京都大学アイセムス（高等研究院 物質ー細胞統合システム拠点：WPI-iCeMS）の宮田彩名 工学研究科博士後期課程学生と古川修平 教授らの研究グループは、ファンデルワールス力という弱い力を利用して分子を一次元的につなぎ合わせることで、新しい多孔性材料の開発に成功しました。この技術を用いることにより、従来は脆く応用範囲が限られていた多孔性材料において、合成過程の加工性が向上し、柔軟な多孔性材料の設計が可能となりました。　2025年のノーベル賞の対象となった多孔性配位高分子（MOF）と呼ばれる多孔性材料は、精密に設計された細孔を有し、ガス貯蔵や分離材料としての応用が期待...

高分子化学専攻の黒田啓太 博士後期課程学生、大内誠 教授のグループは、ラジカル重合中に複数の異性化反応を連続的に起こす「カスケード型ラジカル異性化重合」により、主鎖にアミド結合を周期的に含む新たな高分子を合成することに成功しました。付加重合によって得られる高分子は通常は炭素–炭素結合のみからなる主鎖構造を有しますが、今回見いだした重合はアミド結合［–CONH–］やエーテル結合［R–O–R’］を主鎖に導入できる新しい高分子合成反応であり、分子設計を工夫することで分解性の付与も可能です。本異性化重合で得られる高分子は従来の重合では得られなかった主鎖構造を有しており、機能性材料や環境調和型材料の開発...

高分子化学専攻の大北英生 教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の尾坂格 教授、三木江翼 助教、駿河翔太 氏（R5年度博士課程前期修了）、理化学研究所の但馬敬介 チームディレクター、中野 恭兵 上級研究員、筑波大学物質工学系の石井宏幸 教授、株式会社東レリサーチセンター形態科学研究部室長の稲元 伸 博士らの共同研究チームは、有機薄膜太陽電池（OPV）のトレードオフであり、高効率化に向けて重要な課題であった「低電圧損失」と「高効率電荷生成」の両立を実証しました。今回、研究チームは、広島大学が新たに開発したポリマー半導体PTNT1-Fを発電材料に用いることで、従来のOPVに比べて電圧...

高分子化学専攻の権正行 助教、田中一生 教授は、東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 応用化学系の飯田優斗 大学院生、小西玄一 准教授、関西学院大学 工学部の吉田浩之 准教授らの共同研究チームは、高濃度の液晶性発光色素により構成されたコレステリック液晶を用いて、液晶層の膜厚が従来の10分の1程度のデバイスに実装可能なレベルの円偏光発光を実現しました。　コレステリック液晶は、分子がらせん状に配列した液晶場であり、特定の波長域の円偏光のみを選択的に反射する「選択反射」という光学特性を示します。カナブンの美しい金属光沢もこの選択反射に由来します。近年、コレステリック液...

高分子化学専攻 佐々木善浩 教授は、医学研究科耳鼻咽喉科・頭頸部外科の奥山英晃 客員研究員（筆頭著者）および岸本曜 同准教授らとの医工連携により、嚥下機能改善を目指した新規幹細胞スフェロイド技術を開発しました。本研究は、カナダ・マギル大学 Nicole Y. K. Li-Jessen教授との国際共同研究として実施されたものです。本研究では、脂肪由来幹細胞と天然由来多糖ナノゲルからなる多糖マイクロファイバーを融合したハイブリッドスフェロイドを構築しました。これにより、従来の細胞スフェロイドで課題となっていた内部壊死を抑制するとともに、構造安定性の向上、細胞生存率の改善、ならびに再生関連因子の分泌...

高分子化学専攻の黒田啓太 博士後期課程学生、大内誠 教授のグループは、配列制御ラジカル共重合と重合後修飾反応によってケトンのカルボニル基が周期的に導入された高分子の合成手法を開発しました。得られた高分子（ポリマー）は熱的に安定でありながら紫外（UV）光で分解可能でした。プラスチックやゴムとして用いられる高分子は、安定な材料として使われる一方で、分解されにくく、環境問題の大きな要因となっています。私たちは、「ノリッシュ反応」と呼ばれる光化学反応を引き起こすケトン骨格を高分子に周期的に組み込むことで、光照射によって主鎖を分解できる「光分解性高分子」の開発を目指しました。そこでケト-エノー...

岡﨑豊 エネルギー科学研究科助教、Thierry Buffeteau フランス国立科学研究センター（Centre national de la recherche scientifique：CNRS）リサーチディレクター、小田玲子 同リサーチディレクター（兼：東北大学教授）らの国際共同研究グループは、シロキサン環構造の立体配座に着目し、シリカのキラル光学信号の発現と信号増幅の起源を明らかにしました。シリカ材料は非晶質であり分子構造評価は困難なため、シリカが赤外領域のキラル光学信号（VCD信号）を示す理由は未解明でした。本国際共同研究グループは、ゾルゲル法にて合成したヘリカルナノシリカを1000...

京都大学化学研究所 山内光陽 助教、村上英之 博士後期課程学生、山田容子 教授の研究グループは、量子科学技術研究開発機構 藤田貴敏 博士との共同研究成果として、逆ディールスアルダー反応を利用した熱前駆体法を超分子重合プロセスに導入することで、難溶解性のπ拡張有機化合物テトラベンゾポルフィリンから、ユニークな多層分子集合体『超分子ピラミッド』への自己組織化を液中で達成し、ナノスケールからマイクロスケールへのサイズ拡張に成功しました。有機分子系単結晶などの綺麗な構造体を液中で作るためには、粉末を...

Neha Thakur 人間・環境学研究科特定研究員、内本喜晴 同教授らの研究グループは、田中貴金属工業株式会社、技術研究組合FC-Cubic、横浜国立大学、九州大学、奈良女子大学、島根大学、立命館大学と共同で、水を電気分解して水素を製造する水電解の鍵となる酸素発生反応（OER）において、酸化イリジウム触媒の高い活性の起源を解明しました。　再生可能エネルギー由来の電力を利用した水電解によるグリーン水素の製造は、カーボンニュートラルへ向けたエネルギーシステムの中で重要な役割を果たします。固体高分子水電解は高効率で高純度な水素製造法であり、酸素発生反応（OER）の触媒の特性がさらなる効率...

物質エネルギー化学専攻の中田 明伸 講師、石原 弘太郎 修士課程学生（当時）、阿部 竜 教授らのグループは、大阪大学 佐伯 昭紀 教授、岡山大学 山方 啓 教授と共同で「高効率二酸化炭素変換を進行する錯体触媒内蔵型の有機高分子光触媒」を開発しました。緑色植物の光合成反応を模倣し、光エネルギーにより二酸化炭素（CO2）を変換する優れた光触媒の開発が期待されています。光反応の効率を示す指標の一つである反応量子収率が30%を超える値が報告されている、比較的高効率なCO2変換用光触媒には、ルテニウムやレニウムなどの希少金属が光吸収部位として用いられ...

材料化学専攻 沼田圭司 教授（理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ高分子研究チームチームディレクター）、鈴木美紀 特定研究員、細胞生産研究チームの白井智量 上級研究員らの共同研究グループは、海洋性の紅色非硫黄光合成細菌の窒素固定化効率や固定化された窒素の代謝経路が、環境中の炭素源の種類に応じて変化し、細胞増殖速度に影響することを明らかにしました。本研究成果は、農業用肥料や漁業用飼料だけでなく、生分解性プラスチックの生産ツールとしても期待されている紅色非硫黄光合成細菌を用いた持続可能な物質生産に貢献すると期待されます。紅色非硫黄光合成細菌は、光合成と窒素固定...

材料化学専攻の大宮寛久 教授と東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 応用化学系の稲木信介 教授、玉野智大 大学院生（当時）らの研究チームは、高分子に可視光を照射することにより高分子に機能性部位を導入し、高付加価値な高分子に変換する手法を開発しました。プラスチックに代表される高分子化合物は分子変換することで、その性質を大きく変えることができます。近年、可視光の照射という穏和な条件で駆動する光酸化還元触媒を用いて、酸化還元活性エステルを導入した高分子を分子変換する方法が注目されていますが、高分子主鎖上に生成する炭素ラジカル種を利用するため、扱える反応には制約があり、...

日々の健康状態をより正確に把握する次世代バイオセンサとして、生体親和性に優れ、水中でも安定して動作する有機電気化学トランジスタ（OECT）が近年注目を集めています。高分子化学専攻 山本俊介 准教授（東北大学大学院工学研究科応用化学専攻客員准教授）、東北大学大学院工学研究科の金田一修平 大学院生（研究当時）、三ツ石方也 教授らは、静岡大学工学部、米国ワシントン大学化学科と共同で、OECTの高機能化に取り組み、温度が変化しても安定して動作する素子の作製に成功しました。これは、従来用いられてきた導電性高分子に温度応答性高分子を混合し、さらに適切な架橋剤を用いることで、活性層の安定性を高めた...

分子工学専攻 Li Zhuowei氏（博士課程３年）・Paitandi Rajendra氏（日本学術振興会研究員）・筒井 祐介助教・松田 若菜氏（博士研究員）・信岡 正樹氏（博士課程３年）・Chen Bin氏（博士課程３年）・鈴木 克明助教・梶 弘典教授・Samrat Ghosh氏（日本学術振興会研究員）・田中 隆行准教授・須田 理行准教授・関 修平教授は、物質エネルギー化学専攻 Zhu Tong准教授・陰山 洋教授、名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻 三宅 由寛准教授（現兵庫県立大学教授）・忍久保 洋教授、横浜市立大学大学院生命ナノシステム科学研究科 高木 牧人特任助教・島崎 智...

高分子化学専攻の西川剛 助教、鈴木宏史 博士後期課程学生、大内誠 教授のグループは、一次構造が多重制御されたポリビニルアルコールの合成手法を開発しました。ポリビニルアルコール（PVA）は医療材料や偏光フィルムといった先端機能材料から身近な接着剤・洗濯のりまで様々な用途に用いられる重要な高分子であり、近年ではその分解性にも注目が集まっています。PVAは炭化水素主鎖に水酸基側鎖が直結した構造を持ち、水酸基の親水性、水素結合性などが物性や機能において重要な役割を果たします。分子量・分岐構造・立体規則性などの一次構造を多重に制御できれば、水酸基の周辺環境の違いに依存したPVA特性の変化が期待...

高分子化学専攻の寺島崇矢 准教授、堀池優貴 修士課程学生、大内誠 教授らのグループは、アクリル酸ナトリウムをベースとする汎用的な共重合体を用いて、水を含み湿度に応答するラメラ構造をもつポリマー（高分子）材料の創出に成功しました。寺島 准教授らのグループでは、親水性と疎水性の側鎖をもつランダム共重合体が側鎖の集合により10 nm以下のミクロ相分離構造を形成することを見いだしてきました。アクリル酸ナトリウムは、紙おむつなどに使われる高吸水性高分子の原料であり、水をよく吸う親水性基としての機能が期待されます。そこで、この特徴に着目して、アクリル酸ナトリウムと疎水性アルキルアクリレートのランダム共重合体を合成し、ミクロ相分離挙動を調べたところ、この共重合体は、外部環境から効率的に水を吸収し、水を含む親水性層と油の性質をもつ疎水性層が交互に配列したラメラ構造を形成することを見いだしました...