全固体電池などの次世代エネルギー貯蔵技術では、安全性と高性能を両立する固体電解質材料の開発が求められています。従来、固体中のイオン伝導性を高めるためには、構造をゆるめてイオンを動きやすくする必要がありましたが、その結果として材料の安定性が低下するという根本的な問題がありました。　東京都立大学大学院理学研究科の栗田玲教授、石川陸矢（博士後期課程）、鳥取大学の高江恭平准教授らの研究グループは、原子がランダムに分布したランダム置換結晶に注目し、その中でリチウムイオンがどのように動くのかを分子動力学シミュレーションによって解析しました。その結果、リチウムイオン濃度がある臨界値（...

　日本工業大学基幹工学部・小林和也助教、神保孔明（機械工学科2025年3月卒業）、名古屋工業大学電気・機械工学類・武藤真和助教、東京都立大学大学院理学研究科・栗田玲教授らの研究グループは、湿度に応じて変化する粉体の流動性を、わずか数グラム・数ミリ秒で定量評価できる新手法を開発しました。本研究では、粉体表面に短い衝撃を与え、その瞬間に立ち上がる「粉体ジェット」の高さと速度を解析することで、粒子間の付着力や凝集の程度を高感度に検出できることを示しました。　従来の粉体レオメーターや静止角法などでは、数百グラム規模の試料や複雑な装置を必要とし、湿度による変化をその場で測定することは困...

　遷移金属酸化物には結晶構造や化学組成の違いによって性質が大きく変わる材料が多く存在します。なかでも、酸素の出入り（脱挿入）によって電気抵抗率が大きく変化する材料は、次世代メモリーや高感度センサーなどへの応用が期待されています。　東京都立大学大学院理学研究科の岡大地准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科のZhaochen Maさん（大学院生）、東北大学大学院理学研究科の福村知昭教授（東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）兼務）、同大学多元物質科学研究所の組頭広志教授（高エネルギー加速器研究機構（KEK）兼務）らの研究グループは、単純な酸化処理によって室温での電気抵抗率が約20万...

　国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下「NEDO」という。）より、航続距離・稼働時間の長さや搭載性・重量等の観点から燃料電池適用の期待が大きい大型・商用モビリティ（HDV：Heavy Duty Vehicle）をターゲットとした、2035年頃に達成すべき燃料電池ロードマップが新たに設定された（2025年3月）。この目標を達成するためNEDOは「水素用拡大に向けた共通基盤強化のための研究開発事業（※1）」の公募を行い（契約事業期間2025-2027年度（事業全体2025-2029年度））、東京都立大学が本事業の委託先として以下のとおり採択された（2025年5月30日決定）。...

接着剤や塗料、さらにはスマートフォンや自動車部品に使われる高機能材料の多くは、高分子（反応性成分）とコロイド粒子から構成され、液体の状態から「硬化」と呼ばれる架橋反応を経て固体になります。このとき、材料の性能を左右する大きな要因が「コロイド粒子」の配置やかたまり具合（構造）です。これまで、硬化中にコロイドがどのように集まるのかははっきりわかっておらず、設計は経験に頼らざるを得ませんでした。　東京都立大学の古田祐二朗（研究当時：博士課程、現在：東京大学）・栗田玲教授の研究グループは、数値シミュレーションを用いて、コロイドが集まる条件やその機構を調べました。その結果、コロイドの...

泡は洗浄剤や食品、化粧品、消火剤、資源回収など、日常や産業で幅広く利用されています。これまで泡の吸収能力（もしくは、液体をどれだけ保持できるか）は、「浸透圧」で決まるとされてきました。しかし、実際の泡は理論よりもはるかに小さい状態で水を流し出すことが知られており、その理由は謎とされていました。　東京都立大学大学院理学研究科 物理学専攻の金田蒼依（当時：大学院生）、栗田玲教授の研究グループは、泡の吸収限界について詳細に測定し、従来理論の30分の1という非常に小さな「実効浸透圧」が実際の吸収限界を支配していることを発見しました。この限界は、液体の流動と泡内部の気泡の運動が...

光電気化学的な水分解は、クリーンな水素を生成する有望な技術ですが、その効率は電子と正孔の再結合¹によって大きく制限されています。この課題を克服するためには、電荷の分離と移動の特性を詳細に分析し、再結合のメカニズムを明確にすることが不可欠です