Research
光分子配列技術の構築とソフトメカニクスの開拓
作製に多量のエネルギーが必要な従来の硬い材料に替わり,省エネルギープロセス型で人体にも優しいソフトかつフレキシブルな高分子が, 低環境負荷で安全安心な社会を支える次世代材料として近年注目されています。 しかしながら,エレクトロニクス・フォトニクスデバイスにおける機能発現の要である分子配列については, 低い配向度や分子構造の制約など多くの課題が残されているのが現状です。加えて,材料設計においてはソフトな材料の力学 (メカニクス) が必要になりますが, 硬い材料を対象とする従来の材料力学をそのまま適用することには難があります。従ってソフトメカニクスの開拓自体も大きな問題です。
これらの課題を解決するため,わたしたちは,光と分子配列の特異的な相互作用に着目し,高機能・高性能な高分子材料の創製を目指して, 分子設計・合成・物性評価からデバイスの作製・評価まで,基礎と応用の両面にわたり幅広く研究を行っています。 学生にとっては,幅広い分野の学問・研究に携わるだけでなく,さまざまなバックグラウンドをもつ学生・研究者との交流で視野を広げる機会があります。 本研究室では,光による新たな分子配向法を構築するとともにソフトメカニクスを開拓し,既存の常識を打ち破る次世代材料の提案を行います。 その応用は,ホログラム・立体動画・フレキシブルディスプレイなどのフォトニクス材料から力学設計を基盤とした医療機器・エレクトロニクス材料まで多岐にわたります。
ソフトマテリアルによる異方性ナノ材料
金属や半導体などをナノスケール化すると,バルク状態とは異なる物性を示すことが知られています。 特にナノロッドやナノワイヤーは,形状に由来する異方的な機能を発現する可能性を秘めたナノ材料です。 わたしたちは,組織化能を有する液晶物質と密接に接合させることで,ナノ材料の配向を制御し得ることを見出してきました。 ソフトマテリアルの分子配向制御に基づき所望の三次元配向構を構成する異方性ナノ材料を開発し,ナノロッドやナノワイヤーの本質的な物性を明らかにするとともに, 多彩な機能材料へ展開することを目指しています。 さらに,設計に基づく精緻な微細造形を特徴とするトップダウン型の半導体加工(リソグラフィ)技術を, ナノメートルスケールの組織構造を自発形成するソフトマテリアルの組織化を駆使し,両者を融合することによって初めて発現する新規ナノ構造形成と機能材料創成を目指します。