かじべえ

大学紹介 未来を創る取り組み 未来を創る取り組み 理念・歴史、伝統 立命館憲章 建学の精神 教学理念 学生育成目標 歴史 立命館スポーツ宣言 R2030中長期計画 立命館SDGs ダイバーシティ＆インクルージョン 立命館×2025年大阪・関西万博 R2020中長期計画--> 基本情報 学長 副学長 大学役員一覧 大学組織図 学年暦 情報公開 学部等の設置認可申請 設置計画履行状況等報告書 文部科学省等による各種事業採択プログラム 大学評価・IR 教員一覧 学生・教員のメディア出演情報 コンプライアンス 公費助成について 校章・コミュニケーションマーク 学園歌 立命館学園案内 キャンパス キャンパス計画 衣笠キャンパス びわこ・くさつキャンパス 大阪いばらきキャンパス 朱雀キャンパス 東京キャンパス 大阪梅田キャンパス 教育 学びの立命館モデル 学びの立命館モデル 学部ナビ --> 奨学金制度（学部） 奨学金制度（大学院） 海外留学 他学部受講 各機構・センター 他大学での学び 科目等履修・聴講制度 公開講座・語学学習・資格取得講座 一貫教育について 学部 法学部 産業社会学部 国際関係学部 文学部 映像学部 経済学部 スポーツ健康科学部 食マネジメント学部 理工学部 情報理工学部 生命科学部 薬学部 経営学部 政策科学部 総合心理学部 グローバル教養学部 大学院（衣笠、BKC） 法学研究科 社会学研究科 国際関係研究科 文学研究科 言語教育情報研究科 先端総合学術研究科 経済学研究科 スポーツ健康科学研究科 食マネジメント研究科 理工学研究科 生命科学研究科 薬学研究科 大学院（OIC、朱雀） 経営学研究科 政策科学研究科 情報理工学研究科 映像研究科 人間科学研究科 テクノロジー・マネジメント研究科 専門職大学院 経営管理研究科（ビジネススクール） 法務研究科（法科大学院） 教職研究科（教職大学院） シラバス 図書館 ぴあら 教員一覧 研究・産学官連携 私立大学研究ブランディング事業 研究最前線 私立大学研究ブランディング事業 研究活動報（RADIANT） 大型研究プロジェクト 研究者学術情報データベース 研究シーズ 研究機構・研究所・研究センター 研究コンソーシアム 本学の研究活動 国際産学連携活動 施設紹介 大学発ベンチャー パンフレット一覧 データでみる研究成果 産学官連携／産学官連携をお考えの皆様へ 研究シーズ リサーチオフィス／問い合わせ先 産学官連携戦略本部の概要 産学官連携の申請方法 研究の取り組み 研究ビジョン 研究倫理 適正執行 知的財産 Ri-Search（若手研究者学術・キャリア情報検索システム） 　 産学連携をお考えの皆さまへ 学内研究支援情報（研究部） 男女共同参画推進／リサーチライフサポート室 国際展開・留学 Global Initiative 核となるグローバルな取り組み Global Initiative スーパーグローバル大学創成支援事業 世界大学ランキング 国際展開について 国際連携 国際協力・貢献 世界展開力強化事業・キャリアプログラム 海外拠点 海外留学・日本への留学 海外留学について 日本への留学について 海外協定校一覧 立命館大学国際化の歩み 国際教育推進機構教員 Beyond Borders Plaza（BBP） 立命館孔子学院 学生生活・就職 学生スポーツ＆カルチャー 奨学金制度 奨学金制度（学部生対象） 奨学金制度（大学院生対象） 進路・就職支援 グローバル視点で学ぶ 海外留学 言語教育センター（正課） 言語習得センター（正課外） Beyond Borders Plaza（BBP） 立命館孔子学院 社会との関係を深める 進路・就職支援 ボランティアをする 資格を取る 交流・活動する サークル・課外活動 学生スポーツ＆カルチャー アスリートの支援 学生どうしによるピア・サポート Ritsumeikan Cyber-Campus（βversion） 学生関連施設 セミナーハウス・体育館・学生会館 キャンパスの情報化 安心・安全な学生生活を送る 奨学金制度 学生相談の総合案内 Student Success Program(SSP) 学生サポートルーム 保健センター 障害学生支援室 特別ニーズ学生支援 --> ハラスメントの相談 キャンパス全面禁煙化 社会・地域連携 社会・地域連携方針について 社会・地域連携方針について 災害復興支援について 社会・地域連携の取り組み 京都 滋賀 大阪 その他 科目等履修・聴講制度 科目等履修・聴講制度 「文化遺産防災学　教育プログラム」科目等履修 公開講座・生涯学習 立命館土曜講座 立命館びわこ講座 立命館大学大阪いばらきキャンパス（OIC）講座 大阪梅田キャンパス公開講座 東京キャンパス公開講座 立命館西園寺塾 立命館孔子学院講座 言語習得センター 立命館アカデミックセンター 立命館大学 MOOC（オンライン公開講座） 漢字教育士　資格認定WEB講座 立命館大学司法面接研修 大学施設の利用について 図書館 国際平和ミュージアム 衣笠キャンパス施設利用について びわこ・くさつキャンパス施設利用について 大阪いばらきキャンパス施設利用について 大阪いばらきキャンパス施設利用について（立命館いばらきフューチャープラザ） キャンパス見学について キャンパス見学について（高校・保護者の方） キャンパス見学について（小学校・中学校・その他一般の方） 学生との地域交流のご案内 高大連携について 産学官連携について ボランティア・サービスラーニングについて 立命館学園 立命館アジア太平洋大学 立命館中学校・高等学校 立命館宇治中学校・高等学校 立命館慶祥中学校・高等学校 立命館守山中学校・高等学校 立命館小学校 立命館の一貫教育 情報公開 採用情報 学校法人立命館 アクセス キャンパスマップ お問い合わせ Japanese ENGLISH CHINESE 立命館大学サイト内検索フォーム 小 中 大 CLOSE 受験生の方 在学生の方 保護者の方 卒業生の方 一般・企業の方 報道・メディア関係の方 ご支援をお考えの方 NEWS & TOPICS 均一な光照射時間によって段階的に像が変化する光着色材料の開発 -内容が時間変化する印刷技術、時間的にプログラムされた光機能材料への応用が期待- 2024.01.26 NEWS 均一な光照射時間によって段階的に像が変化する光着色材料の開発 -内容が時間変化する印刷技術、時間的にプログラムされた光機能材料への応用が期待- 研究 産学官連携 びわこ・くさつキャンパス SDGs 　生命科学部の小林洋一教授、永井邑樹助教、大学院生命科学研究科博士前期課程の藤﨑壮太さんらの研究グループは、超分子ゲル※1を用いて酸素敏感な光反応を制御することにより、光照射開始に対して遅れて着色するフォトクロミック反応※2の開発と、それを利用した多段階的な光現像に成功しました。本研究成果は、2024年1月15日16時45分（日本時間）に英国王立化学会の学術誌「Materials Advances」に掲載されました。 【研究成果のポイント】 超分子ゲルを用いて酸素による反応阻害を制御することにより、光照射開始から着色までに遅延時間を示すフォトクロミック反応を開発 着色までの遅延時間を利用して光による多段階的な現像に成功、画像は加熱によって消去可能 遅延時間を有したフォトクロミック反応に基づき、光照射によって内容が自動的に変化する暗号・印刷技術や、時間に応じて機能を切り替える高度な光応答性材料の開発が将来的に期待 概要 　光によって分子や材料の色 (および構造) が可逆的に変化するフォトクロミック反応は、ディスプレイデバイスや暗号技術への応用が期待されるほか、様々な材料に光応答性を付与するためにも利用されています。通常のフォトクロミック反応は、光照射開始後ただちに色の変化が始まりますが、光照射開始から色の変化までの間に遅延時間を設けることができれば、光照射時間に応じて自動的に挙動が変化する時間的にプログラムされた光機能を創出できると考えられます。 　本研究では、超分子ゲルを用いて空気からの酸素供給を制御することにより、色素の光還元※3に基づく着色と酸素による光還元阻害の競合の結果、光照射開始後から着色までの間に一定の遅延時間を示すフォトクロミック材料の開発に成功しました。更にこの挙動を利用すると、あらかじめ光照射によって情報を記録しておくことにより、その後は材料全体に光照射を行うだけで時間に応じて2段階の画像を現像できることを実証しました。 　本研究の成果は、光照射により内容が自動的に変化していく暗号・印刷技術や、光照射時間によって機能をスイッチングする高度な光機能材料の開発に繋がると期待されます。 研究の背景 　光によって色を可逆的に変化させるフォトクロミック反応は、産業においては調光レンズ、応用研究においてはディスプレイデバイス、暗号技術における活用が進められています。さらにフォトクロミック反応に際して分子の構造が変化することを利用し、光アクチュエータ※4や薬剤分子の光操作など、材料の形状や機能を光制御するためのツールとしても広く研究されています。通常フォトクロミック反応は光照射開始直後から色の変化を示し、あるところで最終的に変化が収束するため、フォトクロミック反応を用いて複雑な時間発展を示す応答を実現することは困難でした。例えば、フォトクロミック材料への光照射によって複数の画像を描こうとする場合、その都度光の照射の仕方を変える必要があり、光照射条件を変えることなく多段階の画像を得ることはできませんでした。 研究の内容 　本研究では、試料中の溶存酸素によるフォトクロミック反応の阻害と、それに伴う溶存酸素消費を組み合わせることにより、フォトクロミック反応に対して遅延時間を導入することを試みました。酸素（O2）によって阻害されるフォトクロミック反応のモデルとして、アントラキノン（AQ）の光還元に注目しました（図1）。AQ は、はじめ酸化体であり無色ですが、紫外光照射によって黄色の還元体へと変化し、酸素と反応することによって元の酸化体へと戻ります。また空気から試料中に酸素が侵入すると安定した遅延時間が得られないため、酸素ブロックに有効であることが知られている超分子ゲルを反応媒体として用いました。 図1．アントラキノン（AQ）の光還元に基づくフォトクロミック反応 　超分子ゲル中のAQ に紫外光（UV）を照射すると、はじめは溶存酸素によって阻害を受けるため、光還元による着色は進行しません。しかし光還元を阻害した酸素は反応性の高い活性酸素※5へと変化し、溶媒や添加剤などと反応して消費されていくため、気相からの酸素侵入が抑制されたゲル中においては光照射を続けると次第に酸素濃度が低下していきます。そして溶存酸素濃度が十分低下したところで、はじめて光還元が進行し始めます。この結果、着色までの誘導期間を示すようなフォトクロミック反応が実現しました（図２）。また用いた超分子ゲルは約45℃以上でゾル化し、空気から容易に酸素を取り込むことができるため、着色したゲルを加熱してゾル化させると気相から速やかに酸素が供給され、AQ の還元体が酸化されて元の無色状態へと戻りました（その後室温に戻すと再度ゲル化）。 図２．（a）AQ 含有ゲルへの紫外光（UV）照射および加熱・冷却による外観の変化，（b）窒素下および空気下のAQ 含有ゲルへのUV照射における着色量変化，（c）超分子ゲル中におけるAQ のフォトクロミズムの概念図，（d）光照射過程において予想される濃度変化 　更に、この挙動を利用し、光を用いた多段階的な現像とそのオンデマンドな消去を行いました（図３）。まず、シャーレ上に作製したゲル試料に対し、透明、半透明、不透明と透過率の異なる部位を有したフォトマスク越しに紫外光を照射しました。このとき、光還元が始まる前に光照射を停止すると、色の変化はないものの、光照射情報は酸素濃度パターンとしてゲル中に記録されることになります。すなわち、フォトマスクの透明な領域越しに光照射された部分は酸素濃度が比較的低く、半透明部分については濃度が中程度、不透明部分については濃度が高くなることになります。現像過程においてはフォトマスクを使用せずに紫外光をゲル全体に照射することにより、まず酸素濃度が低い部分で光還元が進行し、第一の像が出現しました。その後も光照射を続けると、酸素濃度が中程度であった部分でも光還元が起こり、別の像へと変化しました。このようにして得られた像は、加熱・冷却によってゾル－ゲル転移を起こし、試料中に酸素を供給することで消去することができました。 図３．光を用いた多段階的な現像とそのオンデマンド消去 社会的な意義 　光によって進行する化学反応において溶存酸素によって生じる遅延時間自体は広く知られた現象ではあるものの、本研究は遅延時間を積極的に利用したフォトクロミック反応制御を提案する点において、様々な光応答性材料の開発に貢献すると予想されます。今回のような多段階的光現像は暗号技術への応用が考えられるほか、将来的には、全体に光を照射し続けるだけでまるで動画のように内容が変化していく印刷技術（図４）や、光照射時間に応じて機能を変える光駆動マイクロロボットなどの開発に繋がることが期待されます。 図４．紙面全体に光を照射し続けるだけで内容が変化していく印刷物 論文情報 論文名： Photochromic Clock Reaction of Anthraquinone in Supramolecular Gel and Its Application to Spatiotemporal Patterning 著者： 藤﨑壮太（立命館大学生命科学部）、永井邑樹（立命館大学生命科学部）*、岡安祥徳（立命館グローバル・イノベーション研究機構）、小林洋一（立命館大学生命科学部、JST さきがけ）* 発表雑誌： Materials Advances 掲載日： 2024年1月15日（月） 16：45（日本時間） DOI: 10.1039/D3MA00821E 掲載URL: https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/MA/D3MA00821E 用語説明 ※1 超分子ゲル：比較的低分子量の分子が分子間相互作用によって繊維状に集合化することで形成されるゲル。温度変化などの外部刺激によって、固体様のゲル状態と液体様のゾル状態の間で可逆的に変化（ゾル－ゲル転移）するものも多く知られている。 ※2 フォトクロミック反応：光によって材料の色が可逆的に変化する反応。有機化合物のフォトクロミック反応においては、分子構造の変化を伴うことが多い。 ※3 光還元：物質が光を吸収することによって駆動される還元反応（物質が電子を受け取る反応）。 ※4 光アクチュエータ：光照射によって形状が変化し、機械的な動きを生み出す材料。光によって駆動するマイクロロボットなどへの応用が期待されている。 ※5 活性酸素：一重項酸素やスーパーオキシドのような、反応性の高い酸素種の総称。 関連情報 小林洋一教授 研究者学術情報データベース 永井邑樹 助教 研究者学術情報データベース 岡安祥徳 助教 研究者学術情報データベース 関連記事 【shiRUto】野球の送球イップス症状を抱える方の3つの… 2024.04.30 西日本高速道路株式会社（NEXCO西日本）と包括的連携・協… 2024.04.24 【shiRUto】国内最大級の木造学舎「グリーンコモンズ」… 2024.04.15 NEXT 2024.01.25 TOPICS SLIMが月面着陸成功！月の起源の解明に向けた探査に期待 研究 産学官連携 SDGs 衣笠キャンパス びわこ・くさつキャンパス 大阪いばらきキャンパス 講演会 シンポジウム 講義・講座・セミナー 2024 1月 2月 3月 4月 5月 2023 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2022 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2021 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2020 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2019 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2018 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2017 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2016 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2015 2月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 受験生の方 在学生の方 保護者の方 卒業生の方 一般・企業の方 報道・メディア関係の方 ご支援をお考えの方 教職員ポータル / Faculty & Staff Portal System 立命館大学入試情報サイト 研究者データベース アクセス キャンパスマップ 採用情報 音声読み上げ等支援ツール お問い合わせ ENGLISH CHINESE サイトマップ 立命館大学サイト内検索フォーム このサイトについて プライバシーポリシー 関連リンク © Ritsumeikan Univ. All rights reserved.