ナノ材料研究部門

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研究グループ紹介

CNT機能制御グループ

カーボンナノチューブ(CNT)の優れた特性を生かした応用開発のため、デバイス試作による用途探索を行うとともに、CNTの合成・分離・加工など各種プロセスの高度化や低コスト化など実用に資する技術を確立する。

研究テーマ
  1. CNT分離における機能制御技術開発
  2. CNT製造における量産技術開発
  3. CNTデバイス試作等による応用分野開拓

単一構造半導体型CNT溶液とその分子模型

二次元ナノ材料グループ

ナノ材料を利用した次世代デバイスを実現させるために、グラフェン等の二次元ナノ材料の高品質合成技術や高度計測技術開発、デバイス応用に必須な積層・転写・ドーピング・ナノ加工技術等の開発を進める。

研究テーマ
  1. プラズマCVDによる高品質グラフェンの高速合成技術と積層・転写などの高度加工技術の開発
  2. 二次元ナノ材料の高品質合成・ナノ加工・界面制御技術の開発
  3. 二次元ナノ材料の特性を生かしたデバイス応用技術の開発

ナノ粒子機能設計グループ

多孔性配位高分子をはじめとする機能材料をナノ粒子化し、材料の有する機能の改良及び新機能の発現を実現することで、有害・有用物質回収などの資源・エネルギー技術を確立する。

研究テーマ
  1. 多孔性配位高分子などのナノ粒子化技術の研究開発
  2. ナノ粒子を利用した有害・有用物質回収技術の研究開発
  3. ナノ粒子を用いた電気化学素子による資源・エネルギー技術の研究開発

放射性Cs吸着材料と色可変ナノ粒子を使った窓材料

ナノ粒子構造設計グループ

レーザー、プラズマ、高温場などを用いたオリジナルプロセスを利用して、球状サブミクロン粒子、ハイブリッドナノ粒子、ナノ表面改質等の、ナノ構造制御された新機能材料の開発を進める。

研究テーマ
  1. 液相レーザープロセスによる機能材料開発
  2. 気相熱酸化法やマイクロ流通装置によるハイブリッドナノ粒子開発
  3. 大気圧プラズマを用いた機能性ナノ粒子開発
  4. ナノ材料の安全評価技術の開発

医療用球状サブミクロン粒子とハイブリッドナノ光触媒

ナノ薄膜デバイスグループ

省エネルギーに資する熱電変換材料など、エネルギー変換薄膜デバイスの応用をめざし、分子性薄膜や高分子薄膜のナノスケールの構造制御やハイブリッド化により、高性能な薄膜デバイスおよびデバイス材料の創出を目指す。

研究テーマ
  1. ナノ高分子薄膜の熱電変換デバイス、クロミックデバイス等、機能性デバイスへの応用研究
  2. 分子性薄膜の太陽電池など機能性デバイス応用研究
  3. 省エネルギーに資するナノ薄膜デバイス設計指針の理論的な提案と理論解析

上 : 導電性高分子から作製した熱電モジュール

下 : 高い熱電性能を示す導電性高分子PEDOT:PSSの構造図

ナノバイオ材料応用グループ

無機・有機化合物由来のナノ物質と生物由来のバイオ物質を組み合わせ、美容・健康・医療の向上や食品衛生・環境保全・安全のモニタリングのための素材およびデバイスを開発

研究テーマ
  1. 再生医療用素材、DDS用素材用に、リン酸カルシウムナノコンポジットを開発
  2. 機能性化粧品、薬剤徐放デバイス用に、刺激応答性ナノカプセルを開発
  3. バイオセンサ、バイオ燃料電池用に、酵素・人工糖鎖・ナノ炭素複合素子・デバイスを開発

   

接着界面グループ

接着や界面現象に関する研究を推進することで、接着接合部の信頼性向上、接着技術に関する共通基盤的な課題の解決、デバイス等の高機能化を行っている。

研究テーマ
  1. ナノ構造解析および界面分析を用いた接着メカニズムの解明
  2. 異種材料界面の形成による機能性デバイスの創生
  3. 接着接合部の長期耐久性評価手法の開発
  4. 接着強度評価法の国際規格化推進

電子顕微鏡グループ

電子顕微鏡技術のさらなる高機能化・高性能化を実現し,分子や原子の挙動を高速・高感度で捉えるための最先端計測評価技術を開発する。

研究テーマ
  1. 新炭素系物質や1次元内包物質,2次元薄膜における原子レベルでの元素同定や構造解析法の実現
  2. 評価技術を駆使したナノスペース科学の構築とそれを制御した新機能発現とその応用を目指した研究開発
  3. 電子顕微鏡内での化学反応の素過程の観察や単分子の構造解析など,化学・生物分野への電子顕微鏡解析手法の展開
  4. 新しい収差補正技術の確立や新規電子顕微鏡法の応用開発,それに試料作製技術などの発展へ貢献

グラフェン端の暗視野像(a)-エネルギー損失スペクトル

(b)とそのモデル構造(c)および理論計算スペクトル(d)

高機能ガラスグループ

省エネルギー化や環境問題等の社会課題の解決に資する材料やデバイスを実現するために、ナノ構造制御した光波長変換(アップコンバージョンや蛍光等)材料や光触媒等の機能性材料、及びこれら材料の新規製造プロセス技術を開発する。

研究テーマ
  1. アップコンバージョンや蛍光等の光波長変換材料の研究開発
  2. 実環境下において動作する水素生成光触媒や、その特性評価技術の開発
  3. 新機能付加や高機能化した材料実現のための製造プロセス技術の研究開発

ハイブリットアクチュエータグループ

カーボンナノチューブ(CNT)や金属等のナノ材料を高分子に分散・複合化させたハイブリッド電極を用いたソフトアクチュエータやセンサを開発し、医療デバイスや感覚デバイス等への応用を目指す。

研究テーマ
  1. CNTや金属ナノ材料と高分子のハイブリッド化技術の開発
  2. ハイブリッド電極を用いたソフトアクチュエータおよびセンサの開発
  3. CNT繊維化技術と用途開発
  4. 分子科学計算によるイオン吸着等、メカニズム解明




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