NIMSなど、軽量かつ柔軟な運動センサにも利用可能な発電するゲル材料を開発
マイナビニュース / 2024年4月19日 18時7分
物質・材料研究機構(NIMS)、北海道大学(北大)、明治薬科大学の3者は4月18日、多くの静電荷を内部に安定的に保持できるゲル材料「ゲル-エレクトレット」を開発したことを共同で発表した。
同成果は、NIMS ナノアーキテクトニクス材料研究センター フロンティア分子グループの竪山瑛人研修生(北大-NIMS連携大学院)、同・名倉和彦研究員、同・中西尚志グループリーダー、明治薬科大の中正道教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、独国化学会の刊行する機関学術誌の国際版「Angewandte Chemie International Edition」に掲載された。
これまで研究チームが開発を進めてきた「アルキル-π液体」は、光・電子機能を有するπ共役色素部位と、電気絶縁性を有し柔軟な分岐炭化水素(アルキル)鎖を組み合わせた、難揮発性の常温液体。さまざまな変形に追従できる流動性、塗布や浸透などの方法を活用した優れた成形加工性を示し、超高濃度に機能性色素部位を含有できることなどが特徴だ。
アルキル-π液体は、「コロナ帯電」によって注入された静電荷を液体内に安定に保持し、液状の「エレクトレット」(電界のない状態においても、素材の表面近傍に電荷を半永久的に保持できる荷電体材料のこと)として利用できることが見出されており、センサなどにも利用可能。
しかし、アルキル-π液体は流体であるため、液漏れや染み出しなど、電極素子作製時の固定化や封止に課題があったほか、より優れたセンサ素子の作製のため、帯電力をさらに向上させることも課題だったという。このような背景から、アルキル-π液体をゲル化することで、(1)弾性を高め、(2)難揮発性で、(3)大気中で長期間安定に取り扱え、(4)超高濃度に機能性色素部位を含有し、(5)帯電力に優れるという、これまでにない新規ゲル材料の創製に挑むことにしたという。
まずアルキル-πゲルの基本的な物性を解明するため、π共役色素の一種であるナフタレン分子に分岐アルキル鎖が導入された液体分子「アルキル-ナフタレン液体」についての詳細な検討が行われた。同液体に1重量%程度の微量な低分子ゲル化剤が加えられ、130℃に加熱して溶解させた後、室温に冷却することで、流動性を失ったゲルが作り出された。ゲル中には、ナノメートルスケールの微小な網目繊維構造が形成され、母材となる液体と比べて貯蔵弾性率が4000万倍にもなったとした。
-
- 1
- 2
この記事に関連するニュース
-
早大、網膜の複数箇所の電位を測定可能なコンタクトレンズ用技術を開発
マイナビニュース / 2024年5月9日 17時57分
-
「透明度」「電気伝導度」「柔軟性」に優れる多点マイクロ電極搭載 コンタクトレンズを開発
共同通信PRワイヤー / 2024年5月8日 14時0分
-
サステナブル界面活性剤 バイオIOS 特定の条件下で、洗浄と表面改質の2つの機能を併せ持つことを発見
PR TIMES / 2024年5月7日 13時45分
-
東工大など、合成が困難な有機分子「3Dπ拡張ヘリセン」の不斉合成に成功
マイナビニュース / 2024年4月23日 17時27分
-
東大など、「交互積層型電荷移動錯体」の高伝導化を実現することに成功
マイナビニュース / 2024年4月19日 13時39分
ランキング
-
1JR東日本の「JRE BANK」 太っ腹すぎる特典と、漏らさず手に入れる方法
マイナビニュース / 2024年5月17日 17時30分
-
2レッツノート FV5レビュー - 日常使いで役立ちそうなCore Ultraの性能と3:2のディスプレイ
マイナビニュース / 2024年5月18日 6時0分
-
3NHKネット配信、改正放送法成立で必須業務化 - TVなくてもスマホ/PCで見るなら受信料必要に
マイナビニュース / 2024年5月17日 18時20分
-
4小室哲哉も視聴済み 「Get Wildだと思ったらにんげんていいなだった」が約20万再生の人気で「このセンスほんと好き」「最高www」
ねとらぼ / 2024年5月16日 20時30分
-
55月18日は東京国立博物館や東京国立近代美術館の常設展が無料に! 「国際博物館の日」の記念事業で
ねとらぼ / 2024年5月17日 15時50分
複数ページをまたぐ記事です
記事の最終ページでミッション達成してください