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メンバー紹介

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ナノからマイクロへ

材料表面における水のマルチスケールな構造・挙動の理解と制御を通じて健康長寿で持続可能な未来社会を築く、新しい科学と技術の発展を加速します

物質・材料表面グループ

グラフェンやダイヤモンドライクカーボン等の炭素系材料やゼオライト系の多孔質無機・有機複合材料などを主な対象として、超低摩擦かつ摩耗に強い材料表面や多孔性のエネルギーの安定貯蔵物質など、将来の省エネルギーに貢献する材料を創出します。とりわけその鍵を握る表面・ナノスペースにおける「水」の構造・機能の解明とその制御を通じて、省エネルギー社会の実現に貢献します。

バイオ界面グループ

分子レベルで構造が制御された生体適合性高分子材料を系統的に作り出し、その表面における水ならびに高分子の構造と機能の相関を化学的に探ります。生体高分子表面の水和構造の形成、また荷重や摩擦に対する変形を調査し、超低摩擦性および耐磨耗性のメカニズムを理解します。得られた知見と材料を基に、将来的に人口軟骨組織などの再生材料として応用されることを目指します。

濡れと流れの基礎科学グループ

材料表面におけるミリからマイクロスケール濡れ広がり現象の計測と解析、さらに学術的に未解明な点の多いナノレベルの濡れ広がりまでのマルチスケールな動的濡れの学理の構築を目指します。さらに物質や熱輸送と絡む流れ現象との複合的な理解を通じて、ナノスケールの凹凸構造を有する半導体などの微細加工デバイスの洗浄や、機能性ナノ薄膜のコーティングなどのものづくり技術や、効率的な冷却技術などへの応用を目指します。

水の基礎的理論・シミュレーショングループ

材料表面もしくは流体中の微粒子間に働くナノからマイクロ、そしてマクロにいたるマルチスケールな水の構造と相互作用を、様々なアルゴリズムと理論的手法を駆使して解析して解明します。時間・空間の各スケールの計算や解析で得られた結果を、時空間的に隣接する階層の計算に役立てることでスケールを跨ぎ、将来的には、水が重要な働きを担う機能性材料の効率的な開発に役立つシミュレーターの創出を目指します。

流体計測・制御技術グループ

ミクロなスペースにおける流れを精密に制御できるマイクロ流路デバイスの開発技術と、流路内での精密な3次元的な流れの新規な可視化技術を組み合わせて、医療診断・化学分析・ものづくりなどに役立つ、高機能なデバイスの開発を目的としています。最終的には医療分野で用いられる診断用デバイスや、人工血管や人工心臓などの医療用精密機器などへの応用を目的に、機能的な流路の作成とその内部での物質輸送の精密制御を目指します。

水環境分析応用グループ

様々な物質を溶かし込む水の面白さを積極的に利用し、環境水や飲料水に含まれるごく微量の金属イオンの種類と量に着目した安全性や食品の産地判別などに役立つ新しい分析・解析方法の確立を行います。さらに高輝度光源である放射光をつかったミクロな水の状態解析や、気象に関わる微粒子まわりの雲核形成、さらには高エネルギーの気体であるプラズマと接触させたグリーンな材料創成法の開拓など、新規な応用も目指しています。

センター長
理学部第一部化学科・教授
由井 宏治
Hiroharu Yui

表面・界面・ナノスペースといった不均一系の分光計測・イメージング技術を開発しています。

レーザー分光計測

顕微イメージング計測

副センター長
理学部第一部物理学科・教授
本間 芳和
Yoshikazu Homma

カーボンナノチューブやグラフェンに束縛された特異な水を研究しています。

単一ナノチューブ分光

表面物性

ナノトライボロジー

副センター長
理工学部先端化学科・教授
酒井 秀樹
Hideki Sakai

ナノ領域の水の物性評価、ならびにこれを反応場としたナノ材料調製について研究しています。

界面化学

界面活性剤

ナノトライボロジー

副センター長
工学部教養・教授
山本 貴博
Takahiro Yamamoto

各種材料表面での水のミクロな構造の解明と界面水の物性・機能の理論計算を行っています。

表面での水のミクロな構造と物性シミュレーション

副センター長・グループリーダー
工学部機械工学科・准教授
元祐 昌廣
Masahiro Motosuke

高効率反応のための界面流や微粒子の制御、計測技術開発を行っています。

微小界面流の制御と計測

マイクロナノデバイス

グループリーダー
工学部機械工学科・教授
佐々木 信也
Shinya Sasaki

摩擦表面における分子吸着挙動や化学反応のその場計測および表面の機械的物性評価をします。

トライボロジー

表面物性評価

金属3Dプリンター

副グループリーダー
理学部第一部応用物理学科・教授
伊藤 哲明
Tetsuaki Itou

NMR法により、ナノ空間中の水分子の運動の様子を解明することを目指しています。

NMR(核磁気共鳴)

理学部第一部化学科・教授
田所 誠
Makoto Tadokoro

低次元分子性ナノ細孔内の水クラスターのイオン伝導・イオン移動・ガス吸蔵などを行っています。

メタンハイドレート

ナノフルイディクス

東北大学物理学専攻・准教授
松井 広志
Hiroshi Matsui

廃棄される生体物質を、燃料電池等の機能性材料として活用することを目指します。

プロトン伝導

燃料電池電解質

ガス吸蔵

東京大学大学院工学系研究科・教授
大宮司 啓文
Hirofumi Daiguji

ナノスケールで熱・物質・電荷の移動をコントロールすることが目標です。

ナノ空間材料内部の吸着・移動現象

グループリーダー
理学部第一部応用化学科・教授
大塚 英典
Hidenori Otsuka

医療インプラント材料と生体の界面に形成される水和状態について研究展開します。

コロイド・界面化学

生体適合性高分子

バイオマテリアル

副グループリーダー
工学部工業化学科・教授
橋詰 峰雄
Mineo Hashizume

水に注目して生体セラミックス生成過程を理解し、再生医療材料の開発に活かします。

有機-無機ハイブリッド

生体材料

グループリーダー
理工学部機械工学科・教授
上野 一郎
Ichiro Ueno

『動的な濡れ』の追求を通して、ミクロからマクロの流れを連続的に捉える事を目指します。

濡れ

表面張力

熱・物質輸送

副グループリーダー
理工学部機械工学科・准教授
塚原 隆裕
Takahiro Tsukahara

水を含む様々な流体流動現象をスパコンなどの大規模計算により再現し、解明&制御をします。

熱流体力学

CFD

乱流

グループリーダー
基礎工学部電子応用工学科・講師
安藤 格士
Tadashi Ando

生体高分子などソフトマターの分子モデリング・シミュレーションを行っています。

分子モデリング

計算機シミュレーション

副グループリーダー
理学部第一部応用物理学科・准教授
住野 豊
Yutaka Sumino

自然界・工学過程で見られる自己組織化現象や散逸構造をシンプルに解析・理解します。

非平衡ソフトマター

散逸構造

自己組織化

大阪大学工学研究科・准教授
山口 康隆
Yasutaka Yamaguchi

分子シミュレーション、流体力学、熱力学を用いた固液界面の解析を行っています。

濡れ

分子シミュレーション

流体力学

副グループリーダー
工学部工業化学科・教授
河合 武司
Takeshi Kawai

金属ナノ粒子を位置選択的に担持した高分子粒子の自走挙動制御に挑戦します。

コロイドおよび界面化学

ナノ材料化学

理学部第一部物理学科・教授
徳永 英司
Eiji Tokunaga

電場・磁場・光誘起吸収変化スペクトル、細胞の局所吸収スペクトル、光誘起力、プラズモン。

光物性

非線形分光

光熱分光

緑藻細胞

電気通信大学客員教授 他
小林 孝嘉
Takayoshi Kobayashi

超短パルスレーザー装置や超解像顕微鏡の開発、ならびに超高速分光研究

超短パルスレーザー

超解像光熱顕微鏡

生体関連物質

グループリーダー
基礎工学部材料工学科・准教授
小嗣 真人
Masato Kotsugi

高輝度放射光を用いて、固体表面や固液界面の電子状態解析を行います。

放射光

顕微分光

表面界面

オペランド

副グループリーダー
理学部第一部応用化学科・教授
中井 泉
Izumi Nakai

食品の起源分析のための全国の水資源の特性化、木材の産地判別、文化財の分析。

放射光X線分析

ICP-MS

ポータブル分析

理学部第一部化学科・教授
築山 光一
Koichi Tsukiyama

赤外自由電子レーザー(FEL-TUS)の特性を活かした材料科学への貢献を目指します!

レーザー分光学

励起状態動力学

理学部第一部物理学科・教授
三浦 和彦
Kazuhiko Miura

都市大気(東京スカイツリー)、山岳大気(富士山頂)で雲生成の観測をしています。

大気エアロゾルの気候影響

野外観測

総合研究院光触媒研究推進拠点・教授
寺島 千晶
Chiaki Terashima

水中プラズマ及び液中プラズマによる材料合成と物質変換に取り組んでいます。

水中プラズマ

光触媒

ダイヤモンド

大阪私立大学工学研究科・教授
白藤 立
Tatsuru Shirafuji

難分解性物質の高効率分解のための新しい液中プラズマ生成方式の考案・製作・性能評価をします。

プラズマ

液中

有機物分解

水浄化

合成