名古屋工業大学生命・応用化学類の白井孝教授、辛韵子特任准教授、後藤舞氏（研究当時：工学部生命・応用化学科）らの研究グループは、固体触媒を用いた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の新規低温リサイクル技術を開発しました（図1）。本研究では、独自に開発した活性水酸アパタイトと多結晶白金ナノ粒子（＊4）を固体触媒として用いることで、エポキシ樹脂のみを選択的に分解し、炭素繊維にダメージを与えることなく高品質で回収する技術開発に成功しました。本手法は、400℃以下・20分以内という低温・短時間条件下で進行し、有機溶媒を一切使用しない環境調和型プロセスである点に特徴があります。また、二段階の熱...

名古屋工業大学工学専攻の横井佑音氏（博士前期課程1年）と生命・応用化学類の高須昭則教授は、バイオマス原料であるマンノースの脱水反応で得られるイソマンニドを出発原料に、ガラス転移点（Tg）(＊2）176℃を有するポリエステルの合成に成功しました（図1）。本合成手法は、ヒドロキシル基とアルキン化合物のヒドロキシル―インクリック反応を活用しており、室温で3時間で合成できます（図2）。通常、ポリ乳酸を代表とする生分解性ポリエステルはTgが70℃程度であり、その使用範囲は大きく制限されてきました。近年、デジタルトランスフォーメーション（DX）やモバイル端末の普及に伴い、電子機器用途に...

光合成生物は太陽光を効率良く集めるために、ナノメートルサイズの分子システムを構築しています。そこでは多数の色素分子が協調して光を集め、すばやくエネルギーを運んでいます。この"光吸収"と"エネルギー輸送"を担うのが光捕集アンテナであり、複数の色素分子が精微に配列されることで機能を発現します。しかし、全く同じ分子集合体からできている光捕集アンテナでも、粒子ごとの構造は完全には同じではなく、それぞれで少しずつ異なります。さらに、熱的なゆらぎや環境の変化に伴い、構造は時間的にも変動しています。こうした違いは、光吸収後にフェムト秒からピコ秒の時間スケールで生じる超高速励起ダイナミクスに影響しますが、従...

高密度フッ素化アルコールとは、アルコールのα炭素上に高度にフッ素化されたアルキル基を有する化合物群であり、MRIの造影剤や不斉合成反応に使用するキラルリガンド（＊1）などへの応用が期待されています。名古屋工業大学の岩﨑皓斗氏（共同ナノメディシン科学専攻3年）、服部雅史氏（同2年）と柴田哲男客員教授（生命・応用化学類）らの研究グループは、地球温暖化係数の高いハイドロフルオロカーボン（HFCs）から、高密度フッ素化アルコールの一種であるビス（ペルフルオロアルキル）カルビノールを合成する新手法を開発しました。本手法では、エアコンや冷蔵庫の冷媒として用いられるHFC-125（ペンタフルオロエタン、C...

名古屋工業大学工学専攻の伊藤侑真氏（博士後期課程1年）、生命・応用化学類の錦野達郎助教、神取秀樹特別教授、古谷祐詞准教授らは、欧州分子生物学研究所(EMBL)のKirill Kovalev博士との国際共同研究により、光を利用して細胞内に水素イオンを取り込む微生物ロドプシンの一種である「ゼノロドプシン」がはたらく仕組みを明らかにしました。通常、細菌は水素イオンを細胞外へ排出して、水素イオン濃度勾配を形成し、エネルギーを生み出しますが、ゼノロドプシンは逆に細胞内へ取り込む珍しい性質を持っています。本研究では、低温赤外分光法を用いて、タンパク質内部で水分子が鎖のようにつながり、「水素結合リレー」を...

近年、環境中に蓄積するPFAS問題の解決に向けて、分解技術の研究が世界的に急速に進展しています。特にこの1年で、光化学的手法やメカノケミカル手法などにより、従来は極めて困難とされてきた炭素-フッ素（C-F）結合の切断とフッ素の回収が現実的なものとなってきました。名古屋工業大学生命・応用化学類の趙正宇助教と柴田哲男客員教授は、PFAS分解に関する最新の研究動向を体系的に整理し、「分解」から一歩進んだ「フッ素資源の再利用」という新しい概念――すなわち「フッ素循環型社会（fluoro-circular economy）」の可能性を提案しています。従来、PFASは環境負荷物質として「除去・...

ペンタフルオロスルファニル（SF₅）基は、「ポストPFAS時代」を切り拓く次世代フッ素官能基として注目されています。従来広く用いられてきたトリフルオロメチル（CF₃）基とは異なり、SF₅基はOECD（＊3）の定義においてPFASに該当せず、環境負荷の低減が求められる冷媒、機能性材料、農薬分野における革新的分子設計の鍵となることが期待されています。しかし、その合成手法は限られており、特に多様な分子骨格への展開は大きな課題となっていました。 このたび、名古屋工業大学のMuhamad Zulfaqar Bacho氏（共同ナノメディシン科学専攻3年）、Wu Shiwei氏（工学専攻生命・物...

名古屋工業大学は、次世代半導体の研究から社会実装、人材育成までを一体的に推進するため、2026年4月1日に「次世代半導体エレクトロニクス共創研究センター」を新設します。本センターは、「極微デバイス次世代材料研究センター」と「窒化物半導体マルチビジネス創生センター」を統合して設立するもので、両センターが培ってきた研究実績と産学連携の知見を生かし、研究体制を一層強化します。体制は、「次世代材料・デバイス研究グループ」「システム開発・ビジネス共創グループ」「教育・人材育成グループ」の3グループで構成し、ワイドギャップ半導体や量子半導体などの先端材料研究を進めるとともに、企業との共同研究や...

住友電設株式会社（取締役社長：谷 信）と名古屋工業大学電気・機械工学類の安井晋示教授は共同で、名古屋工業大学内に回収SF6ガスから蛍石を生成する固定化処理を行うミニプラントを構築し、実験と検証を重ねてきました。その成果をもとに、高圧電力設備や特別高圧電力設備の電力遮断器内に使用される絶縁ガスであるSF6ガス及び不要となった回収SF6ガスを処理する大型プラントの設計・製作を行いました。現在も実用化に向けた研究を継続しています。今回の実験では、回収SF6ガスと水素ガスを混合させたガスを1,000～1...

名古屋工業大学生命・応用化学類の古谷祐詞准教授らは、細胞内イオン環境に左右されにくい新たな神経抑制法として期待される光駆動ナトリウムポンプ「KR2」について、時間分解赤外分光法を用いて光反応に伴う分子の動きを振動として捉え、Na+輸送の分子構造変化を解明しました。光駆動ナトリウムポンプ「KR2」は、2013年に神取秀樹教授（現 特別教授）を中心とする研究グループが海洋性細菌から世界で初めて発見した、光を受けて細胞外へNa+をくみ出すタンパク質です。しかし、その詳細な分子機構は未解明でした。今回の研究では、Na...

名古屋工業大学工学専攻創造工学プログラムの坂本達哉氏（博士前期課程2年）、生命・応用化学類の錦野達郎助教、古谷祐詞准教授らの研究グループは、光感受性細菌の光センシングにおいて、最初の情報伝達に関わるセンサリーロドプシンIIの光誘起構造変化を、高感度赤外分光法により解明しました。センサリーロドプシンIIは、青色光を受容し、情報伝達タンパク質HtrIIを介して、細菌のべん毛の回転方向を制御します。光感受性細菌にとって不要かつ危険な青色光から逃避する、負の走光性に関わる光センサーです。HtrIIは、化学物質に対する誘因・忌避を示す走化性の受容体との類似性があり、べん毛の回転方向制御...

名古屋工業大学生命・応用化学類の安川直樹助教、中村修一教授、工学専攻生命・物質化学プログラムの岡田和佳氏（博士前期課程1年）、小幡航希氏（研究当時：博士前期課程）、工学専攻の吉田悠人氏（博士後期課程1年）、生命・応用化学類の高田主岳教授らの研究グループは、従来過酷な条件を必要としていた「脂肪族ニトリル化合物の脱シアノ化反応」の開発に成功し、これまでにない画期的な新規合成戦略・ホウ素ラジカルの活用法を提案しました。シアノ基（-CN）は強力な電子求引性を有するため、隣接炭素での脱プロトン化を伴う官能基化が容易です。従って、隣接炭素上の官能基化により炭素骨格を化学修飾した後、不要となった...

名古屋工業大学の服部雅史氏（共同ナノメディシン科学専攻1年）、清野達希氏（工学専攻生命・物質化学プログラム2年）、趙正宇助教（生命・応用化学類）、柴田哲男教授（生命・応用化学類）らの研究グループは、バレンシア大学 Jorge Escorihuela 教授との共同研究により、再利用が極めて困難とされてきたフッ素系高分子（フルオロプラスチック）（＊1）PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）を、室温・1時間の機械化学反応（メカノケミカル）（＊2）で高純度KFと炭素材料の還元型酸化グラフェン（rGO（＊3）へと完全分解し、フッ素（F）を再資源化する技術を開発しました。得られた KF は精製を必要とせ...

名古屋工業大学の Chavakula Nagababu博士（研究当時：生命・応用化学類・研究員）、村松拓哉氏（生命・応用化学科・研究生）、Muhamad Zulfaqar Bacho氏（共同ナノメディシン科学専攻3年）、Wu Shiwei氏（工学専攻生命・物質化学プログラム2年）、落合世舟氏（同プログラム2年）、および柴田哲男教授（生命・応用化学類）らの研究グループは、スペイン・バレンシア大学の Jorge Escorihuela教授と共同で、PFAS（＊1）に依存しない次世代フッ素官能基「超原子価硫黄フッ化物（ペンタフルオロスルファニル（SF₅）およびテトラフルオロスルファニル（SF₄）」...

名古屋工業大学の岩﨑皓斗氏（共同ナノメディシン科学専攻2年）、Debarshi Saha氏（生命・応用化学類・研究員（当時））、柴田哲男教授（生命・応用化学類）の研究グループは、環境への影響が懸念されるPFAS（ペルフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質）（＊1）に代わる新しいフッ素官能基「ジフルオロアセチルスルホキシミン」の合成に成功しました。この化合物はフッ素を含むにもかかわらず、OECD（経済協力開発機構）（＊2）の定義するPFASには該当しない構造を有しており、環境安全性の面で優れています。さらに、従来広く用いられているトリフルオロアセチル型（-CF3）とは異...

有機フッ素化合物は、冷媒、医薬品、農薬、液晶材料、テフロン製品など幅広い分野で利用され、私たちの暮らしを豊かに支えています。しかし、その製造には蛍石（＊1）を原料とするフッ化水素（HF）が不可欠であり、採掘に伴うエネルギー消費や二酸化炭素の排出、そして将来的な蛍石資源枯渇が国際的な課題となっています。このため、既存フッ素資源を循環利用する「ケミカルリサイクル技術」（＊2）の開発が強く望まれています。名古屋工業大学の岩﨑皓斗氏（共同ナノメディシン科学専攻2年）、趙正宇助教（生命・応用化学類）、南谷俊介氏（生命・応用化学科4年）、柴田哲男教授（生命・応用化学類）らの研究グループは、代替...

名古屋工業大学生命・応用化学類の安川直樹助教、中村修一教授らの研究グループは、アーヘン工科大学のDaniele Leonori教授と共同で、これまで過酷な反応条件を要していた「ポリフルオロアレーン類のC-F結合ホウ素化反応」と比較的困難であった「ポリフルオロアリールホウ素化合物の鈴木・宮浦クロスカップリング反応」の開発に成功し、画期的な新規合成戦略を提案しました。炭素－炭素（C-C）結合は、天然物や医薬品などの機能性材料を構築する上で最も基本的な結合であり、その効率的な合成法の開発は有機合成化学の基盤技術です。特に、パラジウム触媒を用いて有機ハロゲン化合物と有機ホウ素化合物を結合さ...

名古屋工業大学生命・応用化学類の谷端直人助教らの研究グループは、次世代の高性能電池である全固体電池の開発に向け、従来主流の酸化物ではなく塩化物電極に焦点を当てました。塩化物は高電圧で作動できる利点がある一方、過充電によって塩素ガスが発生する（塩素脱離）という課題を抱えていました。本研究では、3d遷移金属塩化物の電子状態を整理し、作動電位と塩素脱離の関係を説明できる「レドックス準位モデル」を構築しました。さらに、鉄塩化物（Li₂FeCl₄）の一部の塩素を酸素に置換することで、レドックス準位をチューニングし、塩素脱離を抑えながら容量を増加させることに成功しました (図1)。その結...