[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

力を加えると変色するプラスチック

mechanochrom_1.jpg(画像:下記論文より)

Force-induced activation of covalent bonds in mechanoresponsive polymeric materials Davis, D. A.; Hamilton, A.; Yang, J.; Cremar, L. D.;Gough, D. L.; Potisek, S. L.; Ong, M. T.; Braun, P. V.; Martinez, T. J.; White, S. R.; Moore, J. S.; Sottos, N. R. Nature 2009, 459, 68. doi:10.1038/nature07970

今回は、イリノイ大学・Nancy SottosおよびJeffrey Mooreらのグループによって開発された、「力を加えることで変色するプラスチック」を紹介します。   これも百聞は一見にしかず。上図のような感じで、引っ張るとそこだけ赤く変色します。NatureのSupplementary Informationのサイト、もしくはMooreグループのサイトに行けば、動画でも見る事が出来ます。   つまり、力がかかって壊れやすくなってる箇所だけを、一目で分かるようにできる、というアイデアを提唱している研究なのです。 果たしてこの材料の中身は、どのようになっているのでしょうか? 実は、やってること自体は、それほど難しくありません。 以下のようにデザインされたクロミック分子(彼らはmechanophoreと呼んでいます)を共重合させて、ポリマーをつくっているだけです。力を加えるとアミナール結合が切れて開環し、共鳴構造・吸収波長が変化し、色が変わると言うわけです。

mechanochrom_2.gif

・・・とまあ文章と図でかくといかにもシンプルなのですが、おそらく思い付いて実現させてしまうのは、それほど簡単な話ではないように思います。   そもそも化学的・熱的エネルギーを用いず、力学エネルギー(mechanical force)で分子共有結合を(選択的に)切断すること自体、実は簡単ではありません。マクロスコピックなエネルギーである物理力を、あまりにサイズスケールの違う「分子」にうまく伝達させる手法自体が、そもそも現代に至るまでほとんど確立されて無いのです。筆者の知る限りでは、最近Mooreらが自ら報告した研究例[1]ぐらいしか、目立ったものはないように思えます。意外に思えますが、新味なアプローチといえます。   このコンセプトの秀逸さは、原理の単純さ故にあらゆるポリマーに簡便に応用可能という点にあるのだと思えます。重合の際に、機能に影響しない程度のクロミズム分子を少量混ぜるだけで良い、ということですから。おそらくこの汎用性・実用性ゆえに、応用範囲は無数に考えられると思われます。   材料化学の分野は面白いですね。実用に近い領域なのでイメージしやすく分かりやすい、というのも一つですが、何よりビジュアル的にインパクトがあるものも多くて、見ているだけでも楽しいものです。

  • 関連論文
[1] (a) Moore, J. S. et al. Macromolecules 2005, 38, 8975. DOI: 10.1021/ma051394n (b) Moore, J. S. et al. Nature 2007, 446, 423. doi:10.1038/nature05681 (c) Moore, J. S. et al. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13808. DOI: 10.1021/ja076189x

  • 関連書籍
  • 関連リンク

壊れるにつれて色が変わるプラスチック (slashdot.jp) 色の変わる分子~クロミック分子~ (有機って面白いよね!!) Sottos Research? Group The Moore Research Group Mechanochemistry – Moore Group Mechanochemistry – Wikipedia

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 光C-Hザンチル化を起点とするLate-Stage変換法
  2. 研究室での英語【Part 2】
  3. 不安定炭化水素化合物[5]ラジアレンの合成と性質
  4. PACIFICHEM2010に参加してきました!④
  5. メソポーラスシリカ(3)
  6. 夏のお肌に。ファンデーションの化学
  7. 水素ガス/酸素ガスで光特性を繰り返し変化させる分子
  8. 化学Webギャラリー@Flickr 【Part4】

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. カルノシン酸 : Carnosic Acid
  2. アルキンジッパー反応 Alkyne Zipper Reaciton
  3. 仏サノフィ・アベンティス、第2・四半期は6.5%増収
  4. 極性表面積 polar surface area
  5. 第七回 生命を化学する-非ワトソン・クリックの世界を覗く! ー杉本直己教授
  6. 学生に化学論文の書き方をどうやって教えるか?
  7. NMR が、2016年度グッドデザイン賞を受賞
  8. 大学の講義を無料聴講! Academic Earth & Youtube EDU
  9. 「夢・化学-21」 夏休み子ども化学実験ショー
  10. 富士写、化学材料を事業化

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

元素手帳 2018

今年も残すところあと1ヶ月半となってきました。来年に向けて、そろそろアレを購入される方もいら…

シクロペンタジエニル錯体の合成に一筋の光か?

β-炭素脱離を用いるシクロペンタジエニル(Cp)錯体の新たな調製法が報告された。本法により反応系中で…

ルミノール誘導体を用いるチロシン選択的タンパク質修飾法

2015年、東京工業大学・中村浩之らは、ルミノール誘導体と鉄-ポルフィリン複合体(ヘミン)を用い、チ…

酵素触媒によるアルケンのアンチマルコフニコフ酸化

酵素は、基質と複数点で相互作用することにより、化学反応を厳密にコントロールしています。通常のフラ…

イオンの出入りを制御するキャップ付き分子容器の開発

第124回のスポットライトリサーチは、金沢大学 理工研究域物質化学系錯体化学研究分野(錯体化学・超分…

リチウムイオン電池の課題のはなし-1

Tshozoです。以前リチウムイオン電池に関するトピックを2つほど紹介した(記事:リチウムイ…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP