化学・物質工学科 教員・研究テーマ一覧

・ 光化学反応を利用した生体材料の開発
・ インプラントの表面修飾
・ 電気抵抗率の超精密測定

光照射による骨類似物質の急速成膜

・ 非鉄金属材料の高信頼性化
・ マグネシウム合金の耐食性向上
・ アルミニウム合金の高強度化

微細化されたアルミニウム合金のミクロ組織

・ プラズマ窒化法、拡散浸透法等による金属材料の表面改質技術の開発
・ プラズマCVD法によるダイヤモンド状炭素膜の作製
・ 放電プラズマ焼結法による各種機能材料の開発

アクティブスクリーンプラズマ窒化の様子

・ 急速凝固を利用した金属材料の開発
・ AI・機械学習によるシミュレーションを活用した材料開発
・ 金属材料の表面処理技術の開発

硬質粒子を分散させた急速凝固材の組織

・ 自動車などの輸送機器用鋳造材料の開発
・ 極限環境に強いハイエントロピー合金の開発
・ 環境にやさしい鋳造法の研究

鋳造の様子

・ イオン・電子伝導性固体の合成と物性
・ エネルギー変換材料の物質設計
・ 放射光X線・中性子線を用いた構造解析

リチウムイオン二次電池

・ 溶液プロセスによる機能性無機材料のナノ構造制御技術の開発
・ 溶液プロセスにおける無機化合物結晶の成長挙動に関する研究
・ 無機材料の結晶化挙動に関する基礎的研究

ナノ構造が制御されたSn0結晶

・ ゾル-ゲル法による機能性セラミック材料ならびに機能性有機・無機ハイブリッド材料の開発
・ セラミック薄膜や有機・無機ハイブリッド薄膜を作製する技術としてのゾル-ゲル法に関する基礎科学

プラスチック板上に作製したZnO薄膜

・ 燃料電池自動車用の水素貯蔵材料の開発
・ コジェネレーション(コジェネ)用の水素貯蔵材料の開発
・ 固体中原子の化学結合状態のシミュレーション

水素貯蔵材料で水素をコンパクトに貯蔵！

・ 水素ステーション用水素吸蔵合金の開発
・ 中規模輸送用水素キャリアの開発
・ 表面制御型高活性合金触媒の開発

気体の水素を高密度に圧縮した水素吸蔵合金

・ 自己環境遮断性金属材料の開発
・ 環境脆化発現機構の解明
・ 環境遮断性薄膜の創製とその評価

鋭敏化ステンレス鋼の環境脆化

・ 耐食性材料の大気腐食性評価
・ 金属材料の腐食劣化機構の解明
・ 電気化学を用いた各種センサーの開発

ケルビン法による金属表面の電位の測定

・ 酸化還元をトリガーとする高スピン分子の設計・合成・物性
・ 酸化還元活性な配位子と金属錯体の合成
・ 有機半導体分子の設計・合成・物性

当研究室で開発した新奇な配位子の構造

・ 高分子材料の分子論的研究
・ 電池の物質輸送の研究
・ シミュレーション手法の開発

２種類の高分子材料（PMMAとPC）の破壊シミュレーション

・ 光エネルギー変換素子の開発
・ 人工光合成系の構築
・ 次世代太陽電池の開発

フェムト秒レーザーシステム

・ 光電機能デバイス用材料の開発
・ 構造制御した高分子の合成
・ 蓄電デバイス用材料の開発

太陽電池評価装置

・ 次世代リチウム二次電池材料の開発
・ 新規二次電池材料の開発
・ 高性能キャパシタ材料の開発

将来社会を支える電池とキャパシタの技術

・ 新規合成法による機能性ナノ粒子の創成
・ 機能性ナノ粒子を用いた触媒・電子材料の開発
・ 機能性ナノ粒子を用いた環境・バイオ分析法の開発

発光するナノ粒子

・ 熱制御材料の開発・評価
・ 潜熱蓄熱材を活用したサーマルマネージメント技術の開発
・ 熱制御技術の実用化検討・それを活用した人工衛星の開発

一定の温度を保つことができる潜熱蓄熱ブロック

・ 新奇な構造を有する多環式芳香族化合物の合成と新規物性の開拓
・ 有機機能性材料を志向した共役パイ電子系化合物の創出
・ 計算化学を用いた分子の設計および物性の予測

基本骨格となる多環式芳香族化合物群

・ 高活性、高選択的反応のための触媒開発
・ 有機金属化合物を用いた触媒反応
・ ナノ制御空間を有する分子触媒開発

有機分子が包接された金属錯体

・ 分子構造を精密に制御した高機能金属錯体配位子の創製
・ 分子デザインに基づく高活性遷移金属錯体触媒の創製
・ 天然物を利用した革新的な不斉触媒反応の開発

開発した新規なPd錯体触媒

・ ヘテロ原子化合物の合成と利用
・ C1化合物を用いた合成反応の開発
・ 新規触媒反応の開発

核磁気共鳴吸収スペクトル測定装置（NMR）

・ 三次元かご型分子の合成の開発
・ 高解像性レジスト材料の開発
・ 高屈折率、低屈折率材料の開発

ノーリア誘導体で作成した高解像性レジストパターン

・ 光電気機能性高分子の合成
・ 光学活性機能性高分子の合成
・ 精密遷移金属触媒重合の開発

高次構造の制御された高分子のイメージ図

・ バイオマスを利活用するサステイナブル高分子の合成と分解
・ 機能性超分子ネットワークポリマーの合成
・ 海草由来機能性材料の開発

海藻由来多糖からなるサステイナブル水溶性接着剤

・ 高放熱性ネットワークポリマーの開発
・ 高強靭性ネットワークポリマーの開発
・ 高機能ポリマーコンポジットの創製

偏光顕微鏡による液晶パターンの観察

・ 生体に倣った高分子材料の合成と応用
・ 生体機能界面の精密設計
・ 高機能人工臓器の開発

骨疾患治療に資するポリマーのイメージ図

・ ペプチド類縁体の合成と自己組織化体の応用
・ 生体を模倣した新規生体適合性高分子の合成
・ 生体関連高分子を用いた機能場の創出

糖とペプチド類縁体が自己集合して形成するベシクル反応場

・ 生分解性スマートバイオマテリアルの開発と医療応用
・ ドラッグデリバリー用ナノ粒子の開発
・ トポロジカルな構造を持つ新規ゲルの合成と物性

体内でゲル化するインジェクタブルポリマーとその中で増殖する細胞

・ 高次構造が制御された機能性人工タンパク質の創製
・ バイオアクティブ医用材料界面の構築
・ 人工細胞外マトリクスの設計と生合成

ペプチドを固定化した医用金属材料上に接着する血管内皮細胞

・ 高分子合成を駆使した医用材料の創製
・ 生物と共生するソフトマテリアルの創出
・ 生体に学んだサステナブル材料の創生

高分子ナノ粒子の原子間力顕微鏡像

・ 糖鎖超分子化合物の構築
・ 環境調和型糖鎖合成プロセスの開発
・ 糖鎖を用いた高機能性材料の創製

糖鎖被覆リポソームの電子顕微鏡写真

・ ペプチドを用いた組織工学用材料の創成
・ ペプチドを用いた生体模倣材料の設計
・ ペプチドと高分子のハイブリッドによる高機能化

ペプチドから作製したファイバー状の集合体

・ バイオインスパイアード材料の設計と応用
・ スマートゲルの合成と医療・環境応用
・ 機能性高分子膜の開発

スマートポリマーを用いた薬物放出制御

・ 新規な金属ペプチド錯体(ペプチド折り紙)の開発
・ 光化学的CO2還元触媒反応
・ 分子触媒で創る人工光合成

「ペプチド折り紙」で創る人工光合成

・ 核画像診断剤としての金属錯体の開発
・ 生物活性金属錯体の開発
・ ヘム酵素モデル錯体の創製

2機能性を持つ光線力学的療法薬

・ 超分子化学を利用した機能性材料の開発
・ 生体機能の化学的解明と応用
・ 分子認識に基づく新規分離・検出システムの構築

DNAを並べて作ったナノシート

・ 新規な分子認識場の創製
・ 超分子化学を基盤とした機能性材料の開発
・ 環境・エネルギー問題への応用

電位差滴定装置

理工学教育開発センターのもとで、理工系3学部の在学生・入学生を対象として物理にかかわる基礎学力の向上を支援することを目的とし、物理関連の正規・補習授業、ならびに学習支援業務を担当する。

理工学研究科に開設した英語による講義・実習のみで博士課程前期課程修了に必要な単位を与える「英語基準コース」において講義などを担当し、研究科のグローバル化の促進にあたる。