成果報告書詳細
管理番号20140000000333
タイトル平成23年度成果報告書 平成20年度第2回産業技術研究助成事業 08C46502d モルフォ蝶などの生物に学ぶ角度依存性のないフォトニックバンドを示すアクティブフォトニック結晶の創製 平成23年度最終
公開日2014/7/1
報告書年度2011 - 2011
委託先名国立大学法人名古屋大学竹岡敬和
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約これまで研究を進める中で、微粒子から成るアモルファス集合体の構築は、予想するよりも複雑な現象(沈殿や結晶化)が競争反応として存在することにより、以外と難しいことも分かってきた。そこで、鳥の羽の形成方法も模倣することで、より大面積でより簡単に微粒子のアモルファス構造を調製することに取り組んだ。鳥の羽は、細胞内でβ-ケラチンが重合するに伴って、核形成的な相分離が生じることで得られるという予想があるので、その方法をフラスコ内で行うことにした。分子量の揃った高分子が得られるリビングラジカル重合法を、その高分子の貧溶媒存在下で行うことでアモルファス構造を構築したところ、不覚にも粒子の大きさは利用とする光の波長程度の大きさよりもずいぶんと大きな10μmほどになってしまった。しかし、得られた細孔を有する膜は適当な溶媒中で構造発色を示し、かつその色が外部刺激に応じて変化することを見出した。また、その発色メカニズムは従来のフォトニックバンドギャップによるものとは全く異なるメカニズムであることも分かってきた。23年度は、主に、以上の系についてのメカニズム解明や構造発色性材料への利用を目標に研究を行った。
英文要約To obtain artificial structurally coloured materials, one of the most popular methods is the elaboration of periodic dielectric structures on a length scale that is comparable to the wavelength of light in materials and thus causes multiple Bragg reflections. However, the fabrication of such mesoscale structures requires a great amount of time, effort, and, in some cases, cost when using existing top-down or bottom-up approaches. Here, we demonstrate a facile self-assembly approach to obtain a porous gel exhibiting angle-independent structural colour using a principle different from that of traditional dielectric periodically structured materials. The channel-like porous structure in the gel might be self-assembled from the phase-separated polymers that result from spinodal decomposition and it might be locked in by kinetic arrest, likely through entanglement and/or cross-linking. The porous gel swollen with solvent changes colour reversibly, covering the whole visible region in response to the solvent composition and temperature by means of changes in the wavelength dispersions of the refractive indices of the gel portion and the solvent portion in the pore.
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