「光を当てると固体になり、加熱すると液体に戻る」そんな液状の物質を世界で初めて開発したと神戸大学理学研究科の持田智行教授らの研究グループが発表、英化学誌「Chemical Communications」に掲載された。今後産業界への展開が期待できる研究成果だ。
光や熱など外部刺激によって物質の性質をコントロールする技術は、エレクトロニクス材料分野で非常に重要とされる。例えば、プリント基板などの作成では、光を照射すると固まる性質をもつ感光性樹脂が用いられているが、一度使用すると再利用が難しいという課題があった。
そんな中、近年「配位高分子」と呼ばれる金属イオンと有機配位子が連結した物質が、さまざまな機能を持たせることのできる「機能性固体」として注目されている。研究グループは、「金属イオンと有機分子の結合を光や熱で制御できれば、外部からの刺激によって性質を大きく変える材料ができる」と考え、シアノ基を導入したルテニウム錯体からなる「イオン液体」を開発。光と熱によって、イオン液体と配位高分子固体というまったく異なる結合状態および化学的な性質を持つ物質間の相互転換の実現に成功した。
この液体は無色透明で揮発性はなく、マイナス50℃でも凍らないが、紫外光を数時間照射すると配位高分子固体に変化し、130℃で1分間加熱すると再びイオン液体に戻るという。これまで配位高分子については多くの研究がなされ、合成方法も開発されているが、同研究グループの開発した「液体に光を照射して配位高分子を生成する方法」は世界初となる。
今回、再利用できる光硬化性液体の開発に成功したことで、将来的にはプリント基板をはじめ光造形、接着剤の用途などへの応用が期待される。「分子設計をさらに進めて、今後は生成した配位高分子にガスの吸収・脱着などの機能を付与する研究にも挑戦したい」と持田教授は話している。
