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研究グループ

グループ概要


分子集積デバイスグループ

研究目標
分子や微粒子などの自己組織化、光などの外部刺激に応答して物性（相、光学特性、表面特性、動的挙動など）が変化する光機能性材料、光学特性を利用もしくは変換する材料、光を利用したプロセス技術（材料合成、パターニング、接着）、および関連する基盤技術研究開発を行っています。

グループHP

重点研究
1）光応答性材料、光機能性材料の開発とデバイスへの応用
2）光アップコンバージョン材料技術の開発とデバイス技術への応用
3）自己組織化を利用した分子配列制御法の開発と新規デバイスプロセス技術への展開
4) 動的挙動を示すソフトマテリアルの開発とデバイス技術への応用
5) 機能性の微粒子の合成技法の開発とそれらの光・電子材料技術の開発

光で液体と固体の間を自在に変化する有機材料

光アップコンバージョン材料による波長変換

光で結晶が移動する現象

パルス光焼成法による加工技術

分子配列制御法の開発

シワを利用した材料・摩擦技術

摩擦転写法による薄膜形成

保有技術
有機・高分子合成、ナノ粒子合成、光学顕微鏡、プローブ顕微鏡（AFM、STM）、液晶材料の評価、薄膜作製技術（真空プロセス、ウェットプロセス、摩擦転写法）、熱分析（DSC、TG/DTA）、液滴法による接触角測定、白色パルス光照射装置による加工、X線回折装置（単結晶）
主要特許・論文
【特許】
  • 特許7078223「光照射反応装置」村本泰彦、矢島丈夫、酒井啓、石川善恵、越崎直人、清水禎樹、伯田幸也
  • 特許6917621「物体保持構造体及び物体保持方法」大園拓哉、寺岡啓
  • 特許7012392「光応答性高分子化合物、接着剤、光応答体、および光応答性高分子化合物の製造方法」則包恭央、樂優鳳
  • 特許6938063「光応答性アゾ化合物、光応答性組成物、光応答性高分子化合物、接着剤、光応答体、および光応答性高分子化合物の製造方法」則包恭央、樂優鳳、バーハム ジョシュア、小山恵美子
  • 特許5979394「球状ナノ粒子の製造方法」越崎直人、川口建二、石川善恵
  • 特許5765751「感光性アゾベンゼン誘導体」則包恭央

【論文】
  • Ohzono et al., “Effects of operating mechanical conditions and polymer networks of nematic elastomers on photo-induced mechanical performances” Macromolecular Rapid Communications, 45, 2300709 (2024).
  • Norikane et al., “Photo-controllable Azobenzene Microdroplets on an Open Surface and their Application as Transporters” Materials Horizons, 11, 1495 (2024).
  • Yue et al., “Designing ultrahigh-water-content, tough, and crack-resistant hydrogels by balancing chemical cross-linking and physical entanglement” ACS Applied Engineering Materials, 2, 638 (2024).
  • Mizokuro et al., “Improvement in the upconversion efficiency of an alternating multi-layer structure based on 9,10-bis(4-methylphenyl) anthracene and platinum octaethylporphyrin vacuum deposited on an in-plane oriented polythiophene film” Thin Solid Films, 791, 140228 (2024).
  • McGehee et al., “Releasing a Bound Molecular Spring with Light: A Visible Light-Triggered Photosalient Effect Tied to Polymorphism” Physical Chemistry Chemical Physics, 26, 6834 (2024).
  • Yue, “Nanocomposite Hydrogels for Strain Sensing Based on Optical and Electrical Signals: A Review” Chemical Communications, 59, 8894 (2023).
  • Yue et al., “Co-self-assembly of amphiphiles into nanocomposite hydrogels with tailored morphological and mechanical properties” ACS Applied Materials & Interfaces, 15, 21507 (2023).
  • Ohzono et al., “Optimal Conditions for Efficient Photomechanical Response in Nematic Elastomers” Macromolecules, 56, 5346 (2023).
  • Saito et al., “Visualization of the Dynamics of Photoinduced Crawling Motion of 4-(Methylamino)Azobenzene Crystals via Diffracted X-ray Tracking” International Journal of Molecular Sciences, 24, 17462 (2023).
  • Manabe et al., “Graphene Composite Self-Healing Antifog/Frost-Resist Transparent Coatings with Zwitter-Wettability” Surfaces and Interfaces, 42, 103363 (2023).
  • Kikkawa et al., “Two-dimensional assemblies of saccharide-derived molecules on highly oriented pyrolytic graphite revealed by scanning tunneling microscopy” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 674, 131900 (2023).
  • Liu et al., “Two-dimensional molecular networks at the solid/liquid interface and the role of alkyl chains in their building blocks” Beilstein Journal of Nanotechnology, 14, 872 (2023).
  • Liu et al., “Tuning the odd-even effect on two-dimensional assemblies of curcumin derivatives by alkyl chain substitution: A scanning tunneling microscopy study” Physical Chemistry Chemical Physics, 25, 10917 (2023).
  • Ishikawa et al., "Pulsed laser melting in liquid for crystalline spherical submicrometer particle fabrication - Mechanism, process control, and applications" Progress in Materials Science, 131, 101004 (2023).
  • Kwaria et al., "Visible-Light Photomeltable Azobenzenes as Solar Thermal Fuels”　ACS Applied Optical Materials, 1, 633 (2023).
  • Manabe et al., "Light-Driven Liquid Conveyors: Manipulating Liquid Mobility and Transporting Solids on Demand" ACS Nano, 16, 16353 (2022).
  • 石川ら、「液中レーザープロセスによる微粒子の大量合成化への取り組み」、光学（日本光学会）、51巻、2号、p. 48 (2022).
  • Ohzono et al., “Stabilized director buckling patterns in nematic elastomers and their dynamic optical effects” Communications Materials 3, 29 (2022).
  • Manabe et al., "Green Superlubricity Enabled by Only One Water Droplet on Plant Oil-Infused Surfaces" Langmuir 37, 14878 (2021).
  • Ohzono et al., “Internal constraints and arrested relaxation in main-chain nematic elastomers” Nature Communications, 12, 787 (2021).
  • 石川ら、「液中レーザー溶融法によるサブミクロン球状粒子の連続合成」、粉体工学会誌、57巻、8号、p. 428 (2020).
  • Amendola, Amans, Ishikawa et al., " Room-Temperature Laser Synthesis in Liquid of Oxide, Metal Oxide Core-Shells, and Doped Oxide Nanoparticles " Chemistry A European Journal, 26, 9206 (2020).
  • Yue et al., “Gold clay from self-assembly of 2D microscale nanosheets” Nature Communications, 11, 568 (2020).
  • Mizokuro et al., “Triplet–triplet annihilation upconversion through triplet energy transfer at a nanoporous solid–liquid interface” Physical Chemistry Chemical Physics, 22, 17807 - 17813 (2020).