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月刊機能材料 2013年5月号

【特集】自己組織化がもたらす材料化学の新境地―若手研究者の飽くなき挑戦―

商品コード: M1305

  • 発行日: 2013年5月5日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0286-4835

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目次

【特集 自己組織化がもたらす材料化学の新境地―若手研究者の飽くなき挑戦―】

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特集にあたって
Introduction

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中西尚志((独)物質・材料研究機構 高分子材料ユニット 有機材料グループ 主幹研究員)

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ナノ相分離を利用した新規液晶性半導体の電荷輸送
Carrier Transport of Liquid‒Crystalline Semiconductors through Nanosegregation

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舟橋正浩(香川大学 工学部 材料創造工学科 教授)

アルキル鎖を導入した液晶性オリゴチオフェン誘導体の電界効果型トランジスターへの
応用と液晶相でのホール輸送特性,および,側鎖にオリゴシロキサン鎖を導入したペリレ
ンテトラカルボン酸ビスイミド誘導体の液晶性と電子輸送特性について,ナノ相分離によ
る構造形成の視点から論ずる。

【目次】
1. はじめに
2.液晶相での分子間相互作用制御とナノ相分離
3.液晶性半導体を利用した電界効果型トランジスター
4.オリゴシロキサン鎖を導入した新規液晶性半導体
4.1 側鎖型液晶性ポリシロキサンにおけるナノ相分離
4.2 オリゴシロキサン鎖を導入したペリレンテトラカルボン酸ビスイミド誘導体
5.結論

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自己組織化材料のミクロ・マクロ光電気物性評価
Micro and Macro-scale Optoelectronic Properties of Self-Assembled Electronics

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佐伯昭紀(大阪大学 大学院工学研究科 助教)

π共役平面をコアとする自己組織化材料において有機エレクトロニクスデバイスを志向
した研究が盛んに行われている。本稿では,時間分解マイクロ波伝導度法(TRMC)を用
いた自己組織化材料中でのミクロ・マクロ電荷キャリア移動度評価を,理論計算との比較
を交えて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2.光電変換機能を有する自己組織化材料
2.1 有機薄膜太陽電池中のミクロ相分離構造
2.2 太陽電池デバイスにおける自己組織化材料の試み
2.3 p/n ヘテロジャンクションを有するナノチューブのミクロ・マクロ電気物性
3.おわりに

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自己組織化超モルフォロジー材料:超撥水膜および光エネルギー応用
Self‒Assembled Super‒Morphological Materials:
Superhydrophobic Surfaces and Light-Energy Applications

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中西尚志((独)物質・材料研究機構 高分子材料ユニット 有機材料グループ 主幹研究員)

 分子間の比較的弱い相互作用のみで形成される自己組織化構造を如何にして有用な材料
に仕立てるのか? 分子自己組織化システムを学問としてとらえて研究するだけでは,なかなか
たどり着けない課題である。ここでは,工業応用的にも可能性を秘める「表面加工技術」や
「光エネルギー応用技術」へ向けた分子自己組織化構造の創製技術を取り上げる。
具体的には,フラーレン(C60)を素材とする自己組織化材料となっており,超撥水膜の創製を
中心に,有機材料の弱点でもある機械強度や環境耐性向上への解決アプローチも紹介する。

【目次】
1. はじめに
2.世界初のC60 素材超撥水膜
3.高い環境耐性を持つ自己組織化超撥水膜
4.構造転写による超撥水および超親水膜の創製
5.表面濡れ性の「光」リモートコントロール
6.今後の展望

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シングルナノパターニングに向けた高分子自己組織化リソグラフィと材料設計
Block Copolymer Lithography and Material Design for Single Nanopatterning

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早川晃鏡(東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 准教授)

 次世代の微細加工技術として,高分子ブロック共重合体の自己組織化現象を利用するリ
ソグラフィ(ブロック共重合体リソグラフィ)が注目を集めている。微細加工サイズの究
極的な微小化と自己組織化に基づく低エネルギーで簡便な製法による低コストプロセスが
期待されている。本稿では,ブロック共重合体リソグラフィの概説を含め,ドメイン間距
離が10 nm を下回るサイズのパターン形成を目指したブロック共重合体材料の設計と自
己組織化誘導技術(Directed Self-Assembly, DSA)を利用した規則配列パターンの形成
について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2.ブロック共重合体リソグラフィと材料への要求特性
3.新世代ブロック共重合体リソグラフィ材料:かご形シルセスキオキサン(POSS)
含有ブロック共重合体
4.階層構造を利用する超微細リソグラフィ用レジストの開発に向けて
5.まとめ

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クリスチャンセンフィルター効果を利用した刺激に応じて色を変える相分離型発色材料
Stimuli‒sensitive Phase‒Separated Color Material using Christiansen Filter Effect

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竹岡敬和(名古屋大学 大学院工学研究科 物質制御工学専攻 准教授)

 本稿では,ポーラスな構造の高分子に溶媒や液晶を染みこませた材料がクリスチャンセ
ンフィルター効果によって発色すること,および,その色が温度などの環境変化に応じて
変えられることを見いだしたので紹介する。

【目次】
1. はじめに
2.相分離構造を有する高分子膜の調製とその発色性
3.クリスチャンセンフィルター効果のPolymerDispersed Liquid Crystal への利用
4.まとめ

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生体材料を素材としたキラル発光自己組織化材料の創成
Circularly Polarized Luminescent Supramolecular Materials based on Biomaterials

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内藤昌信((独)物質・材料研究機構 環境再生材料ユニット 主幹研究員)

 円偏光発光(CPL)はこれまで励起状態での立体構造を解明するために用いられてきた
が,最近では高度な光情報プロセッシングのツールとして注目を集めている。本稿では,
円偏光発光材料についての原理と動向についてまとめ,生体材料のホモキラリティをソー
スとした円偏光発光性量子ドットについて解説する。

【目次】
1.キラリティと分光
2.CPL 活性な(超)分子群
3.CPL 活性な高分子群
4.CPL 活性な半導体ナノ粒子
4.1 CdS 内包フェリチンの合成および円偏光発光特性評価
4.2 アポフェリチンおよびCdS 内包フェリチンの吸収/蛍光/円偏光発光特性とCdS の構造相関
4.3 光エッチングによるCPL 発光波長制御
5.結 言

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生体に迫る色素ナノ集合体のデザイン
Bio‒Inspired Synthetic Dye Assemblies

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矢貝史樹(千葉大学 大学院工学研究科 共生応用化学専攻 准教授)
山内光陽(千葉大学 大学院工学研究科 共生応用化学専攻)

 色素の集合体に関しては,基礎・応用問わず古くから活発に研究されてきた。最近,色
素が形成する明瞭な輪郭を有する集合体が,機能性ナノ材料として注目を集めている。本
稿では,従来の合成色素の集合には見られないリング状ナノ構造の形成について,著者ら
の最近の研究例を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.ナノリングの発見
3.離散型ナノリング
4.積層性ナノリング
5.おわりに

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ウイルスに学んだペプチド自己組織化材料
Virus‒inspired Self‒assembled Peptide Materials

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松浦和則(鳥取大学 大学院工学研究科 化学・生物応用工学専攻 教授)

 天然ウイルスの殻(キャプシド)は,タンパク質が規則的に自己組織化して形成される
高度な対称性を有するナノ材料である。近年,ウイルスキャプシドを利用したナノテクノ
ロジーが盛んに研究されているが,キャプシド構造を化学的に構築する手法は未発達であ
る。本稿では,ウイルスに学んで分子設計したペプチドの自己集合によるナノカプセル構
築について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.三回対称β‒シート形成ペプチドコンジュゲートの自己集合
3.三回対称グルタチオンコンジュゲートの自己集合
4.ウイルス由来β‒Annulus ペプチドの自己集合による人工ウイルス殻の構築
5.まとめ

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Material Report―R&D―

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クレイを用いたガスバリア材の現状と課題
The Present State and Problem to Solve of Gas Barrier Materials using the Clay

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在間弘朗((株)KRI アドバンスド材料研究部 主席研究員)
荘所大策((株)KRI アドバンスド材料研究部 研究員)

 クレイとポリマーからなるナノコンポジットは,20 年ほど前からガスバリア材として
のポテンシャルが認められている。しかし,未だ製品化例は少なく,技術的にも完成して
いるとは言い難い。このクレイガスバリア材の現状と解決すべき課題,そして今後につい
て概観する。

【目次】
1.はじめに
2.クレイを用いたガスバリア材
2.1 クレイ
2.2 クレイによるガスバリア機構8
2.3 構成
2.4 ガスバリア性
2.5 クレイガスバリア材の課題
3.研究動向
4.おわりに

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シリーズ 生体組織光学―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―(8)

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多層構造を持つ媒体内におけるモンテカルロシミュレーションを用いた光伝搬の計算
Calculation of the Light Propagation by Monte Carlo for Multi-layered Media

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粟津邦男(大阪大学 大学院工学研究科 環境・エネルギー工学専攻
      ;大学院 生命機能研究科;臨床医工学融合研究教育センター 教授)
Steven L. Jacques(Oregon Health & Science University Department of Biomedical
              Engineering and Dermatology Professo)
本多典広(大阪大学 未来戦略機構 第二部門 特任助教)
間 久直(大阪大学 大学院工学研究科 附属高度人材育成センター 助教)

 前回,モンテカルロ(Monte Carlo; MC)シミュレーションの概要について説明した。
本稿では,MC シミュレーションを用いた生体組織内での光伝搬のシミュレーションの際
に,どのような過程に基づいて計算されているのかについて記述し,その後,多層構造の
媒体での光伝搬のシミュレーションについて,例を挙げて述べる。

【目次】
1.MC シミュレーションを用いた生体組織内の光伝搬
2.多層構造を持つ媒体内におけるMC シミュレーションを用いた光伝搬
3.まとめ

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機能材料マーケットデータ

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フラットパネルディスプレイの市場
The Market of Flat Panel Display

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【目次】
1.フラットパネルディスプレイ市場
2.液晶ディスプレイ市場
3.プラズマディスプレイパネル市場
4.有機EL 市場
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