Review Abstract
ナノ構造液晶におけるイオンと電子の輸送
Transport of ions and electrons in nanostructured liquid crystals
2017年3月1日 Nature Reviews Materials 2 : 17001 doi: 10.1038/natrevmats.2017.1
イオンや電子を輸送できる高度に組織化したナノサイズやサブナノサイズの1D・2D・3Dチャネルを、カラムナー液晶・スメクチック液晶・双連続キュービック液晶のナノ相分離構造を利用することにより構築できる。様々なナノ構造の機能性液晶集合体を、分子の形状・分子間相互作用・ナノ相分離の制御により形成させることができる。このような安定でソフトな液晶材料の形成は、電池や光起電力デバイスの電解質、半導体、エレクトロルミネッセンスデバイスや電気化学デバイスとしての応用展開が可能である。さらに、レドックス活性を示す液晶材料を用いることによりユニークな機能を有する電気化学デバイスが得られる。本Reviewでは、液晶の設計により形成した自己集合ナノ構造、その輸送機構、ならびにナノ構造液晶を用いたデバイスの作製・機能・将来の進展に焦点をあてて述べる。
Corresponding Author
The nanosegregated structures of columnar, smectic and bicontinuous cubic liquid crystals can provide well-organized, nano- and sub-nanosized 1D, 2D and 3D channels capable of ion and electron transport. The molecular shape, intermolecular interactions and nanosegregation of the molecular structures can influence their self-assembly into a range of functional liquid-crystalline nanostructures. The formation of stable and soft liquid-crystalline materials leads to their application as electrolytes for batteries and photovoltaics, semiconductors, electroluminescence and electrochemical devices. In addition, electrochemical devices are obtained by using redox-active liquid crystals. In this Review, we focus on the design of liquid-crystalline phases, the resultant self-assembled structures, the transport mechanisms, and the fabrication, function and future development of devices incorporating nanostructured liquid crystals.
