北大,汎用ポリマーに発光機能を簡便に付与

北海道大学の研究グループは,機械的刺激によってポリスチレンなどの汎用ポリマー材料に発光機能を付与する新しい方法を開発した(ニュースリリース)。

発光機能などをもつ機能性ポリマーは,現代社会の豊かで便利な生活を支える重要な材料だが,それらの調製には多段階の合成ステップがしばしば必要となり,複雑な有機合成反応に頼らない,より簡便な合成法の開発が望まれている。

ポリマーをボールミル中で粉砕すると,メカノラジカルが発生することが古くから知られている。また,ラジカル種と反応することで初めて強い蛍光を示す「ターンオン型」蛍光ラジカル反応剤が知られている。

そこで研究では,ポリマーと蛍光ラジカル反応剤を同時にボールミルで攪拌することで,ポリマーに発生したメカノラジカルとラジカルプローブが反応させ,ポリマー主鎖に蛍光分子を導入する検討を行なった。

研究では,ポリマーと蛍光ラジカル反応剤をステンレス製ボールとともにステンレス製ボールミルジャーに入れ,30Hzで30分間振とうさせた。具体的には,ポリスチレンとターンオン型蛍光ラジカル反応剤をボールミル中で攪拌すると,青く発光するポリマーが得られることを見出した。

種々の光学測定,GPC測定やNMR測定などにより,蛍光分子がポリマー主鎖に導入されていることを確かめた。この方法はポリメチルメタクリレート,ポリエチレン,ポリフェニレンスルフィドやポリスルホンなどにも適用でき,対応する発光ポリマーを簡便に調製することに成功した。

この成果により,複雑な有機合成化学的手法を用いずに,簡便に発光ポリマーを調製することが可能となった。この技術を発展させることで,発光性に限らず様々な機能を汎用ポリマーに付与できる可能性があるという。また,機械的刺激に応答性を示すポリマー材料やセンサー材料の開発への応用も期待できるとしている。

その他関連ニュース

  • 千葉大ら,光応答性の超分子ポリマーの開発に成功 2024年08月19日
  • 東工大ら,ポリイミドの6G領域での誘電特性を解明 2024年08月08日
  • 【解説】「囁き声」から生まれた⁉微細共振器を簡便に作製
    【解説】「囁き声」から生まれた⁉微細共振器を簡便に作製 2024年07月22日
  • 三菱ケミ,EUV向け感光性ポリマー生産能力を増強 2024年06月17日
  • 阪大ら,ナノスケールで光でポリマーが動く様子観察 2024年03月07日
  • 北里大ら,円偏光発光を生むキラル誘起添加剤を開発 2024年02月22日
  • 慶大,窒素・酸素ハイブリッド型クラウン分子を創出 2023年07月13日
  • 名工大,3Dプリンターで樹脂特性をデジタルに操作 2023年06月08日