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J-GLOBAL ID：201902289333408332   整理番号：19A0699369

無機ナノシート液晶の光マニピュレーション

著者 (4件)： 中戸晃之 (九州工大 大学院工学研究院) ,  鈴木康孝 (山口大 大学院創成科学研究科) ,  毛利恵美子 (九州工大 大学院工学研究院) ,  川俣純 (山口大 大学院創成科学研究科)
資料名： ナノ学会会報  (Bulletin of the Society of Nano Science and Technology)
巻： 17  号： 2  ページ： 49-53  発行年： 2019年03月11日 
JST資料番号： L5734A  ISSN： 1347-8028  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ・無機ナノシートは,無機層状化合物の剥離により得られるシートで,これを溶媒中に分散させるとコロイド状になり,無機ナノシート液晶が形成。
・無機ナノシート液晶は,メソゲンの構造単位が,有機液晶に比べ,桁違いに大きく,厚さ1mm程度,幅は数百nmから数十μmの粒子で,sub-nmからmmのスケールで配向したドメイン形成。
・外場による無機ナノシート液晶を配向させることが可能で,数~数百Vcm^-1の電界強度で数百H~数十kHz周波数の交流電場を印加して,ナノシートを電場に平行に配向させ,ナノシートの向きが数mm~数cmにわたって揃ったマクロ配向を,粘土鉱物,ニオブ酸,酸化グラフェンの水分散系でナノシート液晶で達成。
・磁場による液晶操作は,電場より容易で,反磁性ナノシート液晶でも強磁場で配向させることは可能で,ナノシートの配向薄膜やファイバーを作成可能。
・外場(電場)による操作と液晶ドメインの成長が複合化して,ナノシート液晶の配向が起きることを,ニオブ酸ナノシートを用いて明確化,すなわち
・ナノシートが自己組織化してドメイン形成後,電場を重力方向に印加すると網状組織,重力と垂直方向に印加すると,重力に沿った縞状組織が得られ,一方向配向を達成。
・無機ナノシート液晶中で,水溶性モノマーを重合させ,ナノシート液晶と有機高分子の複合ゲルが,粘土ナノシート液晶とポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAm)との複合ゲルが得られ,ナノシート液晶のゲル内固定,機械的強度,拡散,体積転移の異方性確認され,リン酸ジルコニウム,チタン酸,ニオブ酸のナノシートでも同様な複合ゲルが生成。
・ニオブ酸ナノシートを水中に分散させ,直線偏光のレーザを照射させると,偏光の向きにナノシートが回転し,さらにレーザ光偏光の向きを回転させると,ナノシートも回転し。粘土ナノシートでも同様な現象。
・さらにレーザを照射すると,焦点付近にレーザ進行方向に平行なニオブ酸ナノシートの直径数μmのドメインが形成され,さらに外側にこのドメインを取り巻く様に,レーザ進行方向に平行なナノシートが,進行方向に対する断面では年輪状に配置する100μm大きさの構造を形成。

シソーラス用語： 層状化合物 ,  剥離 ,  *ナノシート ,  *液晶 ,  メソゲン ,  *配向 ,  粘土鉱物 ,  交流電場 ,  *ニオブ酸塩 ,  光トラッピング ,  レーザ照射 ,  回転 ,  高分子有機-無機ハイブリッド ,  *操作 ,  偏光 ,  圧力 ,  電場効果 ,  磁場効果 ,  *構造形成
準シソーラス用語： ドメイン ,  ナノシート液晶 ,  *光マニピュレーション ,  放射圧

分類 (2件)： その他の液晶  (BK03030H) ,  レーザの応用  (BD04100V)

引用文献 (43件)：

• 日本化学会編: 二次元物質の科学, 化学同人 (2017).
• Nakato, T., Kawamata, J. and Takagi, S.: Inorganic nanosheets and nanosheet-based materials, Springer (2017).
• Gabriel, J.-C. P. and Davidson, P.: Top. Curr. Chem. 226, 119 (2003).
• Nakato, T. and Miyamoto, N.: Materials 2, 1734 (2009).
• 中戸晃之,宮元展義: 液晶 14, 108 (2010).

タイトルに関連する用語 (3件)： ナノシート ,  液晶 ,  光マニピュレーション