「エレクトロスピニング法による光応答性ナノファイバーの開発と光メカニカル機能の創出」
中 田 一 弥
Kazuya Nakata
神奈川科学技術アカデミー・重点研究室・
光触媒グループ・常勤研究員
連絡先
〒213-0012 神奈川県川崎市高津区坂戸3-2-1KSP東棟412
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専 門
機能材料、材料科学、錯体化学
役割分担
「エレクトロスピニング法による光応答性ナノファイバーの開発と光メカニカル機能の創出」 A03班公募研究
略 歴
2005年3月東京都立大学大学院理学研究科化学専攻博士後期課程修了、同年4月東北大学大学院理学研究科・日本学術振興会特別研究員、2006年6月マサチューセッツ工科大学(MIT)材料科学・工学科・日本学術振興会特別研究員を経て、2007年12月より神奈川科学技術アカデミー常勤研究員
学 位
博士（理学）（東京都立大学、2005年）
主な所属学会
日本化学会、日本MRS、光機能材料研究会、アメリカ化学会、MRS（米国）
受賞等
高分子学会Wiley賞（2002年）、日本液晶学会論文賞（2005年, 2008年）、
日本化学会学術賞（2006年）
本特定領域での研究目標と方針
本研究では光応答性をしめすアゾ高分子に着目し、エレクトロスピニング法によりアゾ高分子からなるナノファイバーを合成し、その光変形挙動を検討するとともに、光応答性スマートメンブランとして応用することを目的とする。
エレクトロスピニング法は静電力を利用した溶液紡糸法であり、高電圧下で溶液をノズルから噴射することでナノファイバーを与える（図1）。これまで我々の研究室では、高分子ポリマーを含むセラミックナノファイバーを作製し、その性質について検討を行ってきた。エレクトロスピニング法によって得られるナノファイバーはターゲット上で集積してマット状になるため、フィルターやセパレーターなどへの応用が期待されている（図2）。
本研究では2ステップで研究を進める。はじめに光応答性をしめすアゾ高分子を用いてエレクトロスピニング法によりナノファイバーを作製する。さらに光応答性ナノファイバーとしての伸縮・屈曲性を検討する。ナノファイバーは、薄膜に比べて比表面積が非常に大きいため、光を吸収する面積が大きく、光に対する応答性が向上することが期待される。
次に、上記の光応答性ナノファイバーが積層したマットをメンブランフィルターとして応用することを検討する。光照射によるナノファイバーの伸縮は、マット内の細孔径に影響を与えることが期待される。すなわち、光照射によってマット内の細孔を拡大・収縮制御することができるため、フィルタリングできる物質のサイズを光照射のon、offによって振り分けることが可能になると考えられる（図3）。
- K. Nakata et al., Fabrication and Application of TiO2-Based Superhydrophilic-Superhydrophobic Patterns on Titanium Substrates for Offset Printing, Chem. Asian. J., accepted (2009).
- K. Nakata et al., Fabrication of micro-patterned TiO2 thin film incorporating Ag nanoparticles, Materials letters, accepted (2009).他
