研究紹介

「Liquid crystalline monodisperse titanate nanosheets columns stabilized by interlayer alkylammoniums」

無機ナノシートは、新しいタイプのコロイド液晶系として脚光を浴びており、異方性や強靭さ、構造色を備えたゲル材料など、様々な機能性材料の作製に応用されています。しかし、ナノシートのサイズや形状が大きく多分散であるため、材料特性の精密な最適化には限界がありました。このような状況の中、我々は最近、単分散ナノシートが積層した紐状のカラムとカラムナーネマチック液晶相を形成することを見出しました。しかし、ナノシートカラムは高濃度のアルキルアンモニウムがコロイド中で共存する状況でのみ安定に存在しており、アルキルアンモニウムを除去すると解離してしまうため、単離することが困難でした。ここでは、長鎖アルキルアンモニウム（CnTMA）のインターカレーションによるナノシートカラムの安定化について報告しました。共焦点レーザー顕微鏡観察および小角/広角X線散乱測定により、ナノシートカラムの層間テトラメチルアンモニウムがCnTMAに置換されて積層構造が安定化し、脱塩後もカラムが解離しないことが明らかとなりました。さらに、偏光顕微鏡観察により、CnTMAで安定化されたナノシートカラムは溶液中で高い分散性を示し、カラムナーネマチック液晶相を維持していることがわかりました。