最新の研究成果

概要

光を照射すると物性が変化する光反応性分子のうち、色が変化するものをフォトクロミック分子といいます。フォトクロミック結晶では、光を当てると結晶を構成する分子サイズだけでなく結晶形状も変化するため、この性質を活かして、光エネルギーを機械的な動きに変換して機器を動かすアクチュエータとしての応用が期待されています。これまで一つの結晶での光による形状変化の研究を進めてきましたが、複数の結晶が同時に同じ動きをするアクチュエータの作成には、複数の結晶を同じ向きに並べる技術が必要です。

大阪公立大学大学院工学研究科の磯辺 茉実大学院生（博士後期課程3年）、北川 大地講師、小畠 誠也教授の研究グループは、直線や“0”から“20”までの数字の形をした凸型の構造物^※1をガラス基板上に作製。フォトクロミック結晶の一種であるジアリールエテンを粉末化してから加熱し、冷却したガラス基板上に結晶化させると、ガラス基板に作製した凸型構造物に沿って微結晶が同じ向きに配列することを見出しました（図1左）。また、数字の“2”や“8”などの曲線を含む凸型構造では曲線に沿って微結晶が並び、微結晶は光に応答して色が変化するとともに、微小な形状の変化を示すことを明らかにしました（図1右）。本研究で提案した結晶のパターニング法は、既存の手法では制御が難しい有機結晶材料への応用などが期待されます。

本研究成果は、2025年1月19日に、Wiley-VCHが刊行する国際学術誌「Small Methods」のオンライン速報版に掲載されました。

図1　本研究で提案した、ジアリールエテン微結晶の配列制御方法（左）
ガラス基板上に生成したジアリールエテン微結晶への紫外線・可視光照射時の色の変化（右）

掲載誌情報

【発表雑誌】Small Methods
【論文名】Patterning of Photochromic Diarylethene Crystals by Sublimation for Morphological Controls
【著者】Mami Isobe, Daichi Kitagawa, Seiya Kobatake
【掲載URL】https://doi.org/10.1002/smtd.202401545

資金情報

本研究の一部は、JSPS科研費（JP23KJ1830、JP21K14603、JP23H01926、JP21H02016）および科学技術イノベーション創出に向けた大学フェローシップ創設事業（JPMJFS2138）の支援を受けて実施しました。 

用語解説

※1　凸型の構造物…本文中では、基板表面から突き出た構造を指す。

研究内容に関する問い合わせ先

大阪公立大学大学院工学研究科
教授　小畠 誠也（こばたけ せいや）
TEL：06-6605-2797
E-mail：kobatake[at]omu.ac.jp
※[at]を@に変更してください。

報道に関する問い合わせ先

大阪公立大学 広報課
担当：竹内
TEL：06- 6967-1834
E-mail：koho-list[at]ml.omu.ac.jp
※[at]を@に変更してください。