東大,光で繰返しドロドロになる高分子を合成

東京大学の研究グループは,溶媒成分を使用することなく,温度変化によらずに,光刺激のみによって流動・非流動状態を切り換えられる高分子材料の開発に成功した(ニュースリリース)。

光刺激によって流動・非流動状態を制御可能な物質は,次世代の光造形技術や光接着技術を担う物質として期待されている。従来の物質は,光応答性低分子物質の融解・結晶化を利用するものや,ゲルのように溶媒を必要とするものがほとんどだった。

ごく最近,側鎖に光応答性部位を持つ高分子に光刺激を与えるとガラス転移温度が変化し,それに伴って流動・非流動状態を制御できることが報告された。このように高分子には側鎖を設計することで材料を機能化出来る利点がある。

ところが,この物質は流動・非流動状態の制御のために側鎖を利用してしまっているため,側鎖の改変による更なる機能化が困難だった。

今回研究グループは,ナマコの流動・非流動メカニズムにヒントを得て,高分子形状を繰り返し組換えるという新たな戦略によって,これらの問題を克服することに成功した。

実際に,流動性のない網目状ポリジメチルシロキサンにUV光を照射すると,分子鎖の切断に伴い照射した部分のみが流動することを突き止め,高分子形状を無溶媒下で組換えることによって流動・非流動状態を制御することに世界で始めて成功した。

この研究のコンセプトによれば,高分子側鎖を改変することで親水性、撥水・發油性などの様々な機能を持たせることも可能となる。また将来的には,光刺激によって好きな時に好きな部分のみを繰り返し変形できる新素材への応用が期待できるという。

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