外部刺激応答性光機能を兼ね備えた「熱活性化遅延蛍光(TADF)材料」の開発

武田 洋平
(大阪大学 大学院工学研究科 准教授)

2017年1月13日金曜日

論文掲載

皆様

 こんにちわ。研究成果が論文に掲載されましたので、簡単にご報告を。


 「こする」「加熱する」、などの外部刺激が加わった際に発光材料の発光色が変化する現象を「発光(性)メカノクロミズム(mechanochromic luminescence: MCL)」と呼びます(厳密には、機械的刺激に応答する場合に限って”メカノ”の接頭語をつけても良いはずですが、このような発光色変化は他の外的要因によっても観察されることから、最近では広義として、機械的刺激以外の外部刺激に応答する場合も含められることが多いようです)。MCL特性を示す材料は、圧力や温度に応じて発光色が変化することから、材料が感じている状態変化を示す化学センサーやメモリ材料としての応用が将来的には期待できます。このような材料を開発する、原理を解明するという研究は世界中で活発に研究されています。日本はこの分野をリードされている先生方が多く、当該分野においては研究が進んでいるように思います。


 さて、今回我々が論文報告した内容というのは、以前のブログでも紹介させていただきました熱活性化遅延蛍光(TADF)材料に、複数色変化するMCL特性を付与できました、というものです。

 詳しくは、論文 Chemical Science, 2017, doi: 10.1039/C6SC04863C
(オープンアクセスですので、どなたでも無料でご覧になれます)、または大阪大学プレスリリースをご参照いただければ幸いです(なるべく平易な言葉で解説したつもりですが、理解困難でしたら直接お問い合わせいただければ、と存じます)。
 ポイントとしては、コンフォメーションと呼ばれる分子の”揺らぎ”に由来する構造的変化を発光色変幻へ翻訳できた、ということになるでしょうか。また、TADF分子としての強みを活かして、有機EL発光材料としての性能も以前報告したものから損なわれていない(有機ELデバイスの外部量子効率〜17%)ことも特筆すべき点です。
 
 さて、よく”TADFとMCLを組み合わせて何が面白いの?”と聞かれますが、今の所、即答できる回答はありません。まさに我々にとっても未知の領域です、が、当然期待できることはたくさんあります。例えば、TADF特性は温度や酸素濃度に敏感ですし、MCLは圧力や温度や応答します。つまり、様々な状況(建築物や乗り物など)において使用されている材料そのもが感じる状態変化(圧力変化・酸素濃度・温度変化)を同時に可視化できるセンサーや表示デバイスへの展開が考えられます。この辺りは、今後探っていけたらな、と思っています。

 この成果は、国際科学技術財団様にご採用いただきました「外部刺激応答光機能を兼ね揃えた熱活性化遅延蛍光材料」の実現に向けて光が見えてきた、と言っても良いのではないでしょうか。これもひとえに国際科学技術財団様から研究助成のご支援があったからこそです。この場を借りて御礼申し上げます。



2 件のコメント:

  1. 武田先生
    お久しぶりです。当財団の支援がお役に立てたとのこと、大変光栄に思います。今後のさらなるご発展をお祈りいたします。頑張ってください。

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    1. 中原様

      ご無沙汰しております。ご支援賜りまして、本当に心から感謝申し上げます。お陰様で良い結果が出ました。今後とも引き続きよろしくお願いいたします。

      武田

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