JP2006028202A - 引張応力により構造色が変化する周期構造を有する弾性体材料とその製造方法 - Google Patents

引張応力により構造色が変化する周期構造を有する弾性体材料とその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006028202A
JP2006028202A JP2004204109A JP2004204109A JP2006028202A JP 2006028202 A JP2006028202 A JP 2006028202A JP 2004204109 A JP2004204109 A JP 2004204109A JP 2004204109 A JP2004204109 A JP 2004204109A JP 2006028202 A JP2006028202 A JP 2006028202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic material
monodisperse particles
elastic
light
elastic body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004204109A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4925025B2 (ja
JP2006028202A5 (ja
Inventor
Hiroshi Fudoji
浩 不動寺
Tsutomu Sawada
勉 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute for Materials Science filed Critical National Institute for Materials Science
Priority to JP2004204109A priority Critical patent/JP4925025B2/ja
Publication of JP2006028202A publication Critical patent/JP2006028202A/ja
Publication of JP2006028202A5 publication Critical patent/JP2006028202A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4925025B2 publication Critical patent/JP4925025B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】 高価な測定器を使用することなく、簡単に視覚的に視認することができる安価で全く新しいタイプの新規なひずみセンサーや、光の伝播を阻害するヒューズ素子、簡易型の重量計といった各種機能性部材や、機器類、各種玩具等各種分野に使用されうる構造色変化型弾性体材料を提供しようというものである。
【解決手段】 基板上に単分散粒子を空間的かつ周期的に配列する工程と、前記周期的に配列した単分散粒子の間隙に弾性体を充填する工程と、前記弾性体を充填された前記単分散粒子の周期を拡大する工程と、前記基板から前記弾性体を剥離する工程とを包含することによって、構造色変化型弾性体材料を得る。
【選択図】 図1

Description

本発明は、引張応力により構造色が変化する周期構造を有する弾性体材料とその製造方法に関する。
近年、屈折率の異なる2種類の高分子を積層することによって色調の変化する積層型高分子ポリマーが提案、報告されている(例えば、非特許文献1、2参照)。この積層型ポリマーは、構成する高分子ポリマーの種類や各層の膜厚を制御することによって任意の構造色が呈され、かつ変化することから各種装飾材料に使用される色調変化材料として注目されている。しかし、この提案されてなる構造色変化材料は、塑性変形を起こすことにより引張応力が印加されると構造色が変化するが、その変化は不可逆的であり、そのため初期の構造色へ戻すことができないものであった。
これに対して、上記積層型材料とは別のタイプの構造色変化材料も知られている。すなわち、粒子間をハイドロジェルで充填した水分を多量に含んだコロイド結晶からなる材料であって、圧縮応力が加えられると色が変化するタイプのもので、各種学術文献に提案、報告されている(非特許文献3、4)。しかしながら、このようなハイドロジェルタイプの構造色変化材料は弾性率が低いこと、その色調の変化は引張応力ではなく圧縮応力を利用することで構造色の変化が可能となっているものであった。そのため、構造色が変化する条件が限られ、使用できる場所や状況などに大きな制約を与え、使用形態に自ずと制限があった。
T.C.Wang et al.,Adv.Mater.vol.14、p.1534 、(2002) C.Osuji, Adv. Functional Mater.vol12、p.753、(2002) Y.Iwayama et al.,Langmuirvol.19、p.977、(2003) S.H.Foulger et al.,Adv.Mater.vol.15、p.685、(2003) H.Fudouzi "Fabricating high quality opal film with uniform structure over large area",J.Colloid Interface Science,275,277−283,2004.
このような状況に鑑み、本発明者らにおいては色調変化型材料における材料設計において、上記従来技術による材料のように色調の変化が不可逆的であったり、使用形態に制約があったりするといった不都合のない、すなわち、どのような状況、環境においても応力が加えられると有効に作動し、可逆的に弾性変形し、歪や引張応力あるいは圧縮応力に対しても可逆的に構造色が変化し、ひずみ変形をはじめ各種応力を可視光の変化で容易に認識することができる新材料を提供しようというものである。
さらに、この特有な色調変化現象を積極的に利用することによって単に装飾材料としての使用に止まらず、例えば、特段の高価な測定器を使用することなく、簡単に視覚的に視認することができる安価で全く新しいタイプの新規なひずみセンサーや、光の伝播を阻害
するヒューズ素子、簡易型の重量計といった各種機能性部材や、機器類、各種玩具等各種分野に使用されうる弾性体材料を提供しようというものである。さらにまた、この弾性体シートを対象物に貼り付け、スペクトル分析によって弾性体の変形量を測定し、以って対象物の変形や歪変化を検出する新技術を提供しようというものである。
そのため本発明者らにおいては、前示目的に添った条件を満たす色調変化型材料を提供しようというものであり、鋭意研究をした結果、エラストマー(弾性体)中に単分散粒子を光の波長程度の周期構造を以って規則的に配列させることによって、弾性体に加えられる応力によって弾性変形を生じると共に、構造色が可逆的に変化しうることを見出したものである。本発明は、この知見に基づいてなされたものであり、その構成は以下(1)ないし(15)に記載のとおりである。
(1)空間的かつ周期的に配列された粒子径が揃った単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含む弾性体材料。
(2)前記単分散粒子が、ポリスチレン粒子である、前記(1)項に記載の弾性体材料。(3)前記弾性体が、ポリジメチルシリコーンジェルまたは人工ゴムである、前記(1)項に記載の弾性体材料。
(4)前記単分散粒子の空間的かつ周期的な配列が、可視光から近赤外光領域でブラッグ反射の条件を満たすことを特徴とする、前記(1)ないし(3)の何れか1項に記載の弾性体材料。
(5)前記弾性体材料に引張応力を印加した場合、前記弾性体材料の長手方向の長さの伸び率と、前記単分散粒子の周期の変化量とは比例関係を満たすことを特徴とする、前記(1)ないし(4)の何れか1項に記載の弾性体材料。
(6)前記単分散粒子の粒径が、150〜750nmの範囲である、前記(1)ないし(5)の何れか1項に記載の弾性体材料。
(7)フィルム状の形態に加工され片面に接着剤あるいは接着シートを有し、シールとして対象物に貼り付けることを容易にした前記(1)ないし(6)の何れか1項に記載の弾性体材料。
(8)構造色を発現し、可逆的弾性変形を有する弾性体材料を製造する方法であって、基板上に単分散粒子を空間的かつ周期的に配列する工程と、前記周期的に配列した単分散粒子の間隙に弾性体を充填する工程と、前記弾性体を充填された前記単分散粒子の周期を拡大する工程と、前記基板から前記弾性体を剥離する工程とを包含することを特徴とした、弾性体材料を製造する方法。
(9)前記単分散粒子が、ポリスチレン粒子である、前記(8)項に記載の弾性体材料の製造方法。
(10)前記弾性体が、ポリジメチルシリコーンジェルまたは人工ゴムである、前記(8)または(9)項に記載の弾性体材料の製造方法。
(11)前記単分散粒子の粒径が、可視光として視認する材料に対しては150〜250nmの範囲であり、近赤外領域の半導体レーザーとその光量検出に対しては250〜750nmをさらに加えた範囲とする、前記(8)ないし(10)の何れか1項に記載の弾性体材料の製造方法。
(12)光量の変化に応じて光が透過する、および/または、透過しない光スイッチであって、光源と、前記光源からの光が入射する少なくとも1つの弾性体材料と、前記少なくとも1つの弾性体材料を透過した光を検出する光検出器とを備え、前記少なくとも1つの弾性体材料は、空間的かつ周期的に配列された単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含み、前記光スイッチは、前記光源からの前記光の波長と、前記単分散粒子の配列周期に基づく前記少なくとも1つの弾性体材料のブラッグ反射のピークが一致した場合、前記光は前記少なくとも1つの弾性体材料を透過せず、前記光の波長と前記ブラッグ反射のピークとが一致しない場合、前記光は前記少なくと
も1つの弾性体材料を透過する、光スイッチ。
(13)前記少なくとも1つの弾性体材料は、面内に格子状に配置されており、前記少なくとも1つの弾性体材料のそれぞれは、光ファイバーによって接続されている、前記(12)項に記載の光スイッチ。
(14)弾性体材料を用いて物体の歪みを検出する方法であって、前記弾性体材料は、空間的かつ周期的に配列された単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含み、前記方法は、前記弾性体材料を前記物体に適用する工程と、前記物体に付与された前記弾性体材料のブラッグ反射の波長を測定する工程と、前記測定されたブラッグ反射の波長に基づいて前記物体の歪を算出する工程とを包含する歪み検出方法。
(15)前記算出する工程は、前記ブラッグ反射の波長λと前記弾性体材料の伸び率dL/Lとのλ∝dL/L(ただし、0≦dL/L(%)≦20)を用いる、前記(14)項に記載の歪み検出方法。
本発明による弾性体材料は、空間的かつ周期的に配列された単分散粒子と、単分散粒子間およびその周りに位置する弾性体とを含むものであり、引張応力により弾性体が弾性変形し、その弾性変形に応じて単分散粒子の配列周期が所定の収縮率で収縮する。その結果、収縮後の単分散粒子の配列周期に対応して光がブラッグ反射をするため、構造色変化を発現することができる。単分散粒子の分散媒として弾性体を用いているため、引張応力を除去すれば、本発明の材料は初期状態に容易に戻り得る。したがって、可逆的弾性変形を有し、それによって色調も可逆的に変化する材料を提供することができるものである。
以下、図面および実施例を参照して本発明の実施の形態を詳述する。ただし、これらの図および実施例はあくまでも本発明を説明するための一つの具体例であって本発明はこれによって限定されるものではない。
実施例1;
応力を加えることによって可逆的に弾性変形し、この変形量によって色調が可逆的に変化する弾性体材料を作製した。先ず、単分散ポリスチレン粒子(PS)サスペンジョン(粒子径202nm、Polysciences社、水系溶媒)を用意し、サスペンジョンを基板上にキャスティングし、コロイド結晶の立方最密充填構造体を膜状に形成した。その後、予め用意しておいた2種類のポリジメチルシリコーン(PDMS)ジェルの前駆体ポリマー溶液(原液粒子濃度2.5wt%を2〜5倍に純水で希釈して使用)を膜状のコロイド結晶に流し込み、該結晶を覆った。室温で24時間かけて固化させた後、さらに50℃で3時間、熱処理を行うことで、このコロイド結晶の隙間に前駆体ポリマーを浸透、固化させて粒子間にポリジメチルシリコーン(PDMS)ジェルを粒子間に充填した。さらに、さらにこの操作を繰り返すことによって、粒子間に存在するPDMSジェル量を増加させる。その結果、粒子間の間隔が拡大された試料を作製することが出来た。この作製方法は後述する図6およびその説明でも取り上げ、詳しく説明する。図1は、こうして形成、作成されたコロイド結晶弾性体に引張応力が作用し、これによって弾性変形が生じ、配列したコロイド結晶の周期構造が変化する様子を原理的、模式的に示す図である。すなわち、図1によると粒子配列の周期構造d0が引張応力によりPDMSジェルが弾性変形し、周期構造がdに収縮する。色が発現し、変化する理由は、この周期構造に対応し光がブラッグ反射し構造色を呈することによる。この周期が弾性変形によって変化するため構造色がブルーシフトするものである。そして、この構造色の変化は応力を取り除くと初期状態に可逆的に戻るよう変化するものである。
図2は、粒子径202nmのPS粒子とその粒子間をPDMSジェルで充填した本発明
の弾性体材料の微細構造を走査型電子顕微鏡によって観察した際に得られた像(スケールバーは500nm)であり、図3は、図2に示す試料に引っ張り応力を印加し、引張応力印加の前後におけるブラッグ反射ピークの変化を示したスペクトルである。図3によると、応力を印加するとピークがブルーシフトし,応力を除くと初期の位置に復帰することが示されている。さらに、図4は、前述して作製されたコロイド結晶弾性体に引っ張り応力印加の有無によるブラック反射波長領域の位置的変化とその規則性を示すものである。この図によると弾性体の弾性変化に対応してピークは繰り返し移動することが示されているものである。このことから、上記コロイド結晶弾性体は、弾性変形を繰り返すと構造色も可逆的に変色できることを示している。
なお、上記実施例では、単分散ポリスチレン粒子(PS)サスペンジョンを用意し、サスペンジョンを基板上にキャスティングして、コロイド結晶を得、その後液状の弾性体材料を流し込んで、コロイド結晶粒子間に弾性体を充填して製造しているが、本発明の対象とする色調変化型弾性体材料は、この製造方法に限定されるものではない。すなわち、本発明の狙いは、可逆的に弾性変形し、印加される応力に応じて色調も変化するものであるから、この目的を達成しうる限りは先行技術において示されているコロイド結晶の製造手段でも、適用可能であり、本発明の材料を提供する手段として含むものである。
実施例2;
図5は、前記作製したコロイド結晶弾性体の伸び率とブラッグ反射光のピーク波長の変化量の関係をグラフに表したものである。
この図によると、伸び率と波長ピーク位置との関係は、伸び率20%以内で比例関係にあり、弾性体の歪み・変形量はブラッグ反射光波長のシフト量を知ることによって知ること、すなわち、測定することができる。図5中、Aは異なる伸び率におけるブラッグ反射ピークを重ねてプロットした。一方、Bはそのピーク位置を伸び率との関係をプロットした。比例関係が成立する条件に基づき、この原理を利用することによって、簡易型の歪み・変形センサーへ応用できる。
実施例3;
次ぎに、構造色を呈する弾性体の作製方法を、専らその作製プロセスを示す図6に基づいて説明する。
先ず、粒子径が揃った(CV値が1.1%)PSの単分散粒子(202nm、Polyscience社製)PSサスペンション液(水溶液サスペンション、初期濃度2.5wt%を純水で2〜5倍に希釈した)を用意した。次いで、親水化処理したマイラーフィルム上に該PSサスペンション液を滴下した(図中、工程1)。この場合、滴下量はサスペンションが基板全体を覆い、かつ液が基板からはみ出さない量とする。その後、シリコンオイルでサスペンションの上面を被覆し、この状態で水を蒸発させた。この操作によってPS粒子は自己集積し、基板上にコロイド結晶が得られる(図中、工程2)。得られたコロイド結晶は、その粒子間にはもとの分散媒(水)は蒸発してなく、PS粒子が規則的かつ密に自己集積して配列している。以上の工程からなるコロイド結晶の生成プロセスについては学術論文(例えば、非特許文献5参照)にもその詳細が報告、開示されている。
以上の工程に続き、得られたコロイド結晶にPDMS前駆体ポリマー溶液を加えた。この操作によって、結晶化したポリスチレン粒子間にはPDMS溶液が浸透し、ジェルへと変質固化し、PDMSジェルによるコンポジットが形成される(図中、工程3)。こうして得られたコンポジット中のコロイド結晶は、PS粒子が規則的かつ密に配列した状態を保っていることは勿論であるが、該一度の浸透操作によっては、結晶粒子はPDMSの変形に対して追随性に乏しく、そのため構造色発現性に乏しい場合があるが、その原因は、粒子間距離が小さく、弾性材料と粒子間との関係が十分でないことに起因するものであるので、このような場合、初期の粒子間距離を適正な距離に広げておく必要がある。すなわち、コンポジット中のPS粒子間距離を広げることによって、各粒子はPDMSジェルの
引っ張り応力による変形に追随し、これによってPS粒子の配列周期が応力に応じて減少し、構造色の多様な変化が発現する。初期粒子間距離を適正な範囲に広げるためには、前記PDMSを浸透、およびまたは固化する操作を繰り返すことによって、粒子間隔を拡大することができる。202nmのPS粒子ではこの操作により弾性体は緑色から赤色へと構造色がレッドシフトした。図6中、工程4は、この粒子間距離を拡大する操作を示しているものである。こうして作製されたシートは、弾性を有しており、基板から剥離させることによって自立した膜が作製される(図中、工程5)。以上のプロセスによって、本発明の色調変化型弾性体材料をシート状に作製することができる。得られた弾性シートは、PS粒子が一定の規則性、周期性を以て配列した構造を有し、その粒子間隔は、図1に示すように一定のギャップを有した微細構造を形成していることが確認された。また、この弾性体の構造色は、赤色を呈しているものであった。これに引っ張り応力を作用させたところ、色は次第に緑色に変化していった。また、応力を解除したところ、元の形、赤色に戻った。すなわち、可逆性のある構造色変化型弾性体を提供することが出来た。
実施例4;
実施例3のPS粒子を、粒子径を変えた以外は、全く同じ条件、プロセスで弾性体を作製した。すなわち、粒子径175nmの粒径の揃ったPS単分散粒子を用意し、実施例3と同様の条件、プロセスを適用した。その結果得られた弾性体は、構造色が緑色を呈した弾性体が得られた。この弾性体に引っ張り応力を与えたところ、色が次第に青〜紫色に変化し、応力を解除したところ元の形、色に復元した。実施例3同様、可逆性のある構造色変化型弾性体を提供することが出来た。
実施例5;
次ぎに、本発明の弾性体を利用して、弾性体に印加される応力の有無によって、ブラッグ反射ピーク位置がシフトする現象を光スイッチに応用した実施の態様について図7、図8に基づいて詳述する。すなわち図7は、ブラッグ反射ピークのシフトを利用した光スイッチ素子の設計例とその動作原理を示すものである。図7において、光スイッチは、半導体レーザー、本発明による弾性体、および光検出装置から少なくても構成される。弾性体に印加する引張応力の有無によって、ブラッグ反射ピークが移動することは、図4、図5およびそれらの説明から明らかにした。図7において、使用する半導体レーザーの波長(斜線領域)を適切に設定することで光量の変化を利用したスイッチを実現できる。図ではピークの波長と半導体レーザーの波長が重なった場合(すなわち、引張り応力が加わってない場合)、レーザー光はブラッブ反射するため透過光量が小さい(この状態をONとする)。一方、応力が掛かった状態では、ブラッグ反射ピークが低波長側へ移動するためレーザー光はほとんど透過する(この状態をOFFとする)。このように弾性体に引張応力が加わっているか、いないかを半導体レーザーの透過光量に対応させる光スイッチとして利用できる。図8は面状に配置し応力が掛かった場所を特定することができる。弾性体はセンサー部に設置しアレイ状に配列させ、センサー部の連結は光ファイバーで格子に連結されている。図のように局所的に応力が印加した領域では光の透過量が増加し、X2とY2が共にOFFであると分かる。その他のラインは全てONであるので光は透過することができない。その結果、応力が局所的に加わっている場所を特定できる。
以上述べたように、本発明の弾性体は、可逆的な弾性変形を示し、応力に応じて特有な色調の変化あるいは透過光量の変化等特有な光学的性質を有することから、実施例にも示すように各種センサー、光スイッチ等に使用することが出来る。 勿論、これらの用途に限定される理由はなく、該特有な性質を利用することが出来る限り、特に制限はないし、本発明の態様として含むものである。
本発明は、極めて簡単に作製することが出来、応力が印加されることによって色調が可
逆的に変化する弾性体材料を提供するものである。本弾性体は、実施例にも示すように色調の変化によって歪みを視覚的に視認することが出来る歪みセンサーとして供することを始め、光スイッチや簡易型の重量計といった各種機能性部材や、機器類、各種玩具等各種分野に使用されうる弾性体材料を提供するものであり、各種技術分野において今後大いに使用され、産業の発展に大いに寄与することが期待される。
周期構造を有する弾性変形材料の構成と構造色変化の原理を示す図 走査電子顕微鏡にて撮影した弾性変形材料のブラッグ反射領域の微 細構造を示す図 ブラッグ反射領域を有する弾性体を引張応力によるピーク変化の様 子を示す図 引張応力のある状態とない状態のブラッグ反射波長位置とその繰り 返しを示す図 引張歪み(伸び率)とブラッグ反射のピーク波長の関係を示す図 周期構造を有する弾性変形材料の作製プロセスを示す図 引張応力による光量変化を利用した歪みセンサーを模式的に示す図 引張応力による光量変化を利用した面状の歪みセンサーを模式的に 示す図

Claims (15)

  1. 空間的かつ周期的に配列された粒子径が揃った単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含む弾性体材料。
  2. 前記単分散粒子が、ポリスチレン粒子である、請求項1に記載の弾性体材料。
  3. 前記弾性体が、ポリジメチルシリコーンジェルまたは人工ゴムである、請求項1に記載の弾性体材料。
  4. 前記単分散粒子の空間的かつ周期的な配列が、可視光から近赤外光領域でブラッグ反射の条件を満たすことを特徴とする、請求項1ないし3の何れか1項に記載の弾性体材料。
  5. 前記弾性体材料に引張応力を印加した場合、前記弾性体材料の長手方向の長さの伸び率と、前記単分散粒子の周期の変化量とは比例関係を満たすことを特徴とする、請求項1ないし4の何れか1項に記載の弾性体材料。
  6. 前記単分散粒子の粒径が、150〜750nmの範囲である、請求項1ないし5の何れか1項に記載の弾性体材料。
  7. フィルム状の形態に加工され片面に接着剤あるいは接着シートを有し、シールとして対象物に貼り付けることを容易にした、請求項1ないし6の何れか1項に記載の弾性体材料。
  8. 構造色を発現し、可逆的弾性変形を有する弾性体材料を製造する方法であって、基板上に単分散粒子を空間的かつ周期的に配列する工程と、前記周期的に配列した単分散粒子の間隙に弾性体を充填する工程と、前記弾性体を充填された前記単分散粒子の周期を拡大する工程と、前記基板から前記弾性体を剥離する工程とを包含することを特徴とした、弾性体材料を製造する方法。
  9. 前記単分散粒子が、ポリスチレン粒子である、請求項8に記載の弾性体材料の製造方法。
  10. 前記弾性体が、ポリジメチルシリコーンジェルまたは人工ゴムである、請求項8または9の何れか1項に記載の弾性体材料の製造方法。
  11. 前記単分散粒子の粒径が、可視光として視認する材料に対しては150〜250nmの範囲であり、近赤外領域の半導体レーザーとその光量検出に対しては250〜750nmをさらに加えた範囲とする、請求項8ないし10の何れか1項に記載の弾性体材料の製造方法。
  12. 光量の変化に応じて光が透過する、および/または、透過しない光スイッチであって、光源と、前記光源からの光が入射する少なくとも1つの弾性体材料と、前記少なくとも1つの弾性体材料を透過した光を検出する光検出器とを備え、前記少なくとも1つの弾性体材料は、空間的かつ周期的に配列された単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含み、前記光スイッチは、前記光源からの前記光の波長と、前記単分散粒子の配列周期に基づく前記少なくとも1つの弾性体材料のブラッグ反射のピークが一致した場合、前記光は前記少なくとも1つの弾性体材料を透過せず、前記光の波長と前記ブラッグ反射のピークとが一致した場合、前記光は前記少なくとも1つの弾性体材料を透過する、光スイッチ。
  13. 前記少なくとも1つの弾性体材料は、面内に格子状に配置されており、前記少なくとも1つの弾性体材料のそれぞれは、光ファイバーによって接続されている、請求項12項に記載の光スイッチ。
  14. 弾性体材料を用いて物体の歪みを検出する方法であって、前記弾性体材料は、空間的かつ周期的に配列された単分散粒子と、前記単分散粒子間および前記単分散粒子の周りに位置する弾性体とを含み、前記方法は、前記弾性体材料を前記物体に適用する工程と、前記物体に付与された前記弾性体材料のブラッグ反射の波長を測定する工程と、前記測定されたブラッグ反射の波長に基づいて前記物体の歪を算出する工程とを包含する歪み検出方法。
  15. 前記算出する工程が、前記ブラッグ反射の波長λと前記弾性体材料の伸び率dL/Lとのλ∝dL/L(ただし、0≦dL/L(%)≦20)を用いる、請求項14に記載の歪み検出方法。
JP2004204109A 2004-07-12 2004-07-12 構造色発現弾性体 Active JP4925025B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004204109A JP4925025B2 (ja) 2004-07-12 2004-07-12 構造色発現弾性体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004204109A JP4925025B2 (ja) 2004-07-12 2004-07-12 構造色発現弾性体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011165348A Division JP5704007B2 (ja) 2011-07-28 2011-07-28 引張応力により構造色が変化する周期構造を有する弾性体材料

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006028202A true JP2006028202A (ja) 2006-02-02
JP2006028202A5 JP2006028202A5 (ja) 2007-08-30
JP4925025B2 JP4925025B2 (ja) 2012-04-25

Family

ID=35894950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004204109A Active JP4925025B2 (ja) 2004-07-12 2004-07-12 構造色発現弾性体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4925025B2 (ja)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242819A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 National Institute For Materials Science 物体の歪を検出する方法およびその装置
EP1815804A3 (en) * 2006-02-02 2007-10-31 Tyco Healthcare Group Lp Mechanically tuned buttress material to assist with proper formation of surgical element in diseased tissue
JP2008003283A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Toyoda Gosei Co Ltd 赤外線反射材、赤外線反射積層体および赤外線反射構造体
JP2009020439A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Toyoda Gosei Co Ltd 画像表示装置
JP2009139799A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材
JP2009221420A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材およびその製造方法
WO2009119677A1 (ja) 2008-03-25 2009-10-01 独立行政法人物質・材料研究機構 人工オパール膜生成装置及び人工オパール膜生成方法
JP2010020130A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材およびその製造方法
JP2010060694A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型アクチュエータ
JP2010060974A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材
JP2010079090A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
JP2010079052A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置。
JP2011095704A (ja) * 2009-09-29 2011-05-12 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
US8009351B2 (en) 2007-07-13 2011-08-30 Toyoda Gosei, Co., Ltd. Infrared reflective member, and infrared reflective device and method of making same
US8049965B2 (en) 2008-03-18 2011-11-01 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Display member
WO2012172084A3 (en) * 2011-06-15 2013-05-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Composite optical materials exhibiting structural colour
KR101395815B1 (ko) 2014-01-08 2014-05-19 주식회사 백산 물리적 응력에 의한 변색성 라미네이트 제품 및 이의 제조방법
JP2014132341A (ja) * 2013-01-04 2014-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc 緩く充填されたフォキソニック結晶と形成法
JP2016118803A (ja) * 2014-09-22 2016-06-30 山富電機株式会社 構造色ディスプレイ
US9561615B2 (en) 2011-01-12 2017-02-07 Cambridge Enterprise Limited Manufacture of composite optical materials
JP2017519598A (ja) * 2014-07-10 2017-07-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 患者インターフェースの消耗インジケータ
JP2017135188A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 三菱電機株式会社 フレキシブル基板
CN107796322A (zh) * 2016-09-06 2018-03-13 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
CN108240799A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 柯尼卡美能达株式会社 形变传感器及形变量测定方法
WO2018194403A1 (ko) * 2017-04-20 2018-10-25 한국전자통신연구원 광 투과도 조절 필름 및 광 투과도 조절 필름 조성물
KR20180118038A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 한국전자통신연구원 광 투과도 조절 필름 및 광 투과도 조절 필름 조성물
US10281345B2 (en) 2016-10-25 2019-05-07 Konica Minolta, Inc. Strain sensor and recording medium
JP2021131145A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 株式会社フジキン ボルト
WO2022107642A1 (ja) 2020-11-17 2022-05-27 東洋インキScホールディングス株式会社 積層体、感熱記録体、及び画像形成方法
WO2022192550A3 (en) * 2021-03-11 2022-11-24 Serpent Scale Systems Llc Multi-use composite

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110998378B (zh) 2017-10-27 2022-11-29 横滨橡胶株式会社 结构色显色构件以及轮胎

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504984A (ja) * 2002-10-09 2006-02-09 アーセノールト,アンドレ 広範囲に波長調整可能な多色コロイド状光子結晶デバイス

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504984A (ja) * 2002-10-09 2006-02-09 アーセノールト,アンドレ 広範囲に波長調整可能な多色コロイド状光子結晶デバイス

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242819A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 National Institute For Materials Science 物体の歪を検出する方法およびその装置
EP1815804A3 (en) * 2006-02-02 2007-10-31 Tyco Healthcare Group Lp Mechanically tuned buttress material to assist with proper formation of surgical element in diseased tissue
US9629626B2 (en) 2006-02-02 2017-04-25 Covidien Lp Mechanically tuned buttress material to assist with proper formation of surgical element in diseased tissue
US7760424B2 (en) 2006-06-22 2010-07-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Infrared reflecting device
JP2008003283A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Toyoda Gosei Co Ltd 赤外線反射材、赤外線反射積層体および赤外線反射構造体
JP4743017B2 (ja) * 2006-06-22 2011-08-10 豊田合成株式会社 赤外線反射材、赤外線反射積層体および赤外線反射構造体
JP2009020439A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Toyoda Gosei Co Ltd 画像表示装置
US8009351B2 (en) 2007-07-13 2011-08-30 Toyoda Gosei, Co., Ltd. Infrared reflective member, and infrared reflective device and method of making same
JP4692525B2 (ja) * 2007-07-13 2011-06-01 豊田合成株式会社 画像表示装置
JP2009139799A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材
JP2009221420A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材およびその製造方法
US8049965B2 (en) 2008-03-18 2011-11-01 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Display member
WO2009119677A1 (ja) 2008-03-25 2009-10-01 独立行政法人物質・材料研究機構 人工オパール膜生成装置及び人工オパール膜生成方法
JP2010020130A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材およびその製造方法
JP2010060694A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型アクチュエータ
JP2010060974A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 表示部材
JP2010079052A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置。
JP2010079090A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
JP2011095704A (ja) * 2009-09-29 2011-05-12 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
US9561615B2 (en) 2011-01-12 2017-02-07 Cambridge Enterprise Limited Manufacture of composite optical materials
WO2012172084A3 (en) * 2011-06-15 2013-05-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Composite optical materials exhibiting structural colour
JP2014132341A (ja) * 2013-01-04 2014-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc 緩く充填されたフォキソニック結晶と形成法
TWI513579B (zh) * 2014-01-08 2015-12-21 Baiksan Co Ltd Color - based multi - layer products based on physical stress and their preparation method
KR101395815B1 (ko) 2014-01-08 2014-05-19 주식회사 백산 물리적 응력에 의한 변색성 라미네이트 제품 및 이의 제조방법
JP2017519598A (ja) * 2014-07-10 2017-07-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 患者インターフェースの消耗インジケータ
US10603458B2 (en) 2014-07-10 2020-03-31 Koninklijke Philips N.V. Wear-out indicator for a patient interface
JP2019144571A (ja) * 2014-09-22 2019-08-29 和浩 山本 構造色ディスプレイ
JP2016118803A (ja) * 2014-09-22 2016-06-30 山富電機株式会社 構造色ディスプレイ
JP2017135188A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 三菱電機株式会社 フレキシブル基板
CN107796322A (zh) * 2016-09-06 2018-03-13 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
US10655953B2 (en) 2016-09-06 2020-05-19 Konica Minolta, Inc. Structural color changeable material and strain detection apparatus
CN107796322B (zh) * 2016-09-06 2020-08-18 柯尼卡美能达株式会社 结构色变化型材料和应变检测装置
US10281345B2 (en) 2016-10-25 2019-05-07 Konica Minolta, Inc. Strain sensor and recording medium
CN108240799A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 柯尼卡美能达株式会社 形变传感器及形变量测定方法
JP2020525808A (ja) * 2017-04-20 2020-08-27 エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュートElectronics And Telecommunications Research Institute 光透過度調節フィルム及び光透過度調節フィルム組成物
WO2018194403A1 (ko) * 2017-04-20 2018-10-25 한국전자통신연구원 광 투과도 조절 필름 및 광 투과도 조절 필름 조성물
KR20180118038A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 한국전자통신연구원 광 투과도 조절 필름 및 광 투과도 조절 필름 조성물
US11041055B2 (en) 2017-04-20 2021-06-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Light transmittance control film and composition for the light transmittance control film
JP7155017B2 (ja) 2017-04-20 2022-10-18 エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート 光透過度調節フィルム及び光透過度調節フィルム組成物
KR102563991B1 (ko) 2017-04-20 2023-08-08 한국전자통신연구원 광 투과도 조절 필름 및 광 투과도 조절 필름 조성물
JP2021131145A (ja) * 2020-02-21 2021-09-09 株式会社フジキン ボルト
WO2022107642A1 (ja) 2020-11-17 2022-05-27 東洋インキScホールディングス株式会社 積層体、感熱記録体、及び画像形成方法
WO2022192550A3 (en) * 2021-03-11 2022-11-24 Serpent Scale Systems Llc Multi-use composite

Also Published As

Publication number Publication date
JP4925025B2 (ja) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4925025B2 (ja) 構造色発現弾性体
JP2006028202A5 (ja)
Wu et al. Artificial chameleon skin with super-sensitive thermal and mechanochromic response
Chen et al. Mechanochromism of structural‐colored materials
Quan et al. Stretchable biaxial and shear strain sensors using diffractive structural colors
Yue et al. Tunable one-dimensional photonic crystals from soft materials
Hu et al. Extremely sensitive mechanochromic photonic crystals with broad tuning range of photonic bandgap and fast responsive speed for high-resolution multicolor display applications
JP5704007B2 (ja) 引張応力により構造色が変化する周期構造を有する弾性体材料
Ito et al. Strain-responsive structural colored elastomers by fixing colloidal crystal assembly
Clough et al. Mechanochromism in structurally colored polymeric materials
Meng et al. Structurally colored polymer films with narrow stop band, high angle-dependence and good mechanical robustness for trademark anti-counterfeiting
KR100782002B1 (ko) 콜로이드 광결정
Ruiz-Clavijo et al. Engineering a full gamut of structural colors in all-dielectric mesoporous network metamaterials
Hu et al. Chameleon-inspired brilliant and sensitive mechano-chromic photonic skins for self-reporting the strains of earthworms
Griffete et al. Introduction of a planar defect in a molecularly imprinted photonic crystal sensor for the detection of bisphenol A
US20200257194A1 (en) Method and System for Fabricating Glass-Based Nanostructures on Large-Area Planar Substrates, Fibers, and Textiles
CN102187253A (zh) 光子晶体器件
KR20140031899A (ko) 최소의 각 의존성을 갖는 표시 장치들 및 이미징을 위한 스펙트럼 필터링
Sumida et al. Construction of stacked opaline films and electrochemical deposition of ordered macroporous nickel
Inci et al. Recent developments of colorimetric mechanical sensors based on polymer composites
Wu et al. Reversible mechanochromisms via manipulating surface wrinkling
Zhao et al. Study on the twisted and coiled polymer actuator with strain self-sensing ability
Zhang et al. Brilliant structurally colored films with invariable stop-band and enhanced mechanical robustness inspired by the cobbled road
Yin Responsive photonic nanostructures: smart nanoscale optical materials
He et al. Scalable and sensitive humidity-responsive polymer photonic crystal films for anticounterfeiting application

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070712

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110621

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120131

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120131

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4925025

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150217

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250