静岡大学 関朋宏 研究室

関朋宏 研究室

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NEWS

2024-04-05

新B4歓迎会

4月から新しく配属になったB4の学生さん達の歓迎会を行いました。
山賊コースの飲み放題。
先輩達とも仲良く交流ができました。
これから1年間一緒に頑張っていきましょう。

今年は学生が12名。最多人数を更新。


2024-03-21

日本化学会 第104春季年会(2024)

3月18日~21の4日間、日本大学理工学部で行われた第104春季年会に参加しました。
オーラル、ポスター形式合わせて7名の学生が研究成果を発表しました。
他大学の先生方の前で緊張したかと思いますが、全員立派な発表をしてくれた、と報告を受けました。
学務のため、見ることができませんでした。


2024-03-15

M2送別会

3月で卒業するM2の学生さん達の送別会を行いました。
関研の第1期生3名が修士号をとれたので、非常に感慨深いです。
後輩達からのプレゼントを渡したり、3年間の思い出話をして楽しい時間を過ごせました。


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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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