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研究テーマ

機能化学研究部門は、以下の4つの部門重点課題を推進します。
  • 再生可能資源を利用する反応・プロセス技術
  • 化学材料の創製・高機能化技術
  • 光化学利用技術
  • 先端化学材料の評価技術

1. 再生可能資源を利用する反応・プロセス技術

石油から循環型資源への原料転換に向け、バイオマス等から、バイオテクノロジーと化学技術のベストミックスにより、高効率かつ環境低負荷で、基幹・機能性化学品を製造し、高度利用するための基盤技術を開発する。
(担当:バイオベース材料化学グループ、バイオ変換グループ、バイオケミカルグループ、セルロース材料グループ)

  • 1) 「バイオベース化学品の製造・利用技術の開発」
  • バイオベース化学品(D-アミノ酸、オリゴ糖、高機能界面活性剤、等)の量産化手法の開発を進めると共に、多角的な機能評価や用途開拓を通して、多様な分野への展開を目指す。
  • 2) 「セルロースナノファイバーの製造・材料利用技術の開発」
  • 植物系バイオマスの高度利用を目指し、セルロースナノファイバーやバイオマスフィラーの高効率製造技術に加え、樹脂・ゴム等との複合化による高性能材料化技術や、特性計測・評価技術の開発に取り組む。

2. 化学材料の創製・高機能化技術

日用品、電子デバイス、家電製品等の高度化に向け、様々な界面や表面で、特異な機能を発揮できる新しい化学材料が求められている。本課題では、粘接着剤の部材化、新規ナノカプセルの用途開拓に取り組む。また、動的・感覚・診断知能を有する新材料・システムの研究に着手する。
(担当:スマート材料グループ、知能材料グループ)

  • 1) 「知能材料の開発」
  • 動的知能を有する材料(ソフトアクチュエータ、駆動評価装置)、感覚知能を有する材料(冷却ゲル、ウェアラブルセンサー)、診断知能を有する材料(ヒューマンヘルスを支援する材料や即時診断技術)、等の研究開発を行う。
  • 2) 「スマート接着剤等の開発」
  • 界面での摩擦・接着力を自在に制御できる新しい材料や、接着技術を開発する。また、有機分子を基盤として、界面や表面の特性や機能を制御できる技術や、複合材料化する技術を開発する。

3. 光化学利用技術

新しい光源(LED、ファイバーレーザーなど)を活用して、光応答性材料の改良やプロセスの最適化を進める。特に、ナノ炭素材料の分散技術、表面汚染検査技術、薄膜太陽電池部材の加工技術等に関して、光応答性・光反応性の向上に注力する。
(担当:光材料化学グループ、スマート材料グループ)

  • 1) 「フレキシブル透明電極の開発」
  • CNT表面への吸着・脱離を光により制御できる分散剤を開発し、CNTの加工性を格段に向上させる。また、レーザープロセスなどを用いた薄膜化・微細加工により、透明電極やパターン配線技術を開発する。
  • 2) 「全レーザー法による太陽電池部材の製造」
  • CIGS薄膜太陽電池製造において、非発電領域の面積増加の要因となっている機械的スクライブによるセル分割を、レーザーを活用する手法に転換し、太陽電池部材製造の高効率化を目指す。

4. 先端化学材料の評価技術

機能性化学品の高付加価値化に向け、特に有機・高分子材料の複合化技術に関して、「耐久性・劣化評価」、「界面・高次構造評価」を可能とする産総研オンリーワン技術を構築する。
(担当:高分子化学グループ、化学材料評価グループ)

  • 1) 「耐久性・劣化評価」
  • 劣化による機能低下を的確に表現可能な構造変化指標の構築、高機能複合材料の耐久性評価法の開発を行う。
  • 2) 「界面・高次構造評価」
  • 超高分解能質量分析法、陽電子消滅法等の最先端の構造解析手法を駆使して、高分子材料の機能や信頼性を化学構造に基づいて評価する技術を開発する。さらに、複合材料機能の支配要因である異種材料界面の構造−機能相関の解明を行う。
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