環境に優しい手法で、社会に役立つ微粒子材料を創る

   最近の材料合成プロセスの現場では、環境に配慮し、有機溶剤や添加剤を極力使用しないプロセスを採用し、プロセス全体の消費エネルギーおよび製造コストを削減する動きが進んでいます。本研究室では、「環境に優しい、簡単にできる、低コスト、効率的」をテーマに新しい微粒子合成プロセスの開発を目指します。微粒子デザイン化学工学を学術領域として、環境低負荷なプロセスを用いて、様々な特性や形状を持つ機能性ナノ粒子を合成し、その用途展開に取り組みます。

微粒子合成における３つの要素技術を駆使する

   本研究室では、①単分散化・集積化、②カプセル化、③複合化の３つの微粒子合成技術を土台として新たな機能性ナノ粒子の合成を目指します。①微粒子の粒径・構造の単分散化は、個々の微粒子の機能や物性を均一化させるのに有効です。②カプセル化技術は、微粒子の中に空隙を形成させ、また触媒などナノ粒子を封入かつ集積するのに用います。③複合化技術は、異なる性質を持つ材料を組み合わせることで、両者の機能を併せ持つ材料の開発や、異種材料の複合化による性能向上が可能となります。これら３つは微粒子設計する上で重要な要素技術です。

ナノ粒子の新たな機能に迫る

   微粒子はナノ粒子化することで新たな機能を示すことが知られており、注目を集める分野のひとつです。例えば、金や銀ナノ粒子の分散液は、サイズや形状、集積構造により様々な色を呈します。これは表面プラズモン共鳴と呼ばれる現象で、特定の波長（色）の光と相互作用するため起こります。この特有な現象を利用すると、光学材料やセンシング材料など幅広い用途が検討されています。そのためナノ粒子のサイズや形状、集積構造を制御できるナノ粒子合成プロセスが必要です。また、ナノ粒子の中に違う材質のナノ粒子を封入したカプセル粒子は通常とは異なる機能発現が期待されています。本研究室では、ナノ粒子合成を通して、ナノ粒子の新たな可能性を見出す研究開発を目指します。