高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合による高機能性材料の創製
文部科学省「平成25年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業」に2年連続で採択
本学は、研究プロジェクト「高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合による高機能性材料の創製」を構想し、文部科学省「平成25年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業」に採択されました。（平成24年 研究プロジェクト「太陽光活用を基盤とするグリーン/ライフイノベーション創出技術研究拠点の形成」に引き続き、2年連続で採択されました。）
この研究プロジェクトは5年間（平成25年度～29年度）で、総額約4億円（うち文部科学省からは約2億円の補助金）の事業規模で進めるもので、健康・快適・持続といった社会基盤に欠かせない、エコロジー・省エネルギーの次世代機能材料の開発を目的としています。
研究プロジェクトについて
研究プロジェクト名
高度に秩序化された無機ナノ構造体と精密構造有機高分子との融合による高機能性材料の創製
研究プロジェクト期間
平成25年度から平成29年度（5年間）
事業規模
総額 約4億円
研究者名
● 研究代表者
- 工学部
- 横澤 勉 教授
● 研究者
- 理学部
- 加部 義夫 教授
- 理学部
- 木原 伸浩 教授
- 理学部
- 山口 和夫 教授
- 工学部
- 池原 飛之 教授
- 工学部
- 岡本 専太郎 教授
- 工学部
- 亀山 敦 教授
- 工学部
- 金 仁 華 教授
- 工学部
- 岩倉 いずみ 准教授
研究プロジェクトの概要
無機材料は光・電・熱に高度に機能し耐久性にも優れていますが、微細なナノ構造体を作ることは難しいです。しかし、珪藻類を含むバイオシリカと呼ばれる単細胞生物は、ナノからマイクロスケールの複雑で精巧な細胞壁をシリカで構築しています。神奈川大学では、そのシリカ構築法に着目し、高分子結晶会合体の構造を転写して無機物のナノ構造を制御する技術を開発しました。 一方、光電子材料全般に欠かせない有機高分子を、分子量や高分子末端を制御して合成する技術も本学が世界に先駆けて開発しました。 本研究プロジェクトでは、本学で生まれたこの二つの独創的技術を両輪とし、それらが高度に融合してなる次世代機能材料、すなわち健康・快適・持続といった社会基盤に欠かせない、エコロジー・省エネルギー材料の開発を目指します。
期待される研究成果
- 突起状のシリカナノ芝表面は比表面積が飛躍的に増大するので、その表面を有機分子で修飾すると効率の高い分離機能材料ができる。これは、雑草の発酵によって得られる、種々の化合物の混合物であるバイオ燃料からエタノールやメタノールを分離精製することや、人類にとって重要な水の精製に使える。
- 複数の希土類金属酸化物ナノ粒子を秩序化されたナノシリカに固定化すると、通常一般的に廃棄されている熱エネルギーを光エネルギーに変換できるシステムが構築でき、省エネルギーの革新的技術となりうる。
- 無機半導体の酸化チタンと有機半導体高分子との自己組織体では、効率の高い太陽電池が期待できる。
- シリカナノチューブやナノワイヤーと耐熱性の高い有機高分子との自己組織体は、次世代スーパーコンピューター用の低誘電率かつ耐周波数特性を有する材料として期待される。
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