since 2005

研究室紹介

親水性の部分と疎水性の部分を併せ持つ両親媒性分子は 超薄膜を初めとしてさまざまな分子集合体を形成します。 省エネルギー性で環境にやさしい製造プロセスの実現を目指し、 私たちの研究室では分子集合体を利用した材料開発について研究を行っています。 例えば、両親媒性分子が水面上に形成する単分子膜や分子が 自ら整列して形成する自己組織化膜を用いた微細化技術に関する研究、 光機能性有機材料に関する研究を行っています。
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現在行われている研究

1. 混合LB膜における相分離構造制御およびテンプレートとしての応用
2. 光機能性LB膜の調製とその光学特性
3. 末端に官能基を有する自己組織化膜の調製とその反応性


1. 混合LB膜における相分離構造制御およびテンプレートとしての応用
 水面上に展開した両親媒性分子の単分子膜(L膜; Langmuir膜)を、固体基板上に転写した膜を LB(Langmuir-Blodgett)膜と呼びます。種々の両親媒性分子を組み合わせることで、 LB膜中において相分離構造を形成することが知られています。 私たちの研究室では主に長鎖脂肪酸、末端にフッ化炭素鎖を有するハイブリッドカルボン酸、 シランカップリング剤などを用いることで様々な相分離構造を有するLB膜の調製を行っています。 また、この相分離構造を利用して、パターニングされた種々の新規な無機薄膜の調製についても 検討を行っています。

Langmuir膜(低圧) Langmuir膜(高圧)


2. 光機能性LB膜の調製とその光学特性
 特定の有機分子は光を照射することで、長波長シフトした線幅の狭い吸収を有する J会合体を形成することが知られています。スピロピランは代表的なフォトクロミック分子であり、 J会合体を形成することが知られています。我々の研究室では、このスピロピランを用いた L膜およびLB膜を調製し、その構造特性や光学特性について検討を行っています。 下図は紫外光照射による分子の変形と整列を表していて、 緑と白の色の違いは双極子モーメントを示しています。


3. 末端に反応性官能基を有する自己組織化膜の調製とその反応性
 基板と共有結合を介することで形成される単分子膜を自己組織化膜(SAM; Self-Assembled Monolayer)といいます。 我々の研究室では、末端に反応性官能基を有するSAMを調製し、その構造と反応性について検討を 行っています。この検討により、界面での反応の特徴を明確にすることができ、 三次元構造体の構築のための基礎的な知見を収集することが可能になります。

SAM形成中 SAM形成

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