東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「高分子材料」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2026年1月16日
1
高分子溶液が分かれると、イオンも分かれる新原理を発見
──反発するはずの生体分子が「同じ相に集まる」仕組みを解明──
東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の柳澤実穂 准教授（附属先進科学研究機構／生物普遍性連携研究機構／大学院理学系研究科 准教授）、作田浩輝 特任助教（生物普遍性連携研究機構 特任助教）、ならびに教養学部の赤嶺柚希学部学生からなる研究グループは、高分子混合溶液が分離すると、共存するイオンも相に偏って分配・濃縮されるという新しい物理化学原理を明らかにしました。 2種類の高分子を混合した水溶液は、濃度や温度などの条件に応じて液‐液相分離を起こし、たとえばポリエチレングリコール（PEG）に富む溶液中に、デキストラン（Dex）に富む液滴が形成されます。本研究で...
キーワード：水溶液/普遍性/エントロピー/相分離/高分子/高分子ゲル/反応場/物理化学/分子集合体/機能分化/ポリエチレン/選択性/材料設計/機能性材料/光プローブ/高分子材料/ポリエチレングリコール(PEG)/エチレン/機能性/RNA/カチオン/プローブ/蛍光プローブ/生体分子/分子集合
他の関係分野：数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年12月17日
2
環境負荷の低い塗料開発を目指して
―水性塗料の塗膜形成を分子レベルでシミュレーション―
東京大学大学院工学系研究科の佐藤 龍平 助教、澁田 靖 教授らと、日本ペイント株式会社の川上 晋也 研究員らによる研究グループは、水性塗料の主要構成成分である高分子が、水と有機溶剤の混合環境でどのように凝集し、溶媒蒸発に伴いどのように構造変化するのかを体系的に明らかにしました。本研究では、分子動力学シミュレーションにより、高分子の運動を計算機上で追跡し、水系・有機系およびその混合溶媒中での高分子の分散・凝集挙動を直接的に観察しました。有機溶剤の濃度や高分子–溶媒相互作用の強さを系統的に変化させることで、塗膜形成の初期段階における溶媒の役割を詳細に解析しました。得ら...
キーワード：スーパーコンピュータ/最適化/数理科学/分子動力学シミュレーション/閉じ込め/相分離/高分子/地球環境/環境負荷低減/コーティング/シミュレーション/環境負荷/高分子材料/動力学/分子動力学/機能材料/有機溶剤/構造変化
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年12月6日
3
もっと強く、もっと軽く。ナノ結晶が拓く次世代高分子材料
―金属ものづくりの知見を高分子へと活かす新発想―
東京大学大学院工学系研究科の阿部 英司 教授、江草 大佑 講師、遠藤 守琉 大学院生、防衛大学校応用科学群の萩田 克美 講師、東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門の斎藤 拓 教授らの共同研究チームは、結晶性ポリエチレンに熱延伸プロセスを施すことで結晶サイズの微細化が進行し、そのサイズが10ナノメートル程度にまで達すると金属材料にも迫る顕著な高強度を示すことを見いだしました。結晶サイズを小さくすることによる強化法は、金属材料ではよく知られた経験則ですが、同様の強化則が高分子材料にも適用可能であることが初めて示されました。異なる材料分野の知見を活用することで、高分子材料の新しい強化法の道が拓...
キーワード：計算機シミュレーション/ピレン/高分子/材料科学/結晶性高分子/融点/ナノ結晶/プロピレン/ポリエチレン/非晶質/微細化/省エネ/動的挙動/マグネシウム合金/シミュレーション/ナノスケール/ナノメートル/マグネシウム/金属材料/軽量化/結晶化/高分子材料/自動車/省エネルギー/大規模計算/電子顕微鏡/機能材料/エチレン/形態変化/結晶性/異分野融合
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11月5日
4
肝切除後の重篤な合併症「胆汁漏」を効果的に防ぐ合成ハイドロゲルシーリング剤を開発
―瞬時に固まり止血、時間とともに組織へ強固に接着―
東京大学大学院工学系研究科の石川 昇平 助教、酒井 崇匡 教授らの研究グループは、医学部附属病院血管外科の保科 克行 病院教授、大学院医学系研究科の松原 和英 大学院生（研究当時）らと共同で、肝切除後に生じる重篤な合併症「胆汁漏」を効果的に防止する新しい合成ハイドロゲルシーリング剤を開発しました。胆汁漏は、手術関連死につながることもある深刻な合併症です。既存の生体材料由来のシーリング剤や合成接着剤では十分な防止効果が得られず、新しい材料の開発が求められていました。本研究グループが開発したシーリング剤では、ポリエチレングリコール（PEG）を基材とし、独自の「時間差二段階反応」を...
キーワード：相分離/埋め込み/近赤外/弾性率/エステル/ゲル化/高分子/高分子ゲル/ハイドロゲル/ポリエチレン/生体適合性/反応速度/コーティング/安全性評価/高分子材料/ポリエチレングリコール(PEG)/生体内/実験動物/エチレン/セルロース/生体組織/炎症反応/肝不全/合併症/浸潤/胆管/胆管がん/病理/臨床応用/肝臓がん/組織再生/コラーゲン/チオール/ラット/官能基/肝細胞/肝障害/蛍光色素/血液/血小板/再生医療/体内動態/敗血症/分子設計/臨床試験/ワクチン/感染症/手術/生体材料/動物実験
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月5日
5
ゴムの鋭い亀裂は粘弾性から生じる
～ノーベル賞受賞者30年来の理論を証明～
ゴムが一瞬で壊れる「高速破壊」時に、なぜ亀裂先端が鋭くとがるのかは長年未解明だった。ノーベル物理学賞受賞者ド・ジェンヌ博士が提唱した「粘弾性トランペット理論」を連続体力学の基礎方程式から初めて導き、ゴムの基本的性質である粘弾性だけで鋭化が生じることを数学的に証明した。タイヤから医療材料まで、幅広いポリマー材料の破壊制御や耐久性向上の理論的基盤となることが期待される。JST 戦略的創造研究推進事業において、大阪大学 大学院基礎工学研究科の長滝谷 北斗 大学院生（博士後期課程）、小林 舜典 助教、垂水 竜一 教授とZEN大学 知能情報社会学部 作道 直幸 ...
キーワード：価値創造/医療機器/多様体/微分方程式/偏微分方程式/ソフトマター/トポロジー/厳密解/超伝導体/非線形/スケーリング/動的破壊/粘弾性緩和/磁場/数値計算/超伝導/液晶/高分子/高分子ゲル/浸透圧/磁性体/カテーテル/防振/安全・安心/持続可能/熱力学/連続体力学/環境負荷低減/材料設計/シミュレーション/ひずみ/プラスチック/ポリマー/マルチスケール/環境負荷/航空機/高分子材料/持続可能性/自動車/耐久性/長寿命化/動力学/粘弾性/破壊力学/廃棄物/非線形効果/ガラス状態/緩和時間/関節/人工関節/寿命
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月11日
6
単一元素金属がガラス化する仕組みを解明
―結晶化と準結晶化の競合がガラス形成を促進する―
東京大学先端科学技術研究センター極小デバイス理工学分野の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/同大学名誉教授は、松山湖材料実験室のフーユアンチャオ教授らと共同で、単一元素（金属）がガラス化するメカニズムを大規模シミュレーションにより解明しました。ガラスは原子が不規則に並んだアモルファス固体であり、強度や耐食性、電気的特性から次世代材料として注目されていますが、その多くは複数元素の合金に限られ、単一元素のガラス化は極めて稀でした。 本研究では、ガラス化するタンタル（以下、Ta...
キーワード：自由エネルギー/多面体/過冷却液体/幾何学/対称性/分子動力学シミュレーション/核形成/周期性/タンタル/高分子/材料科学/過冷却/融点/メモリ/準結晶/相変化材料/電子デバイス/秩序構造/透明性/アモルファス/界面エネルギー/局所構造/金属ガラス/電池/シミュレーション/リチウム/液体金属/結晶化/高分子材料/相変化/耐食性/大規模シミュレーション/動力学/分子動力学/ガラス状態/結晶構造/結晶性/ナトリウム/ジルコニウム/規則構造/構造変化
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年8月30日
7
【研究成果】界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明
──高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用──
東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。 生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面...
キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年7月4日
8
“酸性陰イオン”が切り拓く分子触媒開発の新天地
―陰イオン=塩基という化学的常識への挑戦―
東京大学大学院工学系研究科の野崎京子教授、岩﨑孝紀准教授（研究当時、現：九州大学大学院工学研究院教授、東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、萬代遼大学院生の研究グループは、陰イオンでありながら強い酸性を示す分子を開発し、これを遷移金属触媒と組み合わせることで多機能触媒を簡便に合成できることを示しました（図1）。陰イオンは電子が余っている状態であり、塩基性（＝電子を与える性質）を示します。一方で電子を引き抜く性質をもつ酸性分子は、本質的に陰イオンとは相容れません。 ...
キーワード：複雑性/金属元素/原子核/磁気共鳴/同位体/磁場/重水素/芳香族/アニオン/ホスフィン/ルイス酸/金属錯体/高分子/遷移金属触媒/反応機構/芳香族炭化水素/有機合成化学/ホウ酸/水素分子/静電相互作用/遷移金属錯体/配位結合/有機分子/分子触媒/イリジウム/カルボニル化/触媒機能/触媒作用/触媒設計/遷移金属/金属触媒/選択性/デジタル化/ベンゼン/反応速度/単結晶/コバルト/高分子材料/水素化/水素原子/単結晶X線構造解析/電磁波/X線構造解析/分子デザイン/ホウ素/炭化水素/カチオン/ブレンステッド酸/化学選択性/核磁気共鳴/官能基/合成化学/創薬/配位子/分子設計/分子認識/分子変換/有機合成/誘導体
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月19日
9
アモルファス材料に潜む構造欠陥を解明
―機械的異方性の起源を粒子構造から明らかに―
東京大学先端科学技術研究センター極小デバイス理工学分野の田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/同大学名誉教授と松山湖材料実験室のフー ユアンチャオ 教授の研究グループは、ガラスなどのアモルファス材料にひそむ局所的な「欠陥」の正体を世界で初めて粒子レベルで明らかにし、それが材料の壊れやすさや強さに大きく影響していることを発見しました。アモルファス材料は、内部構造がランダムで不規則なため、結晶のように目に見える形で「欠陥」を捉えることができず、これまでその正体は謎に包まれていました。...
キーワード：物性物理/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/異方性/内部構造/弾性率/高分子/材料科学/生産技術/ナノデバイス/メモリ/状態密度/せん断/体積変化/アモルファス/機械的性質/局所構造/金属ガラス/材料設計/核生成/シミュレーション/ダイナミクス/ナノサイズ/ナノスケール/ナノ材料/結晶化/光学素子/高分子材料/周波数/振動モード/動力学/熱伝導/分子動力学/振動現象/トレーニング/寿命
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物
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発表日：2025年2月14日
10
コアセルベート形成の新しいメカニズムの発見
―細胞内凝集とハイドロゲル形成の理解に革新をもたらす―
東京大学先端科学技術研究センター高機能材料分野の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授）、ユアン ジャアシン特任研究員(研究当時、現：香港科学技術大学助教)の研究グループは、数値シミュレーションを用いて、溶液中の異符号の電解質高分子の相分離によって形成されるコアセルベートの形成機構について研究を行いました。コアセルベート（coacervate）とは、異なる成分が水溶液中で相分離し、液滴状ま...
キーワード：産学連携/混合状態/水溶液/非平衡/非平衡現象/イオン化/相分離/数値シミュレーション/高分子電解質/アニオン/高分子/材料科学/生産技術/ハイドロゲル/動的挙動/コロイド/シミュレーション/ダイナミクス/ネットワーク構造/化学工学/高分子材料/数値解析/多孔質/電解質/動力学/粘弾性/流体力/流体力学/機能材料/生体組織/病理/病理学/不均一性/RNA/アルツハイマー病/カチオン/ストレス応答/スルホン酸/凝集体/細胞分裂/神経変性/神経変性疾患/ストレス
他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学