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研究トピックス

有機エレクトロニクス(有機デバイス/フレキシブル)

有機デバイス

高分子などの有機材料に電気を流して半導体として使う「有機エレクトロニクス」分野は、「軽くてしなやか」「安く大量にできる」といった特徴を持っており、将来の大きな産業に発展することが期待されています。機能高分子工学科には、有機ELの世界的権威である城戸淳二教授、フレキシブルディスプレイの伝道師である時任静士教授を始め、有機エレクトロニクス分野の強力なスタッフが集結しており、大学院専攻である「有機デバイス工学専攻」、新しく完成した10号館「有機エレクトロニクス研究センター」と併せて、世界トップレベルの教育・研究拠点として国内外の注目を集めています。

有機デバイス

フレキシブル

有機エレクトロニクス研究センターでは有機EL、有機太陽電池、有機トランジスタのそれぞれの専門研究室が集結しており、有機材料を活用した柔らかい電子デバイス、つまりフレキシブル有機エレクトロニクスの研究分野の開拓を進めています。 応用分野の筆頭として「フレキシブル有機ELディスプレイ」が挙げられます。画素表示部、駆動回路、電源すべてにフレキシブルに作製可能な有機材料を利用することにより、「薄い・軽い・大きい・フレキシブル」なディスプレイの実現が可能となります。

フレキシブル

生体(バイオ)機能性ポリマーの開発

糖やアミノ酸などの“バイオ”分子を組み込んだポリマーの開発を行っています。外部の環境に応じて形態を変える“インテリジェントポリマー”との複合化や、ポリマー微粒子の製造法の応用によるナノ構造化、あるいはポリマーの構造それ自体を精密制御することで、例えば、自然界や体内で分解し薬物を放出するポリマー運搬体、ウイルスを感知する新素材、体内で異物として認識されないポリマーコート剤などを開発する研究を行っています。

バイオポリマー

生分解性ポリマーの高機能化とナノ医療材料への応用

生体内で分解され体外に排出される‘生分解性ポリマー’を用いた高機能の医療デバイス(スマートバイオマテリアル)の開発を行っています。目的に合った最適な置換基を導入した環状のエステルやカーボネートモノマーを重合し、様々な機能を持った生分解性ポリマーを合成しています。これらのポリマーは薬剤キャリア、ハイドロゲル、抗菌剤など、生体内でナノ構造体として機能し、また短・中期間での分解を必要とする医療材料に応用することができます。(田中賢・福島研究室)

バイオマテリアル

新しい視点からの食品加工技術の開発

西岡研究室では、2001年にグルテンや食品添加物を全く用いない米粉100%パンの開発に成功しました。また、2010年には、米粉100%パンの技術を応用することで、米粉100%クッキーシューの開発にも成功しました。この米粉100%パンやクッキーシューの開発を成功に導いたのは、全くの異分野であるプラスチック発泡成形の考え方です。我々の研究室では、工学と食品加工の垣根を越え、工学的観点から食品の機能性付与に関する研究を積極的に行っています。

米粉

精密プラスチック加工研究

現在でも新たなプラスチックが開発され,我々の身の回りの製品に多く使われています。この古くて新しいプラスチックは実際の「もの」として利用されるには,数多くのプロセスが存在します。材料を「溶かして・流して・形にして・固める」プロセスであるプラスチック成形加工技術は,プラスチックを形成するだけでなく,新たな機能を付与する重要なプロセスです。我々は,世界最先端のプラスチック成形加工に関する研究と教育を通して,社会に貢献したいと考えています。
研究拠点: 伊藤・高山研究室
有機エレクトロニクス研究センター

プラスチック精密加工研究

高分子の溶解の初期課程滝本研

高分子の溶媒への溶解は、高分子の基礎実験の場としても、薄膜作成・フォトレジストによる半導体回路作成などの工業的応用 においても、極めて重要な過程である。この溶解の初期過程を分子シミュレーションにより調べている。
左側に高分子、右側に溶媒がある状態を準備し、溶解を開始した直後の時間変化をアニメーション表示している。溶媒が高分子中に滲入し高分子が膨潤することが溶解の最初期過程であることがわかる。

高分子の溶媒への溶解

磁場で硬さが変わる新材料(磁性エラストマー)の開発

海に生息するナマコはその体に少し触れるだけで硬さが10 倍も変化します。ナマコの体内にあるコラーゲンファイバーという硬い組織が刺激により配列し、柱のような構造をつくるため体が硬くなると考えられています。これをヒントに,高分子ゲル中の酸化鉄をうまく配列させることができればゲルの硬さが大きく変わるのではないかと考えました。これまでの研究で、高分子ゲルの酸化鉄を磁界で整列させることで500 倍の変化量をもつ材料を開発しました。

磁場で硬さが変わる新材料