リチウム金属電池は、従来のリチウムイオン電池を大きく上回るエネルギー密度を実現できる次世代蓄電池として期待されています。しかし、充放電時に発生するデンドライト（針状リチウム）の成長が寿命や安全性を低下させるため、その抑制が大きな課題となっています。これまで電解液の高濃度化が有効とされてきましたが、最適な濃度を決定する指針は十分に明らかになっていませんでした。東北大学金属材料研究所の李弘毅助教、市坪哲教授の研究グループは、LiTFSI/EC-PC電解液の濃度を系統的に変化させ、イオン輸送、リチウム析出・溶解挙動、および保護膜（SEI）の力学特性を包括的に解析しました。その結果、Li...

疎水性シリコーンセグメントと親水性モノマーから形成されるシリコーンハイドロゲルは、高い酸素透過性と親水性を両立できる高分子材料であり、ソフトコンタクトレンズ材料として広く用いられています。国立大学法人東北大学（宮城県仙台市 総長 冨永悌二、以下「東北大学」）と株式会社メニコン（愛知県名古屋市 代表執行役社長CEO 川浦康嗣、以下「メニコン」）は、シリコーンハイドロゲルを対象に、材料内部の三次元ナノ構造と物質輸送機能の関係を解明しました。研究グループは透過型電子顕微鏡観察（TEM）や放射光実験によりシリコーンハイドロゲルのナノスケール構造とその構造が実現する機能を可視化し、マルチスケ...

クライオ電子顕微鏡法は、生物試料の研究に広く用いられていますが、近年では水系の非生物試料にも適用が広がりつつあります。一方、有機溶媒系では、凍結グリッドを再現よく作製することが困難であることに加え、電子線照射に対する耐性が低い傾向にあるため、その適用は限定的でした。東北大学多元物質科学研究所の海原大輔技術職員（同大学事業支援機構 総合技術部 分析・評価・観測群）、佐藤庸平准教授、濵口祐准教授、米倉功治教授（理化学研究所放射光科学研究センター グループディレクター、最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部 副プロジェクトディレクター兼任）らの共同研究グループは、最も単純な極...

植物は、気孔の開閉を通じて水分の蒸散を調節し、乾燥や病原菌などの環境ストレスに応答しています。気孔の開閉は、2つの孔辺細胞の膨張と収縮によって生じ、この膨圧変化は細胞内の主要元素であるK+の濃度に依存しています。K+の細胞内外への移動は、細胞膜に存在するK+チャネルによって制御されており、その働きが気孔の開閉に重要な役割を果たしています。東北大学を中心とした国際共同研究チームは、K+チャネルの一種であるGORKの分子構造をクライオ電子顕微鏡（Cryo-EM）（注3...

次世代の形状記憶合金として期待されるCu-Al-Mn系形状記憶合金は、原料が安価で加工しやすく、良好な超弾性を発現することから、耐震用構造材料や医療用デバイスなど幅広い分野での応用が期待されています。近年、この合金を単結晶化すると大きな形状回復を示すことが報告されていましたが、そのメカニズムは明らかとなっていませんでした。長崎大学大学院総合生産科学研究科の赤嶺大志准教授（前九州大学大学院総合理工学研究院 助教）と、九州大学大学院総合理工学府修士2年の高松凌氏（研究当時。現株式会社デンソー）、九州大学の西田稔名誉教授、東北大学学際科学フロンティア研究所の許勝助教、東北大学大学院工学研...