金沢大学 超然プロジェクト×先魁プロジェクト×自己超克プロジェクト

分子ナノアーキテクチャ界面の精密・自在建築のための革新的方法論

プロジェクト代表者 
淺川 雅
所属・役職 
ナノマテリアル研究所・准教授
研究分野 
Nanometer-scale chemistry(ナノ構造化学) Fundamental physical chemistry(基礎物理化学) Applied physical properties(応用物性)
ナノアーキテクチャ、ナノテクノロジー、表面・界面、分子デザイン、分子配列
Nano-architecture, Nanotechnology, Surfaces and Interfaces, Molecular Design, Molecular Arrangement

  表面・界面はあらゆる分子・材料・デバイスに存在し、その物性・機能にとって重要な役割を果たしている。しかし、「どのように分子設計し、それをどうやって組み立てるのか」という方法論は確立されておらず、極めて困難な課題である。この最難関の課題を打破するために、表面・界面における分子集合体をナノサイズの建築物(アーキテクチャ)として捉え、これを自在に設計・建築する「分子ナノアーキテクチャ界面」という概念を着想した。これまで、この概念を実証するための研究課題に取り組み、分子ナノアーキテクチャの基礎構造(建築物の土台)となるテトラポッド型分子、1次元繊維状分子、中空環状分子などが自発的に分子配列することを明らかにしてきた。一方、分子が自発的に形成する最安定構造を利用するだけの分子配列では、「精密・自在なナノ分子建築」は達成できない。

 そこで本プロジェクトでは、「物理的・化学的刺激を引き起こす外場を駆使した自在な分子配列」というアイディアにより、表面・界面のナノ分子集合体の精密・自在な建築を実現する革新的方法論を確立する。静電場・振動電場・光場・キラル場などさまざまな物理的・化学的外場を利用して、双極子やキラル分子を一方向に配列した分子ナノアーキテクチャ界面などを精密・自在建築する。これらの取り組みを通して「分子ナノアーキテクチャ界面」の概念を深化させて、表面・界面の分子スケール設計を実現できる新しい学問領域を切り開く。医薬品開発やエネルギー・環境問題から情報技術まで幅広い分野の研究者との異分野融合研究へ展開し、人類が直面する社会問題の解決に繋がるイノベーションを創出することが最終的な目標である。

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