静岡大学 関朋宏 研究室

関朋宏 研究室

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NEWS

2024-02-29

卒論発表会

当研究室所属のB4の学生さん達の卒論発表がありました。
1年間の成長を感じさせる立派な発表をしてくました。


2024-02-14

修論発表会

当研究室の1期生のM2の学生さんが、修論発表を行いました。
3年間の研究室生活の集大成となるような素晴らしい発表でした。
先輩がいない中で、めざましく成長した3年間だったと思います。

また、遊びに来てください。


2024-02-13

来年の配属学生さんたちとの顔合わせ

来年度から研究室に配属される学生さん4人とラボのメンバーで顔合わせを行いました。
4月から一緒に研究活動を行えることを楽しみにしています。


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RESEARCH

本研究室では、刺激応答性の分子材料の開発を行います。特に分子結晶や液晶・ゲルなど集合する有機分子や錯体を研究対象としています。これまでに知られていない応答性を明らかにし、分子の持つ未知の機能を世の中に提案することを目指し研究を行っています。

刺激応答性を示す分子材料

有機化合物や錯体などの分子が集合し結晶や液晶として組織化すると、分子単独の場合とは異なる物性や性質を示す。これは、分子が分子間相互作用を介して集合し、相互作用の種類や方向性、強さによって電子状態が影響を受け変化するためである。すなわち、分子は集合することで、集合状態に特徴づけられた物性・性質を示すようになる。また、温度変化、光照射、物理的な応力の印加、など、分子材料に何らかの刺激を与えることで、分子の集積状態、配列様式が変化することがある。その結果、分子材料は様々な物性・性質の変化(応答)を示す。我々はこのような分子材料のもつ刺激応答性に着目して、研究を行っている。

スケールギャップの橋渡し

分子材料に対して、物理的な応力を印加すると、発光色の変化、電気伝導特性の変化、集合様式の不斉環境の切り替わり、といった応答を示すことを、これまでに明らかにしてきた。この応答の要因は、実験者によってなされるマクロな外部刺激が、ミクロな分子配列や分子間相互作用のパターンに影響を与えた結果である。我々の研究では、ミクロな分子配列を正確に決定することにこだわり、マクロな刺激に対してどのような影響を受けたのかを明らかにすることを目指している。マクロとミクロを橋渡し、応答原理の理解と未来に向けた材料設計指針の提案を目指している。

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Publications

2024

83. Mechanochromic aromatic hydrocarbons that bear one simple substituent,
T. Seki, K. Hattori,
RSC Adv., 2024, 14, 11, 7258–7262
DOI: 10.1039/d3ra08519h.

2023

82. Functional Molecular Crystals from the Arylation of a Halogenoplatinum Complex: Stimuli-Responsiveness, Comproportionation, and π-Bridged Dimerization,
T. Seki, D. Korenaga,
Chem. Eur. J., 2023, 29, 62, e202302333
DOI: 10.1002/chem.202302333.

2022

81. Mechanical Deformation and Multiple Thermal Restoration of Organic Crystals: Reversible Multi-Stage Shape-Changing Effect with Luminescence-Color Changes,
C. Feng, T. Seki, S. Sakamoto, T. Sasaki, S. Takamizawa, H. Ito,
Chem. Sci., 2022, 13, 9544–9551
DOI: 10.1039/D2SC03414J.
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Abstract

Shape-memory materials can be mechanically deformed and subsequently reverse the deformation upon changing the temperature. Shape-memory materials have attracted considerable attention for basic research and industrial applications, and polymer and alloy shape-memory materials have been well studied; however, it is formidably challenging to develop functional shape-memory materials, such as materials with multi-stage and anisotropic shape changes and shape changes accompanied by changes in color and light emission. Here, we found a reversible multi-stage shape-changing effect after mechanical deformation in a molecular crystal induced by multi-step thermal phase transitions with reversible shape changes and luminescence-color changes. Using single-crystal structure and thermal analyses as well as mechanical property measurements, we found that the reversible multi-stage shape-changing effect was achieved by a combination of a twinning deformation and multi-step thermal phase transitions. The changes in the crystal shape and luminescence suggest novel strategies for imparting known shape-memory materials with additional functionalities.

2021

80. Functional Flexible Molecular Crystals: Intrinsic and Mechanoresponsive Properties,
T. Seki, N. Hoshino, Y. Suzuki, S. Hayashi,
CrystEngComm, 2021, 23, 5686–5696
DOI: 10.1039/D1CE00388G.
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