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研究室紹介

エコプロセス研究室

環境にやさしい材料を環境にやさしい方法で作ってエネルギー問題解決に貢献

窓ガラスに厚さ0.2ミクロン程度のセラミック透明導電膜をコートすると、夏は太陽光の近赤外線をカットし、冬は室内から逃げる遠赤外線を反射するので、冷暖房のエネルギーを節約できます。

当研究室では100円ショップで買えるスプレーを使用して世界で最も低抵抗な透明導電膜を簡便安価に実現しました。

現在、大面積化、原料利用率の向上、成膜温度の低減、有機溶媒を使わない成膜などを研究中で、太陽の国メキシコとの共同研究も計画中です。太陽電池はクリーンで無尽蔵のエネルギー源ですが、私達の透明導電膜は太陽電池用としても期待されています。

有機ELはエネルギーロスが少ないディスプレイで本学のハイパーメディア研究センターで研究中ですが、この開発にも私達の透明導電膜とナノテクノロジーが使われています。

エコプロセス研究室

所属教員 澤田 豊
研究テーマ
  • 窓ガラス用赤外線しゃへい膜
  • 太陽電池用透明電極
  • 有機EL用透明導電膜

高分子化学研究室

ナノ空間を構築・制御して持続可能な社会形成に貢献する

多数の原子が共有結合でつながった高分子、その1本の長さは数ナノ~数百ナノメートル。私たちの研究室では、このサイズを強く意識して個々の分子を扱っています。独自の高分子合成法で作ったドーナツ型分子を積み重ねて円筒状空洞を持つ"新しいナノチューブ"を作製することに成功しています。このドーナツ分子にある仕掛けを施して液晶に変えたり、有機太陽電池用の機能材料として利用する計画です。最近、万能細胞が作製されて話題になっています。これを再生医療に役立てるには、細胞足場材料(スキャホールド)が必要になります。私たちは、これまでに培った技術を生かして組織再生のためのポリアミド酸スキャホールドの開発をスタートさせました。生分解性と保水性を兼備えたこの新素材はエコマテリアルとしても期待されます。

高分子化学研究室

所属教員 松本 利彦
研究テーマ
  • 有機太陽電池や再生医療に応用される高性能有機材料の開発
  • 形状異方性と水素結合相関を利用したナノ秩序形成と機能制御

生命分子科学研究室

生命から学ぶ・まねる・役立てる

生命は、必要なすべての物質とエネルギーの変換を、平凡な元素のみを巧妙に使いこなして行っています。この究極の化学を学び、分子の研究から人類の存続、地球の未来に役立てることを目指しています。詳しい内容は研究室に来てのお楽しみ。日々変化しています。

研究室生活は、まず研究テーマに関する情報収集(文献調査、主に英語)と、基本的な実験技術の習得(各種機器分析、合成、分離精製、3次元分子モデリング)から始まります。新技術開拓をめざす研究は前途多難な作業ですが、これに参加することで実践的な能力が鍛えられます。毎日こつこつと続けられる忍耐力と新しい知識を日々得ようとする意欲とが必須です。

生命分子科学研究室

所属教員 八代 盛夫
研究テーマ
  • セルロースの高度利用をめざすグリコシド結合加水分解触媒系の開発
  • タンパク質の主鎖切断と機能変換
  • 金属錯体の合成と人工酵素としての応用
  • 金属クラスタの合成と機能構造相関の解明

生体分子機能研究室

本当に環境を考えるなら・・化学だ。生命は化学物質の塊なのだから。

神秘とされる生命活動も分子のレベルから見れば、多くの化学反応の集まりです。生体分子は、自然に組織化して働きます。このような仕組みを「超分子(supramolecule)といいます。水分子も集合しています。アミノ酸や糖質に水分子を駆使して超分子を創成します。たとえば、ブドウ糖が6個から8個環状に連なっているシクロデキストリンは空洞の大きさに従って分子を取り込みます。少し化学的に工夫を凝らすと、大きさだけではなく、化学的性質で分子を見分けることができます。分子に好き嫌いはないと思っていませんか?真理は一つですが、まるで分子にも意志があるように集まったり、離れたりします。実は自然は超分子だらけなのです。自分の力で、生命の本質に触れることはあらゆる問題解決の基礎であると考えています。化学はいわば世界共通言語です。新しい言語をきわめてグローバルに地球を考えてみませんか?

生体分子機能研究室

所属教員 高橋 圭子
研究テーマ
  • 環状オリゴ糖、シクロデキストリンの化学的修飾による「高機能分子系」の設計と評価
  • 配糖体(サポニン)の糖質の役割と立体構造の関係の解明
  • 色・匂いなどの超分子系を用いた制御

バイオ有機電気化学研究室

分子の世界で電子を操り「環境にやさしい」物質変換を実現する

生体に由来する分子、人工的に作られた分子を問わず、有機化合物・電極間の電子授受とその応用について研究しています。バイオセンサー(血液成分の分析等)、バイオ燃料電池(グルコースやエタノールで発電する燃料電池等)、有機太陽電池(軽くカラフルで透明なものも作れる等)、有機電解合成(環境にやさしい分子変換の方法)等がこの分野に含まれますが、研究室の中心テーマは、現在、有機電解合成です。私達は様々な有機化合物を便利に利用していますが、これらは元をたどればほとんど石油からできています。そこで、これらをより環境にやさしい方法で行う必要性が出てきます。電気を使う方法と光を使う方法の二つは、使用する薬品の量が少ない「環境負荷の小さな方法」として注目されていますが、本研究室で行う電気を使う方法の方が、適用範囲が格段に広いと考えられています。また、この方法は、強い酸化力や還元力を生じるので、これを利用した「有害物質の分解」においても注目されています。

バイオ有機電気化学研究室

所属教員 岡野 光俊
研究テーマ
  • 環境にやさしい有機合成法
  • 生体由来物質との電子授受
  • バイオセンサー・バイオ燃料電池の要素技術
  • 機能性物質の創生

バイオミメチック材料研究室

生命の神秘に学んで、新しい物質科学の構築を目指そう!

バイオミメチック(biomimetic: 生命体を模倣した)材料とは、生命体の優れた機能に学んで人工的に設計・構築した材料で、例えば、人工筋肉や人工臓器を作る素材を意味します。最近では、生命体を構成する物質として、両親媒性物質、高分子、液晶などの柔らかい秩序構造を持つ分子や分子集合体(ソフトトマテリアルと呼びます)が注目されています。生命体の基本構造である細胞は両親媒性物質で構成されていますし、皮膚、筋肉、さらには多くの臓器などもソフトマテリアルが複雑に組み合わされて出来ています。我々の研究室は、生命体の持つ高度で神秘的な機能を手本とし、ソフトマテリアルの階層的な秩序構造を利用することで、未来を拓く新しい素材の開発を目指しています。例えば、棒状分子と鎖状分子との混合物からミエリン鞘類似体(写真参照:ミエリン鞘は神経細胞を守るものです)を作りだしたり、液晶とゴムを化学的に組み合わせた液晶エラストマーを用いて人工筋肉の研究を行っています。

バイオミメチック材料研究室

所属教員 平岡 一幸
研究テーマ
  • 液晶や両親媒性分子による生命体類似組織の構築
  • 液晶エラストマーによる人工筋肉の研究
  • キラル液晶の秩序形成
  • ソフトマテリアルの物理化学

機能性分子設計研究室

機器分析と理論解析によって化学物質の性質・反応の解明を目指す分析化学

丹沢山地と相模原台地の境に位置する本学厚木キャンパスの近郊は山間部、里山、工場地帯、農耕地、住宅地など、さまざまな地勢があり、そこに相模川、中津川をはじめとする大小の河川が流れています。
私たちの研究室ではこの厚木市近郊全体を実験場として水循環・水環境の研究を進めています。私たちは化学反応を良く理解していることが強みですから、化学の分野で活用されている機器を使って分子レベルで分析を進めています。いずれは環境中でのさまざまな現象を、根源となる化学物質の性質や反応として捉え、問題解決につなげたいと考えています。

機能性分子設計研究室

その一方で直接観察することが困難な反応を適切なモデルを使ってコンピュータシミュレーションで再現し、その仕組みや本質を知る研究も進めています。例えば、一つの分子に複数の金属原子を含むクラスター錯体では、これまでの単核錯体とは異なる、特有の反応が起こることが知られていますが、反応が多段階で、複雑であるため、その機構の解明には理論化学計算が不可欠です。私たちはこうした実験と理論のさまざまな手段を駆使して分析をする研究グループです。

所属教員 大嶋 正人
研究室HP 研究室HP  http://www.lssc.t-kougei.ac.jp/funcmol/
研究テーマ
  • 河川水等の化学分析(水質調査)
  • 水循環による重金属や化学物質の移動と拡散の調査
  • 理論化学計算による化学反応の解析と予測

生体環境高分子研究室

自然との共生を目指して-らせん高分子

自然界にみられる高分子DNAは、直径わずか2nmの中に二本の高分子鎖がお互いに絡まりあうようにして右巻きのらせん構造を形成しています。そして、そこに含まれるたった4種類の分子の配列によって私たち生命体の遺伝情報がすべて書き込まれているのです。私たちの研究室では、生体起源の高分子に秘められた情報と働きとの関連を一つ一つ解き明かしながらも、生態系と同じぐらい複雑で深遠な高分子システムの構築を目指しています。右上の写真は、生体高分子のひとつであるポリグルタミン酸―納豆のねばねば成分を用いて発光させた有機EL素子です。「生体起源の高分子(たんぱく質やポリペプチド)を用いて磁性や伝導性を発現する環境に優しいエコマテリアルの新規合成と機能発現の開拓」これが私たちの研究テーマです。

生体環境高分子研究室

所属教員 比江島 俊浩
研究テーマ
  • ポリペプチド配位空間を利用した有機EL素子・有機磁性材料の開発
  • 有機超伝導体に拮抗して現れる電荷秩序状態の分光学的な研究
  • 高分子液晶を用いた秩序構造形成のメカニズムの解明

環境電子材料研究室

ナノテクで低炭素社会の実現に貢献したい

環境電子材料研究室では、導電性ポリマー材料や酸化物半導体などの電子材料を、ナノテクノロジーで加工し、地球環境の改善や私たちの便利な暮らしに役立てるべく、研究を行っています。産業革命以降の炭酸ガスの大量排出が、地球温暖化に影響を及ぼしているとされています。これからの科学技術には、すでに排出された炭酸ガスを回収する方法、炭酸ガスを排出しないで電力を得る方法の両方が重要となってきます。そこで、この研究室では、緑色植物の光合成をお手本にして、効率的に炭酸ガスを回収する研究や電力を得る研究に着手しました。私たちが作っている酸化物半導体、金属、導電性ポリマーの三次元ナノ構造は、高いアスペクト比を持つ特徴的な形状に加工できることから、人工光合成や太陽光発電などに効果的に機能します。また、森林資源のムダを省き、目の疲れを少なくする新しいディスプレイ「電子ペーパー」の研究も行っています。

環境電子材料研究室

所属教員 山田 勝実
研究室HP 研究室HP  http://www.lssc.t-kougei.ac.jp/media/index.html
研究テーマ
  • 太陽電池
  • 人工光合成
  • 電子ペーパー
  • ナノマシン用分子アクチュエーター

エネルギ-環境電子化学研究室

環境持続型未来社会に貢献するエネルギ-貯蔵デバイス用電解液の開発を目指す

自然環境保護・省エネルギ-などの低負荷型社会の実現に向け、小型携帯用電子機器、電気自動車、電力貯蔵の電源に用いられるリチウムイオン二次電池(充放電可能な電池)や電気二重層キャパシタ(コンデンサ-)の開発・高性能化が進められています。電解質(塩)と溶媒からなる「電解液」と呼ばれる溶液の設計がその鍵を握ります。

当研究室では,こうしたエネルギ-貯蔵デバイスに用いられる電解質や溶媒を新たに合成しています。種々の測定法を駆使して、これらの基礎的な性質の相関を調べ、エネルギ-貯蔵デバイスへの応用を幅広く研究しています。

当研究室は新しい電解液の研究開発に取り組んでいる数少ないグル-プであり、その成果は多くの企業から期待されています。

エネルギ-環境電子化学研究室

所属教員 南部 典稔
研究テーマ
  • リチウム(イオン)二次電池用含フッ素溶媒の研究開発
  • キャパシタ用新規含フッ素溶媒の探求
  • 新規第4級アンモニウム塩の合成,電解液特性およびキャパシタへの展開
  • 電解質イオンの溶媒和と各種特性との相関