アゾベンゼン高分子材料のフォトメカニカル機能と光記録

偶氮苯聚合物材料的光机械功能和光学记录

基本信息

批准号：
10F00831
负责人：
宍戸厚
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00831/
关键词：
アゾベンゼンホログラム光記録液晶高分子フォトメカニカル

项目摘要

本研究では,光照射により分子形状や色が変化するフォトクロミック分子とよばれるアゾベンゼンを含有した高分子材料を用いて,ナノメータースケールからマクロスケールにおよぶ様々な分子の動きを誘起することにより,新たなメカニカルデバイスおよび光記録デバイスへ応用を目的としている。主に二つのトピックについて検討を行った。一点目はアゾベンゼンを含む架橋液晶高分子フィルムの光誘起変形に関するものである。この光誘起変形については、分子構造と物性の相関について不明な点が多いが、光学的な手法を用いることにより種々の物性を同時に定量測定することに成功した。その結果、分子構造の変化が隣接する分子配向変化を誘起し、最終的には巨視的な変形へと階層的に増幅することが明らかとなった。光分子配向変化を用いることにより第二次高調波発生の高コントラスト光スイッチングに成功した。二つ目のトピックは、光応答性超分子材料についてである。水素結合やハロゲン結合と呼ばれる非共有結合によるアゾベンゼンの自己組織化を利用した材料の光応答性について検討を行った。Aalto University(フィンランド)およびPolitecnicodi Milano(イタリア)との共同研究により,ハロゲン結合により自己組織化した材料が極めて大きな光応答性を示すことを明らかにした。特に液晶性の付与により光応答性が増大する事を見いだした。

在这项研究中，我们将使用一种含有偶氮苯（称为光致变色分子）的聚合物材料，其分子形状和颜色在暴露于光时会发生变化，以诱导从纳米尺度到宏观尺度的各种分子运动，旨在应用于机械设备。和光学记录设备。我们主要考虑两个话题。第一点涉及含有偶氮苯的交联液晶聚合物膜的光致变形。尽管这种光致变形的分子结构和物理性质之间的关系还有很多未知数，但我们成功地利用光学方法同时定量测量了各种物理性质。结果表明，分子结构的变化会引起相邻分子方向的变化，最终分层放大为宏观变形。我们利用光分子取向变化成功实现了二次谐波产生的高对比度光学开关。第二个主题是光响应超分子材料。我们研究了通过称为氢键和卤素键的非共价键利用偶氮苯自组装的材料的光响应性。与阿尔托大学（芬兰）和米兰理工大学（意大利）的合作研究表明，通过卤素键自组装的材料表现出极高的光响应性。特别地，已发现通过赋予液晶性来提高光响应性。