Nano Technology/Materials

ハードディスクやディスプレイなど、ナノスケールの技術は表面や界面を制御するために世の中で幅広く使われ、開発も盛んだ。しかしながらその原子構造を正確に「観る」技術は実はなく、想像に頼った開発が行なわれているのが実情だ。そこで有効になるのが、「原子間力顕微鏡」（AFM）と呼ばれる、原子や分子のレベルまで観ることができる顕微鏡だ。物質の作用を原子レベルで正確に観ることによって、正確無比な開発が可能になることが期待されている。今回は世界有数の原子間力顕微鏡を持ち、文部科学省からのWPI採択も受けた金沢大学ナノ生命科学研究所の福間 … [もっと読む...] about 原子間力顕微鏡で、原子レベルの作用を明らかにする〜福間 剛士・金沢大学ナノ生命科学研究所 所長

使い捨てプラスチックの利用禁止など、年々プラスチックをめぐる社会的な制約が厳しくなりつつある。そこで注目されるのが、環境に優しい生分解性プラスチックの存在だ。こうしたなか、分子構造の見地から、実使用に耐えうる生分解性プラスチックの研究をすすめているのが、東京大学の岩田忠久教授。同教授は最新鋭の設備を用いて、強い生分解性プラスチックの構造解析を主に行いながら、並行して全く新しい自然由来のプラスチック開発にも取り組んでいる。今回は岩田教授に、プラスチックをめぐる社会的なニーズの移り変わりと、アカデミアが果たすべき役割について話を伺った。 生分解性プラスチックの分子構造を解析 Q:まず、生分解性プラスチックの研究には、どんな社会的ニーズがあるのでしょうか。 プラスチックは石油を原料としてつくられており、非常に丈夫で長持ちする上に軽いという性質があります。こ … [もっと読む...] about 分子の構造解析で、新型プラスチックを実用化する〜岩田忠久・東京大学教授

日常生活で使われる磁石には鉄やニッケル、コバルトといった材質があるが、じつは我々の目に見えないところでは大小様々な磁石が活躍している。たとえば微小な磁石は、パソコンのハードディスクなど記録媒体に使われている。そんななか、磁性体を中心とした材料の新しい使い方を見つけるべく、磁石の知られざる潜在能力を見つけ、活用する研究をおこなっているのが、東京大学工学系研究科物理工学専攻の千葉准教授。磁石の研究で注目される成果を挙げる千葉准教授に、磁石がもつ応用の可能性について伺った。 電流も磁界も使わずに書き込める方法に挑戦する Q:まずは、研究の概要についてお聞かせください。 私たちは磁石を研究対象としていますが、磁石といっても、皆さんがおそらく触れたことのある棒磁石のような赤と青に分かれている大きな磁石を扱うわけではありません。私たちが着目しているのはナノサイズ … [もっと読む...] about 磁性体の研究で、磁石の可能性を最大限に引き出す〜千葉大地・東京大学准教授

エネルギー問題への関心が年々高まるなか、限られた天然資源を有効利用する技術が求められている。そんななか、「触媒」をキーワードに、水や二酸化炭素、あるいはメタンなど、豊富で環境負荷の低い「非在来型天然資源」を利活用するための材料・技術の開発に取り組んでいるのが、物質・材料研究機構の阿部英樹・主任研究員だ。「全く新しい触媒の組み合わせは、意図的な偶然によって発見される」と語る阿部氏に、触媒の基本的な役割、独自の研究手法について伺った。 効率的なエネルギー運搬のために必要な「触媒」を研究 Q:まずは、研究の概要についてお聞かせください。 「触媒」について研究をしています。触媒というものを広い意味でまとめると、「分子エネルギー変換材料」といえます。分子をいじる、分子の結合を組み換えたり、切ったり貼ったりを、その不必要な外部からのエネルギーの供与を経ずに、最も … [もっと読む...] about あらたな触媒の発見により、エネルギー問題の非効率を解決する〜阿部英樹・物質・材料研究機構主任研究員

「曲がるディスプレイ」という言葉が一般的になるなど、有機デバイスのあらたな開発が注目されている。そんななか、シート状のフィルムの上に大面積で簡単に製造ができる「柔らかい」デバイスを開発し、有機デバイスの医療・バイオ分野への応用を積極的に推し進めているのが、東京大学大学院 工学系研究科 電気系工学専攻の染谷 … [もっと読む...] about 柔らかい有機デバイスをバイオ医療に応用し、新たな社会価値を創造する〜染谷隆夫・東京大学大学院教授

近年、世の中のさまざまな機械や電力システムを制御するために、半導体を使って非常に高い電圧や大きな電流をコントロールすることが一般的になりつつある。そこで必要になるのが、従来では弱電といわれていた分野とパワーエレクトロニクス（強電）といわれていた分野の融合である。その境界となる「ゲートエレクトロニクス」の分野を中心となって研究しているのが、東京大学 国際・産学共同研究センターの桜井 … [もっと読む...] about ゲートエレクトロニクスの研究で最大効率を実現する〜桜井 貴康・東京大学国際・産学共同研究センター教授

近年、電気自動車を街で見かけることも多くなり、電力技術に注目が高まっている。いかに電気効率を上げるかというのは、電力を無駄なく使っていく上で必要不可欠であり、基礎的な技術研究とそれを実証化する産業化プロセスが不可欠である。パワーエレクトロニクスの専門家としてこの分野に長年携わるのが、長岡技術科学大学の伊東淳一教授だ。今回は社会一般におけるパワーエレクトロニクスの必要性から、電力技術がさらに発展を遂げるために必要な考え方について伺った。 現代生活に必須のパワーエレクトロニクスを全般的に研究 Q: まずは、パワーエレクトロニクスの研究概要、社会的なニーズについてお聞かせください。 電力を電子技術や制御技術を使って効率よく制御しようとはかるのが「パワーエレクトロニクス」です。「パワーエレクトロニクス」という言葉は1970 … [もっと読む...] about パワーエレクトロニクスを研究し、人間の飽くなき探究心を実現する～伊東 淳一・長岡技術科学大学教授

素材を削り、必要な形状・寸法に加工する工作機械は、長年我が国が世界のトップレベルに君臨しつづける分野だ。こうした技術や知見は日々複雑化・高精度化が進んでおり、職人技などの属人的なものから、加工支援ソフトウェアの開発・普及を通じて一般化されることが求められている。「基盤となる工作機械とそれを使いこなす加工技術、その両方があわさることが必要だ」とし、その両面から実用的な研究を進めるのが東京農工大学の中本准教授だ。今回は世界における日本の製造業の立ち位置やその特殊性、ソフトウェアの必要性についてお伺いした。 工作機械を使いこなすノウハウをソフトウェア化 Q:まず、研究の概要やニーズからお聞かせください。 研究内容をお話しする前に、まず工作機械についてご紹介します。穴を開けるためのドリル加工が最も分かりやすい例だと思いますが、何かの素材を削って必要な形 … [もっと読む...] about 工作機械向けソフトウェア開発で、産業の基盤を強化する〜中本圭一・東京農工大学准教授

現在、触媒として使われている主流は金属錯体であり、パラジウムやロジウムなどの金属に有機物がついたものが用いられるのが一般的だ。しかし、こうした金属の使用を前提としていると、資源を持たない日本では他国との貿易関係に産業が依存してしまうことになり、また微量でも毒性が残るという課題もある。こうした問題を乗り越え、安全度を高めるべく、有機分子だけで触媒作用を示す研究を行なっているのが、学習院大学の秋山教授だ。今回は、金属を使わない有機化合物だけの触媒作用の研究の概要について伺った。 金属錯体の課題を乗り越える Q:研究の概要からお聞かせください。そもそも有機触媒とはどのようなものなのでしょうか？ 触媒とは、何かと何かを混ぜる時にその化学反応を促進させるもののことをいいます。触媒は、ノーベル化学賞授与の対象として注目されることが頻繁にあります。例えば、2 … [もっと読む...] about 金属を使わない、有機化合物のみの触媒をつくる〜秋山隆彦・学習院大学理学部教授

次世代の通信ネットワークを実現するために、量子通信の可能性に期待が高まっている。盗聴や不正アクセスを未然にブロックするというニーズが高まっているのに対し、中継技術的には100キロをこえる中距離であれば一度中継しなければならないという制約がある。こうした課題とニーズをとらえ、ブレイクスルーを目指しているのが小坂教授だ。今回は通信技術の近年の進歩と今後の研究課題について伺った。 長距離かつ中継不要の量子通信を可能にする Q:まずは、研究内容をお話しください。 量子通信について研究しています。量子情報の中には、量子コンピュータという、昨今騒がれているものがありまして、その一方で量子通信というものがあります。量子コンピュータと量子通信は全然違うように見えますが、いわゆる盾と矛の関係になっていて、量子通信をしようとするという目的は元々盗聴を避けたいという … [もっと読む...] about ダイヤモンドで、次世代量子通信の普及をめざす〜小坂英男・横浜国立大学教授