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東北大学 研究シーズDiscovery Saga
研究キーワード:東北大学における「シリカ」 に関係する研究一覧:8
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発表日:2026年2月16日
1
クライオ透過型電子顕微鏡によるナノ粒子分散状態の新規定量評価手法を構築
― 高塩濃度環境下シリカナノ粒子分散の「見える化」から「測る化」へ ―
日産化学株式会社(本社:東京都中央区、代表取締役 取締役社長:八木 晋介、以下「日産化学」)と東北大学多元物質科学研究所の米倉教授(理化学研究所 グループディレクター)、濵口准教授、海原技術職員らの共同研究グループは、クライオ透過型電子顕微鏡(cryo-TEM)注1でAI制御により自動収集された数百枚規模の画像データの解析により、高塩濃度環境下でのナノ粒子の分散状態の新たな定量評価手法を開発しました。本成果は2026年2月4日付けで、米国化学会誌 ACS Measurement Science Au に掲載されました。本研究では、高塩濃度塩水中に分散させたシリ...
キーワード:画像データ/AI/アルゴリズム/フレームワーク/深層学習/人工知能(AI)/空間分布/データ収集/データ収集システム/動的光散乱/物質科学/ノイズ/定量評価/光散乱/持続可能/持続可能な開発/評価手法/局所構造/材料設計/シリカ/ナノ材料/ナノ粒子/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/二酸化炭素
他の関係分野:情報学環境学数物系科学工学
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発表日:2025年12月17日
2
テトラゼンラジカルカチオン塩の単離と構造決定に成功
―安定ラジカルを触媒とする持続可能な酸化反応技術の創出―
2-テトラゼンは、窒素原子が4つ直線的に連なった構造をもつ化合物群で、エネルギー材料などの用途が研究されています。しかし、その一電子酸化(注4)で生じるテトラゼンラジカルカチオンは、これまで分光学(注5)的な手法で存在が確認されるのみで、単離や構造決定には至っていませんでした。東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治 教授、笹野裕介 准教授、大城彩里 大学院生らの研究グループは、アダマンタン(注6)...
キーワード:分光学/芳香族/アニオン/シリカゲル/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/シリカ/電磁波/構造決定/炭化水素/アルコール/カチオン/クロマトグラフィー/ラジカル/酸化反応/分子設計/立体構造
他の関係分野:数物系科学化学工学農学
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発表日:2025年8月9日
3
層状物質への小分子の吸脱着で磁気フラストレーション相の可逆的切り替えに成功 わずかな外部刺激で動作する分子デバイスへの応用に期待
わずかな外部刺激により複数の状態間の切り替えが出来る材料は、省エネルギーかつ高機能なスイッチ素子の実現に欠かせません。特に、『磁気フラストレーション』と呼ばれる、複数の磁気相互作用が競合しスピンの向きが定ならない特殊な状態は、次世代スイッチ材料として注目されています。しかし、このような状態を人工的に作り出すことは非常に困難で、これまで十分に研究されてきませんでした。東北大学金属材料研究所の宮坂 等 教授と高坂 亘 准教授らの研究グループは、分子性多孔性材料(注4)からなる層状の反強磁性体に常磁性(注...
キーワード:オープンアクセス/カゴメ格子/スピンフラストレーション/フラストレーション/幾何学/三角格子/磁気相転移/磁気秩序/反強磁性/反強磁性体/相転移/磁場/高分子/分子デバイス/強磁性的相互作用/磁気モーメント/磁性体/多孔性配位高分子/配位高分子/シリカゲル/強磁性/層状物質/持続可能/省エネ/持続可能な開発/強磁性体/シリカ/スピン/センサー/ナノサイズ/活性炭/金属イオン/金属材料/省エネルギー/有機物/配位子/分子設計
他の関係分野:情報学数物系科学化学総合理工工学
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発表日:2025年8月2日
4
凍結溶媒内のナノ材料の元素分布を直接可視化できる技術を開発
〜生命科学から材料科学に至る広範な物質研究への寄与に期待〜
タンパク質などの構造を調べる際、試料を急速凍結した後、液体窒素で極低温を維持したまま観察できるクライオ電子顕微鏡を用いることによって、電子線照射による損傷が抑えられ、溶媒中あるいは溶媒を含んだ状態における試料の本来に近い姿を捉えることが可能です。この技術は、生体分子や細胞などの生物試料の観察や構造解析に広く利用されています。近年では、生物試料にとどまらず、非生物試料や生物-非生物ハイブリッド試料の観察にも利用が広がっています。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...
キーワード:水溶液/物質科学/放射光/ケイ素/電子線/材料科学/非晶質/持続可能/持続可能な開発/EELS/表面修飾/シリカ/ナノ材料/ナノ粒子/極低温/電子顕微鏡/マッピング/クライオ電子顕微鏡/カルシウム/生体分子
他の関係分野:数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日:2025年7月3日
5
もみ殻と鉱山副産物から高耐久性燃料電池触媒を開発
~農業・鉱山副産物の再資源化で持続可能な電池技術へ~
世界で年間約1億トン以上が発生するもみ殻は、分解されにくく用途が限られるため、多くが焼却処分されてきました。一方、銅鉱石である「チャルコパイライト(黄銅鉱:CuFeS2)」の副産物であるパイライトも活用が進んでおらず、環境負荷が問題となっています。東北大学学際科学フロンティア研究所の中安祐太助教と同阿部博弥准教授、同大学院工学研究科のEdwin Nyangau Osebe大学院生と渡邉賢教授らの研究グループは、こうした未利用資源に着目し、秋田大学、北海道大学、物質・材料研究機構などとの共同研究により、もみ殻とパイライトを原料とした燃料電池用触媒の開発に成功しま...
キーワード:再資源化/再生可能エネルギー/ケイ素/非晶質/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/電池/燃料電池/シリカ/レアメタル/活性炭/環境負荷/耐久性/導電性/廃棄物/結晶構造/パイライト/寿命
他の関係分野:環境学化学工学農学
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発表日:2025年5月12日
6
血糖値測定用の電極を開発
血液ガス分析装置の小型化に貢献する貴金属フリーかつ夾雑物除去機構フリーのグルコースセンサー
国立研究開発法人 産業技術総合研究所(以下「産総研」という)化学プロセス研究部門 伊藤徹二 主任研究員、長谷川泰久 副研究部門長らは、株式会社テクノメディカ 吉田朗子 主任、国立大学法人 東北大学材料科学高等研究所(WPI-AIMR)西原洋知 教授(多元物質科学研究所、環境科学研究科 兼務)、富士シリシア化学株式会社 井澤謙一 研究開発グループ リーダー、日本電子株式会社 作田裕介 副主査らと共同で、貴金属を使わない電極を用いて、血液中の夾雑物(...
キーワード:溶存酸素/物質科学/グルコース/材料科学/貴金属/持続可能/持続可能な開発/グラフェン/コーティング/シリカ/センサー/多孔質/電気化学/ビタミンC/アスコルビン酸/ビタミン/血液
他の関係分野:環境学数物系科学生物学工学農学
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発表日:2025年4月15日
7
電子機器内の熱流を自在に制御できるメカニズムを発見
-次世代デバイスの性能向上と省エネ化に期待 -
電子機器に組み込まれた半導体デバイスの中で、電子や磁気(スピン)は設計した回路に沿って移動させることができます。しかし発生してしまう熱を思った方向に流して逃がすことは困難です。電子機器の性能を高めるには、半導体デバイスの発熱を適切にコントロールすることが不可欠です。東北大学大学院工学研究科の小野円佳教授ら、北海道大学電子科学研究所、同大大学院工学研究院、高輝度光科学研究センターからなる共同研究チームは、絶縁膜であるアモルファスシリカ(SiO2)薄膜の熱の流れを自在に制御できるメカニズムを...
キーワード:プロファイル/ケイ素/プラズマCVD/半導体デバイス/非晶質/持続可能/省エネ/持続可能な開発/アモルファス/原子配列/CVD/シリカ/シリコン/スピン/振動特性/動特性/半導体/膜構造/結晶構造
他の関係分野:情報学化学総合理工工学農学
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発表日:2025年2月28日
8
岩石亀裂内でのシリカ析出による流体圧振動を発見
―流体が引き起こす地震発生モデルを実験室で再現―
地震発生のサイクルは地殻内の流体の圧力(流体圧)と関係があると考えられてきました。また、地殻の主要成分であるシリカの析出は断層強度を回復させ、流体圧を上昇させると考えられてきましたが、観測でも実験でも証明されていませんでした。東北大学大学院環境科学研究科の岡本敦教授らは、高温の地殻環境を模擬した水熱実験により、地殻岩石の亀裂内部で流体からのシリカ析出により亀裂を閉塞させる挙動を調べました。その結果、岩石基盤からのシリカの結晶である石英の成長だけでなく、流体からアモルファスシリカや石英粒子が生成・移動・付着することで、亀裂を効果的に閉塞することがわかりました。亀裂の目詰まりにより上流...
キーワード:産学連携/地震発生帯/持続可能/持続可能な開発/水環境/アモルファス/シリカ
他の関係分野:複合領域数物系科学工学