東北大学 東北大学 大学院工学研究科・工学部 化学・バイオ系

化学工学専攻 化学工学専攻 - 材料プロセス工学分野 DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING - MATERIAL PROCESSING

ナノ材料を適材適所で組み上げる

ナノ材料を適材適所で組み上げる

大きさやカタチが均一な微粒子を構成要素(ビルディングブロック)とし、それを組み上げる手法を研究しています。この手法を利用することで各種材料を設計通りに2次元あるいは3次元で配置できるようになります。また、種類の異なる材料を単に混ぜ合わせただけでは得られない新しい機能を引き出すことが可能となります。

ナノ材料を適材適所で複合化

主な研究テーマ

目的とする機能を発現させるための液相微粒子合成プロセスの開発

大きさ(粒径)や形態のそろった機能性微粒子を液相中で合成するためのプロセスについて検討しています。微粒子の特性は、その大きさや化学的な組成だけでなく、表面形状や微粒子形態によっても大きく変化します。微粒子の表面状態も制御できる液相プロセスの開発に取り組んでいます。

目的とする機能を発現させるための液相微粒子合成プロセスの開発
微粒子を集積/配列させて新たな機能を発現させるプロセスの開発

調製したビルディングブロックを集める(集積)、あるいは規則的に並べる(配列させる)プロセスを検討しています。原子(分子)の並び方(配置)によって結晶性材料の性質が変化するように、ビルディングブロックの3次元的な空間配置がコロイド結晶の特性を決める重要な因子となります。

微粒子を集積/配列させて新たな機能を発現させるプロセスの開発
分子集合によってナノ粒子・微粒子を作製し、集めて材料化するプロセスの開発

脂質分子をビルディングブロックとして、水中で分子集合体を形成させるプロセスを検討しています。集合体はマクロ視点では“ナノ粒子”であり、その内部には階層的な膜構造が形成されます。この手法により調製したナノ粒子を、ドラッグデリバリーシステム(DDS)の薬剤キャリアとして活用したり、粒子をさらに構造化させた新しいゲル材料を開発しています。

ナノ粒子を利用した機能性コンポジット薄膜作製プロセスの検討