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「自己組織化」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】情報基礎学：一般状態空間モデル ／自己組織化を含む研究件
❏統計的モデリングに基づく時系列データからの情報抽出・知識発見の方法に関する研究(12680321)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】北川 源四郎 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (20000218)
【キーワード】一般状態空間モデル / 自己組織化 / 情報量規準 / 多変量時系列 / 発見科学 (他7件)
【概要】統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った. 1.統計的モデリングの基礎的研究としては,自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した. ...
❏階層構造をもつ時系列モデルを利用した知識発見支援システムの開発(12558023)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2003
【研究代表者】樋口 知之 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (70202273)
【キーワード】階層ベイズ / 自己組織化 / 一般状態空間モデル / 粒子フィルタ / ハイパーパラメータ (他16件)
【概要】自己組織型時系列モデルは,その最も簡単な利用法として,状態空間モデル中のパラメータ(ベイズ統計の枠組みでは,ハイパーパラメータ)のベイズ推定に対して適用され,実用的見地からは十分精度の良い推定値を与えることがわかっている.最終年度は,ハイパーパラメータの時間変化を記述するモデルを利用した時系列解析ソフトウェア完成化に集中して取り組んだ.特に,ファイナンスデータ解析で重要な時変ボラティリィティの推定...
【情報学】情報基礎学：モンテカルロフィルタ ／自己組織化を含む研究件
❏モンテカルロフィルタを用いた金融時系列における潜在要因の推定(18500222)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】佐藤 整尚 統計数理研究所, データ科学研究系, 准教授 (60280525)
【キーワード】ボラティリティ / 状態空間モデル / 実現分散 / 高頻度データ / 投資信託 (他15件)
【概要】金融時系列における潜在要因の推定についてさまざまなモデルについて研究を行った。特に資産価格のボラティリティの推定について2つの成果が得られた。1つは新しいJump-GARCHモデルを提案し、実際のデータに適用してボラティリティの推定、予測を行った。もうひとつは高頻度データを使った実現ボラティリティの推定法について新しい手法の開発を行い、その有効性をシミュレーションおよび実際のデータを使って調べた。...
❏階層構造をもつ時系列モデルを利用した知識発見支援システムの開発(12558023)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2003
【研究代表者】樋口 知之 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (70202273)
【キーワード】階層ベイズ / 自己組織化 / 一般状態空間モデル / 粒子フィルタ / ハイパーパラメータ (他16件)
【概要】自己組織型時系列モデルは,その最も簡単な利用法として,状態空間モデル中のパラメータ(ベイズ統計の枠組みでは,ハイパーパラメータ)のベイズ推定に対して適用され,実用的見地からは十分精度の良い推定値を与えることがわかっている.最終年度は,ハイパーパラメータの時間変化を記述するモデルを利用した時系列解析ソフトウェア完成化に集中して取り組んだ.特に,ファイナンスデータ解析で重要な時変ボラティリィティの推定...
【情報学】人間情報学：自律システム ／自己組織化を含む研究件
❏非平衡場を利用したマイクロハイドロゲルの時空間動的セルフアセンブリ(24651159)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】自己組織化 / 自律システム / マイクロマシン / マイクロ流体 / 生物物理 (他8件)
【概要】従来の自己組織化システムは，系の安定点に収束させることで，ある構造を構築する“self-assembly”を利用したものが一般的であったが，この場合，結晶などの均一な構造を作ることが限界であり，生命システムなどの複雑で自律的なシステムを構築することができなかった．本研究では，動的な自己組織化としての“self-organization”を目指して研究を行った．すなわち，非平衡環境下で，分子のスケー...
❏自己組織化・適応可能な分散システム(18300024)
【研究テーマ】計算機システム・ネットワーク
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】佐藤 一郎 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (80282896)
【キーワード】自己組織化 / 高信頼性ネットワーク / ディペンダブルコンピュータ / 持続可能システム / 分散システム (他12件)
【概要】持続可能な分散システムを実現する方法として生物的メタファーに基づく分散システムの新しい自律的管理・耐故障手法を提案する。分散システムはその規模・複雑性ともに拡大しており、集中的なシステム管理手法はもちろんのこと、従来の分散管理手法も、動的に構成が変化する分散システムには対応できない。この研究課題では生物的なメタファーを導入し、(1)分散システムを振動系としてとらえる、(2)細胞分化のように機能適応...
【情報学】人間情報学：ランダム ／自己組織化を含む研究件
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
❏ランダムなキラル対称性の破れをもたらす反応システム内の自己組織化現象の研究(11750062)
【研究テーマ】工学基礎
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】朝倉 浩一 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (30222574)
【キーワード】キラル自動触媒系 / キラル対称性の破れ / 自己組織化 / ランダム / 動力学モデル (他9件)
【概要】不斉コバルト錯体の合成反応及びビナフチルの結晶化においては、キラル自動触媒系により鏡像異性体の一方が自発的に優先生成することを、これまでに報告してきた。本年度は、この自動触媒機構をさらに詳細に検討すると共に、より高光学純度が発生するための条件の探索を行った。 コバルト錯体の合成反応においては、その速度論的解析の結果、生成物が高過飽和状態でクラスターを形成して自動触媒性が発現することが見い出されてい...
【情報学】人間情報学：特徴マップ ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化と外部知性との結合に関する研究(09680379)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】松山 泰男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 学習アルゴリズム / 特徴マップ / モーフィング / 外部知性 (他7件)
【概要】この研究で扱う自己組織化とは、状態を有する多数個の素子が連携して一つの総合状態を創出していくことを意味している。個々の素子には入力を変換して出力を与える単純な情報処理機能が与えられており、系全体としては複雑な情報処理が可能となっている。このようなシステムは学習に基づく高度な情報処理を可能にするものとして期待されており、本研究では主として画像のモーフィングを用いて仮想現実を実現することを目指した。開...
❏自己組織化と強制情報の結合による外挿的動画像生成(06680338)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 特徴マップ / 多重降下競合学習 / モ-フィング / ディジタル動画像 (他8件)
【概要】本研究は、「自己組織化+外部からの強制情報」という結合系により、知的情報処理を可能にすることを目的としている。対象としてはディジタル画像を選んでいる。このとき、自己組織化による画像処理は、サブシンボリックな処理であり、強制情報の注入はシンボリックな操作に関連するとみなすことができる。従って、本研究の意図は、シンボルとサブシンボルの結合処理を目指したものである。具体的には、一枚の静止画像を強制情報に...
【情報学】人間情報学：多重降下競合学習 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化と外部知性との結合に関する研究(09680379)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】松山 泰男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 学習アルゴリズム / 特徴マップ / モーフィング / 外部知性 (他7件)
【概要】この研究で扱う自己組織化とは、状態を有する多数個の素子が連携して一つの総合状態を創出していくことを意味している。個々の素子には入力を変換して出力を与える単純な情報処理機能が与えられており、系全体としては複雑な情報処理が可能となっている。このようなシステムは学習に基づく高度な情報処理を可能にするものとして期待されており、本研究では主として画像のモーフィングを用いて仮想現実を実現することを目指した。開...
❏自己組織化と強制情報の結合による外挿的動画像生成(06680338)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 特徴マップ / 多重降下競合学習 / モ-フィング / ディジタル動画像 (他8件)
【概要】本研究は、「自己組織化+外部からの強制情報」という結合系により、知的情報処理を可能にすることを目的としている。対象としてはディジタル画像を選んでいる。このとき、自己組織化による画像処理は、サブシンボリックな処理であり、強制情報の注入はシンボリックな操作に関連するとみなすことができる。従って、本研究の意図は、シンボルとサブシンボルの結合処理を目指したものである。具体的には、一枚の静止画像を強制情報に...
【情報学】人間情報学：モーフィング ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化と外部知性との結合に関する研究(09680379)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】松山 泰男 早稲田大学, 理工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 学習アルゴリズム / 特徴マップ / モーフィング / 外部知性 (他7件)
【概要】この研究で扱う自己組織化とは、状態を有する多数個の素子が連携して一つの総合状態を創出していくことを意味している。個々の素子には入力を変換して出力を与える単純な情報処理機能が与えられており、系全体としては複雑な情報処理が可能となっている。このようなシステムは学習に基づく高度な情報処理を可能にするものとして期待されており、本研究では主として画像のモーフィングを用いて仮想現実を実現することを目指した。開...
❏自己組織化と強制情報の結合による外挿的動画像生成(06680338)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 特徴マップ / 多重降下競合学習 / モ-フィング / ディジタル動画像 (他8件)
【概要】本研究は、「自己組織化+外部からの強制情報」という結合系により、知的情報処理を可能にすることを目的としている。対象としてはディジタル画像を選んでいる。このとき、自己組織化による画像処理は、サブシンボリックな処理であり、強制情報の注入はシンボリックな操作に関連するとみなすことができる。従って、本研究の意図は、シンボルとサブシンボルの結合処理を目指したものである。具体的には、一枚の静止画像を強制情報に...
【情報学】人間情報学：情報圧縮 ／自己組織化を含む研究件
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
❏自己組織化と強制情報の結合による外挿的動画像生成(06680338)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 特徴マップ / 多重降下競合学習 / モ-フィング / ディジタル動画像 (他8件)
【概要】本研究は、「自己組織化+外部からの強制情報」という結合系により、知的情報処理を可能にすることを目的としている。対象としてはディジタル画像を選んでいる。このとき、自己組織化による画像処理は、サブシンボリックな処理であり、強制情報の注入はシンボリックな操作に関連するとみなすことができる。従って、本研究の意図は、シンボルとサブシンボルの結合処理を目指したものである。具体的には、一枚の静止画像を強制情報に...
【情報学】人間情報学：教師なし学習 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化と強制情報の結合による外挿的動画像生成(06680338)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】自己組織化 / 特徴マップ / 多重降下競合学習 / モ-フィング / ディジタル動画像 (他8件)
【概要】本研究は、「自己組織化+外部からの強制情報」という結合系により、知的情報処理を可能にすることを目的としている。対象としてはディジタル画像を選んでいる。このとき、自己組織化による画像処理は、サブシンボリックな処理であり、強制情報の注入はシンボリックな操作に関連するとみなすことができる。従って、本研究の意図は、シンボルとサブシンボルの結合処理を目指したものである。具体的には、一枚の静止画像を強制情報に...
❏異質な並列性の相利共生に関する研究(04650301)
【研究テーマ】情報工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】異質な並列性 / コネクショニズム / 超並列分散処理 / 学習 / 多目的最適化 (他17件)
【概要】本研究の目的は,異質な並列性が相手を害することなく共存して一つの問題を解くことができる計算環境と,その上で走らせることができる超並列計算学習アルゴリズムの開発を行うことにある. 異質な並列性の計算環境については,平成4年度の初頭にエミュレータとしての作成を終えている.これはSIMD型の超並列プロセッサ群を,上位の疎粒度プロセッサ群が管理する方式となっている.この上位層にはKL1処理系を充てている....
【情報学】情報学フロンティア：分散システム ／自己組織化を含む研究件
❏マルチエージェントシステムにおける自律的組織化と割当問題の効率化の相互作用の研究(25280087)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】菅原 俊治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70396133)
【キーワード】分散協調問題 / 負荷分散 / 提携形成問題 / チーム編成問題 / ノルム (他26件)
【概要】本研究では、異なる能力を持つ多数のエージェントが処理を通じて自律的にグループを構成して、その中で適切なリソース／タスクを配分することで、効率的かつ全体の能力を最大限に引出す分散割当法を提案し、その評価とエージェント間の相互作用を調査した。特に本研究では、エージェントが構成するチームと利益配分、タスクの割り当ての関係を抽象化した繰り返しゲームとして表現し、エージェントの行動戦略と学習により効率向上を...
❏柔軟な適応性をもつ分散システムの構築・管理(24300031)
【研究テーマ】計算機システム・ネットワーク
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】佐藤 一郎 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (80282896)
【キーワード】分散システム / 適応性システム / ミドルウェア / 適応性 / 耐故障性 (他11件)
【概要】柔軟性により強健な分散システムを構築・管理する手法を明らかにする。分散システムではその用途やシステム構成は常に変化している。多様かつ未知の変化に対応するには、従来のように頑丈なシステムだけでなく、生物のように柔軟に適応できるシステムも望まれる。本研究は、生物的メタファ(細胞の分化・脱分化、細胞間相互作用)を導入した新しい適応化手法を提案し、汎用的なミドルウェアとして設計・実装・評価する。提案手法は...
❏自己組織化・適応可能な分散システム(18300024)
【研究テーマ】計算機システム・ネットワーク
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2009
【研究代表者】佐藤 一郎 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (80282896)
【キーワード】自己組織化 / 高信頼性ネットワーク / ディペンダブルコンピュータ / 持続可能システム / 分散システム (他12件)
【概要】持続可能な分散システムを実現する方法として生物的メタファーに基づく分散システムの新しい自律的管理・耐故障手法を提案する。分散システムはその規模・複雑性ともに拡大しており、集中的なシステム管理手法はもちろんのこと、従来の分散管理手法も、動的に構成が変化する分散システムには対応できない。この研究課題では生物的なメタファーを導入し、(1)分散システムを振動系としてとらえる、(2)細胞分化のように機能適応...
【情報学】情報学フロンティア：同期現象 ／自己組織化を含む研究件
❏共通揺らぎによる非線形系のコヒーレンス生成機構の解明(22684020)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 確率過程 / リズム現象 / 同期現象 / 揺らぎ (他12件)
【概要】実世界には自律的なダイナミクスを示す様々な要素が存在する。特に、自律的なリズムを生成する非線形振動子は、物理、化学、生物、および各種の工学系に多くの例がある。周期外力を受けた振動子が外力に同期することや、相互作用する振動子間に相互同期が生じることはよく知られているが、近年、振動子に共通の確率的に揺らぐ外力を与えた場合にも、振動子間に同期やコヒーレンスが生じることが分かりつつある。本研究ではその生成...
❏揺動外力による非線形ダイナミカルシステムの同期と制御(19760253)
【研究テーマ】通信・ネットワーク工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】中尾 裕也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40344048)
【キーワード】非線形理論 / 回路 / 非線形振動 / 同期現象 / 自己組織化 (他7件)
【概要】自律的な非線形振動を示す非線形システムに、一定の入力ではなく時間的に変動する共通入力を与えると、系の出力の再現性が向上することや、複数の系が同期することが知られている。この現象を解明するために、リミットサイクル振動子に対する位相縮約理論をはじめとする非線形動力学や確率過程の手法を用いて詳細な理論解析を行った。また、非線形系振動を示す電気回路を用いた実験によって理論的予言を定量的に検証した。 ...
【情報学】情報学フロンティア：ニューラルネットワーク ／自己組織化を含む研究件
❏アナログ値記憶ニューラルネットワーク連想メモリの研究(08750485)
【研究テーマ】システム工学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1996
【研究代表者】萩原 将文 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (80198655)
【キーワード】ニューラルネットワーク / 自己組織化 / 連想メモリ
【概要】本研究の目的は、アナログ信号を扱えるニューラルネットワーク連想メモリを構築することである。本研究では、情報を分散表現し、記憶することのできる2層構造の新しい複数勝者自己組織化ニューラルネトワークモデルを考案した。従来の自己組織化ニューラルネットワークでは情報を局所表現するものがほとんどであり、多くの問題点を有していた。提案ニューラルネットワークモデルでは新しいダイナミクスの導入などにより、情報表現...
❏ペトリネット脳モデル型制御システムの構成に関する研究(06452256)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】平澤 宏太郎 九州大学, 工学部, 教授 (70253474)
【キーワード】ペトリネットワーク / 脳科学 / 制御システム / 学習 / 自己組織化 (他16件)
【概要】大規模複雑システムの制御は、適切なタイミングに適切な判断・指令を行う必要があるという点で脳機能と同じである。この視点に立ち、脳科学の最新の知見を活用した、従来よりより人間の判断機能に近い能力を持つ制御技術の確立を目標に研究を推進した。脳は各種機能が分散配置された機能局在構成である。そこで、まずはじめに、脳の機能局在を手本とし、制御に不可欠な学習機構を導入した大規模複雑システムの制御のための基本モデ...
❏システムのモデル化・モデル化誤差・制御とその相互関係に関する研究(05650406)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】大林 正直 (1994) 九州大学, 工学部, 助手 (60213849)
【キーワード】学習ペトリネットワーク / ニューラルネットワーク / 自己組織化 / モデル化 / モデル化誤差 (他11件)
【概要】[非線形システムの自己組織的モデル化] ニューラルネットワークを用いた機能局在型ネットワークによる自己組織化的モデル化の提案,ニューラルネットワークの学習機能に倣った学習ペトリネットワークによる自己組織化的モデル化の提案を行い,非線形システムの同定において両者とも通常のニューラルネットワークより良い結果が得られた.また、非線形ダイナミックスを線形近似モデルで推定し,非線形性による誤差をニューラルネ...
【情報学】情報学フロンティア：分子ロボット ／自己組織化を含む研究件
❏群分子ロボットによる学習(17K19961)
【研究テーマ】情報科学、情報工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2021-03-31
【研究代表者】萩谷 昌己 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
【キーワード】DNAコンピュータ / 分子ロボット / 群ロボット / 自己組織化 / 機械学習 (他6件)
【概要】本研究は、電子回路による高速な情報処理と、化学反応による低速な情報処理を融合した新たな情報処理モデルを構築することを動機とし、分子デバイスから構成される分子ロボットによって群知能を実現することを最終的な目的として、分子ロボットの群れ（群分子ロボット）をセルオートマトン（ゲルオートマトンと呼ぶ）としてモデル化し、群れの中で経路や全域木などの各種のパターンを形成する分散アルゴリズムを構成した。さらに、...
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
【情報学】情報学フロンティア：DNAナノテクノロジー ／自己組織化を含む研究件
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
【情報学】情報学フロンティア：機械学習 ／自己組織化を含む研究件
❏群分子ロボットによる学習(17K19961)
【研究テーマ】情報科学、情報工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2021-03-31
【研究代表者】萩谷 昌己 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
【キーワード】DNAコンピュータ / 分子ロボット / 群ロボット / 自己組織化 / 機械学習 (他6件)
【概要】本研究は、電子回路による高速な情報処理と、化学反応による低速な情報処理を融合した新たな情報処理モデルを構築することを動機とし、分子デバイスから構成される分子ロボットによって群知能を実現することを最終的な目的として、分子ロボットの群れ（群分子ロボット）をセルオートマトン（ゲルオートマトンと呼ぶ）としてモデル化し、群れの中で経路や全域木などの各種のパターンを形成する分散アルゴリズムを構成した。さらに、...
❏生物的進化システムとしてのインターネットサービスの分析(17H01821)
【研究テーマ】ウェブ情報学・サービス情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】池上 高志 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)
【キーワード】インターネット / ウェブサービス / 進化理論 / 自己組織的臨界状態 / Big Data (他25件)
【概要】ウェブサービスが臨界状態（一つの投稿が大きく波及するような）に向かって進化していることを示した。それと同時にユーザーグループが特徴的な集団構造をつくっていくように観測できた。タグをつけるサービスどうしを比較し、簡単な数理モデル（Yule-Simonモデル）とでは説明できない現象を見い出した。ウェブの「意味」の創出は、新しいタグの進化ではなく、タグどうしの組み合わせの進化にある。特に投稿間に親子関係...
❏深層学習を用いたロボットの動作プリミティブの獲得と行動生成(15H01710)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】尾形 哲也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00318768)
【キーワード】深層学習 / 予測学習 / マルチモーダル / 動作プリミティブ / RTミドルウェア (他16件)
【概要】近年，深層学習が多様な領域で利用されているが，その適用範囲は電子化されたデータ処理に特化されており，実世界での作業性が十分に得られていない．一方，ロボットを用いた生活支援が強く期待されている．近年は，汎用型のロボットOSを利用した多機能型汎用ロボットの可能性が着目されている．そこで本研究では，ロボットOSと深層学習を用いたロボット動作学習を実現し，ロボットの知能化と開発コスト削減を行った． 具体的...
【情報学】情報学フロンティア：人工生命 ／自己組織化を含む研究件
❏生物的進化システムとしてのインターネットサービスの分析(17H01821)
【研究テーマ】ウェブ情報学・サービス情報学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】池上 高志 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)
【キーワード】インターネット / ウェブサービス / 進化理論 / 自己組織的臨界状態 / Big Data (他25件)
【概要】ウェブサービスが臨界状態（一つの投稿が大きく波及するような）に向かって進化していることを示した。それと同時にユーザーグループが特徴的な集団構造をつくっていくように観測できた。タグをつけるサービスどうしを比較し、簡単な数理モデル（Yule-Simonモデル）とでは説明できない現象を見い出した。ウェブの「意味」の創出は、新しいタグの進化ではなく、タグどうしの組み合わせの進化にある。特に投稿間に親子関係...
❏次世代情報社会システムのための多段創発機構の構築(26540153)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】栗原 聡 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30397658)
【キーワード】多段創発 / ボトムアップ / 時系列データ / ＡＣＯ / 自律エージェント (他17件)
【概要】早急な開発と運用が求められるスマートグリッドやアンビエント情報基盤，そしてビッグデータを背景とする次世代情報社会インフラシステム等の構築に際しては「多段創発型階層構造」に基づく設計が重要である．そこで，多段創発型階層構造における「下層が上層をボトムアップ的に多段階に創発するしくみ」を本研究の主目的とした．そして，群知能型手法の代表であるＡＣＯを土台とする方法を提案した．この方法により，階層性のある...
【情報学】情報学フロンティア：ネットワーク ／自己組織化を含む研究件
❏ビジネス・エコシステムの動作メカニズムの解明と設計・制御法の開発のための研究(26285079)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (60376499)
【キーワード】Business Ecosystem / Platform / Design / Social System / エコシステム (他23件)
【概要】本研究の成果は、次の３点である。 第一に、経営戦略論の学術界における新たな潮流の一つであるビジネスエコシステム研究の理論的基盤をなす研究を行ったことである。第二に、その基盤的研究の上に、具体的な対象に関する研究を複数展開したことである。第三に、十分には研究が進んでいない、ビジネスエコシステムの可視化と動態のメカニズムを分析するための方法を開発したことである。この点についてはさらなる研究が必要であり...
❏複雑ネットワーク結合力学系における自己組織化機構の解明と制御(25540108)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 複雑ネットワーク / 自己組織化 / ネットワーク / 結合力学系 (他9件)
【概要】本研究では、複雑ネットワークを介して相互作用する自律ダイナミクスを持つ要素集団における自己組織化現象の探求とメカニズムの解明、またその最適化や制御手法について解析した。研究期間中、ネットワーク上の反応拡散系におけるTuring不安定性およびパターン形成の解析とその種々の数理モデルへの一般化、ネットワーク結合振動子系の集団ダイナミクスの応答解析や外部ノイズによる同期の制御手法、ネットワーク上の拡散現...
❏複数のモジュールで構成されるシグナル伝達経路の適応性、振動性及び周波数特性の解析(22680024)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】澤井 哲 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20500367)
【キーワード】生体情報 / 振動 / 適応 / 粘菌 / 入出力関係 (他11件)
【概要】複数の時間スケールで生じる適応的、振動的な細胞応答について細胞性粘菌のcAMP刺激にたいする細胞内cAMPの一過的な上昇を題材にとり、定量的な解析をおこなった。早い最初のピークが相対変化検出をおこない、絶対濃度にたいして変化した出力であり、かつ周波数応答性をもつのにたいし、後者は絶対濃度に依存すること、また前者が受容体レベルの修飾に依存するのにたいし、後者はアクチン重合を介したフィードバックによる...
【情報学】情報学フロンティア：大規模複雑システム ／自己組織化を含む研究件
❏次世代情報社会システムのための多段創発機構の構築(26540153)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】栗原 聡 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30397658)
【キーワード】多段創発 / ボトムアップ / 時系列データ / ＡＣＯ / 自律エージェント (他17件)
【概要】早急な開発と運用が求められるスマートグリッドやアンビエント情報基盤，そしてビッグデータを背景とする次世代情報社会インフラシステム等の構築に際しては「多段創発型階層構造」に基づく設計が重要である．そこで，多段創発型階層構造における「下層が上層をボトムアップ的に多段階に創発するしくみ」を本研究の主目的とした．そして，群知能型手法の代表であるＡＣＯを土台とする方法を提案した．この方法により，階層性のある...
❏ペトリネット脳モデル型制御システムの構成に関する研究(06452256)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】平澤 宏太郎 九州大学, 工学部, 教授 (70253474)
【キーワード】ペトリネットワーク / 脳科学 / 制御システム / 学習 / 自己組織化 (他16件)
【概要】大規模複雑システムの制御は、適切なタイミングに適切な判断・指令を行う必要があるという点で脳機能と同じである。この視点に立ち、脳科学の最新の知見を活用した、従来よりより人間の判断機能に近い能力を持つ制御技術の確立を目標に研究を推進した。脳は各種機能が分散配置された機能局在構成である。そこで、まずはじめに、脳の機能局在を手本とし、制御に不可欠な学習機構を導入した大規模複雑システムの制御のための基本モデ...
【複合領域】デザイン学：デザイン ／自己組織化を含む研究件
❏ビジネス・エコシステムの動作メカニズムの解明と設計・制御法の開発のための研究(26285079)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (60376499)
【キーワード】Business Ecosystem / Platform / Design / Social System / エコシステム (他23件)
【概要】本研究の成果は、次の３点である。 第一に、経営戦略論の学術界における新たな潮流の一つであるビジネスエコシステム研究の理論的基盤をなす研究を行ったことである。第二に、その基盤的研究の上に、具体的な対象に関する研究を複数展開したことである。第三に、十分には研究が進んでいない、ビジネスエコシステムの可視化と動態のメカニズムを分析するための方法を開発したことである。この点についてはさらなる研究が必要であり...
❏複雑適応系としての都市景観の美的秩序とそのデザインに関する記号学的研究(12650632)
【研究テーマ】都市計画・建築計画
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】門内 輝行 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90114686)
【キーワード】都市景観 / 美的秩序 / 複雑適応系 / 類似と差異 / 自己組織化 (他11件)
【概要】都市景観はミクロなデザイン行為の集積によって漸進的に変容していくものであり、新たなデザインの妥当性はマクロなレベルに美的秩序が生成されているかどうかにかかっている。その意味で、都市景観を「複雑適応系」とみなすことは、都市景観の美的秩序を分析する上で、きわめて有効な視点を与える。本研究では、複雑適応系としての都市景観の美的秩序とそのデザインの方法論について、次のような研究成果を得た。 1.都市景観を...
【複合領域】子ども学：認知発達 ／自己組織化を含む研究件
❏子どもの論理・数学的認識の獲得における自己組織化のメカニズムに関する実証的研究(12610159)
【研究テーマ】教育・社会系心理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2003
【研究代表者】中垣 啓 早稲田大学, 教育学部, 教授 (00124181)
【キーワード】自己組織 / 論理数学的認識 / 認知発達 / 矛盾 / 発達的研究 (他12件)
【概要】1 認知発達における自己組織化は、当初考えていたより、その過程がはるかに頑強(robust)であり、もっと内在的であることが分かった。このことは、自己組織化が自律的なメカニズムに従っていることを示唆している。 2 認知システムを認知的撹乱に対する補償システムとして捉え,矛盾は肯定(認知的撹乱のポジティブな側面)と否定(認知的撹乱のネガティブな側面)との不完全な補償に由来するとする、ピアジェ(Pia...
❏近年の自然科学・社会科学等の進展・転換に鑑みての教育科学の学的存立基盤の再検討-教育科学の新しいパラダイム構築の基礎作業として-(05801038)
【研究テーマ】教育学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】井上 星児 国立教育研究所, 企画調整部, 企画調整官 (70223253)
【キーワード】教育科学 / 社会科学 / 生物学 / 知識社会学 / 認知発達 (他16件)
【概要】(1)本萌芽的研究の当初の作業仮説通り、2年間にわたる内外の文献研究、他領域学者との交流・討論等の結果、近年とくに1980年代以降、教育学の「外側」の自然科学(生物学など)、社会科学(経済学など)の分野で起こっている学問的進展やパラダイス転換というべき状況は、従来のわれわれ教育学者の学的認識にも大きな組み換えを迫るものであることが、基本的に明らかになった。この結果、今後さらに当該研究課題を、他分野...
【数物系科学】物理学：非平衡ダイナミクス ／自己組織化を含む研究件
❏渦糸運動の高精度制御・観測法の開発と非平衡科学への適用(15K13516)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 理学院, 教授 (50194105)
【キーワード】超伝導渦糸 / 非平衡ダイナミクス / 動的相転移 / プラスチックフロー / 動的融解 (他11件)
【概要】傾斜磁場下に置いた超伝導膜にモードロック共鳴法を適用することにより, 通常の固体では実現できない異方的渦糸格子を創成し, 高速駆動された状態での渦糸密度増大に伴う動的融解現象を調べた。その結果, 異方的格子の融解は格子形状によらず短い辺の長さだけで決まることを見出した。一方, 乱れた初期配置をもつ渦糸系を交流駆動させると徐々に秩序化する。2段階の電圧過渡応答測定法を開発することにより, この動的秩...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
【数物系科学】物理学：異常輸送 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏型回転プラズマ中の波動・不安定性の基礎物理(19340170)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / 磁気圏プラズマ / 自己組織化 / 非エルミート性 / 非線形波動 (他7件)
【概要】磁気圏型のダイポール磁場に閉じ込められた回転プラズマの中で起こる様々な揺動の安定性・伝播特性について,その強い非一様性,過渡性,非線形性を精密に分析し,それが引き起こす様々な「異常現象」の物理的メカニズムを明らかにした.とくに,電子サイクロトロン加熱(ECH)によって,電子ベータ値>0.7,エネルギー閉じ込め時間>0.1sを達成し,磁気圏型プラズマ閉じ込めが先進核融合の道を開くことを実...
❏プラズマ平衡構造の自己形成とそれにともなう異常輸送に関する理論的研究(02680003)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 工学部, 助教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 自己形成 / 異常輸送 / プラズマ / スペクトル分解 (他7件)
【概要】プラズマ(特にトロイダル電流系)の平衡配位の形成には、プラズマの不安定性の揺ぎを伴う自己形成過程が重要な役割を果たしている。 本研究では先ず自己形成を特徴付ける無力磁場の構造についての基礎理論を展開した。宇宙プラズマの構造に関してChandrasekhar等によって研究されたVx作用素の固有函数が無力磁場を記述する基礎となる。本研究ではVx作用素のスペクトル分解に関する厳密な理論を与え、その固有函...
【数物系科学】物理学：磁気圏プラズマ ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
❏磁気圏型回転プラズマ中の波動・不安定性の基礎物理(19340170)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / 磁気圏プラズマ / 自己組織化 / 非エルミート性 / 非線形波動 (他7件)
【概要】磁気圏型のダイポール磁場に閉じ込められた回転プラズマの中で起こる様々な揺動の安定性・伝播特性について,その強い非一様性,過渡性,非線形性を精密に分析し,それが引き起こす様々な「異常現象」の物理的メカニズムを明らかにした.とくに,電子サイクロトロン加熱(ECH)によって,電子ベータ値>0.7,エネルギー閉じ込め時間>0.1sを達成し,磁気圏型プラズマ閉じ込めが先進核融合の道を開くことを実...
【数物系科学】物理学：非線形科学 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
【数物系科学】物理学：葉層構造 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
❏磁気圏プラズマの自己組織化―磁場によって歪むメトリックの非線形効果(23224014)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 渦 / 磁気圏型プラズマ / 非正準ハミルトン力学 / 葉層構造 (他10件)
【概要】「渦」は宇宙に遍在する構造でありながら，その生成・維持のメカニズムには未解明な点が多い．そのために渦が関与する自然現象の理解や科学技術への応用には多くの課題が残されている．渦が自己組織化されるメカニズムを明らかにできれば，渦に係わる様々な事象の理解，解析，予測，制御の方法，最適化などが可能になる． 本研究では，天体磁気圏のプラズマを具体例として，その渦構造が生成するメカニズムを「時空の幾何学」の観...
【数物系科学】物理学：ソフトマター ／自己組織化を含む研究件
❏シングルドメインソフトマターが拓く新構造と物性に関する研究(17H01034)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70281970)
【キーワード】分子自己集合 / シングルドメイン / ソフトマター / 液晶 / 高分子材料 (他10件)
【概要】分子凝縮相に関する既存概念では説明できない性質を示す構造、相挙動、および分子集団運動を示す、複数の新たなソフトマターを発見した。特に、加熱溶融して冷却するだけで、液滴のような形状でありながら単結晶様構造を形成し、見かけ上三次元構造規則性を保持したまま流動するキラル分子集合体を見いだし、さらに分子のキラリティーと集団運動の相関に関する新知見も得た。分子自己集合場の開発においては、音波浮遊装置を開発し...
❏形と流動性の再現から読み解く生命システムの秩序原理(15KT0081)
【研究テーマ】構成的システム生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-07-10 - 2019-03-31
【研究代表者】藤原 慶 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20580989)
【キーワード】合成生物学 / ソフトマター / 細胞再構成 / 人工細胞 / 反応拡散 (他11件)
【概要】本研究では、人工的に構成した細胞(人工細胞)に,生命で機能する部品のグループを導入することで生じる物理的・化学的な変化を、「流動性・生命機能・空間形状」という3つのキーワードを軸に追求しました。結果、細胞が示す空間形状が内部の物質の移動や生命機能に与える影響や、流動性が生命機能の発現を変化させる仕組み、流動性が空間形状変化を制御する可能性など、通常の生命科学ではアクセスしづらい現象の発見やメカニズ...
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
【数物系科学】物理学：膜界面 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
【数物系科学】物理学：核融合 ／自己組織化を含む研究件
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【数物系科学】物理学：確率過程 ／自己組織化を含む研究件
❏共通揺らぎによる非線形系のコヒーレンス生成機構の解明(22684020)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 確率過程 / リズム現象 / 同期現象 / 揺らぎ (他12件)
【概要】実世界には自律的なダイナミクスを示す様々な要素が存在する。特に、自律的なリズムを生成する非線形振動子は、物理、化学、生物、および各種の工学系に多くの例がある。周期外力を受けた振動子が外力に同期することや、相互作用する振動子間に相互同期が生じることはよく知られているが、近年、振動子に共通の確率的に揺らぐ外力を与えた場合にも、振動子間に同期やコヒーレンスが生じることが分かりつつある。本研究ではその生成...
❏ランダムなキラル対称性の破れをもたらす反応システム内の自己組織化現象の研究(11750062)
【研究テーマ】工学基礎
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】朝倉 浩一 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (30222574)
【キーワード】キラル自動触媒系 / キラル対称性の破れ / 自己組織化 / ランダム / 動力学モデル (他9件)
【概要】不斉コバルト錯体の合成反応及びビナフチルの結晶化においては、キラル自動触媒系により鏡像異性体の一方が自発的に優先生成することを、これまでに報告してきた。本年度は、この自動触媒機構をさらに詳細に検討すると共に、より高光学純度が発生するための条件の探索を行った。 コバルト錯体の合成反応においては、その速度論的解析の結果、生成物が高過飽和状態でクラスターを形成して自動触媒性が発現することが見い出されてい...
【数物系科学】物理学：プラズマ・核融合 ／自己組織化を含む研究件
❏低域混成波による球状トカマクプラズマの電流駆動(21226021)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】炉心プラズマ / プラズマ・核融合 / 球状トカマク / 高周波 / 電流駆動 (他6件)
【概要】球状トカマクに不可欠なプラズマ電流を高周波波動で駆動できることを示すのが目的である。200MHzの低域混成波を用い、10kAを超えるプラズマ電流の駆動に成功した。3種類のアンテナを用いた実験結果を比較し、球状トカマク配位の自発的形成、波動計測による非線形波動現象やX線計測による高速電子の特性解明、波数スペクトルの最適化、新型アンテナの開発等、物理現象の解明に貢献する多くの成果を得た。現状では電流駆...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
【数物系科学】物理学：先進核融合 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマの自己組織化―磁場によって歪むメトリックの非線形効果(23224014)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 渦 / 磁気圏型プラズマ / 非正準ハミルトン力学 / 葉層構造 (他10件)
【概要】「渦」は宇宙に遍在する構造でありながら，その生成・維持のメカニズムには未解明な点が多い．そのために渦が関与する自然現象の理解や科学技術への応用には多くの課題が残されている．渦が自己組織化されるメカニズムを明らかにできれば，渦に係わる様々な事象の理解，解析，予測，制御の方法，最適化などが可能になる． 本研究では，天体磁気圏のプラズマを具体例として，その渦構造が生成するメカニズムを「時空の幾何学」の観...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【数物系科学】物理学：場の理論 ／自己組織化を含む研究件
❏無限次元対称性を用いた自己組織化臨界現象の研究(06854011)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 相転移 / 場の理論 / 代数操作 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を備えている。本研究は、従来の計算機シミュレーションに基づく現象論的理解に代わって、可解格子模型等で開発された台数的手法を「自己組織化臨界現象」に応用することを目的とし、具体的にはasymmetric exclusion ...
❏自己組織化臨界系のダイナミクスと共形場理論(05854014)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 非平衡定常状態 / 相転移 / 相関関係 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野である。その特徴は、(1)外界と物質やエネルギーをやり取りする解放系である。(2)固有の長さのスケールを持たない臨界状態が力学的に安定である.(3)ほとんど任意の初期状態から出発しても、最終的には上の臨界点に到達する.等であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を...
【数物系科学】物理学：球状トカマク ／自己組織化を含む研究件
❏低域混成波による球状トカマクプラズマの電流駆動(21226021)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】炉心プラズマ / プラズマ・核融合 / 球状トカマク / 高周波 / 電流駆動 (他6件)
【概要】球状トカマクに不可欠なプラズマ電流を高周波波動で駆動できることを示すのが目的である。200MHzの低域混成波を用い、10kAを超えるプラズマ電流の駆動に成功した。3種類のアンテナを用いた実験結果を比較し、球状トカマク配位の自発的形成、波動計測による非線形波動現象やX線計測による高速電子の特性解明、波数スペクトルの最適化、新型アンテナの開発等、物理現象の解明に貢献する多くの成果を得た。現状では電流駆...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
【数物系科学】物理学：非線形ダイナミクス ／自己組織化を含む研究件
❏複雑ネットワーク結合力学系における自己組織化機構の解明と制御(25540108)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 複雑ネットワーク / 自己組織化 / ネットワーク / 結合力学系 (他9件)
【概要】本研究では、複雑ネットワークを介して相互作用する自律ダイナミクスを持つ要素集団における自己組織化現象の探求とメカニズムの解明、またその最適化や制御手法について解析した。研究期間中、ネットワーク上の反応拡散系におけるTuring不安定性およびパターン形成の解析とその種々の数理モデルへの一般化、ネットワーク結合振動子系の集団ダイナミクスの応答解析や外部ノイズによる同期の制御手法、ネットワーク上の拡散現...
❏共通揺らぎによる非線形系のコヒーレンス生成機構の解明(22684020)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 確率過程 / リズム現象 / 同期現象 / 揺らぎ (他12件)
【概要】実世界には自律的なダイナミクスを示す様々な要素が存在する。特に、自律的なリズムを生成する非線形振動子は、物理、化学、生物、および各種の工学系に多くの例がある。周期外力を受けた振動子が外力に同期することや、相互作用する振動子間に相互同期が生じることはよく知られているが、近年、振動子に共通の確率的に揺らぐ外力を与えた場合にも、振動子間に同期やコヒーレンスが生じることが分かりつつある。本研究ではその生成...
【数物系科学】物理学：電流駆動 ／自己組織化を含む研究件
❏低域混成波による球状トカマクプラズマの電流駆動(21226021)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】炉心プラズマ / プラズマ・核融合 / 球状トカマク / 高周波 / 電流駆動 (他6件)
【概要】球状トカマクに不可欠なプラズマ電流を高周波波動で駆動できることを示すのが目的である。200MHzの低域混成波を用い、10kAを超えるプラズマ電流の駆動に成功した。3種類のアンテナを用いた実験結果を比較し、球状トカマク配位の自発的形成、波動計測による非線形波動現象やX線計測による高速電子の特性解明、波数スペクトルの最適化、新型アンテナの開発等、物理現象の解明に貢献する多くの成果を得た。現状では電流駆...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
【数物系科学】物理学：代数操作 ／自己組織化を含む研究件
❏無限次元対称性を用いた自己組織化臨界現象の研究(06854011)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 相転移 / 場の理論 / 代数操作 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を備えている。本研究は、従来の計算機シミュレーションに基づく現象論的理解に代わって、可解格子模型等で開発された台数的手法を「自己組織化臨界現象」に応用することを目的とし、具体的にはasymmetric exclusion ...
❏自己組織化臨界系のダイナミクスと共形場理論(05854014)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 非平衡定常状態 / 相転移 / 相関関係 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野である。その特徴は、(1)外界と物質やエネルギーをやり取りする解放系である。(2)固有の長さのスケールを持たない臨界状態が力学的に安定である.(3)ほとんど任意の初期状態から出発しても、最終的には上の臨界点に到達する.等であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を...
【数物系科学】物理学：高β ／自己組織化を含む研究件
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【数物系科学】物理学：非線形現象 ／自己組織化を含む研究件
❏平均場方程式で記述される非線形臨界現象の解析的研究(20340034)
【研究テーマ】大域解析学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】鈴木 貴 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
【キーワード】スケーリング / 双対変分構造 / 爆発 / 凝縮 / 量子化 (他38件)
【概要】多数の粒子や渦点などの平均場運動を記述する数理モデルには, 対象や階層を越えた共通の数学構造が存在する. 本研究課題では, スケーリングについて不変な性質をもち, 場と見なされる変数を介在した相互作用が変分構造で規定されている一連の非線形偏微分方程式群に着目した. 凝縮や平均化など, モデルが記述する現象を厳密に証明し, 同時に多種間の相互作用や, 強い非線形化での大域的力学系を解明する新しい数学...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【数物系科学】物理学：複雑系 ／自己組織化を含む研究件
❏実証的マルチエージェントモデルによる国際関係分析法の開発(24243023)
【研究テーマ】国際関係論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-10-31 - 2016-03-31
【研究代表者】山影 進 青山学院大学, 国際政治経済学部, 教授 (10115959)
【キーワード】国際関係 / 政治学 / 社会科学方法論 / シミュレーション / マルチエージェントモデル (他13件)
【概要】マルチエージェントモデルを用いた研究手法を国際関係研究のひとつとして確立するため、国際関係のさまざまなレベルにおける事象について、実証的なマルチエージェントモデルを構築し、それらのモデルを用いた実証分析を行った。国内の諸主体間関係や国家間関係について諸事例の再現を目指したモデルを構築することが可能であることを示した。構築されたマルチエージェントモデルは、具体的事象についての高い再現性を示し、モデル...
❏結晶欠陥場の微分幾何学的描像と複雑系の熱・力学に基づく集団転位の自己組織化モデル(12650095)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】志澤 一之 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (80211952)
【キーワード】集団転位 / 自己組織化 / 複雑系 / 固執すべり帯(PSBs) / 空間パターニング (他11件)
【概要】繰返し負荷の作用下でFCC金属結晶に発現する固執すべり帯(PSBs)の数理モデルを構築するとともに,それを用いた転位パターニングのシミュレーションを実施すために,まず粒子描像をもち,かつ刃状・らせん成分の分離が可能で,しかも結晶欠陥場の幾何学的描像と明確な対応をもつように,新たに転位密度テンソルを定義した. 次に,複雑系の熱力学による検討を介して集団転位の自己組織化を表現するための反応-拡散方程式...
【数物系科学】物理学：臨界現象 ／自己組織化を含む研究件
❏無限次元対称性を用いた自己組織化臨界現象の研究(06854011)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 相転移 / 場の理論 / 代数操作 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を備えている。本研究は、従来の計算機シミュレーションに基づく現象論的理解に代わって、可解格子模型等で開発された台数的手法を「自己組織化臨界現象」に応用することを目的とし、具体的にはasymmetric exclusion ...
❏自己組織化臨界系のダイナミクスと共形場理論(05854014)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】加藤 晃史 東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (10211848)
【キーワード】自己組織化 / 臨界現象 / 非平衡定常状態 / 相転移 / 相関関係 (他8件)
【概要】自己組織化臨界現象(self-organized criticality)は近年になって注目を集めつつある分野である。その特徴は、(1)外界と物質やエネルギーをやり取りする解放系である。(2)固有の長さのスケールを持たない臨界状態が力学的に安定である.(3)ほとんど任意の初期状態から出発しても、最終的には上の臨界点に到達する.等であり、「臨界点は不安定」という従来の統計物理の常識を覆す著しい性質を...
【数物系科学】物理学：低温物性 ／自己組織化を含む研究件
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏フラストレートしたt2g電子系における複合自由度の競合と新奇な自己組織化(17740244)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】求 幸年 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323274)
【キーワード】物性理論 / 強相関電子系 / 自己組織化 / 計算物理 / 低温物理 (他9件)
【概要】本研究課題において遂行してきたスピネル酸化物系に関する研究成果をまとめて、2つの国際ワークショップで成果発表を行った。研究分野の近い参加者との緊密な議論を行い、今後の理論および実験研究の展開について、例えば具体的には擬2次元酸化物系への応用展開などの新しい視点を得ることが出来た。 また、こうしたt_<2g>電子系における研究で得た知見を活かして、他の強相関フラストレート系にも視野を広げ...
【数物系科学】物理学：反応・拡散系 ／自己組織化を含む研究件
❏複雑ネットワーク結合力学系における自己組織化機構の解明と制御(25540108)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 複雑ネットワーク / 自己組織化 / ネットワーク / 結合力学系 (他9件)
【概要】本研究では、複雑ネットワークを介して相互作用する自律ダイナミクスを持つ要素集団における自己組織化現象の探求とメカニズムの解明、またその最適化や制御手法について解析した。研究期間中、ネットワーク上の反応拡散系におけるTuring不安定性およびパターン形成の解析とその種々の数理モデルへの一般化、ネットワーク結合振動子系の集団ダイナミクスの応答解析や外部ノイズによる同期の制御手法、ネットワーク上の拡散現...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【数物系科学】物理学：磁性 ／自己組織化を含む研究件
❏デザインされた異方性ナノブロックによる秩序配列マテリアルの構築と機能開拓(16H02398)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集合 / 自己組織化 / ナノ粒子 / 機能性酸化物 / イオン導電性 (他9件)
【概要】サイズと形状のそろったナノブロックは，その分散液の蒸発に伴う移流集積現象によって配向配列体を形成する．本研究では，この自己集積現象を巧みに利用し，集積条件を最適化することで，ナノキューブやナノ直方体などの矩形ナノブロックをビルディングユニットとして，様々な種類の一次元・二次元・三次元秩序配列をマイクロ～ミリメートルスケールの広範囲にわたって方位選択的に作製することを可能とした．ナノブロックは有機分...
❏リアルタイム顕微鏡観察に基づく磁性流体を用いた力伝達デバイスの性能向上設計(26630020)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】長藤 圭介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50546231)
【キーワード】磁性 / 自己組織化 / 機械要素 / 機械工作・生産工学 / 流体工学
【概要】磁性粒子が溶媒に含まれる流体（以下，磁性流体）を用いたトルク伝達デバイスは，小形化・高性能化が求められている．本研究の目的は，磁性流体のせん断応力を向上するために，クラスタ形成・破断・すべり現象を，リアルタイム顕微鏡観察および個別要素法解析で現象を把握することである． 2枚の円板磁極を回転させながら磁場をかけ，隙間でクラスタを形成・破断・すべり現象を起こす磁性粒子を側面から高速度カメラを用いて観察...
【数物系科学】物理学：メソスコピック系 ／自己組織化を含む研究件
❏サイズや次元の異なる構造単位を用いたシリカ系物質の高次構造制御(20245044)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】ナノ材料 / ナノ粒子 / メゾスコピック系 / 自己組織化 / 無機有機ハイブリッド (他7件)
【概要】高次構造制御されたシリカ系ナノ構造体の合成と機能付与に向け、出発分子となる有機シロキサンオリゴマーを設計した。出発分子の精密な設計や有機分子の添加により、多様なメソ構造を形成した。本手法を発展させ、有機分子を包含可能なポリマーにアルコキシシリル基を導入した分子を設計し、メソ構造体へと転換した。これらの分子の自己組織化により、機能を付与したメソ構造体の作製が可能となった。また、メソポーラスシリカはメ...
❏フラクタル・ナノ材料の開発と応用(16310077)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】表面・界面物性 / メゾスコピック系 / ナノ材料 / 自己組織化 / フラクタル (他11件)
【概要】本研究の、平成16年度〜平成18年度における、主な成果は次の通りである。 1.耐久性の超撥水/高撥油性フラクタル表面の開発 自発的にフラクタル表面を形成し、世界一水をはじく表面となるワックス(アルキルケテンダイマー:AKD)の欠点である耐久性を向上させる研究を行った。アルキルピロールの電解酸化重合法により、耐熱性と耐溶剤性の高い、超撥水性のフラクタル表面の開発に成功した。この表面をフッ素系のシラン...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【数物系科学】物理学：非平衡 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
❏自発的界面張力変動が生じる物質の特定および本現象の解明(21750024)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50342853)
【キーワード】表面・界面物性 / コロイド / 非平衡 / 非線形 / 自己組織化 (他9件)
【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...
【数物系科学】物理学：走化性 ／自己組織化を含む研究件
❏誘引場と動きから生まれる協同的パターンの構成的操作と理解(15KT0076)
【研究テーマ】構成的システム生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-07-10 - 2020-03-31
【研究代表者】澤井 哲 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20500367)
【キーワード】細胞運動 / オプトジェネティクス / 集団運動 / 自己組織化 / 細胞性粘菌 (他7件)
【概要】細胞運動のモデル種である細胞性粘菌Dictyostelium discoideumでは数万個の細胞が走化性誘因物質としてサイクリック ＡＭＰ(ｃＡＭＰ)を自己分泌的に放出する。細胞全体で応答と放出のリズムが揃うことで、回転しながら外側に伝播するｃＡＭＰのらせん波が自己組織的に形成され、これに向かう方向（順方向）の走化性によって細胞が集合する。本研究課題では、単一細胞レベルのシグナル応答の動作原理と...
❏平均場方程式で記述される非線形臨界現象の解析的研究(20340034)
【研究テーマ】大域解析学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】鈴木 貴 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
【キーワード】スケーリング / 双対変分構造 / 爆発 / 凝縮 / 量子化 (他38件)
【概要】多数の粒子や渦点などの平均場運動を記述する数理モデルには, 対象や階層を越えた共通の数学構造が存在する. 本研究課題では, スケーリングについて不変な性質をもち, 場と見なされる変数を介在した相互作用が変分構造で規定されている一連の非線形偏微分方程式群に着目した. 凝縮や平均化など, モデルが記述する現象を厳密に証明し, 同時に多種間の相互作用や, 強い非線形化での大域的力学系を解明する新しい数学...
❏脈管形成の数理モデルに関する解析的研究(15654022)
【研究テーマ】基礎解析学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】鈴木 貴 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40114516)
【キーワード】血管新生 / 脈管形成 / 固形腫瘍 / 崩壊(collapse) / 走化性 (他22件)
【概要】輸送現象に関して、質量保存と自由エネルギー減衰を実現する数値スキームを開発し、数値解析によってその正当性を数学的に確立した。これに基づいて血管新生に関するRascle方程式の数値シミュレーションを行い、解の集中や減衰する進行波が現れることを発見し、これらを視覚化することに成功した。次に脈管形成に関するOthmer-Stevens方程式について数学解析を行い、空間1次元で解が常に時間大域的に存在する...
【数物系科学】物理学：非線形 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏共通揺らぎによる非線形系のコヒーレンス生成機構の解明(22684020)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 確率過程 / リズム現象 / 同期現象 / 揺らぎ (他12件)
【概要】実世界には自律的なダイナミクスを示す様々な要素が存在する。特に、自律的なリズムを生成する非線形振動子は、物理、化学、生物、および各種の工学系に多くの例がある。周期外力を受けた振動子が外力に同期することや、相互作用する振動子間に相互同期が生じることはよく知られているが、近年、振動子に共通の確率的に揺らぐ外力を与えた場合にも、振動子間に同期やコヒーレンスが生じることが分かりつつある。本研究ではその生成...
❏自発的界面張力変動が生じる物質の特定および本現象の解明(21750024)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50342853)
【キーワード】表面・界面物性 / コロイド / 非平衡 / 非線形 / 自己組織化 (他9件)
【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...
【数物系科学】地球惑星科学：渦 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
❏磁気圏プラズマの自己組織化―磁場によって歪むメトリックの非線形効果(23224014)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 渦 / 磁気圏型プラズマ / 非正準ハミルトン力学 / 葉層構造 (他10件)
【概要】「渦」は宇宙に遍在する構造でありながら，その生成・維持のメカニズムには未解明な点が多い．そのために渦が関与する自然現象の理解や科学技術への応用には多くの課題が残されている．渦が自己組織化されるメカニズムを明らかにできれば，渦に係わる様々な事象の理解，解析，予測，制御の方法，最適化などが可能になる． 本研究では，天体磁気圏のプラズマを具体例として，その渦構造が生成するメカニズムを「時空の幾何学」の観...
【数物系科学】地球惑星科学：高周波 ／自己組織化を含む研究件
❏低域混成波による球状トカマクプラズマの電流駆動(21226021)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】炉心プラズマ / プラズマ・核融合 / 球状トカマク / 高周波 / 電流駆動 (他6件)
【概要】球状トカマクに不可欠なプラズマ電流を高周波波動で駆動できることを示すのが目的である。200MHzの低域混成波を用い、10kAを超えるプラズマ電流の駆動に成功した。3種類のアンテナを用いた実験結果を比較し、球状トカマク配位の自発的形成、波動計測による非線形波動現象やX線計測による高速電子の特性解明、波数スペクトルの最適化、新型アンテナの開発等、物理現象の解明に貢献する多くの成果を得た。現状では電流駆...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
【数物系科学】地球惑星科学：パターン形成 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏複雑ネットワーク結合力学系における自己組織化機構の解明と制御(25540108)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 工学院, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 複雑ネットワーク / 自己組織化 / ネットワーク / 結合力学系 (他9件)
【概要】本研究では、複雑ネットワークを介して相互作用する自律ダイナミクスを持つ要素集団における自己組織化現象の探求とメカニズムの解明、またその最適化や制御手法について解析した。研究期間中、ネットワーク上の反応拡散系におけるTuring不安定性およびパターン形成の解析とその種々の数理モデルへの一般化、ネットワーク結合振動子系の集団ダイナミクスの応答解析や外部ノイズによる同期の制御手法、ネットワーク上の拡散現...
❏光機能性パターン構造を有する炭酸カルシウム/高分子複合体の構築(15655038)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...
【数物系科学】地球惑星科学：異方性 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【数物系科学】地球惑星科学：相転移 ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
【数物系科学】地球惑星科学：相分離 ／自己組織化を含む研究件
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
❏プログラム可能な自己組織化成長プロセスを用いた革新的機能を有する集積体の創製(20200004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】石川 正道 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60376952)
【キーワード】結晶成長 / DNAコンピューター / 自己組織化 / フォトニック結晶 / メタマテリアル (他11件)
【概要】核酸高分子による自己組織化原理に従って構造間結合のオン・オフをあらかじめプログラム可能なDNAプログラミングの手法とコロイド結晶成長理論に基づいて、革新的機能を有する新機能性薄膜を大面積、無欠陥に形成するプロセスを構築した。具体的には、電荷を有する基板上において荷電粒子(コロイド粒子、DNA集積体など)が対イオンを介して相互作用することによって、大面積かつ無欠陥の集積構造を発現することをはじめて明...
【数物系科学】天文学：プラズマ物理 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
❏磁気圏型回転プラズマ中の波動・不安定性の基礎物理(19340170)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / 磁気圏プラズマ / 自己組織化 / 非エルミート性 / 非線形波動 (他7件)
【概要】磁気圏型のダイポール磁場に閉じ込められた回転プラズマの中で起こる様々な揺動の安定性・伝播特性について,その強い非一様性,過渡性,非線形性を精密に分析し,それが引き起こす様々な「異常現象」の物理的メカニズムを明らかにした.とくに,電子サイクロトロン加熱(ECH)によって,電子ベータ値>0.7,エネルギー閉じ込め時間>0.1sを達成し,磁気圏型プラズマ閉じ込めが先進核融合の道を開くことを実...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【数物系科学】天文学：超伝導 ／自己組織化を含む研究件
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
【化学】基礎化学：結晶相光反応 ／自己組織化を含む研究件
❏ネットワーク錯体のカートリッジ合成(18550051)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / 結晶相光反応 / ネットワーク錯体 / 電荷移動相互作用 / ホストーゲスト (他13件)
【概要】配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に一官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル...
❏X線回折による不安定中間体のその場観察(16550050)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / その場観察 / X線構造解析 / 結晶相光反応 / 配位不飽和 (他11件)
【概要】これまで様々な有機-無機ハイブリッド包接化合物が合成され、多様な基質を用いて選択的ゲストの包接や反応などが研究されてきた。最近ゼオライトのような細孔性材料には見られないような特性が見出されてきている。さらに精密な分子設計を行うためには、柔軟な配位空間の特異性の起源を原子レベルで検討する必要がある。本研究では、通常X線回折により直接観察することが困難な光化学反応をとりあげ、「超分子化学」的アプローチ...
【化学】基礎化学：超分子錯体 ／自己組織化を含む研究件
❏中空錯体をテンプレートとする生体分子クラスター合成(24685010)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 宗太 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40401129)
【キーワード】自己組織化 / 生体分子インターフェース / 球状錯体 / 生体分子 / パラジウム (他10件)
【概要】数ナノメートルの球状錯体の内面／表面を生体分子で覆い，高度に構造制御された生体分子クラスターを合成し，その特異な相互作用の発現を開拓した．錯体上に整然と，高密度に生体分子が集積した分子を合成し，その構造を詳細に決定した．無機物質や生体高分子を対象に，従来法では到達できない分子スケールでの「面」の分子認識を達成した．個々の弱い相互作用が集積効果によって増幅され，構造と機能が分子レベルで明瞭に相関する...
❏官能基化されたかご型キラル超分子錯体による精密分子認識・反応場の開発(24655045)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】平岡 秀一 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (10322538)
【キーワード】超分子錯体 / 分子認識 / 不斉認識 / らせん性 / 自己組織化 (他8件)
【概要】2種類の化学的な非等価な窒素官能基を持つディスク状6座配位子とPd(II)2核ピンサー型錯体から内部空間が官能基化されたかご型超分子錯体の形成を達成した。この錯体には三次元的な窒素ドナーが配置され、ジカルボン酸類が選択的に結合することが明らかとなった。さらに，配位子へ不斉点を導入することにより，キラル内部空間を構築することで、光学活性な酒石酸に対する高い認識能を示すことも明らかとなった。また、X線...
❏自己集合性金属錯体内部への生体分子の内包(21685007)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】佐藤 宗太 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40401129)
【キーワード】超分子錯体 / 自己組織化 / 錯体 / ユビキチン / 中空カプセル (他8件)
【概要】自己集合を利用した、数ナノメートルと非常に大きく、しかし構造に分布がない人工分子の合成に成功し、世界最多成分である72成分からなる球状錯体を得た。この錯体は多成分からなるために非常に安定で、生体分子を連結することができた。大きな錯体分子であることに着目し、タンパク質を1分子だけ閉じ込めた錯体や、ペプチド鎖またはDNA鎖を高密度に連結した錯体を合成し、独自の分子構造の特徴を活かした機能発現を実現した...
【化学】材料化学：ハニカムフィルム ／自己組織化を含む研究件
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開(26620170)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカム状多孔質膜 / 幹細胞 / 分化 / 接着 (他7件)
【概要】ポリブタジエン（PB）およびポリスチレン（PS）を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB＜架橋PB＜PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導...
【化学】材料化学：弾性率 ／自己組織化を含む研究件
❏ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開(26620170)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカム状多孔質膜 / 幹細胞 / 分化 / 接着 (他7件)
【概要】ポリブタジエン（PB）およびポリスチレン（PS）を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB＜架橋PB＜PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導...
❏弾性率の異なる自己組織化集合体の創製と体内動態(22810009)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】安楽 泰孝 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (60581585)
【キーワード】自己組織化中空粒子 / ドラッグデリバリーシステム / 弾性率 / 体内動態 / DDS (他14件)
【概要】『DDSデバイスを構築していく上で"キャリアの弾性率"という新しい基礎的知見を見出す』といった申請者のコンセプトを、腫瘍への集積性が弾性率によって異なるといった点で明らかにすることに成功した。また弾性率、架橋率によっては細胞への取り込みが異なることも明らかになり、体内動態(in vivo)と細胞取り込み(in vitro)においてキャリアの弾性率に関連性があることが明らかになった。...
【化学】材料化学：ブルー相 ／自己組織化を含む研究件
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
❏超分子液晶のナノ構造を活用する高分子分離膜の開発(26810112)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶高分子 / ブルー相 / キラル液晶 / 自己集合 / 液晶 (他10件)
【概要】液晶の自己組織化ナノ構造を活用した規則構造を有する高分子材料は様々な機能性材料となることが期待される。本研究では、ブルー相構造規則構造を形成する液晶高分子および超分子液晶を開発した。新規に開発した重合性ネマチック液晶および超分子ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相を発現させた。さらに重合性のブルー相について光重合を行うことにより、安定なブルー相構造を有する高分子膜を作製した。得ら...
【化学】材料化学：分子カプセル ／自己組織化を含む研究件
❏π-スタッキングを駆動力とした芳香環ナノカプセルの光機能創成(26288033)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70372399)
【キーワード】ナノカプセル / 蛍光性 / ナノ空間 / スタッキング / 芳香環 (他11件)
【概要】本研究では、パイ－スタッキングを駆動力とした自己組織化により、水中で、種々の多環芳香族分子に囲まれたナノ空間を有する、蛍光性の「芳香環ナノカプセル」を構築することに成功した。また、その空間が持つ幅広い分子内包能を活用することで、様々な難溶性分子（フラーレンやカーボンナノチューブ、フタロシアニンなど）の内包による水溶化を達成した。さらに、蛍光性分子（DCMやナイルレッドなど）の内包により特異な光物性...
❏金属イオンの動的特性を活かした機能性自己集合系の構築(22350025)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】平岡 秀一 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (10322538)
【キーワード】超分子化学 / 自己集合 / 多核錯体 / 自己組織化 / ヘキサフェニルベンゼン (他10件)
【概要】本研究では,C3対称性を有するヘキサフェニルベンゼン誘導体をヘキサフェニルベンゼンから2段階で簡便に合成する手法を開発した.この手法を用いて3つのピリジル基を有するC3対称の三座配位子を合成し,これとZn(II)イオンから八面体型カプセル錯体を形成し,その内部に位置するアニオン性配位子を選択的に他のスルホナート系単座配位子と交換することにより,内部空間を様々な官能基で修飾することに成功した. ...
【化学】複合化学：高分子ゲル ／自己組織化を含む研究件
❏解重合誘起自己非組織化法の開発(18K14071)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】両親媒性ブロック共重合体 / 自己組織化 / 解重合 / 高分子ゲル / 光反応 (他6件)
【概要】本研究では、「意図したタイミングで分解可能な高分子を有効利用し、構造の明確な小分子を生成するとともにナノ構造が崩壊する系を構築すること」を目的として掲げた。その結果、高分子量の物質を分子鎖中の特定の箇所で選択的に切断し、低分子量化合物を得る方法論の開発に至った。また、両親媒性ブロック共重合体の疎水鎖をアンジッピングによって短鎖化するとともに分子集合体を崩壊させる前例のない分子集合体操作技術「解重合...
❏生体反応を用いた新規自律高分子材料の創製(15K13779)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / ブロック共重合体 / 生体材料 / 自己組織化 / 振動反応 (他6件)
【概要】本研究では、光により二量化できるクマリン基を導入した温度応答性ABAトリブロックコポリマーを合成し、光照射によって動的に粘弾性的性質を大きく変化させることのできるハイドロゲルを創製した。このABAトリブロックコポリマーは温度応答性Aブロックの凝集に駆動されたミセルネットワークの形成によるゾル-ゲル転移により、生理条件下で物理ゲルを形成する。更に、紫外光照射によるクマリン基の二量化によってミセルコア...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
【化学】複合化学：高分子トポロジー ／自己組織化を含む研究件
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏高分子間静電相互作用の共有結合変換に基づく多環高分子トポロジーの精密設計(13450377)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80155457)
【キーワード】高分子トポロジー / 環状高分子 / テレケリクス / 自己組織化 / ナノテクノロジー (他6件)
【概要】環状トポロジー構造高分子の一般的かつ高効率合成の鍵となる、低濃度の高分子鎖末端を連結し大環状構造を効率的に形成する新たな戦略として、高分子前駆体の静電相互作用に基づく自己組織化と共有結合への変換・固定化を統合した逐次プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)を創案し、研究を展開した。本研究によって、従来実用的スケールで得ることが困...
❏多成分モデル高分子網目の合成と特性評価(11695040)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80155457)
【キーワード】モデル高分子網目 / 高分子トポロジー / 環状オニウム塩 / テレケリクス / 自己組織化 (他13件)
【概要】本研究で研究代表者らは、精密重合により得られた直鎖状高分子の末端反応性基として環状オニウム塩を導入し、低分子あるいは高分子化合物中のカルボン酸アニオンとの反応により、イオン結合性高分子集合体を合成前駆体とする逐次的反応プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)の開発に成功した。このシステムにおいては、イオン結合性高分子前駆体中の反...
【化学】複合化学：高分子合成 ／自己組織化を含む研究件
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏自己組織化を利用した高分子『トポロジー効果』の増幅(23685022)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】山本 拓矢 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30525986)
【キーワード】高分子合成 / 自己組織化 / ミセル / ポリ乳酸 / 環状高分子 (他10件)
【概要】親水鎖にPEO、疎水鎖にPMAを有する直鎖状および環状ブロック共重合体を合成し、それぞれのミセルを作製した。これらのミセルの耐熱性・耐塩性を評価したところ、環状高分子から成るミセルが非常に高い安定性を示すことを見出した。 また、環状ホモポリ乳酸およびhead-to-head型、head-to-tail型の連結様式を持つ環状ステレオブロックポリ乳酸を合成し、DSCを用いた融点測定により、環と直鎖とい...
【化学】複合化学：環状高分子 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化を利用した高分子『トポロジー効果』の増幅(23685022)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】山本 拓矢 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30525986)
【キーワード】高分子合成 / 自己組織化 / ミセル / ポリ乳酸 / 環状高分子 (他10件)
【概要】親水鎖にPEO、疎水鎖にPMAを有する直鎖状および環状ブロック共重合体を合成し、それぞれのミセルを作製した。これらのミセルの耐熱性・耐塩性を評価したところ、環状高分子から成るミセルが非常に高い安定性を示すことを見出した。 また、環状ホモポリ乳酸およびhead-to-head型、head-to-tail型の連結様式を持つ環状ステレオブロックポリ乳酸を合成し、DSCを用いた融点測定により、環と直鎖とい...
❏高分子間静電相互作用の共有結合変換に基づく多環高分子トポロジーの精密設計(13450377)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80155457)
【キーワード】高分子トポロジー / 環状高分子 / テレケリクス / 自己組織化 / ナノテクノロジー (他6件)
【概要】環状トポロジー構造高分子の一般的かつ高効率合成の鍵となる、低濃度の高分子鎖末端を連結し大環状構造を効率的に形成する新たな戦略として、高分子前駆体の静電相互作用に基づく自己組織化と共有結合への変換・固定化を統合した逐次プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)を創案し、研究を展開した。本研究によって、従来実用的スケールで得ることが困...
❏多成分モデル高分子網目の合成と特性評価(11695040)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80155457)
【キーワード】モデル高分子網目 / 高分子トポロジー / 環状オニウム塩 / テレケリクス / 自己組織化 (他13件)
【概要】本研究で研究代表者らは、精密重合により得られた直鎖状高分子の末端反応性基として環状オニウム塩を導入し、低分子あるいは高分子化合物中のカルボン酸アニオンとの反応により、イオン結合性高分子集合体を合成前駆体とする逐次的反応プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)の開発に成功した。このシステムにおいては、イオン結合性高分子前駆体中の反...
【化学】複合化学：振動反応 ／自己組織化を含む研究件
❏生体反応を用いた新規自律高分子材料の創製(15K13779)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / ブロック共重合体 / 生体材料 / 自己組織化 / 振動反応 (他6件)
【概要】本研究では、光により二量化できるクマリン基を導入した温度応答性ABAトリブロックコポリマーを合成し、光照射によって動的に粘弾性的性質を大きく変化させることのできるハイドロゲルを創製した。このABAトリブロックコポリマーは温度応答性Aブロックの凝集に駆動されたミセルネットワークの形成によるゾル-ゲル転移により、生理条件下で物理ゲルを形成する。更に、紫外光照射によるクマリン基の二量化によってミセルコア...
❏時空間構造を持つ高分子材料系の構築(22245037)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / バイオミメティックス / 振動反応 / 機能性材料 / 自己組織化
【概要】心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい自励振動ゲルを開発した。化学振動反応であるBZ反応をゲル内で引き起こし、その化学エネルギーを力学エネルギーに変換する分子設計を行うことによりゲルの周期的な膨潤収縮振動や高分子鎖の周期的形態変化を生み出すことに成功した。さらに生体模倣アクチュエータ、自律物質輸送システム、自励振動ポリマーブラシ表面、周期的粘弾性変化を伴う機能性流体など...
【化学】複合化学：テレケリクス ／自己組織化を含む研究件
❏高分子間静電相互作用の共有結合変換に基づく多環高分子トポロジーの精密設計(13450377)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80155457)
【キーワード】高分子トポロジー / 環状高分子 / テレケリクス / 自己組織化 / ナノテクノロジー (他6件)
【概要】環状トポロジー構造高分子の一般的かつ高効率合成の鍵となる、低濃度の高分子鎖末端を連結し大環状構造を効率的に形成する新たな戦略として、高分子前駆体の静電相互作用に基づく自己組織化と共有結合への変換・固定化を統合した逐次プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)を創案し、研究を展開した。本研究によって、従来実用的スケールで得ることが困...
❏多成分モデル高分子網目の合成と特性評価(11695040)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80155457)
【キーワード】モデル高分子網目 / 高分子トポロジー / 環状オニウム塩 / テレケリクス / 自己組織化 (他13件)
【概要】本研究で研究代表者らは、精密重合により得られた直鎖状高分子の末端反応性基として環状オニウム塩を導入し、低分子あるいは高分子化合物中のカルボン酸アニオンとの反応により、イオン結合性高分子集合体を合成前駆体とする逐次的反応プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)の開発に成功した。このシステムにおいては、イオン結合性高分子前駆体中の反...
【化学】複合化学：テレケリックポリマー ／自己組織化を含む研究件
❏高分子間静電相互作用の共有結合変換に基づく多環高分子トポロジーの精密設計(13450377)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2003
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80155457)
【キーワード】高分子トポロジー / 環状高分子 / テレケリクス / 自己組織化 / ナノテクノロジー (他6件)
【概要】環状トポロジー構造高分子の一般的かつ高効率合成の鍵となる、低濃度の高分子鎖末端を連結し大環状構造を効率的に形成する新たな戦略として、高分子前駆体の静電相互作用に基づく自己組織化と共有結合への変換・固定化を統合した逐次プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)を創案し、研究を展開した。本研究によって、従来実用的スケールで得ることが困...
❏多成分モデル高分子網目の合成と特性評価(11695040)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80155457)
【キーワード】モデル高分子網目 / 高分子トポロジー / 環状オニウム塩 / テレケリクス / 自己組織化 (他13件)
【概要】本研究で研究代表者らは、精密重合により得られた直鎖状高分子の末端反応性基として環状オニウム塩を導入し、低分子あるいは高分子化合物中のカルボン酸アニオンとの反応により、イオン結合性高分子集合体を合成前駆体とする逐次的反応プロセス(Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation)の開発に成功した。このシステムにおいては、イオン結合性高分子前駆体中の反...
【化学】複合化学：機能性高分子 ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏高分子と炭酸カルシウムの高次積層化によるバイオミネラル型有機/無機複合体の構築(10875188)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (70214377)
【キーワード】バイオミネラリゼーション / 有機無機複合体 / 炭酸カルシウム / アラゴナイト / カルサイト (他12件)
【概要】自然界における真珠や貝殻などのバイオミネラルにおいては,無機結晶と生体高分子が精緻な積層構造を形成し,これが強靭さや独特の光沢を発現している。このようなナノレベルでの精密構造を人工的に構築できれば,環境低負荷の新しい高性能/高機能材料が得られると考えられる。本研究においては,天然高分子のキチンやキトサンの薄膜あるいは繊維上に,炭酸カルシウム飽和水溶液から,均一な炭酸カルシウム薄膜を形成させ,有機高...
【化学】複合化学：液晶 ／自己組織化を含む研究件
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
❏シングルドメインソフトマターが拓く新構造と物性に関する研究(17H01034)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70281970)
【キーワード】分子自己集合 / シングルドメイン / ソフトマター / 液晶 / 高分子材料 (他10件)
【概要】分子凝縮相に関する既存概念では説明できない性質を示す構造、相挙動、および分子集団運動を示す、複数の新たなソフトマターを発見した。特に、加熱溶融して冷却するだけで、液滴のような形状でありながら単結晶様構造を形成し、見かけ上三次元構造規則性を保持したまま流動するキラル分子集合体を見いだし、さらに分子のキラリティーと集団運動の相関に関する新知見も得た。分子自己集合場の開発においては、音波浮遊装置を開発し...
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
【化学】複合化学：液晶高分子 ／自己組織化を含む研究件
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏超分子液晶のナノ構造を活用する高分子分離膜の開発(26810112)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶高分子 / ブルー相 / キラル液晶 / 自己集合 / 液晶 (他10件)
【概要】液晶の自己組織化ナノ構造を活用した規則構造を有する高分子材料は様々な機能性材料となることが期待される。本研究では、ブルー相構造規則構造を形成する液晶高分子および超分子液晶を開発した。新規に開発した重合性ネマチック液晶および超分子ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相を発現させた。さらに重合性のブルー相について光重合を行うことにより、安定なブルー相構造を有する高分子膜を作製した。得ら...
【化学】複合化学：無機 ／自己組織化を含む研究件
❏人工タンパク質による炭酸カルシウム/高分子複合体の構築と構造制御(17655048)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】物が鉱物を作ることをバイオミネラリゼーションという。代表的なバイオミネラルとして歯や骨、貝殻真珠層や甲殻類の外骨格などがある。我々は本研究において甲殻類(アメリカザリガニ)の外骨格より単離した石灰化に関与するタンパクCAP-1を用いて人工的に炭酸カルシウム/キチン複合体の作製およびその配向制御に成功した。CAP-1の存在下、キチンマトリクス上に炭酸カルシウム結晶を成長させると、一軸に配向した薄膜結...
❏光機能性パターン構造を有する炭酸カルシウム/高分子複合体の構築(15655038)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...
【化学】複合化学：ミクロ相分離 ／自己組織化を含む研究件
❏ガラスとソフトセラミクスの数理科学(26310205)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-07-18 - 2018-03-31
【研究代表者】西浦 廉政 東北大学, 材料科学高等研究所, 特任教授 (00131277)
【キーワード】計算ホモロジー / マルチスケール / 自己組織化 / アモルファス / ソフトセラミックス (他10件)
【概要】パーシステントダイアグラム(PD)がアモルファス構造を理解する上で、有効な数学的記述子であることを明らかにした。PD図は液体状態とは異なり、特徴的な島構造を有し、逆問題解法により、その階層構造も明らかにできた。またデータ解析のためのHomCloudというソフトウエアーを完成させた。 ナノ微粒子のミクロ相分離モデルを連立Cahn-Hilliard 方程式により確立した。これによりナノ微粒子の全体形状...
❏ラジカル／イオン含有ブロック共重合体の自己組織化と有機デバイスへの展開(23550139)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】須賀 健雄 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (10409659)
【キーワード】ミクロ相分離 / ブロック共重合体 / ラジカル / イオン液体 / 精密重合 (他11件)
【概要】有機ラジカルの迅速かつ安定な「電荷授受」能と、イオン液体の「電荷補償」能に着眼し、(a)精密重合によるブロック共重合体の合成、および(b)イオン液体をキャリアとした機能分子の自己集積化、の2つの手法でミクロ相分離した高分子薄膜に機能部位を精密に配置、組み込むことに成功した。特にミクロ相分離構造(モルフォロジー、配向性)、ラジカル／イオン部位の配置とメモリ特性(一回or繰り返し書込み可)との相関を明...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【化学】複合化学：有機複合材料 ／自己組織化を含む研究件
❏人工タンパク質による炭酸カルシウム/高分子複合体の構築と構造制御(17655048)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】物が鉱物を作ることをバイオミネラリゼーションという。代表的なバイオミネラルとして歯や骨、貝殻真珠層や甲殻類の外骨格などがある。我々は本研究において甲殻類(アメリカザリガニ)の外骨格より単離した石灰化に関与するタンパクCAP-1を用いて人工的に炭酸カルシウム/キチン複合体の作製およびその配向制御に成功した。CAP-1の存在下、キチンマトリクス上に炭酸カルシウム結晶を成長させると、一軸に配向した薄膜結...
❏光機能性パターン構造を有する炭酸カルシウム/高分子複合体の構築(15655038)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...
【化学】複合化学：有機無機複合材料 ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏シリコーン骨格ポリロタキサンにより環動性を有する有機-無機ハイブリッド材料の創製(22750099)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】加藤 和明 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (80570069)
【キーワード】ポリロタキサン / 環動性 / 有機・無機複合材料 / ミセル / 環動ゲル (他16件)
【概要】有機成分と無機成分の相対的位置変化が可能な革新的な有機-無機ハイブリッド材料の創成を目指し、前駆体であるポリロタキサン溶液の構造解析を行い、一分子内での各成分の分布を明らかにした。この凝集形成に及ぼす末端封鎖基の効果を調べるため、ポリロタキサンの新規合成法を開発した。合成法開発の結果得られた新規ポリロタキサンを架橋した環動材料の粘弾性測定より、各成分の相対位置変化に相当するダイナミクスを初めて捉え...
❏自己組織化空間パターンによる骨類似ポリマー・セラミックス複合体の新規合成法の開発(15560587)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70255595)
【キーワード】生体材料 / 有機無機複合材料 / リン酸カルシウム / 自己組織化 / 吸水ポリマー (他10件)
【概要】本研究の目的は、ナノレベルからマクロレベルで制御された三次元的な階層的構造を有するポリマー・セラミックス複合材料の新規な合成方法の提案とそれを利用した生体機能性材料の開発である。本研究の成果は、複合化の基礎となるゲルマトリクス内における自己組織化空間パターンについてのモデル系の検討(パートI)と、周期的な空間パターンを利用した新規な階層構造、ナノ格子状構造、あるいはナノ繊維状構造を持つ水酸アパタイ...
【化学】複合化学：有機無機複合体 ／自己組織化を含む研究件
❏デンドリマーを基盤とした細胞型ナノ物質の創成およびその集合体の協奏機能開拓(19K15583)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】塚本 孝政 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10792294)
【キーワード】デンドリマー / 金属錯体 / 有機－無機複合体 / 自己組織化 / 超分子 (他13件)
【概要】本検討では、多数のルイス塩基性のイミンユニットを持つ第４世代デンドリマーをホスト材料として用い、ゲスト材料であるルイス酸性の金属塩の錯体形成反応を利用した混合集積錯体を「細胞型ナノ物質」のモデルとした。デンドリマーは分子中心のイミンほど強い塩基性を持つように設計し、また金属塩の酸化数・対アニオン等による酸性度の変調を行なうことで、結果として、デンドリマーの内側から複数の金属元素が、正順・逆順・入れ...
❏高分子と炭酸カルシウムの高次積層化によるバイオミネラル型有機/無機複合体の構築(10875188)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (70214377)
【キーワード】バイオミネラリゼーション / 有機無機複合体 / 炭酸カルシウム / アラゴナイト / カルサイト (他12件)
【概要】自然界における真珠や貝殻などのバイオミネラルにおいては,無機結晶と生体高分子が精緻な積層構造を形成し,これが強靭さや独特の光沢を発現している。このようなナノレベルでの精密構造を人工的に構築できれば,環境低負荷の新しい高性能/高機能材料が得られると考えられる。本研究においては,天然高分子のキチンやキトサンの薄膜あるいは繊維上に,炭酸カルシウム飽和水溶液から,均一な炭酸カルシウム薄膜を形成させ,有機高...
【化学】複合化学：イオン性液体 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【化学】複合化学：スピン-スピン相互作用 ／自己組織化を含む研究件
❏錯体空間制御による精密金属集積と物性誘起(20750042)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / 集積 / スピン / 金属錯体 / 平面状金属錯体 (他9件)
【概要】本研究では、錯体空間内に平面状金属錯体を包接することで、簡便かつ精密な金属集積法を開発した。実際に、ポルフィリンおよびアザポルフィリン金属錯体を利用した場合では、ホモおよびヘテロの金属3重集積体(Cu-Cu-Cu, Cu-Pd-Cu, Cu-Co-Cu)を選択的に構築することに成功した。また、それらの精密金属集積体は、中心金属の種類や順序に特徴的なスピン-スピン相互作用を発現した。 ...
❏自己組織化錯体空間を利用したπ共役系分子の有限集積と機能発現(18685012)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / 金属錯体 / 有限集積化 / 配位結合 / スピン-スピン相互作用 (他6件)
【概要】ボトムアップ型の機能性材料開発においては、新しい性質を有する分子の合成とともに、それらをナノメートルレベルで精密かつ簡便に「配置する」技術が重要な鍵を握る。前者は、従来の合成化学的な手法を駆使することで、これまでに大きな発展を遂げてきた。それに対して後者は、1つ1つの分子をつかんで置くことのできない私たちにとって、現在もなお困難な課題である。そこで本研究では、配位結合を駆動力とした有機配位子と金属...
【化学】複合化学：官能基化 ／自己組織化を含む研究件
❏ネットワーク錯体のカートリッジ合成(18550051)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / 結晶相光反応 / ネットワーク錯体 / 電荷移動相互作用 / ホストーゲスト (他13件)
【概要】配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に一官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
【化学】複合化学：ホスト・ゲスト ／自己組織化を含む研究件
❏孤立空孔と蓋状アタッチメント触媒の協同作用による精密有機合成(21K14641)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60813897)
【キーワード】自己組織化 / 分子認識 / イオン認識 / ランタノイド / ホストゲスト (他9件)
【概要】中空錯体と協同して働く蓋状アニオンを、運動性や機能の観点から改めて設計した。その結果、中空錯体と更に強固に結合する蓋状アニオンや、金属イオンを認識し中空錯体の開口部に配置できる蓋状アニオンの開発に成功した。これまでの最も簡易的なベンゼン環を主骨格とする三脚型アニオンに対し、ベンゼン環上に３つメチル基を導入すると、中空錯体の開口部により強く結合し、また条件に応じて中空錯体内部にも位置し追加の分子認識...
❏基質の配座固定能をもつ可視光応答性中空錯体の構築と特異的可視光反応(19K15581)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60813897)
【キーワード】自己組織化 / 可視光反応 / ホスト-ゲスト / 錯体化学 / 配座固定 (他8件)
【概要】本研究では、可視光応答性と配座固定能をもつ自己組織化中空錯体を新奇に合成し、分子認識能を活かした特異的可視光反応を開発することを目的とした。可視光応答性をもつRu(II)またはIr(III)錯体、Pd(II)またはPt(II)錯体とピリジンを配位部位とするパネル状配位子から、分子認識可能な空孔をもつ中空錯体を合成した。中空錯体は分子量250程度の炭化水素まで包接できた。Ru(II)を含む中空錯体に...
❏ネットワーク錯体のカートリッジ合成(18550051)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / 結晶相光反応 / ネットワーク錯体 / 電荷移動相互作用 / ホストーゲスト (他13件)
【概要】配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に一官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル...
【化学】複合化学：球状錯体 ／自己組織化を含む研究件
❏中空錯体をテンプレートとする生体分子クラスター合成(24685010)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 宗太 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40401129)
【キーワード】自己組織化 / 生体分子インターフェース / 球状錯体 / 生体分子 / パラジウム (他10件)
【概要】数ナノメートルの球状錯体の内面／表面を生体分子で覆い，高度に構造制御された生体分子クラスターを合成し，その特異な相互作用の発現を開拓した．錯体上に整然と，高密度に生体分子が集積した分子を合成し，その構造を詳細に決定した．無機物質や生体高分子を対象に，従来法では到達できない分子スケールでの「面」の分子認識を達成した．個々の弱い相互作用が集積効果によって増幅され，構造と機能が分子レベルで明瞭に相関する...
❏自己集合性金属錯体内部への生体分子の内包(21685007)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】佐藤 宗太 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40401129)
【キーワード】超分子錯体 / 自己組織化 / 錯体 / ユビキチン / 中空カプセル (他8件)
【概要】自己集合を利用した、数ナノメートルと非常に大きく、しかし構造に分布がない人工分子の合成に成功し、世界最多成分である72成分からなる球状錯体を得た。この錯体は多成分からなるために非常に安定で、生体分子を連結することができた。大きな錯体分子であることに着目し、タンパク質を1分子だけ閉じ込めた錯体や、ペプチド鎖またはDNA鎖を高密度に連結した錯体を合成し、独自の分子構造の特徴を活かした機能発現を実現した...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
【化学】複合化学：ナノ領域 ／自己組織化を含む研究件
❏ネットワーク錯体のカートリッジ合成(18550051)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / 結晶相光反応 / ネットワーク錯体 / 電荷移動相互作用 / ホストーゲスト (他13件)
【概要】配位空間内部の性質を制御するために、設計性の高い細孔内面修飾法であるカートリッジ合成法を確立した。一般的に、ネットワーク錯体の錯形成はその構成成分の変化に敏感であり、例えば構成成分の有機配位子に一官能基を導入した場合でも、目的とする結晶構造を得るのが困難である。本研究では、トリアジン配位子とトリフェニレン分子間に働く強い電荷移動相互作用に着目し、トリフェニレン分子(カートリッジ分子)にヒドロキシル...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
【化学】複合化学：有機半導体 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノスケールヘテロ接合構造の精密設計と機能開拓(24350055)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】へテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 (他10件)
【概要】分子構造と分子間相互作用を利用し、電子的に異なる分子コンポーネントを、ナノスケールの精度で空間特異的に接合するための方法論の開拓を目的に研究を推進した。電子ドナーとアクセプター部位を組み込んだ新しい有機半導体を提案し、その分子を用い光電変換素子の作製と評価を行った。また、大面積でヘテロ接合界面を有する薄膜材料を構築するためのモチーフとして、自発的垂直配向性を示すカラムナー液晶や、π電子系カラムナー...
❏力学的刺激に応答する有機半導体の開発(22655061)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶材料 / 自己組織化 / 有機半導体 / 刺激応答性材料
【概要】力学的刺激によって導電性部位の集合状態や電子状態が変化する分子を設計・合成することにより、力学的刺激に応答する有機半導体の開発を検討した。ビスフェニルエチニルビチオフェン誘導体、および、ビスフェニルエチニルクォーターチオフェン誘導体のせん断変形による構造相転移に伴う電気伝導性の変化の評価を検討した。これらの検討に加えて、ドナーアクセプター型のカラムナー液晶を合成し、電子・ホール輸送性を検討した。ま...
【化学】複合化学：有限集積化 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化錯体空間を利用したπ共役系分子の有限集積と機能発現(18685012)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / 金属錯体 / 有限集積化 / 配位結合 / スピン-スピン相互作用 (他6件)
【概要】ボトムアップ型の機能性材料開発においては、新しい性質を有する分子の合成とともに、それらをナノメートルレベルで精密かつ簡便に「配置する」技術が重要な鍵を握る。前者は、従来の合成化学的な手法を駆使することで、これまでに大きな発展を遂げてきた。それに対して後者は、1つ1つの分子をつかんで置くことのできない私たちにとって、現在もなお困難な課題である。そこで本研究では、配位結合を駆動力とした有機配位子と金属...
❏自己組織化孤立ナノ空間を利用した新反応・新現象の創出(16750071)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉沢 道人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / π共役系分子 / 有限集積化 / 配位結合 / 水素結合 (他7件)
【概要】ある種の芳香族分子は集積することで、分子単独では見られない特異な性質を示すことが知られている。例えば、芳香族分子が2分子集積した電荷移動錯体や無限集積した液晶などが、有機伝導体や動的機能性材料として盛んに研究されている。しかしながら、その中間に位置する芳香族分子の有限な集積体は、集積する分子の数や種類、順序に応じた特異な物性発現が期待されるにも関わらず、その有効な合成手段すら見出されていない。そこ...
【化学】複合化学：π共役系分子 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化錯体空間を利用したπ共役系分子の有限集積と機能発現(18685012)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / 金属錯体 / 有限集積化 / 配位結合 / スピン-スピン相互作用 (他6件)
【概要】ボトムアップ型の機能性材料開発においては、新しい性質を有する分子の合成とともに、それらをナノメートルレベルで精密かつ簡便に「配置する」技術が重要な鍵を握る。前者は、従来の合成化学的な手法を駆使することで、これまでに大きな発展を遂げてきた。それに対して後者は、1つ1つの分子をつかんで置くことのできない私たちにとって、現在もなお困難な課題である。そこで本研究では、配位結合を駆動力とした有機配位子と金属...
❏自己組織化孤立ナノ空間を利用した新反応・新現象の創出(16750071)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉沢 道人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / π共役系分子 / 有限集積化 / 配位結合 / 水素結合 (他7件)
【概要】ある種の芳香族分子は集積することで、分子単独では見られない特異な性質を示すことが知られている。例えば、芳香族分子が2分子集積した電荷移動錯体や無限集積した液晶などが、有機伝導体や動的機能性材料として盛んに研究されている。しかしながら、その中間に位置する芳香族分子の有限な集積体は、集積する分子の数や種類、順序に応じた特異な物性発現が期待されるにも関わらず、その有効な合成手段すら見出されていない。そこ...
【化学】複合化学：高分子構造・物性 ／自己組織化を含む研究件
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏動的ポリマーブラシの形成ダイナミクス(15H03862)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】横山 英明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80358316)
【キーワード】ポリマーブラシ / 自己組織化 / ブロックコポリマー / 水界面 / 高分子構造・物性 (他10件)
【概要】動的ポリマーブラシは、NRでは追跡の困難な短い時間スケールで形成することが予想されるため、時間分解能が高く、高感度の測定が可能なQuartz CrystalResonator (QCR)により、水／ポリマー界面での動的ポリマーブラシ形成を追跡した。水中での水晶発振の複素周波数変化は、動的ポリマーブラシの粘度に敏感であり、低濃度から急激に増加する性質を示すため、動的ポリマーブラシの生成をより高感度に...
【化学】複合化学：光反応 ／自己組織化を含む研究件
❏解重合誘起自己非組織化法の開発(18K14071)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】両親媒性ブロック共重合体 / 自己組織化 / 解重合 / 高分子ゲル / 光反応 (他6件)
【概要】本研究では、「意図したタイミングで分解可能な高分子を有効利用し、構造の明確な小分子を生成するとともにナノ構造が崩壊する系を構築すること」を目的として掲げた。その結果、高分子量の物質を分子鎖中の特定の箇所で選択的に切断し、低分子量化合物を得る方法論の開発に至った。また、両親媒性ブロック共重合体の疎水鎖をアンジッピングによって短鎖化するとともに分子集合体を崩壊させる前例のない分子集合体操作技術「解重合...
❏自己組織化精密空間における反応創出(19205012)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ空間 / 反応制御 / パラジウム / 光反応
【概要】本研究では、自己組織化中空錯体の内部空間を反応場とする新規かつ特異的な反応の創出に取り組んだ。具体的には、(1)直径数ナノメートルの広い内部空間をもつ新たな中空錯体の自己組織化構築、(2)錯体の内面にさまざまな官能基を導入して、目的の反応に適した反応場の設計、(3)自己組織化空間を利用した通常では進行しない新規反応の探索、(4)通常の条件下では合成・単離不可能な不安定化合物の合成と解析の4項目遂行...
❏X線回折による不安定中間体のその場観察(16550050)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / その場観察 / X線構造解析 / 結晶相光反応 / 配位不飽和 (他11件)
【概要】これまで様々な有機-無機ハイブリッド包接化合物が合成され、多様な基質を用いて選択的ゲストの包接や反応などが研究されてきた。最近ゼオライトのような細孔性材料には見られないような特性が見出されてきている。さらに精密な分子設計を行うためには、柔軟な配位空間の特異性の起源を原子レベルで検討する必要がある。本研究では、通常X線回折により直接観察することが困難な光化学反応をとりあげ、「超分子化学」的アプローチ...
【化学】複合化学：人工DNA ／自己組織化を含む研究件
❏マルチ・コンポーネント超分子錯体の構築と機能集積化(21245013)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
【キーワード】超分子 / 金属錯体 / 金属配列プログラミング / 分子機械 / ナノカプセル (他8件)
【概要】本研究は、自己集合情報を内包した有機分子を用いて、10nmスケールの多成分系超分子の構築法を確立し、これらを「プログラミング」・「変換」・「連動」をキーワードとして、「エネルギー受容」・「運動変換・伝搬」・「物質変換・輸送」等の複合機能を含む超分子連携システムに発展させることを目的として行った。具体的には、金属イオンが誘起する新しい人工生体高分子の構造モチーフと金属配列プログラミング、分子ボールベ...
❏DNA塩基配列情報に基づく金属イオン誘起型分子集積(14654120)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
【キーワード】人工DNA / ヌクレオシド / 金属錯体 / 核酸塩基 / 鋳型分子 (他10件)
【概要】金属イオン誘起型分子集積のモデルとして、任意の一本鎖鋳型DNAに対して、四つの核酸塩基型ビルディングブロックが、水素結合による塩基対形成と金属錯生成による主鎖形成により相補的に集積する系を構築することを目的とした。具体的には、DNAの主鎖のリン酸ジエステル結合を金属配位結合にし、可逆的に主鎖を形成するシステムを考えた。まず、3'-位と5'-位の水酸基をチオール基に変換したチミジンお...
【化学】複合化学：ゲル ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
【化学】複合化学：高分子 ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
【化学】複合化学：金属錯体 ／自己組織化を含む研究件
❏デンドリマーを基盤とした細胞型ナノ物質の創成およびその集合体の協奏機能開拓(19K15583)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】塚本 孝政 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10792294)
【キーワード】デンドリマー / 金属錯体 / 有機－無機複合体 / 自己組織化 / 超分子 (他13件)
【概要】本検討では、多数のルイス塩基性のイミンユニットを持つ第４世代デンドリマーをホスト材料として用い、ゲスト材料であるルイス酸性の金属塩の錯体形成反応を利用した混合集積錯体を「細胞型ナノ物質」のモデルとした。デンドリマーは分子中心のイミンほど強い塩基性を持つように設計し、また金属塩の酸化数・対アニオン等による酸性度の変調を行なうことで、結果として、デンドリマーの内側から複数の金属元素が、正順・逆順・入れ...
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
❏配位結合駆動型メタロペプチドフォルダマーの創製(23655118)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】田代 省平 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80420230)
【キーワード】超分子化学 / 自己組織化 / 錯体化学 / ペプチド / 多核金属錯体 (他11件)
【概要】本研究では、生体高分子の一つであるポリペプチドの構造多様性、機能性を飛躍的に向上させる新規なペプチド型機能性分子モチーフを創製することを目指し、水素結合に代えて多点金属配位によって高次構造へとフォールディングするメタロペプチドフォルダマーを構築することを目標とした。実際に、主鎖にオキシム基を組み込んだオキシムペプチドを新たに合成することにより、金属錯体形成反応を介して様々な単核・多核錯体型二次構造...
【化学】複合化学：イオン液体 ／自己組織化を含む研究件
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
❏ラジカル／イオン含有ブロック共重合体の自己組織化と有機デバイスへの展開(23550139)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】須賀 健雄 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (10409659)
【キーワード】ミクロ相分離 / ブロック共重合体 / ラジカル / イオン液体 / 精密重合 (他11件)
【概要】有機ラジカルの迅速かつ安定な「電荷授受」能と、イオン液体の「電荷補償」能に着眼し、(a)精密重合によるブロック共重合体の合成、および(b)イオン液体をキャリアとした機能分子の自己集積化、の2つの手法でミクロ相分離した高分子薄膜に機能部位を精密に配置、組み込むことに成功した。特にミクロ相分離構造(モルフォロジー、配向性)、ラジカル／イオン部位の配置とメモリ特性(一回or繰り返し書込み可)との相関を明...
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
【化学】複合化学：分子集合体 ／自己組織化を含む研究件
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏ナノスケールヘテロ接合構造の精密設計と機能開拓(24350055)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】へテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 (他10件)
【概要】分子構造と分子間相互作用を利用し、電子的に異なる分子コンポーネントを、ナノスケールの精度で空間特異的に接合するための方法論の開拓を目的に研究を推進した。電子ドナーとアクセプター部位を組み込んだ新しい有機半導体を提案し、その分子を用い光電変換素子の作製と評価を行った。また、大面積でヘテロ接合界面を有する薄膜材料を構築するためのモチーフとして、自発的垂直配向性を示すカラムナー液晶や、π電子系カラムナー...
❏電子機能を有する液晶／分子集合ナノファイバー複合体の構築(23245030)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70214377)
【キーワード】構造・機能材料 / 液晶 / 自己組織化 / 超分子化学 / ナノ材料 (他7件)
【概要】本研究プロジェクトでは、新しい電荷輸送性液晶物理ゲルの開発に焦点をあて、次に示す電子活性自己組織化材料を構築した：（１）スルホニル基の双極子相互作用による一次元組織化を活用した電場配向性カラムナー液晶の開発、Ｘ字分子構造を有するピレンオリゴチオフェン共役カラムナー液晶／水素結合性自己組織化ファイバーからなるホール伝導性液晶物理ゲルの創製およびメカノクロミック発光材料の構築、（３）磁性およびレドック...
【化学】複合化学：ブロック共重合体 ／自己組織化を含む研究件
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏生体反応を用いた新規自律高分子材料の創製(15K13779)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / ブロック共重合体 / 生体材料 / 自己組織化 / 振動反応 (他6件)
【概要】本研究では、光により二量化できるクマリン基を導入した温度応答性ABAトリブロックコポリマーを合成し、光照射によって動的に粘弾性的性質を大きく変化させることのできるハイドロゲルを創製した。このABAトリブロックコポリマーは温度応答性Aブロックの凝集に駆動されたミセルネットワークの形成によるゾル-ゲル転移により、生理条件下で物理ゲルを形成する。更に、紫外光照射によるクマリン基の二量化によってミセルコア...
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
【化学】複合化学：超分子化学 ／自己組織化を含む研究件
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
【化学】複合化学：デンドリマー ／自己組織化を含む研究件
❏デンドリマーを基盤とした細胞型ナノ物質の創成およびその集合体の協奏機能開拓(19K15583)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】塚本 孝政 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10792294)
【キーワード】デンドリマー / 金属錯体 / 有機－無機複合体 / 自己組織化 / 超分子 (他13件)
【概要】本検討では、多数のルイス塩基性のイミンユニットを持つ第４世代デンドリマーをホスト材料として用い、ゲスト材料であるルイス酸性の金属塩の錯体形成反応を利用した混合集積錯体を「細胞型ナノ物質」のモデルとした。デンドリマーは分子中心のイミンほど強い塩基性を持つように設計し、また金属塩の酸化数・対アニオン等による酸性度の変調を行なうことで、結果として、デンドリマーの内側から複数の金属元素が、正順・逆順・入れ...
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
【化学】複合化学：ミセル ／自己組織化を含む研究件
❏解重合誘起自己非組織化法の開発(18K14071)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】両親媒性ブロック共重合体 / 自己組織化 / 解重合 / 高分子ゲル / 光反応 (他6件)
【概要】本研究では、「意図したタイミングで分解可能な高分子を有効利用し、構造の明確な小分子を生成するとともにナノ構造が崩壊する系を構築すること」を目的として掲げた。その結果、高分子量の物質を分子鎖中の特定の箇所で選択的に切断し、低分子量化合物を得る方法論の開発に至った。また、両親媒性ブロック共重合体の疎水鎖をアンジッピングによって短鎖化するとともに分子集合体を崩壊させる前例のない分子集合体操作技術「解重合...
❏自己組織化を利用した高分子『トポロジー効果』の増幅(23685022)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】山本 拓矢 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30525986)
【キーワード】高分子合成 / 自己組織化 / ミセル / ポリ乳酸 / 環状高分子 (他10件)
【概要】親水鎖にPEO、疎水鎖にPMAを有する直鎖状および環状ブロック共重合体を合成し、それぞれのミセルを作製した。これらのミセルの耐熱性・耐塩性を評価したところ、環状高分子から成るミセルが非常に高い安定性を示すことを見出した。 また、環状ホモポリ乳酸およびhead-to-head型、head-to-tail型の連結様式を持つ環状ステレオブロックポリ乳酸を合成し、DSCを用いた融点測定により、環と直鎖とい...
❏シリコーン骨格ポリロタキサンにより環動性を有する有機-無機ハイブリッド材料の創製(22750099)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】加藤 和明 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (80570069)
【キーワード】ポリロタキサン / 環動性 / 有機・無機複合材料 / ミセル / 環動ゲル (他16件)
【概要】有機成分と無機成分の相対的位置変化が可能な革新的な有機-無機ハイブリッド材料の創成を目指し、前駆体であるポリロタキサン溶液の構造解析を行い、一分子内での各成分の分布を明らかにした。この凝集形成に及ぼす末端封鎖基の効果を調べるため、ポリロタキサンの新規合成法を開発した。合成法開発の結果得られた新規ポリロタキサンを架橋した環動材料の粘弾性測定より、各成分の相対位置変化に相当するダイナミクスを初めて捉え...
【化学】複合化学：自己集合 ／自己組織化を含む研究件
❏小区分35020:高分子材料関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】セルロース
【研究期間】酵素反応
【研究代表者】自己集合
【キーワード】ハイドロゲル
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
【化学】複合化学：局在表面プラズモン共鳴 ／自己組織化を含む研究件
❏二層凝集現象を用いた自己組織化ナノ構造薄膜の作製とその応用(24560874)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 微細加工 / 脱濡れ / 熱凝集 (他9件)
【概要】二層（シード層促進）凝集現象を用い、自己組織化金属ナノ構造薄膜をスパッタ法により作製した。基板とAuやAg層の間に薄い金属シード層（Ti、Fe等）を挿入することで、熱凝集が促進され、良質なナノ構造（ドットやロッド）が形成されることを実証した。二層凝集法を用いると、 (1)薄膜と基板との付着力向上、(2)凝集温度の減少、(3)エピタキシャル成長の促進、(4)基板対称性を反映したナノ構造の形成がなされ...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【生物学】基礎生物学：タンパク質複合体 ／自己組織化を含む研究件
❏機能性タンパク質ナノブロック複合体創製の基盤的プロセス技術開発と応用展開(19H02522)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】新井 亮一 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50344023)
【キーワード】タンパク質ナノブロック / 人工タンパク質デザイン / タンパク質複合体 / タンパク質工学 / 構造機能解析 (他10件)
【概要】本研究の目的は、人工タンパク質ナノブロックへの機能性の付与や応用展開を目指し、機能性タンパク質ナノブロック複合体を創製する基盤的プロセス技術を開発することである。そこで、特に当該年度は、各研究分担者との共同研究を進めながら、主に、①タンパク質ナノブロック複合体の立体構造解析、②新型タンパク質ナノブロックの設計開発、③機能性タンパク質ナノブロック複合体作製技術の開発、④レクチンナノブロックの創製・応...
❏合成生物学的手法による超分子複合体形成の研究(23247013)
【研究テーマ】構造生物化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】上田 卓也 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80184927)
【キーワード】リボソーム / 無細胞蛋白質合成系 / リポソーム / シャペロン / ＡＴＰ合成酵素 (他16件)
【概要】多くの蛋白質は複合体を形成することで制御された機能発現が可能となるが、細胞内の複合体の形成プロセスはほとんど未解明である。本プロジェクトでは、再構築型無細胞蛋白質合成系PURE systemを用いて、ポリペプチドの合成反応と複合体形成を試験管内で再構築を行った。その結果、細胞膜上の２２のポリペプチドから形成されるATP合成酵素、および３つのポリペプチドからなるトランスロコンの合成に成功した。また1...
【総合理工】エネルギー学：水素エネルギー ／自己組織化を含む研究件
❏エコシステムの可視化と自己組織化パターンの解明によるマネジメント方法の提案(17KK0065)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
【研究期間】2018 - 2022
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60376499)
【キーワード】エコシステム / プラットフォーム / 水素エネルギー / ビジネスエコシステム / コンバージェンス (他10件)
【概要】研究課題...
❏ビジネス・エコシステムの動作メカニズムの解明と設計・制御法の開発のための研究(26285079)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (60376499)
【キーワード】Business Ecosystem / Platform / Design / Social System / エコシステム (他23件)
【概要】本研究の成果は、次の３点である。 第一に、経営戦略論の学術界における新たな潮流の一つであるビジネスエコシステム研究の理論的基盤をなす研究を行ったことである。第二に、その基盤的研究の上に、具体的な対象に関する研究を複数展開したことである。第三に、十分には研究が進んでいない、ビジネスエコシステムの可視化と動態のメカニズムを分析するための方法を開発したことである。この点についてはさらなる研究が必要であり...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：自己組織化ペプチド ／自己組織化を含む研究件
❏ペプチドが実現する細胞・ナノ材料界面における信号伝達の機構解明(20H02564)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】自己組織化ペプチド / ナノ材料 / ナノ界面 / 信号伝達 / 自己組織化 (他7件)
【概要】細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した...
❏イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出(20K21121)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】生体材料 / ペプチド / 自己組織化 / 自己組織化ペプチド / 結晶 (他9件)
【概要】本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：POSS ／自己組織化を含む研究件
❏無機-有機ハイブリッドフォトメカニカル結晶の創製(19K22237)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シロキサン / フォトメカニカル材料 / 無機-有機ハイブリッド / 無機有機ハイブリッド / 自己組織化 (他7件)
【概要】本研究では、シロキサン化合物と光応答性有機化合物からなる新しい無機-有機ハイブリッド型のフォトメカニカル材料を作製した。立方体形状のSi-O-Si骨格を有するカゴ型シロキサン化合物の１頂点に、Si-C結合を介してジアリールエテンまたはアゾベンゼン誘導体を修飾した。得られた化合物は針状の分子結晶を形成し、紫外光/可視光照射によって可逆的に屈曲するフォトメカニカル挙動を示した。 ...
❏かご型POSSを頭部とする脂質分子の自己組織化機構に関する計算機研究(15K21107)
【研究テーマ】ナノ材料工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉元 健治 京都大学, 日本－エジプト連携教育研究ユニット, 特定准教授 (00645278)
【キーワード】POSS / ナノ加工成形プロセス / 有機無機ハイブリッド材料 / 自己組織化 / シミュレーション (他6件)
【概要】本研究では、POSS含有脂質の自己組織化メカニズムを解明するために、分子動力学（MD）シミュレーションを行った。主な成果としては、1）今まで行われていなかったPOSS含有脂質のMDシミュレーションを実施するために妥当な分子モデルを検討し、2）そのモデルを用いて理想的なPOSS含有脂質の層状周期構造を作成し、熱的特性を系統的に評価することで、3）自己組織化においてPOSS含有脂質の非対称な分子構造が...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：脱濡れ ／自己組織化を含む研究件
❏脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製(15K04620)
【研究テーマ】ナノ材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 結晶成長 / マイクロ・ナノデバイス / 脱濡れ (他6件)
【概要】汎用性の高いスパッタ法により成膜した薄膜の脱濡れ（熱凝集）現象を用いて、特異な形状や良質な結晶構造を有する多種・多様な自己組織化機能性ナノ材料を作製した。我々は、機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる薄膜層を導入することで自己組織化を促進させ、良質な薄膜構造を発生させる、低コストなボトムアップ型のナノ材料創製技術を開発した。本手法を用いて、我々はナノ材料の形や大きさに関してより緻密な制御を行うと...
❏二層凝集現象を用いた自己組織化ナノ構造薄膜の作製とその応用(24560874)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 微細加工 / 脱濡れ / 熱凝集 (他9件)
【概要】二層（シード層促進）凝集現象を用い、自己組織化金属ナノ構造薄膜をスパッタ法により作製した。基板とAuやAg層の間に薄い金属シード層（Ti、Fe等）を挿入することで、熱凝集が促進され、良質なナノ構造（ドットやロッド）が形成されることを実証した。二層凝集法を用いると、 (1)薄膜と基板との付着力向上、(2)凝集温度の減少、(3)エピタキシャル成長の促進、(4)基板対称性を反映したナノ構造の形成がなされ...
【総合理工】応用物理学：両親媒性分子 ／自己組織化を含む研究件
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏有機アクティブマターの協同現象と履歴現象(16H04032)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
【キーワード】駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 (他15件)
【概要】化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が...
❏分子設計に基づく結晶性シリカメソ多孔体材料の創製(19750169)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】下嶋 敦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (90424803)
【キーワード】メソ多孔体 / ゼオライト / 自己組織化 / 有機シラン / 両親媒性分子
【概要】本研究課題では、有機シラン系、あるいは有機系構造規定剤の分子設計により、メソスケール(2-50 nm)の細孔と結晶性の骨格をもつシリカ系多孔体の合成について検討を行った。1)二重四員環構造のシリカクラスターの有機誘導体、2)非イオン性界面活性剤のシリル化誘導体、3)ベンゼン環をコアとするディスク状界面活性剤を用いた各系より、ユニークな構造的特徴を有する新規多孔体の合成に成功した。 ...
【総合理工】応用物理学：二分子膜 ／自己組織化を含む研究件
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏量子効果デバイスに向けた大面積数ナノメートル厚の有機単結晶性絶縁膜製造技術の開発(16K13661)
【研究テーマ】応用物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】長谷川 達生 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00242016)
【キーワード】有機トランジスタ / 自己組織化 / 超薄膜 / 二分子膜 / トンネル効果
【概要】本研究は、パイ電子骨格とアルキル鎖が連結した非対称な棒状有機分子が、細胞膜に似た２分子膜構造にもとづくきわめて高均質な極薄単結晶層を与えることを手がかりに、アルキル鎖により層内に形成された極薄絶縁層に着目し、これをデバイス機能として活用することを目的とした。２分子膜の積層数を制御した高均質なPh-BTBT-C10単結晶薄膜による電界効果型トランジスタを作製し、これを用いて単結晶層内の層間伝導挙動を...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【総合理工】応用物理学：分子性固体 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノスケールヘテロ接合構造の精密設計と機能開拓(24350055)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】へテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 (他10件)
【概要】分子構造と分子間相互作用を利用し、電子的に異なる分子コンポーネントを、ナノスケールの精度で空間特異的に接合するための方法論の開拓を目的に研究を推進した。電子ドナーとアクセプター部位を組み込んだ新しい有機半導体を提案し、その分子を用い光電変換素子の作製と評価を行った。また、大面積でヘテロ接合界面を有する薄膜材料を構築するためのモチーフとして、自発的垂直配向性を示すカラムナー液晶や、π電子系カラムナー...
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
【総合理工】応用物理学：結晶材料 ／自己組織化を含む研究件
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏ペプチドフォールディングを利用した結晶性ナノ空間の創出(25810046)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / 結晶材料 / ペプチド / 配位結合 / 分子認識 (他8件)
【概要】本研究では、短いペプチド鎖に対して金属イオンを配位させ、人工的に「折れ畳むこと（フォールディング）」と「３次元的に精密に配置すること（アセンブリー）」を同時に行うことで、ペプチドを基盤とする新規自己組織化ナノ材料の創出を行った。３残基のペプチドの両末端に配位部位を施したペプチド配位子を合成し、これと銀イオンを組み合わせることで、ポリプロリンIIヘリックスで囲まれた、直径２ナノメートルの巨大１次元ナ...
【総合理工】応用物理学：遷移金属錯体 ／自己組織化を含む研究件
❏X線回折による不安定中間体のその場観察(16550050)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / その場観察 / X線構造解析 / 結晶相光反応 / 配位不飽和 (他11件)
【概要】これまで様々な有機-無機ハイブリッド包接化合物が合成され、多様な基質を用いて選択的ゲストの包接や反応などが研究されてきた。最近ゼオライトのような細孔性材料には見られないような特性が見出されてきている。さらに精密な分子設計を行うためには、柔軟な配位空間の特異性の起源を原子レベルで検討する必要がある。本研究では、通常X線回折により直接観察することが困難な光化学反応をとりあげ、「超分子化学」的アプローチ...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
【総合理工】応用物理学：エマルション ／自己組織化を含む研究件
❏有機アクティブマターの協同現象と履歴現象(16H04032)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
【キーワード】駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 (他15件)
【概要】化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
【総合理工】応用物理学：配位結合 ／自己組織化を含む研究件
❏自己集合化学とペプチド化学の協奏による人工酵素の創出(19H02697)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / ナノ空間 / フォールディング (他6件)
【概要】分子の集合体形成によって得られる様々なナノサイズの空隙(ナノ空間)を構築する自己集合化学と、アミノ酸配列に基づくペプチド鎖のとりうる配座とその機能解明を行うペプチド化学を融合させることにより、人工酵素の化学合成を目標に研究を実施している。すなわち、空間的に仕切られた人工のナノ空間内に、さまざまなアミノ酸側鎖や活性中心となる金属イオンを精密集積させた人工ナノ空間を独自に構築し、特異な化学反応場の構築...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏ペプチドフォールディングを利用した結晶性ナノ空間の創出(25810046)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / 結晶材料 / ペプチド / 配位結合 / 分子認識 (他8件)
【概要】本研究では、短いペプチド鎖に対して金属イオンを配位させ、人工的に「折れ畳むこと（フォールディング）」と「３次元的に精密に配置すること（アセンブリー）」を同時に行うことで、ペプチドを基盤とする新規自己組織化ナノ材料の創出を行った。３残基のペプチドの両末端に配位部位を施したペプチド配位子を合成し、これと銀イオンを組み合わせることで、ポリプロリンIIヘリックスで囲まれた、直径２ナノメートルの巨大１次元ナ...
【総合理工】応用物理学：ナノ相分離 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【総合理工】応用物理学：自己駆動 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏有機アクティブマターの協同現象と履歴現象(16H04032)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
【キーワード】駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 (他15件)
【概要】化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が...
【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／自己組織化を含む研究件
❏Si(111)-7x7に形成されるZn3-クラスターとそのハネカム積層構造の決定(15510095)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】田中 虔一 埼玉工業大学, 先端科学研究所, 特任教授 (00016718)
【キーワード】Si(111)-7x7表面 / 解離吸着(CH_3OH,C_2H_5OH,CH(CH_3)_2OH) / STM / NO吸着 / Site dependent Kinetics (他17件)
【概要】Si(111)-7x7表面はDASモデルと呼ばれているSi原子の配列により構造と電子状態が最もよく記述できる。この表面のUnit Cellは積層欠陥を持つfaulted half unit cellと積層欠陥のないunfaulted half unit cellからなる。各half unit cellにはDangling Bondを持つ6個のSi原子はSi-Adatomと3個のSi-Rest At...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】機械工学：3次元ナノ構造 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化現象を利用した三次元ナノ構造作製技術(21360059)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】割澤 伸一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20262321)
【キーワード】ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 三次元ナノ構造 / ブロック共重合体 / 集束イオンビーム化学気相成長法 (他15件)
【概要】ポリスチレンとポリメチルメタクリレートのジブロック共重合体が持つ自己組織化現象によって構成される30～100nm程度のピラー,ポア,膜の各自己組織化ナノ構造を三次元ナノ構造として作製する技術を開発した。具体的には,(1)三次元ナノ構造表面に自己組織化構造を配置する方法,(2)ナノテンプレートを利用して三次元的に自己組織化構造の配列を制御する方法,(3)自己組織化構造をテンプレートにした多層膜を作製...
❏ナノ構造の創製とその機能化に関する研究(19206016)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】石原 直 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00422329)
【キーワード】ナノメカニクス / 三次元ナノ構造 / ナノ振動子 / センシングデバイス / ナノ加工 (他20件)
【概要】21世紀の先端ハードウエア技術(先端ものつくり)の根幹を支えるナノテクノロジーは,ナノ構造が発現する新たな物性を利用して新しい"もの"を創造することが重要なポイントである.本研究では,ナノテク時代の機械工学「ナノメカニクス」を開拓することを目標に,三次元ナノメカニカル構造としてナノ振動子を取り上げ,振動子の設計法,三次元ナノ構造作製技術の開発,機械振動測定法の開発と共振特性の解明,...
【工学】機械工学：超微細加工 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏超微細機械加工と自己組織化を併用したナノ加工技術の確立と光学機能創出への適用(26249007)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】超微細塑性加工 / 自己組織化 / 微細金属素子 / 光学機能材料 / 製造プロセス (他16件)
【概要】本研究は、石英ガラス基板上にサブμmサイズの微細金属素子を製造するための低コストで効率的な加工技術の開発を目指した。このためにまず微細切削加工実験と微細塑性加工が行える微細複合機械加工装置を開発し、また単結晶ダイヤモンド製微細型工具を開発し、その加工特性を明らかにした。さらに微細機械加工と焼鈍による自己組織化により、金属ナノドットアレイや二重ナノロッドアレイなど特異な光学特性を有する微細金属素子を...
【工学】機械工学：超微細塑性加工 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏超微細機械加工と自己組織化を併用したナノ加工技術の確立と光学機能創出への適用(26249007)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】超微細塑性加工 / 自己組織化 / 微細金属素子 / 光学機能材料 / 製造プロセス (他16件)
【概要】本研究は、石英ガラス基板上にサブμmサイズの微細金属素子を製造するための低コストで効率的な加工技術の開発を目指した。このためにまず微細切削加工実験と微細塑性加工が行える微細複合機械加工装置を開発し、また単結晶ダイヤモンド製微細型工具を開発し、その加工特性を明らかにした。さらに微細機械加工と焼鈍による自己組織化により、金属ナノドットアレイや二重ナノロッドアレイなど特異な光学特性を有する微細金属素子を...
【工学】機械工学：光学機能 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【工学】機械工学：微細金属素子 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏超微細機械加工と自己組織化を併用したナノ加工技術の確立と光学機能創出への適用(26249007)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】超微細塑性加工 / 自己組織化 / 微細金属素子 / 光学機能材料 / 製造プロセス (他16件)
【概要】本研究は、石英ガラス基板上にサブμmサイズの微細金属素子を製造するための低コストで効率的な加工技術の開発を目指した。このためにまず微細切削加工実験と微細塑性加工が行える微細複合機械加工装置を開発し、また単結晶ダイヤモンド製微細型工具を開発し、その加工特性を明らかにした。さらに微細機械加工と焼鈍による自己組織化により、金属ナノドットアレイや二重ナノロッドアレイなど特異な光学特性を有する微細金属素子を...
【工学】機械工学：微細切削加工 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏超微細機械加工と自己組織化を併用したナノ加工技術の確立と光学機能創出への適用(26249007)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】超微細塑性加工 / 自己組織化 / 微細金属素子 / 光学機能材料 / 製造プロセス (他16件)
【概要】本研究は、石英ガラス基板上にサブμmサイズの微細金属素子を製造するための低コストで効率的な加工技術の開発を目指した。このためにまず微細切削加工実験と微細塑性加工が行える微細複合機械加工装置を開発し、また単結晶ダイヤモンド製微細型工具を開発し、その加工特性を明らかにした。さらに微細機械加工と焼鈍による自己組織化により、金属ナノドットアレイや二重ナノロッドアレイなど特異な光学特性を有する微細金属素子を...
【工学】機械工学：ソフトマテリアル ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
【工学】機械工学：ナノメカニクス ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化現象を利用した三次元ナノ構造作製技術(21360059)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】割澤 伸一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20262321)
【キーワード】ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 三次元ナノ構造 / ブロック共重合体 / 集束イオンビーム化学気相成長法 (他15件)
【概要】ポリスチレンとポリメチルメタクリレートのジブロック共重合体が持つ自己組織化現象によって構成される30～100nm程度のピラー,ポア,膜の各自己組織化ナノ構造を三次元ナノ構造として作製する技術を開発した。具体的には,(1)三次元ナノ構造表面に自己組織化構造を配置する方法,(2)ナノテンプレートを利用して三次元的に自己組織化構造の配列を制御する方法,(3)自己組織化構造をテンプレートにした多層膜を作製...
❏ナノ構造の創製とその機能化に関する研究(19206016)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】石原 直 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00422329)
【キーワード】ナノメカニクス / 三次元ナノ構造 / ナノ振動子 / センシングデバイス / ナノ加工 (他20件)
【概要】21世紀の先端ハードウエア技術(先端ものつくり)の根幹を支えるナノテクノロジーは,ナノ構造が発現する新たな物性を利用して新しい"もの"を創造することが重要なポイントである.本研究では,ナノテク時代の機械工学「ナノメカニクス」を開拓することを目標に,三次元ナノメカニカル構造としてナノ振動子を取り上げ,振動子の設計法,三次元ナノ構造作製技術の開発,機械振動測定法の開発と共振特性の解明,...
【工学】機械工学：ベシクル ／自己組織化を含む研究件
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
❏弾性率の異なる自己組織化集合体の創製と体内動態(22810009)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】安楽 泰孝 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (60581585)
【キーワード】自己組織化中空粒子 / ドラッグデリバリーシステム / 弾性率 / 体内動態 / DDS (他14件)
【概要】『DDSデバイスを構築していく上で"キャリアの弾性率"という新しい基礎的知見を見出す』といった申請者のコンセプトを、腫瘍への集積性が弾性率によって異なるといった点で明らかにすることに成功した。また弾性率、架橋率によっては細胞への取り込みが異なることも明らかになり、体内動態(in vivo)と細胞取り込み(in vitro)においてキャリアの弾性率に関連性があることが明らかになった。...
【工学】材料工学：レーザー照射 ／自己組織化を含む研究件
❏レーザ照射によるSiマイクロピラーの高速生成と次世代Liイオン電池への応用探索(17K18833)
【研究テーマ】材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】閻 紀旺 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40323042)
【キーワード】リチウムイオン電池 / シリコン負極 / レーザ照射 / マイクロピラー / 単結晶シリコン (他13件)
【概要】現在電子機器の消費電力の増加やスマートハウス，電気自動車などへの応用に伴い，リチウムイオン電池の高容量化が求められている．一方，半導体分野でSiウエハの生産においてワイヤソーによるインゴットの切断の際粒度がμmオーダーのSi粉末が切りくずとして大量に排出されいる．本研究では，銅箔上へ塗布された廃Si粉末へのナノ秒パルスレーザ照射を行った．その結果，Siマイクロピラーの形成に成功し，レーザフルエンス...
❏微細表面テクスチャを有する樹脂成形品の自己組織化的自発変形を利用した成形法の検討(18360100)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】佐藤 勲 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10170721)
【キーワード】微細表面テクスチャ / 成形 / 自己組織化 / そり変形 / 局所加熱 (他8件)
【概要】微細形状を表面に有するプラスチック成形品を型表面の形状を転写することなしに得る手法を確立することを目的に、成形途上のプラスチック表面に自発的に生じる自己組織化的変形を利用して大面積で比較的単純な形状のテクスチャを有する製品の成形法を検討した。その結果、溶融樹脂が冷却平板に接触した際のそり変形を利用することで、成形品表面に数10 μmスケールの形状を附形できること、その形状は接触線形状を制御すること...
【工学】材料工学：ナノ・マイクロ加工 ／自己組織化を含む研究件
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
❏自己組織化によるナノワイヤー架橋構造を用いた深紫外線センサーの開発(22360056)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】ドロネー ジェイ ジェイ (J-J Delaunay / J・J Delaunay) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (80376516)
【キーワード】ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 半導体ナノワイヤー
【概要】自己組織化による単一ステップ技術による架橋型β-酸化ガリウムナノワイヤ光検出器作成技術を提案し,実証した.試作した光検出器は,β-酸化ガリウムからなり,深紫外線を選択的に検出する.架橋型ナノワイヤ光検出器は,厚膜の電極と電極間を架橋したナノワイヤから成る.電極とナノワイヤは,単一ステップの化学気相成長法により同種の材料で形成される.架橋されたナノワイヤが光の検出部分となる.β-酸化ガリウムの成長制...
❏自己組織化現象を利用した三次元ナノ構造作製技術(21360059)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】割澤 伸一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20262321)
【キーワード】ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 三次元ナノ構造 / ブロック共重合体 / 集束イオンビーム化学気相成長法 (他15件)
【概要】ポリスチレンとポリメチルメタクリレートのジブロック共重合体が持つ自己組織化現象によって構成される30～100nm程度のピラー,ポア,膜の各自己組織化ナノ構造を三次元ナノ構造として作製する技術を開発した。具体的には,(1)三次元ナノ構造表面に自己組織化構造を配置する方法,(2)ナノテンプレートを利用して三次元的に自己組織化構造の配列を制御する方法,(3)自己組織化構造をテンプレートにした多層膜を作製...
【工学】材料工学：シリカ多孔体 ／自己組織化を含む研究件
❏超分子化学的アプローチによるシリカ系ハイブリッドナノ組織体の創製(16360334)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機有機ハイブリッド / ゾルゲル法 / 自己組織化 / シリカ多孔体 / オリゴマー
【概要】これまでに我々は、自己組織化能を有するオルガノアルコキシシラン単独の組織化による新しい手法を提案し、出発分子の設計によって様々なメソ構造体の合成を報告してきた。本年度は、開裂可能なアルキニル基を導入した出発分子1Cn(CH_3(CH_2)_<n-3>C≡CSi(OCH_3)_3;1Cn, n=10,16)からメソ構造体を合成することで、焼成よりもソフトな有機i除去による多孔体化を検討し...
❏オルガノアルコキシシランの自己組織化による無機-有機ナノ組織体の構築と機能化(14350356)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90130872)
【キーワード】無機有機ハイブリッド / オルガノアルコキシシラン / ゾルゲル法 / シリカ多孔体 / 自己組織化
【概要】1)新規シロキサンオリゴマーの自己組織化によるハイブリッドナノ構造体の合成 炭素数6から18のアルキルシランに3つのトリメトキシシリル基が結合した構造のシロキサンオリゴマーを合成し、酸性条件下での加水分解・縮重合反応について検討した。反応過程の溶液の^<29>Si NMR分析より、分子内反応により環状構造のオリゴマーが主として形成されたことがわかった。この溶液より得られたゲルのXRD分...
【工学】プロセス・化学工学：ヒドロゲル ／自己組織化を含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【工学】プロセス・化学工学：ハイドロゲル ／自己組織化を含む研究件
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏マイクロファイバの自己折り畳みによる複合ゲル３次元構造構築(15H05513)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30548681)
【キーワード】自己折りたたみ / 刺激応答性ゲル / マイクロ流体デバイス / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他8件)
【概要】本研究の目的は，外部刺激により変形可能な刺激応答性ハイドロゲルをマイクロファイバ状に成形し，マイクロファイバの自己折りたたみにより複雑な３次元構造を形成する技術を確立することである．マイクロ流体デバイスを利用し，一部分が膨潤・収縮する機能を持つ機能性マイクロファイバ形状を構築した．このマイクロファイバを温度およびpHで刺激することにより，伸縮をするスプリング型のソフトアクチュエータや送液可能なチュ...
【工学】プロセス・化学工学：リチウムイオン電池 ／自己組織化を含む研究件
❏レーザ照射によるSiマイクロピラーの高速生成と次世代Liイオン電池への応用探索(17K18833)
【研究テーマ】材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】閻 紀旺 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40323042)
【キーワード】リチウムイオン電池 / シリコン負極 / レーザ照射 / マイクロピラー / 単結晶シリコン (他13件)
【概要】現在電子機器の消費電力の増加やスマートハウス，電気自動車などへの応用に伴い，リチウムイオン電池の高容量化が求められている．一方，半導体分野でSiウエハの生産においてワイヤソーによるインゴットの切断の際粒度がμmオーダーのSi粉末が切りくずとして大量に排出されいる．本研究では，銅箔上へ塗布された廃Si粉末へのナノ秒パルスレーザ照射を行った．その結果，Siマイクロピラーの形成に成功し，レーザフルエンス...
❏大環状芳香族分子の自己組織化によるナノ細孔性固体の構築(16K04864)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】佐藤 宗太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任准教授 (40401129)
【キーワード】自己組織化 / 大環状芳香族化合物 / アルカリ金属 / リチウムイオン電池 / リチウム電池
【概要】新しい芳香族有機分子ユニットを採用し，その環状化反応を行うことで新規大環状芳香族分子を多数合成でき，機能探索に必要な大量合成の経路も見出した．結晶化をスクリーニング探索した結果，中央部の空孔が1次元配列したチャンネル構造を持つ結晶性粉体を調製できた．さらに，結晶化溶媒分子を除去してもその細孔構造は維持できることを見出した．単結晶X線構造解析するとともに，機能探索を行う粉体状態でも粉末X線解析により...
【工学】プロセス・化学工学：シロキサン ／自己組織化を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏無機-有機ハイブリッドフォトメカニカル結晶の創製(19K22237)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シロキサン / フォトメカニカル材料 / 無機-有機ハイブリッド / 無機有機ハイブリッド / 自己組織化 (他7件)
【概要】本研究では、シロキサン化合物と光応答性有機化合物からなる新しい無機-有機ハイブリッド型のフォトメカニカル材料を作製した。立方体形状のSi-O-Si骨格を有するカゴ型シロキサン化合物の１頂点に、Si-C結合を介してジアリールエテンまたはアゾベンゼン誘導体を修飾した。得られた化合物は針状の分子結晶を形成し、紫外光/可視光照射によって可逆的に屈曲するフォトメカニカル挙動を示した。 ...
❏ナノポアを有するシロキサン系分子合成と機能開拓(15H03879)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シリカ / ナノ空間材料 / 環状シロキサン / 自己組織化 / かご型シロキサン (他8件)
【概要】本研究では、分子内にナノレベルの空間を有する新しいシロキサン系分子を創出し、その内部空間を活かした応用展開について検討した。大環状シロキサンにアルコキシシリル基を導入し、加水分解・重縮合反応によって環構造を保持したシロキサン材料を作製し、ガス分離膜として機能することを示した。また、環状シロキサンを自己組織化によって配列制御する手法を確立した。さらに、かご型シロキサン分子を連結制御することで、ゼオラ...
【工学】プロセス・化学工学：鋳型合成法 ／自己組織化を含む研究件
❏新規熱電変換材料創製に資する無機材料合成技術の開発(19H00833)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90130872)
【キーワード】ナノ多孔体 / 熱電変換材料 / 金属酸化物 / 鋳型合成法 / 自己組織化 (他8件)
【概要】金属酸化物系熱電変換材料の性能向上に向けたナノ多孔体の設計指針を確立すべく、ナノ多孔体の合成技術開発を推進した。種々の金属酸化物について組成・細孔構造・細孔径・細孔壁の結晶性などの熱電変換性能に関与するファクターを同時に制御することに成功した。これにより、細孔構造と熱伝導率・電気伝導率の相関に関する知見を深めることができ、従来は困難であった熱伝導率と電気伝導率の独立した制御がナノ構造制御によって実...
❏無機ナノ構造体の精密合成とその熱電変換特性(26248060)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】メソポーラス物質 / 熱電変換材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成法 / 熱電材料 (他8件)
【概要】本研究課題では、無機熱電材料におけるナノ構造化の寄与を検討すべく、無機ナノ構造体の精密合成とその特性評価を行った。Biナノワイヤは直径を10 nm以下までの微細化による、熱電性能の劇的向上が理論的に予測されている。本研究では、Biナノワイヤの直径を6-9 nmの範囲での制御に成功した。また、フォノンの選択的散乱を実現すべく、細孔が規則的に配列したメソポーラスNbドープTiO2を作製し、メソ細孔の付...
【工学】プロセス・化学工学：熱電変換材料 ／自己組織化を含む研究件
❏新規熱電変換材料創製に資する無機材料合成技術の開発(19H00833)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90130872)
【キーワード】ナノ多孔体 / 熱電変換材料 / 金属酸化物 / 鋳型合成法 / 自己組織化 (他8件)
【概要】金属酸化物系熱電変換材料の性能向上に向けたナノ多孔体の設計指針を確立すべく、ナノ多孔体の合成技術開発を推進した。種々の金属酸化物について組成・細孔構造・細孔径・細孔壁の結晶性などの熱電変換性能に関与するファクターを同時に制御することに成功した。これにより、細孔構造と熱伝導率・電気伝導率の相関に関する知見を深めることができ、従来は困難であった熱伝導率と電気伝導率の独立した制御がナノ構造制御によって実...
❏無機ナノ構造体の精密合成とその熱電変換特性(26248060)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】メソポーラス物質 / 熱電変換材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成法 / 熱電材料 (他8件)
【概要】本研究課題では、無機熱電材料におけるナノ構造化の寄与を検討すべく、無機ナノ構造体の精密合成とその特性評価を行った。Biナノワイヤは直径を10 nm以下までの微細化による、熱電性能の劇的向上が理論的に予測されている。本研究では、Biナノワイヤの直径を6-9 nmの範囲での制御に成功した。また、フォノンの選択的散乱を実現すべく、細孔が規則的に配列したメソポーラスNbドープTiO2を作製し、メソ細孔の付...
【工学】プロセス・化学工学：無機有機ハイブリッド ／自己組織化を含む研究件
❏無機-有機ハイブリッドフォトメカニカル結晶の創製(19K22237)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シロキサン / フォトメカニカル材料 / 無機-有機ハイブリッド / 無機有機ハイブリッド / 自己組織化 (他7件)
【概要】本研究では、シロキサン化合物と光応答性有機化合物からなる新しい無機-有機ハイブリッド型のフォトメカニカル材料を作製した。立方体形状のSi-O-Si骨格を有するカゴ型シロキサン化合物の１頂点に、Si-C結合を介してジアリールエテンまたはアゾベンゼン誘導体を修飾した。得られた化合物は針状の分子結晶を形成し、紫外光/可視光照射によって可逆的に屈曲するフォトメカニカル挙動を示した。 ...
❏サイズや次元の異なる構造単位を用いたシリカ系物質の高次構造制御(20245044)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】ナノ材料 / ナノ粒子 / メゾスコピック系 / 自己組織化 / 無機有機ハイブリッド (他7件)
【概要】高次構造制御されたシリカ系ナノ構造体の合成と機能付与に向け、出発分子となる有機シロキサンオリゴマーを設計した。出発分子の精密な設計や有機分子の添加により、多様なメソ構造を形成した。本手法を発展させ、有機分子を包含可能なポリマーにアルコキシシリル基を導入した分子を設計し、メソ構造体へと転換した。これらの分子の自己組織化により、機能を付与したメソ構造体の作製が可能となった。また、メソポーラスシリカはメ...
❏超分子化学的アプローチによるシリカ系ハイブリッドナノ組織体の創製(16360334)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機有機ハイブリッド / ゾルゲル法 / 自己組織化 / シリカ多孔体 / オリゴマー
【概要】これまでに我々は、自己組織化能を有するオルガノアルコキシシラン単独の組織化による新しい手法を提案し、出発分子の設計によって様々なメソ構造体の合成を報告してきた。本年度は、開裂可能なアルキニル基を導入した出発分子1Cn(CH_3(CH_2)_<n-3>C≡CSi(OCH_3)_3;1Cn, n=10,16)からメソ構造体を合成することで、焼成よりもソフトな有機i除去による多孔体化を検討し...
【工学】プロセス・化学工学：ナノ結晶 ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏ポルフィリンJ会合体の階層構造と光電子機能(14655354)
【研究テーマ】高分子構造物性(含繊維)
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (50216511)
【キーワード】ポルフィリン / J会合体 / 自己組織化 / 分子集合体 / 階層構造 (他13件)
【概要】ポルフィリンJ会合体は、光合成の光捕集を担うクロロフィル集合体の光エネルギー移動とも関連し興味がもたれる。われわれは、プロトン化した非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体が、界面で自己組織化しJ会合体を生じることを明らかにした。今年度は、気-液界面に生じたJ会合体の構造と物性について検討した。 非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体の塩化メチレン溶液に硫酸水溶液を加えると液-液界面にJ会合体ナノ結...
【工学】プロセス・化学工学：自己修復材料 ／自己組織化を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏自己修復機能を有するシリカメソ構造体の設計(16K14097)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / メソ構造体 / 自己修復 / 有機シロキサン (他7件)
【概要】自己修復材料は様々な分野への応用が期待されている。本研究では、ラメラ構造のシリカ系薄膜および有機シロキサン系薄膜の自己修復挙動を調査した。シリカ系薄膜では、サブマイクロメートル幅のクラックが室温、高湿度条件下で自発的に修復され、吸湿によるラメラ構造の膨潤がクラック閉塞の駆動力であることが明らかとなった。また、ラメラ構造の有機シロキサン系薄膜では、より幅の広いクラックや基板から剥がれた箇所の修復も確...
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
【工学】プロセス・化学工学：バイオミネラル ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏デザインされた異方性ナノブロックによる秩序配列マテリアルの構築と機能開拓(16H02398)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集合 / 自己組織化 / ナノ粒子 / 機能性酸化物 / イオン導電性 (他9件)
【概要】サイズと形状のそろったナノブロックは，その分散液の蒸発に伴う移流集積現象によって配向配列体を形成する．本研究では，この自己集積現象を巧みに利用し，集積条件を最適化することで，ナノキューブやナノ直方体などの矩形ナノブロックをビルディングユニットとして，様々な種類の一次元・二次元・三次元秩序配列をマイクロ～ミリメートルスケールの広範囲にわたって方位選択的に作製することを可能とした．ナノブロックは有機分...
【工学】プロセス・化学工学：ハイブリッド材料 ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏酸化亜鉛ナノロッド/高分子ハイブリッド材料の成形加工と新規青色発光素子への展開(21850004)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】久保 祥一 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20514863)
【キーワード】ナノロッド / 高分子 / 発光素子 / 成型 / ナノ材料 (他9件)
【概要】高アスペクト比の酸化亜鉛ナノロッドを再現性よく合成する方法を探索し、強塩基アルコール中での合成法を見出した。アルコールの種類によって得られるナノ結晶の成長が異なることを確認した。また、複合化させるのに適切な物性を持つ高分子材料を設計・合成し、シアノビフェニル基を側鎖とするポリメタクリレートの液晶性を評価した。側鎖の長さにより液晶性が異なり、長さの異なるユニットをランダムに導入した場合に、協同して液...
❏精密に設計された構造単位からの規則的シリカ系ナノ構造体の創製(18350110)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機合成 / ハイブリッド材料 / ナノ構造体 / オリゴマー / 自己組織化 (他6件)
【概要】本研究課題では、精密に設計された出発分子を構造単位とし、自己組織化により規則的シリカ系ナノ構造体を合成した。シリカは地球上に最もありふれた物質のひとつであり、吸着や触媒等の応用に優れている。シリカ系物質と有機物のハイブリッド化は材料化学における重要な課題である。我々は無機部と有機部を同一構造中に有する分子が自己集合的にナノ構造を形成することに注目し、出発分子の構造と生成物の機能との相関解明に取り組...
【工学】電気電子工学：生体模倣 ／自己組織化を含む研究件
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
❏セルロースナノフィブリルの水分散体を出発とする機能的な階層構造の形成(21780163)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90533993)
【キーワード】セルロース / ナノ材料 / 自己組織化 / 生体模倣 / ナノファイバー (他6件)
【概要】TEMPO触媒酸化を経て水中分散したセルロースナノフィブリルはネマチック液晶状に自己配列する。本研究では、水中で自己配列したナノフィブリルの集積プロセスを制御し、ハイドロゲル、エアロゲル、フィルム等のバルク材料を構築した。これらのバルク材料は、ナノフィブリルが自己配列した秩序構造を有しており、極めて優れた材料特性を発現した。 ...
【工学】電気電子工学：ゾル・ゲル法 ／自己組織化を含む研究件
❏精密に設計された構造単位からの規則的シリカ系ナノ構造体の創製(18350110)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機合成 / ハイブリッド材料 / ナノ構造体 / オリゴマー / 自己組織化 (他6件)
【概要】本研究課題では、精密に設計された出発分子を構造単位とし、自己組織化により規則的シリカ系ナノ構造体を合成した。シリカは地球上に最もありふれた物質のひとつであり、吸着や触媒等の応用に優れている。シリカ系物質と有機物のハイブリッド化は材料化学における重要な課題である。我々は無機部と有機部を同一構造中に有する分子が自己集合的にナノ構造を形成することに注目し、出発分子の構造と生成物の機能との相関解明に取り組...
❏フラクタル・ナノ材料の開発と応用(16310077)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】表面・界面物性 / メゾスコピック系 / ナノ材料 / 自己組織化 / フラクタル (他11件)
【概要】本研究の、平成16年度〜平成18年度における、主な成果は次の通りである。 1.耐久性の超撥水/高撥油性フラクタル表面の開発 自発的にフラクタル表面を形成し、世界一水をはじく表面となるワックス(アルキルケテンダイマー:AKD)の欠点である耐久性を向上させる研究を行った。アルキルピロールの電解酸化重合法により、耐熱性と耐溶剤性の高い、超撥水性のフラクタル表面の開発に成功した。この表面をフッ素系のシラン...
❏超分子化学的アプローチによるシリカ系ハイブリッドナノ組織体の創製(16360334)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機有機ハイブリッド / ゾルゲル法 / 自己組織化 / シリカ多孔体 / オリゴマー
【概要】これまでに我々は、自己組織化能を有するオルガノアルコキシシラン単独の組織化による新しい手法を提案し、出発分子の設計によって様々なメソ構造体の合成を報告してきた。本年度は、開裂可能なアルキニル基を導入した出発分子1Cn(CH_3(CH_2)_<n-3>C≡CSi(OCH_3)_3;1Cn, n=10,16)からメソ構造体を合成することで、焼成よりもソフトな有機i除去による多孔体化を検討し...
【工学】電気電子工学：テンプレート ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化現象を利用した三次元ナノ構造作製技術(21360059)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】割澤 伸一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20262321)
【キーワード】ナノ・マイクロ加工 / 自己組織化 / 三次元ナノ構造 / ブロック共重合体 / 集束イオンビーム化学気相成長法 (他15件)
【概要】ポリスチレンとポリメチルメタクリレートのジブロック共重合体が持つ自己組織化現象によって構成される30～100nm程度のピラー,ポア,膜の各自己組織化ナノ構造を三次元ナノ構造として作製する技術を開発した。具体的には,(1)三次元ナノ構造表面に自己組織化構造を配置する方法,(2)ナノテンプレートを利用して三次元的に自己組織化構造の配列を制御する方法,(3)自己組織化構造をテンプレートにした多層膜を作製...
❏遷移金属を活用したプログラム分子集合:ナノ領域物質群の創出と機能発現(14103014)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ領域 / 官能基化 / 大環状錯体 / カテナン (他27件)
【概要】本研究では、精密設計された有機分子と金属イオンが錯形成により自己組織化し、ナノ領域に達する巨大構造体を構築し、さらに生体分子に匹敵する機能を発現する、「自己組織化分子システム」の創出を目指した。以下に、本研究で得られた成果(特筆すべきもの)を述べる。 (1)内面と外面を化学修飾できる巨大中空構造の構築:M_<12>L_<24>組成からなる球錯体の自己組織化構築とその骨格の表...
【工学】電気電子工学：ナノ構造体 ／自己組織化を含む研究件
❏無機ナノ構造体の精密合成とその熱電変換特性(26248060)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】メソポーラス物質 / 熱電変換材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成法 / 熱電材料 (他8件)
【概要】本研究課題では、無機熱電材料におけるナノ構造化の寄与を検討すべく、無機ナノ構造体の精密合成とその特性評価を行った。Biナノワイヤは直径を10 nm以下までの微細化による、熱電性能の劇的向上が理論的に予測されている。本研究では、Biナノワイヤの直径を6-9 nmの範囲での制御に成功した。また、フォノンの選択的散乱を実現すべく、細孔が規則的に配列したメソポーラスNbドープTiO2を作製し、メソ細孔の付...
❏精密に設計された構造単位からの規則的シリカ系ナノ構造体の創製(18350110)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機合成 / ハイブリッド材料 / ナノ構造体 / オリゴマー / 自己組織化 (他6件)
【概要】本研究課題では、精密に設計された出発分子を構造単位とし、自己組織化により規則的シリカ系ナノ構造体を合成した。シリカは地球上に最もありふれた物質のひとつであり、吸着や触媒等の応用に優れている。シリカ系物質と有機物のハイブリッド化は材料化学における重要な課題である。我々は無機部と有機部を同一構造中に有する分子が自己集合的にナノ構造を形成することに注目し、出発分子の構造と生成物の機能との相関解明に取り組...
【工学】電気電子工学：2次元材料 ／自己組織化を含む研究件
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開(15H06204)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 (他10件)
【概要】自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 ...
【工学】電気電子工学：ヒ化インジウム(InAs) ／自己組織化を含む研究件
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】電気電子工学：二硫化モリブデン ／自己組織化を含む研究件
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開(15H06204)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 (他10件)
【概要】自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 ...
❏バイオ・ナノ界面における電気的相互作用の探索(25706012)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80443216)
【キーワード】ナノシート / ペプチド / 自己組織化 / グラフェン / 二硫化モリブデン (他7件)
【概要】本研究では、グラフェンや二硫化モリブデンに代表される２次元ナノシートを基板として使用し、その表面にペプチドの自己組織化構造を形成することによる、生体分子とナノシートの間の電気的相互作用について理解することを目的とした。まず、2次元ナノシート上におけるペプチドの自己組織化機構を理解するため原子間力顕微鏡を用いた観測を重点的に行なった。その結果、ペプチドの表面への吸着、拡散、自己組織化の各表面過程を分...
【工学】電気電子工学：分子線エピタキシー(MBE) ／自己組織化を含む研究件
❏半導体/磁性複合量子ナノ構造を用いた光・スピン制御素子(12305002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】尾嶋 正治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30280928)
【キーワード】放射光 / 磁性ナノ構造 / 光電子分光 / MnAs / 光電子顕微鏡 (他16件)
【概要】本研究の目的は、原子オーダで歪み場を制御した結晶成長法を開発することによって完全スピン偏極(half-metallic)磁性ナノ構造体を形成するとともに、高輝度放射光源からの円偏光放射光を用いた磁気円二色性光電子顕微鏡XMCD-PEEM、および直線偏光放射光を用いた磁気線二色性XMLD-PEEMシステムを構築し、薄膜・細線・ドットなどの磁性ナノ構造体における磁気構造を解明することである。すなわち、...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】電気電子工学：へテロ接合 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノスケールヘテロ接合構造の精密設計と機能開拓(24350055)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】へテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 (他10件)
【概要】分子構造と分子間相互作用を利用し、電子的に異なる分子コンポーネントを、ナノスケールの精度で空間特異的に接合するための方法論の開拓を目的に研究を推進した。電子ドナーとアクセプター部位を組み込んだ新しい有機半導体を提案し、その分子を用い光電変換素子の作製と評価を行った。また、大面積でヘテロ接合界面を有する薄膜材料を構築するためのモチーフとして、自発的垂直配向性を示すカラムナー液晶や、π電子系カラムナー...
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
【工学】電気電子工学：FET ／自己組織化を含む研究件
❏2次元有機・無機材料を用いたMIS界面創出とノーマリオフMoS2 FETの実現(17K14662)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】TMDC / FET / 自己組織化 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス (他7件)
【概要】本研究の目的は2次元有機/無機材料界面の制御による二硫化モリブデン（MoS2）電界効果トランジスタ（FET）の閾値電圧(Vth)調整と正のVth動作を実証する事である。ゲート電極に白金（Pt）金属を用い、酸化アルミニウム（AlOx）表面への自己組織化有機単分子膜（SAM）形成によって界面トラップを抑制し正のVth(0.15V)を実証した。Ptゲート電極はアルミニウム（Al）ゲート電極と比較して正の...
❏マスク蒸着法による自己組織化単分子層トランジスタに関する研究(15310103)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】真島 豊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)
【キーワード】自己組織化 / 単分子膜 / 負性微分コンダクタンス / コンダクタンススイッチング / 分子ナノデバイス (他12件)
【概要】本研究では、自己組織化単分子層(Self-assembled monolayer,SAM)を用いた横型電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor, FET)の作製プロセスを確立することを第一の目的とする。さらに、再現性のあるSAM-FETのトランジスタ特性を測定することにより、単一分子層をチャンネルとして有するFETの基本動作原理とトランジスタ性能を実験的に明らかにするこ...
【工学】電気電子工学：電界効果トランジスタ ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開(15H06204)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 (他10件)
【概要】自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 ...
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏マスク蒸着法による自己組織化単分子層トランジスタに関する研究(15310103)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】真島 豊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)
【キーワード】自己組織化 / 単分子膜 / 負性微分コンダクタンス / コンダクタンススイッチング / 分子ナノデバイス (他12件)
【概要】本研究では、自己組織化単分子層(Self-assembled monolayer,SAM)を用いた横型電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor, FET)の作製プロセスを確立することを第一の目的とする。さらに、再現性のあるSAM-FETのトランジスタ特性を測定することにより、単一分子層をチャンネルとして有するFETの基本動作原理とトランジスタ性能を実験的に明らかにするこ...
【工学】電気電子工学：ナノデバイス ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開(15H06204)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 (他10件)
【概要】自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 ...
❏二層凝集現象を用いた自己組織化ナノ構造薄膜の作製とその応用(24560874)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 微細加工 / 脱濡れ / 熱凝集 (他9件)
【概要】二層（シード層促進）凝集現象を用い、自己組織化金属ナノ構造薄膜をスパッタ法により作製した。基板とAuやAg層の間に薄い金属シード層（Ti、Fe等）を挿入することで、熱凝集が促進され、良質なナノ構造（ドットやロッド）が形成されることを実証した。二層凝集法を用いると、 (1)薄膜と基板との付着力向上、(2)凝集温度の減少、(3)エピタキシャル成長の促進、(4)基板対称性を反映したナノ構造の形成がなされ...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【工学】建築学：ボトムアップ ／自己組織化を含む研究件
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏次世代情報社会システムのための多段創発機構の構築(26540153)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】栗原 聡 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30397658)
【キーワード】多段創発 / ボトムアップ / 時系列データ / ＡＣＯ / 自律エージェント (他17件)
【概要】早急な開発と運用が求められるスマートグリッドやアンビエント情報基盤，そしてビッグデータを背景とする次世代情報社会インフラシステム等の構築に際しては「多段創発型階層構造」に基づく設計が重要である．そこで，多段創発型階層構造における「下層が上層をボトムアップ的に多段階に創発するしくみ」を本研究の主目的とした．そして，群知能型手法の代表であるＡＣＯを土台とする方法を提案した．この方法により，階層性のある...
【工学】土木工学：物質輸送 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【工学】土木工学：量子ドット ／自己組織化を含む研究件
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
❏量子ドットの帯電効果を利用した超高感度受光素子の試作研究(10555096)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】陽 完治 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
【キーワード】自然形成InAs量子ドット / 単電子デバイス / 量子ドット / 擬1次元トランジスタ構造 / 超高感度受光素子 (他8件)
【概要】自然形成InAs量子ドット中の電子準位をトンネル電子分光およびフォト・コンダクタンス測定により評価すること、および自然形成による量子ドットにおいても避けられないサイズのばらつきに起因するドット中の量子準位の揺らぎが与える影響を防ぐ方法を明らかにすることについて検討した。得られた成果の概略を以下に記す。 (1)自然形成による量子ドットにおいても避けられないサイズのばらつきに起因するドット中の量子準位...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】土木工学：自律性 ／自己組織化を含む研究件
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
【工学】構造・機能材料：アモルファス ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏ガラスとソフトセラミクスの数理科学(26310205)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-07-18 - 2018-03-31
【研究代表者】西浦 廉政 東北大学, 材料科学高等研究所, 特任教授 (00131277)
【キーワード】計算ホモロジー / マルチスケール / 自己組織化 / アモルファス / ソフトセラミックス (他10件)
【概要】パーシステントダイアグラム(PD)がアモルファス構造を理解する上で、有効な数学的記述子であることを明らかにした。PD図は液体状態とは異なり、特徴的な島構造を有し、逆問題解法により、その階層構造も明らかにできた。またデータ解析のためのHomCloudというソフトウエアーを完成させた。 ナノ微粒子のミクロ相分離モデルを連立Cahn-Hilliard 方程式により確立した。これによりナノ微粒子の全体形状...
【工学】構造・機能材料：イオン輸送 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
❏イオン性液体の液晶化・配向制御による高機能イオン輸送材料の開発(17350065)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他11件)
【概要】高機能材料の構築において、分子の自己組織化プロセスの活用が注目を集めている。中でも、分子が動的な秩序構造を自発的に形成する液晶は、イオンや電子を異方的に輸送する場として極めて有用である。本研究では、イオン液体などのイオン性分子の液晶化と配向制御による高機能イオン輸送材料の構築を目的とした。イミダゾリウム型イオン液体のカラムナー液晶化と高分子フィルム化、スピロピラン誘導体のカラムナー液晶化により、新...
❏イオン性液体の組織化による異方的イオン・物質輸送材料の構築(15350077)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】イオン性液体 / 液晶 / 超分子 / 自己組織化 / ナノ相分離 (他9件)
【概要】分子の自己組織化を利用して、階層的な秩序構造を有する高機能性材料を構築していくことは、21世紀の重要な研究課題の一つである。特に、電子・イオン伝導性を有する有機材料は分子デバイス・情報材料・エネルギー材料への展開が期待されている。この中で、我々は、高イオン伝導性を示す有機溶融塩であるイオン性液体に着目した。本研究では、イオン性液体の構成部位となっているイミダゾリウム塩を液晶の自己組織化能を利用して...
【工学】構造・機能材料：光電変換 ／自己組織化を含む研究件
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
❏散逸過程により形成するフォトニック結晶を利用した新規光→化学エネルギー変換構造体(14703017)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】松下・I 祥子 独立行政法人理化学研究所, 散逸階層構造研究チーム, 研究員 (50342853)
【キーワード】色素増感 / 光電変換 / 自己組織化 / 自己集積 / 太陽電池 (他15件)
【概要】本研究は、散逸過程により作製される微粒子の規則構造を用いた光→化学エネルギー変換機能材料を作製することを目的としている。取り扱った散逸構造は、薄膜上の溶液に働く移流を利用して直径19nmから21μmの微粒子を集積する二次元コロイド結晶と言う構造体であり、作製条件により微粒子を一層、二層、三層と層数を作り分けることが出来るなどの特徴を持つ。この規則構造体の応用として、本プロジェクトではフォトニック結...
【工学】構造・機能材料：ナノシート ／自己組織化を含む研究件
❏ペプチドが実現する細胞・ナノ材料界面における信号伝達の機構解明(20H02564)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】自己組織化ペプチド / ナノ材料 / ナノ界面 / 信号伝達 / 自己組織化 (他7件)
【概要】細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した...
❏自己組織化ナノシートの構造制御と新規物性(19H00907)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】伊藤 耕三 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00232439)
【キーワード】ナノシート / ロタキサン / シクロデキストリン / 自己組織化 / 付着性 (他6件)
【概要】本研究では、申請者らが発見した擬ポリロタキサンナノシート（PPRNS）の合成・構造・物性の研究を通じて、ナノシートの構造制御の支配因子を明らかにしただけでなく、PPRNS特有の新たな分解挙動を見出した。さらに、ナノシートの吸着特性やポリマーブラシとしての物性を詳細に検討したことで、PPRNSを吸着型ドラッグデリバリーシステムや新規ポリマーブラシなどとして応用する上での基盤的知見を得ることに成功した...
❏バイオ・ナノ界面における電気的相互作用の探索(25706012)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80443216)
【キーワード】ナノシート / ペプチド / 自己組織化 / グラフェン / 二硫化モリブデン (他7件)
【概要】本研究では、グラフェンや二硫化モリブデンに代表される２次元ナノシートを基板として使用し、その表面にペプチドの自己組織化構造を形成することによる、生体分子とナノシートの間の電気的相互作用について理解することを目的とした。まず、2次元ナノシート上におけるペプチドの自己組織化機構を理解するため原子間力顕微鏡を用いた観測を重点的に行なった。その結果、ペプチドの表面への吸着、拡散、自己組織化の各表面過程を分...
【工学】構造・機能材料：太陽電池 ／自己組織化を含む研究件
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
❏散逸過程により形成するフォトニック結晶を利用した新規光→化学エネルギー変換構造体(14703017)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】松下・I 祥子 独立行政法人理化学研究所, 散逸階層構造研究チーム, 研究員 (50342853)
【キーワード】色素増感 / 光電変換 / 自己組織化 / 自己集積 / 太陽電池 (他15件)
【概要】本研究は、散逸過程により作製される微粒子の規則構造を用いた光→化学エネルギー変換機能材料を作製することを目的としている。取り扱った散逸構造は、薄膜上の溶液に働く移流を利用して直径19nmから21μmの微粒子を集積する二次元コロイド結晶と言う構造体であり、作製条件により微粒子を一層、二層、三層と層数を作り分けることが出来るなどの特徴を持つ。この規則構造体の応用として、本プロジェクトではフォトニック結...
【工学】構造・機能材料：ナノファイバー ／自己組織化を含む研究件
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
❏セルロースナノフィブリルの水分散体を出発とする機能的な階層構造の形成(21780163)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90533993)
【キーワード】セルロース / ナノ材料 / 自己組織化 / 生体模倣 / ナノファイバー (他6件)
【概要】TEMPO触媒酸化を経て水中分散したセルロースナノフィブリルはネマチック液晶状に自己配列する。本研究では、水中で自己配列したナノフィブリルの集積プロセスを制御し、ハイドロゲル、エアロゲル、フィルム等のバルク材料を構築した。これらのバルク材料は、ナノフィブリルが自己配列した秩序構造を有しており、極めて優れた材料特性を発現した。 ...
【工学】構造・機能材料：電子・電気材料 ／自己組織化を含む研究件
❏モノアルキル鎖の棒状液晶分子を活用した高品質な有機トランジスタ材料の開発（国際共同研究強化）(15KK0183)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
【研究期間】2016 - 2019
【研究代表者】飯野 裕明 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (50432000)
【キーワード】モノアルキル鎖 / 液晶性有機半導体 / スメクチックE相 / バイレイヤー結晶構造 / モノレイヤー結晶構造 (他10件)
【概要】液晶性有機半導体の結晶構造変化による高移動度化の要因を探るべく、熱アニールによる結晶構造の変化やそれぞれの電荷輸送特性を調べた。液晶構造由来のモノレイヤー結晶構造からバイレイヤー結晶構造に変化することで、単結晶と同じバイレイヤー結晶構造を基板界面より形成した。さらに有機トランジスタでは適切な電極を利用することで接触抵抗が小さくなり、材料本来の移動度に近い高い移動度を示す有機トランジスタが作製できた...
❏電子機能を有する液晶／分子集合ナノファイバー複合体の構築(23245030)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70214377)
【キーワード】構造・機能材料 / 液晶 / 自己組織化 / 超分子化学 / ナノ材料 (他7件)
【概要】本研究プロジェクトでは、新しい電荷輸送性液晶物理ゲルの開発に焦点をあて、次に示す電子活性自己組織化材料を構築した：（１）スルホニル基の双極子相互作用による一次元組織化を活用した電場配向性カラムナー液晶の開発、Ｘ字分子構造を有するピレンオリゴチオフェン共役カラムナー液晶／水素結合性自己組織化ファイバーからなるホール伝導性液晶物理ゲルの創製およびメカノクロミック発光材料の構築、（３）磁性およびレドック...
❏純鉄スピンナノクラスター三次元自己組織化バルク材料の創製と超軟磁気特性の発現(23360132)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】小川 智之 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50372305)
【キーワード】電子・電気材料 / 純鉄 / スピンナノクラスター / 自己組織化 / 軟磁気特性
【概要】高飽和磁化純鉄スピンナノクラスター(Fe-SNC)、および、そのバルクサイズの自己組織化集合体の作製を行い、軟磁気特性の獲得を図った。その結果、表面吸着力の弱い界面活性剤を用いることで、bcc相の生成を促し、バルク値に匹敵する200emu/g以上の飽和磁化を有するFe-SNCの合成に成功した。また、Fe-SNC自己組織化集合体では、Fe-SNC間で働く磁気双極子相互作用の増強により保磁力が1.7O...
【工学】移動現象および単位操作：光学特性 ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【工学】総合工学：フォトニツク結晶 ／自己組織化を含む研究件
❏流動場および電磁場相互作用を用いたマイクロ周期構造の自己組織化的生成(21656021)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】自己組織化 / マイクロ結晶 / フォトニック結晶 / 電磁相互作用 / 流動相互作用 (他13件)
【概要】本研究では流体中に分散させた導体微粒子に対し、変動磁場を印加することにより粒子を回転させ、このとき粒子間に働く流体力学的な斥力と磁気モーメント間引力の制御により、デバイスなどに利用可能な高い秩序を持つ結晶構造を自己組織化的に実現する技術を確立することを目的とした。これによりフォトニック結晶や弾性波制御格子構造などのマイクロ周期構造の生成を目指して研究を行った。今年度は自己組織化的配列構造の作製に寄...
❏プログラム可能な自己組織化成長プロセスを用いた革新的機能を有する集積体の創製(20200004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】石川 正道 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60376952)
【キーワード】結晶成長 / DNAコンピューター / 自己組織化 / フォトニック結晶 / メタマテリアル (他11件)
【概要】核酸高分子による自己組織化原理に従って構造間結合のオン・オフをあらかじめプログラム可能なDNAプログラミングの手法とコロイド結晶成長理論に基づいて、革新的機能を有する新機能性薄膜を大面積、無欠陥に形成するプロセスを構築した。具体的には、電荷を有する基板上において荷電粒子(コロイド粒子、DNA集積体など)が対イオンを介して相互作用することによって、大面積かつ無欠陥の集積構造を発現することをはじめて明...
❏散逸過程により形成するフォトニック結晶を利用した新規光→化学エネルギー変換構造体(14703017)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】松下・I 祥子 独立行政法人理化学研究所, 散逸階層構造研究チーム, 研究員 (50342853)
【キーワード】色素増感 / 光電変換 / 自己組織化 / 自己集積 / 太陽電池 (他15件)
【概要】本研究は、散逸過程により作製される微粒子の規則構造を用いた光→化学エネルギー変換機能材料を作製することを目的としている。取り扱った散逸構造は、薄膜上の溶液に働く移流を利用して直径19nmから21μmの微粒子を集積する二次元コロイド結晶と言う構造体であり、作製条件により微粒子を一層、二層、三層と層数を作り分けることが出来るなどの特徴を持つ。この規則構造体の応用として、本プロジェクトではフォトニック結...
【工学】総合工学：結晶化 ／自己組織化を含む研究件
❏液体の階層的自己組織化とダイナミクス(21224011)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】田中 肇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)
【キーワード】液体 / 時空階層性 / 水の熱力学異常 / ガラス転移 / 液体・液体転移 (他9件)
【概要】液体状態は物質の基本状態の一つであるが、その基礎的理解は気体・固体に比べ大きく遅れてきた。我々は、液体の本性に関わる基本現象として液体・液体転移、ガラス転移、結晶化、水の特異性、非線形流動などに注目して研究を行った。その結果、これらすべての現象において液体の内包する時空階層性が大きな役割を果たすことが明らかとなった。これにより、従来の液体状態についての「乱雑かつ等方的な流体」という常識的描像によっ...
❏フォトニック結晶薄膜の高速製造とデバイス化(12555221)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】フォトニック結晶 / 自己組織化 / ナノ粒子 / レーザー / 光メモリー (他15件)
【概要】フォトニック結晶は、光の波長レベル(数百ナノメーター)の大きな構造周期を有する「結晶」で、21世紀の光情報化時代の基幹材料である。本展開研究では、1)生成機構の解明と高速製造と2)デバイス化に関する検討を行った。 1)生成機構の解明と高速製造 自然沈降法による三次元フォトニッククリスタル形成過程の最適化とメカニズム検討を行った。これらの知見をもとに薄膜化に関して離散要素法(Discrete Ele...
【工学】総合工学：半導体 ／自己組織化を含む研究件
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏半導体量ドットレーザの試作研究(10355004)
【研究テーマ】応用光学・量子光工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (30134638)
【キーワード】量子ドット / MOCVD / MBE / 半導体レーザ / 自己組織化 (他10件)
【概要】本研究は、研究代表者が長年取り組んできた量子ドットレーザについて、実用化を目指してその素子技術の確立を図ることを目的として遂行されている。 まず、InGaAs自己形成量子ドットについて、実用化に重要な光通信用波長帯である13.-1.5μm帯発光をめざして結晶成長の最適化を行った。その結果、世界で最も長い1.5mmの発光波長を実現することに成功した。これはGaAs上に成長したInAs量子ドットをGa...
【工学】総合工学：ナノ空間 ／自己組織化を含む研究件
❏自己集合化学とペプチド化学の協奏による人工酵素の創出(19H02697)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / ナノ空間 / フォールディング (他6件)
【概要】分子の集合体形成によって得られる様々なナノサイズの空隙(ナノ空間)を構築する自己集合化学と、アミノ酸配列に基づくペプチド鎖のとりうる配座とその機能解明を行うペプチド化学を融合させることにより、人工酵素の化学合成を目標に研究を実施している。すなわち、空間的に仕切られた人工のナノ空間内に、さまざまなアミノ酸側鎖や活性中心となる金属イオンを精密集積させた人工ナノ空間を独自に構築し、特異な化学反応場の構築...
❏π-スタッキングを駆動力とした芳香環ナノカプセルの光機能創成(26288033)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70372399)
【キーワード】ナノカプセル / 蛍光性 / ナノ空間 / スタッキング / 芳香環 (他11件)
【概要】本研究では、パイ－スタッキングを駆動力とした自己組織化により、水中で、種々の多環芳香族分子に囲まれたナノ空間を有する、蛍光性の「芳香環ナノカプセル」を構築することに成功した。また、その空間が持つ幅広い分子内包能を活用することで、様々な難溶性分子（フラーレンやカーボンナノチューブ、フタロシアニンなど）の内包による水溶化を達成した。さらに、蛍光性分子（DCMやナイルレッドなど）の内包により特異な光物性...
❏非平面多環芳香族炭化水素の包接による新奇物性と反応の開拓(14F04744)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2014-04-25 - 2016-03-31
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / 分子認識 / 芳香族分子 / ナノ空間
【概要】本研究は、非平面（ボウル型）の芳香族化合物を自己組織化ケージ内へ包接させることで、単独では見られないコンホメーションを誘起、特異な反応性や物性を解明することを目標としている。まず、代表的な非平面状の芳香族化合物であるコラニュレンを、１または２分子、自己組織化ケージへ包接させることで、単独では不安定な平面のコンホメーションを誘起させることを試みた。さまざまな形状の自己組織化ケージのうち、箱形のケージ...
【工学】総合工学：ナノ構造 ／自己組織化を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
【工学】総合工学：微粒子 ／自己組織化を含む研究件
❏レーザ照射によるSiマイクロピラーの高速生成と次世代Liイオン電池への応用探索(17K18833)
【研究テーマ】材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】閻 紀旺 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40323042)
【キーワード】リチウムイオン電池 / シリコン負極 / レーザ照射 / マイクロピラー / 単結晶シリコン (他13件)
【概要】現在電子機器の消費電力の増加やスマートハウス，電気自動車などへの応用に伴い，リチウムイオン電池の高容量化が求められている．一方，半導体分野でSiウエハの生産においてワイヤソーによるインゴットの切断の際粒度がμmオーダーのSi粉末が切りくずとして大量に排出されいる．本研究では，銅箔上へ塗布された廃Si粉末へのナノ秒パルスレーザ照射を行った．その結果，Siマイクロピラーの形成に成功し，レーザフルエンス...
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏散逸過程により形成するフォトニック結晶を利用した新規光→化学エネルギー変換構造体(14703017)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】松下・I 祥子 独立行政法人理化学研究所, 散逸階層構造研究チーム, 研究員 (50342853)
【キーワード】色素増感 / 光電変換 / 自己組織化 / 自己集積 / 太陽電池 (他15件)
【概要】本研究は、散逸過程により作製される微粒子の規則構造を用いた光→化学エネルギー変換機能材料を作製することを目的としている。取り扱った散逸構造は、薄膜上の溶液に働く移流を利用して直径19nmから21μmの微粒子を集積する二次元コロイド結晶と言う構造体であり、作製条件により微粒子を一層、二層、三層と層数を作り分けることが出来るなどの特徴を持つ。この規則構造体の応用として、本プロジェクトではフォトニック結...
【工学】総合工学：界面 ／自己組織化を含む研究件
❏動的ポリマーブラシの形成ダイナミクス(15H03862)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】横山 英明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80358316)
【キーワード】ポリマーブラシ / 自己組織化 / ブロックコポリマー / 水界面 / 高分子構造・物性 (他10件)
【概要】動的ポリマーブラシは、NRでは追跡の困難な短い時間スケールで形成することが予想されるため、時間分解能が高く、高感度の測定が可能なQuartz CrystalResonator (QCR)により、水／ポリマー界面での動的ポリマーブラシ形成を追跡した。水中での水晶発振の複素周波数変化は、動的ポリマーブラシの粘度に敏感であり、低濃度から急激に増加する性質を示すため、動的ポリマーブラシの生成をより高感度に...
❏ポルフィリンJ会合体の階層構造と光電子機能(14655354)
【研究テーマ】高分子構造物性(含繊維)
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (50216511)
【キーワード】ポルフィリン / J会合体 / 自己組織化 / 分子集合体 / 階層構造 (他13件)
【概要】ポルフィリンJ会合体は、光合成の光捕集を担うクロロフィル集合体の光エネルギー移動とも関連し興味がもたれる。われわれは、プロトン化した非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体が、界面で自己組織化しJ会合体を生じることを明らかにした。今年度は、気-液界面に生じたJ会合体の構造と物性について検討した。 非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体の塩化メチレン溶液に硫酸水溶液を加えると液-液界面にJ会合体ナノ結...
【工学】総合工学：高分子材料 ／自己組織化を含む研究件
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
❏シングルドメインソフトマターが拓く新構造と物性に関する研究(17H01034)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70281970)
【キーワード】分子自己集合 / シングルドメイン / ソフトマター / 液晶 / 高分子材料 (他10件)
【概要】分子凝縮相に関する既存概念では説明できない性質を示す構造、相挙動、および分子集団運動を示す、複数の新たなソフトマターを発見した。特に、加熱溶融して冷却するだけで、液滴のような形状でありながら単結晶様構造を形成し、見かけ上三次元構造規則性を保持したまま流動するキラル分子集合体を見いだし、さらに分子のキラリティーと集団運動の相関に関する新知見も得た。分子自己集合場の開発においては、音波浮遊装置を開発し...
❏超分子液晶のナノ構造を活用する高分子分離膜の開発(26810112)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶高分子 / ブルー相 / キラル液晶 / 自己集合 / 液晶 (他10件)
【概要】液晶の自己組織化ナノ構造を活用した規則構造を有する高分子材料は様々な機能性材料となることが期待される。本研究では、ブルー相構造規則構造を形成する液晶高分子および超分子液晶を開発した。新規に開発した重合性ネマチック液晶および超分子ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相を発現させた。さらに重合性のブルー相について光重合を行うことにより、安定なブルー相構造を有する高分子膜を作製した。得ら...
【工学】総合工学：先端機能デバイス ／自己組織化を含む研究件
❏2次元有機・無機材料を用いたMIS界面創出とノーマリオフMoS2 FETの実現(17K14662)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】TMDC / FET / 自己組織化 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス (他7件)
【概要】本研究の目的は2次元有機/無機材料界面の制御による二硫化モリブデン（MoS2）電界効果トランジスタ（FET）の閾値電圧(Vth)調整と正のVth動作を実証する事である。ゲート電極に白金（Pt）金属を用い、酸化アルミニウム（AlOx）表面への自己組織化有機単分子膜（SAM）形成によって界面トラップを抑制し正のVth(0.15V)を実証した。Ptゲート電極はアルミニウム（Al）ゲート電極と比較して正の...
❏自己組織化単分子膜を用いたMIS界面設計と新機能ナノ電子デバイスへの応用展開(15H06204)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2017-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】自己組織化単分子膜 / 二硫化モリブデン / 電界効果トランジスタ / 界面特性 / 自己組織化 (他10件)
【概要】自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer:SAM)をゲート絶縁膜に用いたゲート絶縁膜技術を確立し、新機能を有する電子デバイス開拓に向けた異種材料の界面設計に関する研究を行った。ゲート絶縁膜は酸素プラズマによって形成したアルミニウム酸化膜とホスホン酸SAMの2層構造からなる。極薄膜厚かつ高い絶縁性を有する自己組織化単分子膜をゲート絶縁膜に用いることで、2V駆動のMoS2 ...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【工学】総合工学：機械工作・生産工学 ／自己組織化を含む研究件
❏リアルタイム顕微鏡観察に基づく磁性流体を用いた力伝達デバイスの性能向上設計(26630020)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】長藤 圭介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50546231)
【キーワード】磁性 / 自己組織化 / 機械要素 / 機械工作・生産工学 / 流体工学
【概要】磁性粒子が溶媒に含まれる流体（以下，磁性流体）を用いたトルク伝達デバイスは，小形化・高性能化が求められている．本研究の目的は，磁性流体のせん断応力を向上するために，クラスタ形成・破断・すべり現象を，リアルタイム顕微鏡観察および個別要素法解析で現象を把握することである． 2枚の円板磁極を回転させながら磁場をかけ，隙間でクラスタを形成・破断・すべり現象を起こす磁性粒子を側面から高速度カメラを用いて観察...
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
【工学】総合工学：機能性材料 ／自己組織化を含む研究件
❏マイクロファイバの自己折り畳みによる複合ゲル３次元構造構築(15H05513)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30548681)
【キーワード】自己折りたたみ / 刺激応答性ゲル / マイクロ流体デバイス / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他8件)
【概要】本研究の目的は，外部刺激により変形可能な刺激応答性ハイドロゲルをマイクロファイバ状に成形し，マイクロファイバの自己折りたたみにより複雑な３次元構造を形成する技術を確立することである．マイクロ流体デバイスを利用し，一部分が膨潤・収縮する機能を持つ機能性マイクロファイバ形状を構築した．このマイクロファイバを温度およびpHで刺激することにより，伸縮をするスプリング型のソフトアクチュエータや送液可能なチュ...
❏自律機能を有する高分子材料を用いた新技術創成(15H02198)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / 機能性材料 / 自励振動 / 自己組織化 / 生体模倣 (他13件)
【概要】生体の種々の自己組織化現象の化学モデルにもなっている振動反応（BZ反応）をポリマーネットワークの周期的体積変化や力学物性変化に変換することにより、心筋のように外部刺激のon-offなしに自ら周期的な膨潤収縮振動を起こす自励振動ゲルを開発した。高分子鎖の伸縮振動、ミセルやベシクルの凝集崩壊振動やそれに伴うゾルゲル振動、バルクゲルの体積振動や蠕動運動など、様々な階層スケールでの自励振動現象を発現するこ...
❏超分子液晶のナノ構造を活用する高分子分離膜の開発(26810112)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶高分子 / ブルー相 / キラル液晶 / 自己集合 / 液晶 (他10件)
【概要】液晶の自己組織化ナノ構造を活用した規則構造を有する高分子材料は様々な機能性材料となることが期待される。本研究では、ブルー相構造規則構造を形成する液晶高分子および超分子液晶を開発した。新規に開発した重合性ネマチック液晶および超分子ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相を発現させた。さらに重合性のブルー相について光重合を行うことにより、安定なブルー相構造を有する高分子膜を作製した。得ら...
【工学】総合工学：マイクロマシン ／自己組織化を含む研究件
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
❏非平衡場を利用したマイクロハイドロゲルの時空間動的セルフアセンブリ(24651159)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】自己組織化 / 自律システム / マイクロマシン / マイクロ流体 / 生物物理 (他8件)
【概要】従来の自己組織化システムは，系の安定点に収束させることで，ある構造を構築する“self-assembly”を利用したものが一般的であったが，この場合，結晶などの均一な構造を作ることが限界であり，生命システムなどの複雑で自律的なシステムを構築することができなかった．本研究では，動的な自己組織化としての“self-organization”を目指して研究を行った．すなわち，非平衡環境下で，分子のスケー...
❏流動場および電磁場相互作用を用いたマイクロ周期構造の自己組織化的生成(21656021)
【研究テーマ】応用物理学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00215584)
【キーワード】自己組織化 / マイクロ結晶 / フォトニック結晶 / 電磁相互作用 / 流動相互作用 (他13件)
【概要】本研究では流体中に分散させた導体微粒子に対し、変動磁場を印加することにより粒子を回転させ、このとき粒子間に働く流体力学的な斥力と磁気モーメント間引力の制御により、デバイスなどに利用可能な高い秩序を持つ結晶構造を自己組織化的に実現する技術を確立することを目的とした。これによりフォトニック結晶や弾性波制御格子構造などのマイクロ周期構造の生成を目指して研究を行った。今年度は自己組織化的配列構造の作製に寄...
【工学】総合工学：ナノ加工 ／自己組織化を含む研究件
❏構造色によるマルチフィジックスセンサーの実証(15K13320)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】Biomimetics / MEMS / NEMS / Biosensor / Photonic sensor (他15件)
【概要】波長160nm以下の高いエネルギーを有する真空紫外光によって改質した表面をコンタクトすることにより，PDMS，COP，PMMA，PCといった，一般的な光学プラスチックを相互に接合する手法の実証を行い，いくつかの同種・異種の組み合わせでの接着の実証に成功した。　さらに，FTIRやTOF-SIMSなどの表面分析から接合のメカニズム解明に取り組み，真空紫外光照射により表面にOH基が導入されることから，表...
❏ナノ構造の創製とその機能化に関する研究(19206016)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】石原 直 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00422329)
【キーワード】ナノメカニクス / 三次元ナノ構造 / ナノ振動子 / センシングデバイス / ナノ加工 (他20件)
【概要】21世紀の先端ハードウエア技術(先端ものつくり)の根幹を支えるナノテクノロジーは,ナノ構造が発現する新たな物性を利用して新しい"もの"を創造することが重要なポイントである.本研究では,ナノテク時代の機械工学「ナノメカニクス」を開拓することを目標に,三次元ナノメカニカル構造としてナノ振動子を取り上げ,振動子の設計法,三次元ナノ構造作製技術の開発,機械振動測定法の開発と共振特性の解明,...
【工学】総合工学：微細加工 ／自己組織化を含む研究件
❏脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製(15K04620)
【研究テーマ】ナノ材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 結晶成長 / マイクロ・ナノデバイス / 脱濡れ (他6件)
【概要】汎用性の高いスパッタ法により成膜した薄膜の脱濡れ（熱凝集）現象を用いて、特異な形状や良質な結晶構造を有する多種・多様な自己組織化機能性ナノ材料を作製した。我々は、機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる薄膜層を導入することで自己組織化を促進させ、良質な薄膜構造を発生させる、低コストなボトムアップ型のナノ材料創製技術を開発した。本手法を用いて、我々はナノ材料の形や大きさに関してより緻密な制御を行うと...
❏二層凝集現象を用いた自己組織化ナノ構造薄膜の作製とその応用(24560874)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 微細加工 / 脱濡れ / 熱凝集 (他9件)
【概要】二層（シード層促進）凝集現象を用い、自己組織化金属ナノ構造薄膜をスパッタ法により作製した。基板とAuやAg層の間に薄い金属シード層（Ti、Fe等）を挿入することで、熱凝集が促進され、良質なナノ構造（ドットやロッド）が形成されることを実証した。二層凝集法を用いると、 (1)薄膜と基板との付着力向上、(2)凝集温度の減少、(3)エピタキシャル成長の促進、(4)基板対称性を反映したナノ構造の形成がなされ...
❏ＰＯＳＳ含有ブロック共重合体の自己組織化構造解析と方形状超微細ナノパターンの創成(24550131)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】早川 晃鏡 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (60357803)
【キーワード】ブロック共重合体 / ナノパターン / 階層構造 / シルセスキオキサン / 微細加工 (他7件)
【概要】一分子中に数多くのケイ素を含有するかご形シルセスキオキサン（POSS）を含有する新規高分子ブロック共重合体の合成を行い、詳細な高次構造解析を実施することで階層構造を明らかにした。分子間相互作用に基づく分子構造と階層構造の形をデザインし、精密な高分子合成を駆使することによって、ブロック共重合体の階層構造を利用する方形状超微細ナノパターンの創成に向けた研究基盤を確立した。 ...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／自己組織化を含む研究件
❏2次元有機・無機材料を用いたMIS界面創出とノーマリオフMoS2 FETの実現(17K14662)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】TMDC / FET / 自己組織化 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス (他7件)
【概要】本研究の目的は2次元有機/無機材料界面の制御による二硫化モリブデン（MoS2）電界効果トランジスタ（FET）の閾値電圧(Vth)調整と正のVth動作を実証する事である。ゲート電極に白金（Pt）金属を用い、酸化アルミニウム（AlOx）表面への自己組織化有機単分子膜（SAM）形成によって界面トラップを抑制し正のVth(0.15V)を実証した。Ptゲート電極はアルミニウム（Al）ゲート電極と比較して正の...
❏モノアルキル鎖の棒状液晶分子を活用した高品質な有機トランジスタ材料の開発（国際共同研究強化）(15KK0183)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
【研究期間】2016 - 2019
【研究代表者】飯野 裕明 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (50432000)
【キーワード】モノアルキル鎖 / 液晶性有機半導体 / スメクチックE相 / バイレイヤー結晶構造 / モノレイヤー結晶構造 (他10件)
【概要】液晶性有機半導体の結晶構造変化による高移動度化の要因を探るべく、熱アニールによる結晶構造の変化やそれぞれの電荷輸送特性を調べた。液晶構造由来のモノレイヤー結晶構造からバイレイヤー結晶構造に変化することで、単結晶と同じバイレイヤー結晶構造を基板界面より形成した。さらに有機トランジスタでは適切な電極を利用することで接触抵抗が小さくなり、材料本来の移動度に近い高い移動度を示す有機トランジスタが作製できた...
❏動的ポリマーブラシの形成ダイナミクス(15H03862)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】横山 英明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80358316)
【キーワード】ポリマーブラシ / 自己組織化 / ブロックコポリマー / 水界面 / 高分子構造・物性 (他10件)
【概要】動的ポリマーブラシは、NRでは追跡の困難な短い時間スケールで形成することが予想されるため、時間分解能が高く、高感度の測定が可能なQuartz CrystalResonator (QCR)により、水／ポリマー界面での動的ポリマーブラシ形成を追跡した。水中での水晶発振の複素周波数変化は、動的ポリマーブラシの粘度に敏感であり、低濃度から急激に増加する性質を示すため、動的ポリマーブラシの生成をより高感度に...
【工学】総合工学：生体システム ／自己組織化を含む研究件
❏運動・行動制御の自己組織化と機能形成に関する研究(06452253)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】伊藤 宏司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30023310)
【キーワード】運動制御 / 自己組織化 / 機能形成 / 冗長自由度 / 生体システム (他8件)
【概要】身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている。そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしている。本研究では、生体が長い期間を通じて獲得した精緻で柔軟な運動制御機能...
❏植物の相互コミュニケ-ションに関する情報システム論的研究(02805030)
【研究テーマ】機械力学・制御工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990 - 1991
【研究代表者】三輪 敬之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10103615)
【キーワード】コミュニケ-ション / 生体システム / 生体電位 / 環境情報 / 形態形成場 (他8件)
【概要】情報システム論的な観点から,植物の相互コミュニケ-ションについて調べることを目的とし,申請書実施計画にそって研究を行なった.試作した100chの格子状電極,ならびに振動電極による全自動2次元電位分布計測装置を用いることにより,ニンジンのカルス細胞塊や小豆,カイワレ大根,車軸藻節間細胞などを対象に,発生,分化,生長などの形態形成と環境の関係,さらに車軸藻相互間や根相互間における関係を調べた.主たる結...
【工学】総合工学：結晶 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出(20K21121)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】生体材料 / ペプチド / 自己組織化 / 自己組織化ペプチド / 結晶 (他9件)
【概要】本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン...
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏ナノ秩序構造を有する液晶を活用する高機能イオン輸送材料の開発(19205017)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】液晶 / 結晶 / 自己組織化 / ナノ相分離 / イオン液体 (他10件)
【概要】液体のような流動性と結晶のような秩序構造を兼ね備えた液晶の特徴をうまく活用することにより、リチウムイオン電池の電解質としての応用が期待されるイオンを高効率で輸送する新しいナノ材料を開発した。分子の形と分子間相互作用をデザインし、有機化学合成を駆使することで、一次元から三次元のナノイオンチャンネル構造を形成する機能性液晶材料を創製した。 ...
【工学】総合工学：原子間力顕微鏡 ／自己組織化を含む研究件
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／自己組織化を含む研究件
❏金属および絶縁薄膜上のジアリールエテン単一分子の光異性化の検証(23760041)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】清水 智子 独立行政法人物質・材料研究機構, 極限計測ユニット, 主任研究員 (00462672)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / フォトクロミック分子 / 表面吸着 / 自己組織化 / ジアリールエテン (他9件)
【概要】分子スイッチ素子として期待されるジアリールエテンの吸着構造や電子状態、熱安定性や光反応性を調べるため、走査トンネル顕微鏡と非接触原子間力顕微鏡の測定を単分子レベルで行った。まず銅と金基板へ分子を吸着させると熱安定性が失われ、溶液中や単結晶状態とは反対に閉環体のほうが安定となること、原因が金属-分子間の電荷移動による分子のイオン化であることを明らかにした。二つ目に、NaCl絶縁薄膜と分子は化学反応し...
❏ラジカル／イオン含有ブロック共重合体の自己組織化と有機デバイスへの展開(23550139)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】須賀 健雄 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (10409659)
【キーワード】ミクロ相分離 / ブロック共重合体 / ラジカル / イオン液体 / 精密重合 (他11件)
【概要】有機ラジカルの迅速かつ安定な「電荷授受」能と、イオン液体の「電荷補償」能に着眼し、(a)精密重合によるブロック共重合体の合成、および(b)イオン液体をキャリアとした機能分子の自己集積化、の2つの手法でミクロ相分離した高分子薄膜に機能部位を精密に配置、組み込むことに成功した。特にミクロ相分離構造(モルフォロジー、配向性)、ラジカル／イオン部位の配置とメモリ特性(一回or繰り返し書込み可)との相関を明...
【工学】総合工学：運動制御 ／自己組織化を含む研究件
❏知覚－運動スキルの組織化を促すエナクティブな情報環境の構築(24650382)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】工藤 和俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (30302813)
【キーワード】運動スキル / リズム / 自己組織化 / 自己生成情報 / 運動制御
【概要】本研究では、スポーツ・ダンス・音楽演奏という具体的なフィールドにおける知覚－運動の相互作用に着目し、身体運動の組織化を促すエナクティブ（enactive）な環境を同定することを試みた。その結果、野球のバッティング動作、鍵盤楽器の演奏動作、およびリズミカルなダンス動作に関して、初心者の運動を制約している要因が明らかになり、さらにダンス動作に関しては、自己生成した知覚/運動情報がエナクティブな情報とし...
❏運動・行動制御の自己組織化と機能形成に関する研究(06452253)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】伊藤 宏司 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30023310)
【キーワード】運動制御 / 自己組織化 / 機能形成 / 冗長自由度 / 生体システム (他8件)
【概要】身体の巧みな運動・行動は、筋骨格系・脊髄のインピーダンス可変機構、およびそれらを操る高度な内部制御機構に支えられている。そこでは、フィードバックを主体とするサーボ制御・適応制御の上位機構として、外部環境の特性やそれらとの相互作用を自己組織的に表現した内部モデル及びそれらに基づくフィードフォワード制御機構が中心的な役割を果たしている。本研究では、生体が長い期間を通じて獲得した精緻で柔軟な運動制御機能...
【工学】総合工学：非線形振動 ／自己組織化を含む研究件
❏共通揺らぎによる非線形系のコヒーレンス生成機構の解明(22684020)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】中尾 裕也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40344048)
【キーワード】非線形ダイナミクス / 確率過程 / リズム現象 / 同期現象 / 揺らぎ (他12件)
【概要】実世界には自律的なダイナミクスを示す様々な要素が存在する。特に、自律的なリズムを生成する非線形振動子は、物理、化学、生物、および各種の工学系に多くの例がある。周期外力を受けた振動子が外力に同期することや、相互作用する振動子間に相互同期が生じることはよく知られているが、近年、振動子に共通の確率的に揺らぐ外力を与えた場合にも、振動子間に同期やコヒーレンスが生じることが分かりつつある。本研究ではその生成...
❏揺動外力による非線形ダイナミカルシステムの同期と制御(19760253)
【研究テーマ】通信・ネットワーク工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】中尾 裕也 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40344048)
【キーワード】非線形理論 / 回路 / 非線形振動 / 同期現象 / 自己組織化 (他7件)
【概要】自律的な非線形振動を示す非線形システムに、一定の入力ではなく時間的に変動する共通入力を与えると、系の出力の再現性が向上することや、複数の系が同期することが知られている。この現象を解明するために、リミットサイクル振動子に対する位相縮約理論をはじめとする非線形動力学や確率過程の手法を用いて詳細な理論解析を行った。また、非線形系振動を示す電気回路を用いた実験によって理論的予言を定量的に検証した。 ...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【工学】総合工学：バイオセンサー ／自己組織化を含む研究件
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏構造色によるマルチフィジックスセンサーの実証(15K13320)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】Biomimetics / MEMS / NEMS / Biosensor / Photonic sensor (他15件)
【概要】波長160nm以下の高いエネルギーを有する真空紫外光によって改質した表面をコンタクトすることにより，PDMS，COP，PMMA，PCといった，一般的な光学プラスチックを相互に接合する手法の実証を行い，いくつかの同種・異種の組み合わせでの接着の実証に成功した。　さらに，FTIRやTOF-SIMSなどの表面分析から接合のメカニズム解明に取り組み，真空紫外光照射により表面にOH基が導入されることから，表...
【工学】総合工学：バイオミメティクス ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏構造色によるマルチフィジックスセンサーの実証(15K13320)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】Biomimetics / MEMS / NEMS / Biosensor / Photonic sensor (他15件)
【概要】波長160nm以下の高いエネルギーを有する真空紫外光によって改質した表面をコンタクトすることにより，PDMS，COP，PMMA，PCといった，一般的な光学プラスチックを相互に接合する手法の実証を行い，いくつかの同種・異種の組み合わせでの接着の実証に成功した。　さらに，FTIRやTOF-SIMSなどの表面分析から接合のメカニズム解明に取り組み，真空紫外光照射により表面にOH基が導入されることから，表...
❏時空間構造を持つ高分子材料系の構築(22245037)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / バイオミメティックス / 振動反応 / 機能性材料 / 自己組織化
【概要】心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい自励振動ゲルを開発した。化学振動反応であるBZ反応をゲル内で引き起こし、その化学エネルギーを力学エネルギーに変換する分子設計を行うことによりゲルの周期的な膨潤収縮振動や高分子鎖の周期的形態変化を生み出すことに成功した。さらに生体模倣アクチュエータ、自律物質輸送システム、自励振動ポリマーブラシ表面、周期的粘弾性変化を伴う機能性流体など...
【工学】総合工学：コロイド ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏ソフトマテリアルの自律性を支配するイオン液体の役割(15H05758)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】渡邉 正義 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60158657)
【キーワード】イオン液体 / ゲル / ソフトマテリアル / 自律性 / 自己集合 (他12件)
【概要】高分子ゲル・コロイドなどのソフトマテリアルは、その構成成分のほとんどが液体である。このことが物質内の大きな内部自由度を生み、外部刺激の微細な変化に応答して的確に機能するスマートマテリアルとしての期待も大きい。本研究では、これらソフトマテリアルの自律性は液体の構造形成性にその根源があるとの視点から、液体としてイオン液体を選択し、自律性に及ぼす液体の構造形成性・階層性の影響を明らかにすることを目的とし...
❏自発的界面張力変動が生じる物質の特定および本現象の解明(21750024)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50342853)
【キーワード】表面・界面物性 / コロイド / 非平衡 / 非線形 / 自己組織化 (他9件)
【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...
【工学】総合工学：炭酸カルシウム ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏人工タンパク質による炭酸カルシウム/高分子複合体の構築と構造制御(17655048)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】物が鉱物を作ることをバイオミネラリゼーションという。代表的なバイオミネラルとして歯や骨、貝殻真珠層や甲殻類の外骨格などがある。我々は本研究において甲殻類(アメリカザリガニ)の外骨格より単離した石灰化に関与するタンパクCAP-1を用いて人工的に炭酸カルシウム/キチン複合体の作製およびその配向制御に成功した。CAP-1の存在下、キチンマトリクス上に炭酸カルシウム結晶を成長させると、一軸に配向した薄膜結...
❏光機能性パターン構造を有する炭酸カルシウム/高分子複合体の構築(15655038)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...
【工学】総合工学：金属酸化物 ／自己組織化を含む研究件
❏新規熱電変換材料創製に資する無機材料合成技術の開発(19H00833)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (90130872)
【キーワード】ナノ多孔体 / 熱電変換材料 / 金属酸化物 / 鋳型合成法 / 自己組織化 (他8件)
【概要】金属酸化物系熱電変換材料の性能向上に向けたナノ多孔体の設計指針を確立すべく、ナノ多孔体の合成技術開発を推進した。種々の金属酸化物について組成・細孔構造・細孔径・細孔壁の結晶性などの熱電変換性能に関与するファクターを同時に制御することに成功した。これにより、細孔構造と熱伝導率・電気伝導率の相関に関する知見を深めることができ、従来は困難であった熱伝導率と電気伝導率の独立した制御がナノ構造制御によって実...
❏無機ナノ構造体の精密合成とその熱電変換特性(26248060)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】メソポーラス物質 / 熱電変換材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成法 / 熱電材料 (他8件)
【概要】本研究課題では、無機熱電材料におけるナノ構造化の寄与を検討すべく、無機ナノ構造体の精密合成とその特性評価を行った。Biナノワイヤは直径を10 nm以下までの微細化による、熱電性能の劇的向上が理論的に予測されている。本研究では、Biナノワイヤの直径を6-9 nmの範囲での制御に成功した。また、フォノンの選択的散乱を実現すべく、細孔が規則的に配列したメソポーラスNbドープTiO2を作製し、メソ細孔の付...
【工学】総合工学：界面張力 ／自己組織化を含む研究件
❏有機アクティブマターの協同現象と履歴現象(16H04032)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
【キーワード】駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 (他15件)
【概要】化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が...
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
【工学】総合工学：セオライト ／自己組織化を含む研究件
❏ナノポアを有するシロキサン系分子合成と機能開拓(15H03879)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シリカ / ナノ空間材料 / 環状シロキサン / 自己組織化 / かご型シロキサン (他8件)
【概要】本研究では、分子内にナノレベルの空間を有する新しいシロキサン系分子を創出し、その内部空間を活かした応用展開について検討した。大環状シロキサンにアルコキシシリル基を導入し、加水分解・重縮合反応によって環構造を保持したシロキサン材料を作製し、ガス分離膜として機能することを示した。また、環状シロキサンを自己組織化によって配列制御する手法を確立した。さらに、かご型シロキサン分子を連結制御することで、ゼオラ...
❏Step-by-Step合成法の開発による新規ゼオライトの創出と応用(20360355)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40203731)
【キーワード】ゼオライト / マイクロポーラス / 水熱合成 / 構造規定剤 / 種結晶添加法 (他6件)
【概要】本研究課題では、有機鋳型分子と無機物質の相互作用の制御と合成プロセスのシステム化を組み合わせることでStep-by-Step合成法を開発し、広範な応用が期待される新規マイクロポーラス結晶の合成について検討した。ケージ状のシロキサンユニットを原料とし、層状結晶を中間体とする合成ルートにより純シリカSOD型ゼオライトの合成に成功した。また、種結晶を用いることにより、有機鋳型分子を用いずにMTW型やBE...
❏分子設計に基づく結晶性シリカメソ多孔体材料の創製(19750169)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】下嶋 敦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (90424803)
【キーワード】メソ多孔体 / ゼオライト / 自己組織化 / 有機シラン / 両親媒性分子
【概要】本研究課題では、有機シラン系、あるいは有機系構造規定剤の分子設計により、メソスケール(2-50 nm)の細孔と結晶性の骨格をもつシリカ系多孔体の合成について検討を行った。1)二重四員環構造のシリカクラスターの有機誘導体、2)非イオン性界面活性剤のシリル化誘導体、3)ベンゼン環をコアとするディスク状界面活性剤を用いた各系より、ユニークな構造的特徴を有する新規多孔体の合成に成功した。 ...
【工学】総合工学：ナノ粒子 ／自己組織化を含む研究件
❏エントロピー誘起相互作用による自己組織化ソフトマテリアルの創製(20K05623)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】浅井 誠 慶應義塾大学, グローバルリサーチインスティテュート(三田), 特任教授 (80609941)
【キーワード】コロイド / ナノ粒子 / 高分子 / 自己組織化 / 分子動力学 (他10件)
【概要】フォトニック結晶の分野では、自発的に形成される様々な結晶構造を実現するためのフレームを開発することが中心的な課題の1つとなっている。特に簡単な方法として、コロイド結晶を用いる方法があるが、コロイド結晶のバリエーションは限られており、その構造は壊れやすい。そこで、本研究では強靭な結晶構造を形成する可能性を持つPGNPに着目する。具体的には、本研究では高分子グラフトナノ粒子（PGNP）の多形構造を予測...
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏レーザ照射によるSiマイクロピラーの高速生成と次世代Liイオン電池への応用探索(17K18833)
【研究テーマ】材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】閻 紀旺 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40323042)
【キーワード】リチウムイオン電池 / シリコン負極 / レーザ照射 / マイクロピラー / 単結晶シリコン (他13件)
【概要】現在電子機器の消費電力の増加やスマートハウス，電気自動車などへの応用に伴い，リチウムイオン電池の高容量化が求められている．一方，半導体分野でSiウエハの生産においてワイヤソーによるインゴットの切断の際粒度がμmオーダーのSi粉末が切りくずとして大量に排出されいる．本研究では，銅箔上へ塗布された廃Si粉末へのナノ秒パルスレーザ照射を行った．その結果，Siマイクロピラーの形成に成功し，レーザフルエンス...
【工学】総合工学：シリカ ／自己組織化を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏自己修復機能を有するシリカメソ構造体の設計(16K14097)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / メソ構造体 / 自己修復 / 有機シロキサン (他7件)
【概要】自己修復材料は様々な分野への応用が期待されている。本研究では、ラメラ構造のシリカ系薄膜および有機シロキサン系薄膜の自己修復挙動を調査した。シリカ系薄膜では、サブマイクロメートル幅のクラックが室温、高湿度条件下で自発的に修復され、吸湿によるラメラ構造の膨潤がクラック閉塞の駆動力であることが明らかとなった。また、ラメラ構造の有機シロキサン系薄膜では、より幅の広いクラックや基板から剥がれた箇所の修復も確...
❏ナノポアを有するシロキサン系分子合成と機能開拓(15H03879)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】シリカ / ナノ空間材料 / 環状シロキサン / 自己組織化 / かご型シロキサン (他8件)
【概要】本研究では、分子内にナノレベルの空間を有する新しいシロキサン系分子を創出し、その内部空間を活かした応用展開について検討した。大環状シロキサンにアルコキシシリル基を導入し、加水分解・重縮合反応によって環構造を保持したシロキサン材料を作製し、ガス分離膜として機能することを示した。また、環状シロキサンを自己組織化によって配列制御する手法を確立した。さらに、かご型シロキサン分子を連結制御することで、ゼオラ...
【工学】総合工学：結晶成長 ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏デザインされた異方性ナノブロックによる秩序配列マテリアルの構築と機能開拓(16H02398)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集合 / 自己組織化 / ナノ粒子 / 機能性酸化物 / イオン導電性 (他9件)
【概要】サイズと形状のそろったナノブロックは，その分散液の蒸発に伴う移流集積現象によって配向配列体を形成する．本研究では，この自己集積現象を巧みに利用し，集積条件を最適化することで，ナノキューブやナノ直方体などの矩形ナノブロックをビルディングユニットとして，様々な種類の一次元・二次元・三次元秩序配列をマイクロ～ミリメートルスケールの広範囲にわたって方位選択的に作製することを可能とした．ナノブロックは有機分...
❏脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製(15K04620)
【研究テーマ】ナノ材料工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】神子 公男 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80334366)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 結晶成長 / マイクロ・ナノデバイス / 脱濡れ (他6件)
【概要】汎用性の高いスパッタ法により成膜した薄膜の脱濡れ（熱凝集）現象を用いて、特異な形状や良質な結晶構造を有する多種・多様な自己組織化機能性ナノ材料を作製した。我々は、機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる薄膜層を導入することで自己組織化を促進させ、良質な薄膜構造を発生させる、低コストなボトムアップ型のナノ材料創製技術を開発した。本手法を用いて、我々はナノ材料の形や大きさに関してより緻密な制御を行うと...
【工学】総合工学：自己集積 ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏自発的界面張力変動が生じる物質の特定および本現象の解明(21750024)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50342853)
【キーワード】表面・界面物性 / コロイド / 非平衡 / 非線形 / 自己組織化 (他9件)
【概要】本研究テーマは、自発的界面張力変動が生じる物質の特定を、本変動現象の解明と共に行うことである。本研究の大きな成果として、(1)飽和ヨウ化カリウム・ヨウ素ニトロベンゼン溶液/カチオン性界面活性剤水溶液系の、クロロベンゼン添加による自発界面変動現象が解明(2)飽和NaClおよびZnCl2ニトロベンゼン溶液/1mMトリメチルステアリルアンモニウムクロリド水溶液系、すなわちヨウ素を使わない系での自発変動の...
❏散逸過程により形成するフォトニック結晶を利用した新規光→化学エネルギー変換構造体(14703017)
【研究テーマ】構造・機能材料
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】松下・I 祥子 独立行政法人理化学研究所, 散逸階層構造研究チーム, 研究員 (50342853)
【キーワード】色素増感 / 光電変換 / 自己組織化 / 自己集積 / 太陽電池 (他15件)
【概要】本研究は、散逸過程により作製される微粒子の規則構造を用いた光→化学エネルギー変換機能材料を作製することを目的としている。取り扱った散逸構造は、薄膜上の溶液に働く移流を利用して直径19nmから21μmの微粒子を集積する二次元コロイド結晶と言う構造体であり、作製条件により微粒子を一層、二層、三層と層数を作り分けることが出来るなどの特徴を持つ。この規則構造体の応用として、本プロジェクトではフォトニック結...
【工学】総合工学：レーザー ／自己組織化を含む研究件
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
❏フォトニック結晶薄膜の高速製造とデバイス化(12555221)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】フォトニック結晶 / 自己組織化 / ナノ粒子 / レーザー / 光メモリー (他15件)
【概要】フォトニック結晶は、光の波長レベル(数百ナノメーター)の大きな構造周期を有する「結晶」で、21世紀の光情報化時代の基幹材料である。本展開研究では、1)生成機構の解明と高速製造と2)デバイス化に関する検討を行った。 1)生成機構の解明と高速製造 自然沈降法による三次元フォトニッククリスタル形成過程の最適化とメカニズム検討を行った。これらの知見をもとに薄膜化に関して離散要素法(Discrete Ele...
【工学】総合工学：階層構造 ／自己組織化を含む研究件
❏ＰＯＳＳ含有ブロック共重合体の自己組織化構造解析と方形状超微細ナノパターンの創成(24550131)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】早川 晃鏡 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (60357803)
【キーワード】ブロック共重合体 / ナノパターン / 階層構造 / シルセスキオキサン / 微細加工 (他7件)
【概要】一分子中に数多くのケイ素を含有するかご形シルセスキオキサン（POSS）を含有する新規高分子ブロック共重合体の合成を行い、詳細な高次構造解析を実施することで階層構造を明らかにした。分子間相互作用に基づく分子構造と階層構造の形をデザインし、精密な高分子合成を駆使することによって、ブロック共重合体の階層構造を利用する方形状超微細ナノパターンの創成に向けた研究基盤を確立した。 ...
❏磁気圏プラズマの自己組織化―磁場によって歪むメトリックの非線形効果(23224014)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 渦 / 磁気圏型プラズマ / 非正準ハミルトン力学 / 葉層構造 (他10件)
【概要】「渦」は宇宙に遍在する構造でありながら，その生成・維持のメカニズムには未解明な点が多い．そのために渦が関与する自然現象の理解や科学技術への応用には多くの課題が残されている．渦が自己組織化されるメカニズムを明らかにできれば，渦に係わる様々な事象の理解，解析，予測，制御の方法，最適化などが可能になる． 本研究では，天体磁気圏のプラズマを具体例として，その渦構造が生成するメカニズムを「時空の幾何学」の観...
❏セルロースナノフィブリルの水分散体を出発とする機能的な階層構造の形成(21780163)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90533993)
【キーワード】セルロース / ナノ材料 / 自己組織化 / 生体模倣 / ナノファイバー (他6件)
【概要】TEMPO触媒酸化を経て水中分散したセルロースナノフィブリルはネマチック液晶状に自己配列する。本研究では、水中で自己配列したナノフィブリルの集積プロセスを制御し、ハイドロゲル、エアロゲル、フィルム等のバルク材料を構築した。これらのバルク材料は、ナノフィブリルが自己配列した秩序構造を有しており、極めて優れた材料特性を発現した。 ...
【工学】総合工学：複合材料 ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏超分子液晶のナノ構造を活用する高分子分離膜の開発(26810112)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶高分子 / ブルー相 / キラル液晶 / 自己集合 / 液晶 (他10件)
【概要】液晶の自己組織化ナノ構造を活用した規則構造を有する高分子材料は様々な機能性材料となることが期待される。本研究では、ブルー相構造規則構造を形成する液晶高分子および超分子液晶を開発した。新規に開発した重合性ネマチック液晶および超分子ネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相を発現させた。さらに重合性のブルー相について光重合を行うことにより、安定なブルー相構造を有する高分子膜を作製した。得ら...
【工学】総合工学：複合材料・物性 ／自己組織化を含む研究件
❏無機イオン性化合物の粒子形態制御による新機能の開拓(25620038)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】内田 さやか 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10361510)
【キーワード】ナノ材料 / 複合材料・物性 / 自己組織化
【概要】固体材料の機能性は、その組成や結晶構造のみならず、粒子形態にも大きく依存する。有機添加剤を用いて合成された無機材料は、官能基の間に働く様々な相互作用（水素結合やπ-π相互作用など）の活用により、熱力学的に安定な等方性粒子（球や立方体）のみならず、異方性粒子（一次元ロッドや二次元シート）や高指数面が露出した多面体粒子としても得られる。一方、無機材料のなかでも無機イオン性化合物は、等方的かつ長距離に働...
❏ポストシンセシスによる柔軟性イオン結晶の精密合成と高機能化(25288025)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】内田 さやか 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (10361510)
【キーワード】ナノ材料 / 複合材料・物性 / 自己組織化
【概要】資源の少ない我が国において，エネルギーや物質の有効利用を可能にする高機能材料の開発は，重要な課題の一つである．本研究では，分子性イオンをモチーフとした多孔性イオン結晶の合成を行い，既存の多孔体（ゼオライトや配位高分子錯体）とは異なる機能性を見出した．具体的には，多孔性イオン結晶の特長である，結晶格子内の電場勾配，構成ブロック間に強い結合がないために構成ブロックに構築した吸着点や反応活性点を結晶化後...
❏ナノビルディングユニットの精密合成とその自己集合による各種次元組織体の構築(23350098)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40203731)
【キーワード】ナノ材料 / 自己組織化 / 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / ナノ粒子
【概要】我々は以前、50nm以下のサイズ領域で粒子径の制御が可能な単分散球状シリカナノ粒子をグラムオーダーで合成する手法を確立した。この粒子はコロイド分散液として得られ、ボトムアッププロセスによる材料開発における優れたナノビルディングユニット(NBU)となり得る。本研究では、単分散球状シリカナノ粒子のさらに簡便な合成法を開発するとともに、粒子の組成、形状、内部構造などを多様化し、種々のNBUを得ることに成...
【工学】総合工学：接着 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化ナノシートの構造制御と新規物性(19H00907)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】伊藤 耕三 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00232439)
【キーワード】ナノシート / ロタキサン / シクロデキストリン / 自己組織化 / 付着性 (他6件)
【概要】本研究では、申請者らが発見した擬ポリロタキサンナノシート（PPRNS）の合成・構造・物性の研究を通じて、ナノシートの構造制御の支配因子を明らかにしただけでなく、PPRNS特有の新たな分解挙動を見出した。さらに、ナノシートの吸着特性やポリマーブラシとしての物性を詳細に検討したことで、PPRNSを吸着型ドラッグデリバリーシステムや新規ポリマーブラシなどとして応用する上での基盤的知見を得ることに成功した...
❏ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開(26620170)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカム状多孔質膜 / 幹細胞 / 分化 / 接着 (他7件)
【概要】ポリブタジエン（PB）およびポリスチレン（PS）を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB＜架橋PB＜PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導...
【工学】総合工学：プラスマ ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏プラズマのホリスティックな構造と動態：オーロラに注目して(17H01177)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 善章 核融合科学研究所, その他部局等, 所長 (80182765)
【キーワード】プラズマ / 自己組織化 / 磁気圏 / オーロラ / プラズマ物理 (他15件)
【概要】磁気圏は自然界において自発的に生成されるプラズマ閉じ込めシステムである．その形成メカニズム，特に磁力線方向の荷電粒子運動の効果に関する実験および理論研究を総合的に進めている．RT-1実験装置は宇宙プラズマに匹敵する（相似則をみたす）磁気圏型プラズマを生成できる．これを用いた実験を中核として，その内部構造を明らかにするための計測・データ解析技術を開発しつつ，プラズマ中の運動・揺らぎの大規模な構造を研...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
❏トーラス型非中性プラズマを用いた高速流プラズマの高ベータ平衡と安定性の実験的検証(14102033)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / プラズマ流 / 高ベータプラズマ / 先進核融合 / 非線形現象 (他18件)
【概要】流れをもつプラズマの自己組織化現象を理論的および実験的に解明し,宇宙空間や天体に見られる高速プラズマ流の基本構造と安定性を明らかにすると同時に,そのプラズマ閉じ込め原理を先進的核融合の概念に応用する可能性について検討した. 1.理論研究の成果 流れをもつプラズマの平衡および安定性は,従来の方法では解析できない難問であり,新しい解析手法を必要とする.本研究では,まず数学的に厳密で一般性をもつ解析方法...
【工学】総合工学：センサー ／自己組織化を含む研究件
❏超微細金属素子の効率的製造技術の確立とその光機能デバイス開発への応用(17H01240)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 工学院, 教授 (40201032)
【キーワード】微細塑性加工 / 微細切削加工 / 微細金型 / ホットプレス / トランスファープリンティング (他29件)
【概要】本研究では、機械的加工法である微細塑性加工および微細切削加工によりサブμmサイズの微細構造を有する金型を加工し、その金型からホットプレスによりプラスチックモールドを効率的に作製する手法を確立した。さらにトランスファープリンティング法によりそのプラスチックモールドから超微細金属素子を低コストで効率的に製造できることを示した。次いで、微細塑性加工で作製した微細菱形金薄膜構造に生じる光学的機能を明らかに...
❏構造色によるマルチフィジックスセンサーの実証(15K13320)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山本 貴富喜 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
【キーワード】Biomimetics / MEMS / NEMS / Biosensor / Photonic sensor (他15件)
【概要】波長160nm以下の高いエネルギーを有する真空紫外光によって改質した表面をコンタクトすることにより，PDMS，COP，PMMA，PCといった，一般的な光学プラスチックを相互に接合する手法の実証を行い，いくつかの同種・異種の組み合わせでの接着の実証に成功した。　さらに，FTIRやTOF-SIMSなどの表面分析から接合のメカニズム解明に取り組み，真空紫外光照射により表面にOH基が導入されることから，表...
【工学】総合工学：その場観察 ／自己組織化を含む研究件
❏X線回折による不安定中間体のその場観察(16550050)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / その場観察 / X線構造解析 / 結晶相光反応 / 配位不飽和 (他11件)
【概要】これまで様々な有機-無機ハイブリッド包接化合物が合成され、多様な基質を用いて選択的ゲストの包接や反応などが研究されてきた。最近ゼオライトのような細孔性材料には見られないような特性が見出されてきている。さらに精密な分子設計を行うためには、柔軟な配位空間の特異性の起源を原子レベルで検討する必要がある。本研究では、通常X線回折により直接観察することが困難な光化学反応をとりあげ、「超分子化学」的アプローチ...
❏Si(111)-7×7構造自己組織化過程における不純物原子の影響(09450022)
【研究テーマ】表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大泊 巌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30063720)
【キーワード】Si(111)7×7 / ナノ構造 / 自己組織化 / 表面改質 / STM (他11件)
【概要】1) 7×7再構成に及ぼす酸素の影響 異なる基板温度、酸素分圧下でレーザー照射後のSi(111)7×7再構成の過渡現象を比較した。低い温度、高い酸素分圧ほど、7×7構造の成長が抑制された。また、この成長の抑制は7×7に相転移していない無秩序領域の優先的な酸化によるものであることをSTMのその場観察で明らかにした。 酸素含有量の異なる2つのSi基板を3つの冷却速度で急冷し、表面に形成される7×7領域...
【工学】総合工学：ダイナミクス ／自己組織化を含む研究件
❏シリコーン骨格ポリロタキサンにより環動性を有する有機-無機ハイブリッド材料の創製(22750099)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】加藤 和明 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特任助教 (80570069)
【キーワード】ポリロタキサン / 環動性 / 有機・無機複合材料 / ミセル / 環動ゲル (他16件)
【概要】有機成分と無機成分の相対的位置変化が可能な革新的な有機-無機ハイブリッド材料の創成を目指し、前駆体であるポリロタキサン溶液の構造解析を行い、一分子内での各成分の分布を明らかにした。この凝集形成に及ぼす末端封鎖基の効果を調べるため、ポリロタキサンの新規合成法を開発した。合成法開発の結果得られた新規ポリロタキサンを架橋した環動材料の粘弾性測定より、各成分の相対位置変化に相当するダイナミクスを初めて捉え...
❏液体の階層的自己組織化とダイナミクス(21224011)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】田中 肇 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)
【キーワード】液体 / 時空階層性 / 水の熱力学異常 / ガラス転移 / 液体・液体転移 (他9件)
【概要】液体状態は物質の基本状態の一つであるが、その基礎的理解は気体・固体に比べ大きく遅れてきた。我々は、液体の本性に関わる基本現象として液体・液体転移、ガラス転移、結晶化、水の特異性、非線形流動などに注目して研究を行った。その結果、これらすべての現象において液体の内包する時空階層性が大きな役割を果たすことが明らかとなった。これにより、従来の液体状態についての「乱雑かつ等方的な流体」という常識的描像によっ...
【工学】総合工学：並列計算 ／自己組織化を含む研究件
❏統計的モデリングに基づく時系列データからの情報抽出・知識発見の方法に関する研究(12680321)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】北川 源四郎 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (20000218)
【キーワード】一般状態空間モデル / 自己組織化 / 情報量規準 / 多変量時系列 / 発見科学 (他7件)
【概要】統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った. 1.統計的モデリングの基礎的研究としては,自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した. ...
❏階層構造をもつ時系列モデルを利用した知識発見支援システムの開発(12558023)
【研究テーマ】統計科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2003
【研究代表者】樋口 知之 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (70202273)
【キーワード】階層ベイズ / 自己組織化 / 一般状態空間モデル / 粒子フィルタ / ハイパーパラメータ (他16件)
【概要】自己組織型時系列モデルは,その最も簡単な利用法として,状態空間モデル中のパラメータ(ベイズ統計の枠組みでは,ハイパーパラメータ)のベイズ推定に対して適用され,実用的見地からは十分精度の良い推定値を与えることがわかっている.最終年度は,ハイパーパラメータの時間変化を記述するモデルを利用した時系列解析ソフトウェア完成化に集中して取り組んだ.特に,ファイナンスデータ解析で重要な時変ボラティリィティの推定...
【工学】総合工学：薄膜 ／自己組織化を含む研究件
❏機械的加工と自己組織化を併用した規則配列ナノドットアレイの効率的製造法(23360065)
【研究テーマ】生産工学・加工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】吉野 雅彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40201032)
【キーワード】マイクロナノデバイス / 機械工作・生産工学 / 先端機能デバイス / ナノ材料 / 精密部品加工 (他21件)
【概要】本研究は、数10nmレベルの金ナノドットアレイを製造するための低コストで効率的なプロセスを開発することを目的としている。本研究では以下の３つの成果を得た。本研究により、①超微細塑性加工法によるパターニングと焼鈍による自己組織化により直径10nmレベルの金ナノドットアレイを創出できることを示した。②パターニングにナノインプリント法を用いることにより効率的にナノドットアレイを作製できることを示した。③...
❏高分子と炭酸カルシウムの高次積層化によるバイオミネラル型有機/無機複合体の構築(10875188)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (70214377)
【キーワード】バイオミネラリゼーション / 有機無機複合体 / 炭酸カルシウム / アラゴナイト / カルサイト (他12件)
【概要】自然界における真珠や貝殻などのバイオミネラルにおいては,無機結晶と生体高分子が精緻な積層構造を形成し,これが強靭さや独特の光沢を発現している。このようなナノレベルでの精密構造を人工的に構築できれば,環境低負荷の新しい高性能/高機能材料が得られると考えられる。本研究においては,天然高分子のキチンやキトサンの薄膜あるいは繊維上に,炭酸カルシウム飽和水溶液から,均一な炭酸カルシウム薄膜を形成させ,有機高...
【工学】総合工学：マイクロ・ナノデバイス ／自己組織化を含む研究件
❏2次元有機・無機材料を用いたMIS界面創出とノーマリオフMoS2 FETの実現(17K14662)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】TMDC / FET / 自己組織化 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス (他7件)
【概要】本研究の目的は2次元有機/無機材料界面の制御による二硫化モリブデン（MoS2）電界効果トランジスタ（FET）の閾値電圧(Vth)調整と正のVth動作を実証する事である。ゲート電極に白金（Pt）金属を用い、酸化アルミニウム（AlOx）表面への自己組織化有機単分子膜（SAM）形成によって界面トラップを抑制し正のVth(0.15V)を実証した。Ptゲート電極はアルミニウム（Al）ゲート電極と比較して正の...
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏有機アクティブマターの協同現象と履歴現象(16H04032)
【研究テーマ】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊田 太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80422377)
【キーワード】駆動現象 / 自己組織化 / 協同現象 / エマルション / 界面張力 (他15件)
【概要】化学エネルギーを運動エネルギーに変換するアクティブマターの中でも，有機物で構成される有機アクティブマターの駆動現象，駆動と変形に関わる履歴現象，集団で運動するときの協同現象についてメカニズムを浮き彫りとすることを本研究目標とした。分子合成技術，成型技術，観測技術を駆使することで，有機アクティブマターの運動のドライビングフォースを明らかにするだけでなく，構成分子どうしの親和性や駆動における拘束条件が...
【工学】総合工学：マルチスケール ／自己組織化を含む研究件
❏微生物の集団挙動に対する運動論モデリングと階層性の探究(15KT0110)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】安田 修悟 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (70456797)
【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)
【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。 理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...
❏ガラスとソフトセラミクスの数理科学(26310205)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-07-18 - 2018-03-31
【研究代表者】西浦 廉政 東北大学, 材料科学高等研究所, 特任教授 (00131277)
【キーワード】計算ホモロジー / マルチスケール / 自己組織化 / アモルファス / ソフトセラミックス (他10件)
【概要】パーシステントダイアグラム(PD)がアモルファス構造を理解する上で、有効な数学的記述子であることを明らかにした。PD図は液体状態とは異なり、特徴的な島構造を有し、逆問題解法により、その階層構造も明らかにできた。またデータ解析のためのHomCloudというソフトウエアーを完成させた。 ナノ微粒子のミクロ相分離モデルを連立Cahn-Hilliard 方程式により確立した。これによりナノ微粒子の全体形状...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／自己組織化を含む研究件
❏大規模かつ階層的なメソクリスタル構造の構築と無機・有機融合機能の開拓(21H01627)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 宏明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)
【キーワード】自己集積 / 自己組織化 / バイオミネラル / 結晶成長 / バイオミメティック (他8件)
【概要】研究目的は、ナノブロックが規則配列した「メソクリスタル」を大規模化して実用的なデバイスへと発展させ、多彩な融合機能を開拓することである。ここでは、マイクロパターン化されたフレームを用いて多様な無機結晶ナノブロックを任意な組成・結晶方位・サイズで集積させた大規模メソクリスタルを構築する。無機ブロックのメソクリスタルが、高強度・イオン伝導性・誘電性などの第1機能を担い、フレームと挿入分子が、柔軟性・刺...
❏ペプチドが実現する細胞・ナノ材料界面における信号伝達の機構解明(20H02564)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】自己組織化ペプチド / ナノ材料 / ナノ界面 / 信号伝達 / 自己組織化 (他7件)
【概要】細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した...
❏2次元有機・無機材料を用いたMIS界面創出とノーマリオフMoS2 FETの実現(17K14662)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】川那子 高暢 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30726633)
【キーワード】TMDC / FET / 自己組織化 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス (他7件)
【概要】本研究の目的は2次元有機/無機材料界面の制御による二硫化モリブデン（MoS2）電界効果トランジスタ（FET）の閾値電圧(Vth)調整と正のVth動作を実証する事である。ゲート電極に白金（Pt）金属を用い、酸化アルミニウム（AlOx）表面への自己組織化有機単分子膜（SAM）形成によって界面トラップを抑制し正のVth(0.15V)を実証した。Ptゲート電極はアルミニウム（Al）ゲート電極と比較して正の...
【工学】総合工学：自己修復 ／自己組織化を含む研究件
❏シリカ系自己修復機能材料の設計と展開(20H02826)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / ナノ構造 / 自己組織化 / シロキサン (他6件)
【概要】当該年度はシロキサン系自己修復材料に関して下記の検討を行った。 1)自己修復性有機シロキサン系ラメラ薄膜の設計 エチレン架橋型アルコキシシランと界面活性剤を用いた自己組織化プロセスで作製される有機シロキサン系ラメラ薄膜は高いクラック修復能を有するが、膜の硬度や基板との密着性が低いという問題があった。そこで、界面活性剤二分子層の厚みよりも長い分子サイズを有する有機架橋型アルコキシシランを新たに合成し...
❏自己修復機能を有するシリカメソ構造体の設計(16K14097)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90424803)
【キーワード】自己修復材料 / シリカ / メソ構造体 / 自己修復 / 有機シロキサン (他7件)
【概要】自己修復材料は様々な分野への応用が期待されている。本研究では、ラメラ構造のシリカ系薄膜および有機シロキサン系薄膜の自己修復挙動を調査した。シリカ系薄膜では、サブマイクロメートル幅のクラックが室温、高湿度条件下で自発的に修復され、吸湿によるラメラ構造の膨潤がクラック閉塞の駆動力であることが明らかとなった。また、ラメラ構造の有機シロキサン系薄膜では、より幅の広いクラックや基板から剥がれた箇所の修復も確...
【工学】総合工学：構造・機能材料 ／自己組織化を含む研究件
❏ゲルロボットの自己複製に関する研究(24656177)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】橋本 周司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60063806)
【キーワード】ソフトメカニクス / 自己組織化 / 構造・機能材料 / ケミカルロボット / ゲルロボット (他6件)
【概要】正と負に帯電した2種類のゲル部品を水中に分散させ，水中撹拌下で確率的に出会わせ，静電相互作用により自動的に組み上げる自己組織化の実験的研究を行い，ゲルロボットの自己複製の見通しを得た． まず，ゲル表面にシリカ微粒子を塗布することにより接着性能が向上することを確認するとともに，ｐHによって接着を制御できることを確認した．次に，ゲル部品の組み立てでは特に，１）接着方向に選択性を持たせるために，特定の面...
❏電子機能を有する液晶／分子集合ナノファイバー複合体の構築(23245030)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70214377)
【キーワード】構造・機能材料 / 液晶 / 自己組織化 / 超分子化学 / ナノ材料 (他7件)
【概要】本研究プロジェクトでは、新しい電荷輸送性液晶物理ゲルの開発に焦点をあて、次に示す電子活性自己組織化材料を構築した：（１）スルホニル基の双極子相互作用による一次元組織化を活用した電場配向性カラムナー液晶の開発、Ｘ字分子構造を有するピレンオリゴチオフェン共役カラムナー液晶／水素結合性自己組織化ファイバーからなるホール伝導性液晶物理ゲルの創製およびメカノクロミック発光材料の構築、（３）磁性およびレドック...
【工学】総合工学：乱流 ／自己組織化を含む研究件
❏磁気圏型回転プラズマ中の波動・不安定性の基礎物理(19340170)
【研究テーマ】プラズマ科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80182765)
【キーワード】プラズマ物理 / 磁気圏プラズマ / 自己組織化 / 非エルミート性 / 非線形波動 (他7件)
【概要】磁気圏型のダイポール磁場に閉じ込められた回転プラズマの中で起こる様々な揺動の安定性・伝播特性について,その強い非一様性,過渡性,非線形性を精密に分析し,それが引き起こす様々な「異常現象」の物理的メカニズムを明らかにした.とくに,電子サイクロトロン加熱(ECH)によって,電子ベータ値>0.7,エネルギー閉じ込め時間>0.1sを達成し,磁気圏型プラズマ閉じ込めが先進核融合の道を開くことを実...
❏プラズマ平衡構造の自己形成とそれにともなう異常輸送に関する理論的研究(02680003)
【研究テーマ】プラズマ理工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990
【研究代表者】吉田 善章 東京大学, 工学部, 助教授 (80182765)
【キーワード】自己組織化 / 自己形成 / 異常輸送 / プラズマ / スペクトル分解 (他7件)
【概要】プラズマ(特にトロイダル電流系)の平衡配位の形成には、プラズマの不安定性の揺ぎを伴う自己形成過程が重要な役割を果たしている。 本研究では先ず自己形成を特徴付ける無力磁場の構造についての基礎理論を展開した。宇宙プラズマの構造に関してChandrasekhar等によって研究されたVx作用素の固有函数が無力磁場を記述する基礎となる。本研究ではVx作用素のスペクトル分解に関する厳密な理論を与え、その固有函...
【工学】総合工学：振動 ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏複数のモジュールで構成されるシグナル伝達経路の適応性、振動性及び周波数特性の解析(22680024)
【研究テーマ】生体生命情報学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】澤井 哲 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20500367)
【キーワード】生体情報 / 振動 / 適応 / 粘菌 / 入出力関係 (他11件)
【概要】複数の時間スケールで生じる適応的、振動的な細胞応答について細胞性粘菌のcAMP刺激にたいする細胞内cAMPの一過的な上昇を題材にとり、定量的な解析をおこなった。早い最初のピークが相対変化検出をおこない、絶対濃度にたいして変化した出力であり、かつ周波数応答性をもつのにたいし、後者は絶対濃度に依存すること、また前者が受容体レベルの修飾に依存するのにたいし、後者はアクチン重合を介したフィードバックによる...
【工学】総合工学：シミュレーション ／自己組織化を含む研究件
❏不均質生体現象を表わす偏微分方程式の研究(16K05214)
【研究テーマ】解析学基礎
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】久保 明達 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (60170023)
【キーワード】腫瘍浸潤モデル / 非局所項 / 生体モデル / 偏微分方程式 / コンピュータシミュレーション (他19件)
【概要】M.Chaplainらによる非局所腫瘍浸潤モデルにおいて抽象的に与えられた非局所項について適切な数学的枠組みを設定しその特徴づけと、滑らかな時間大域解の存在及び解の挙動を示した。非局所項における定義域の不整合がChaplainら自身によって修正され、それを用いて定義域の拡張を行い特異積分作用素等に類似した一般化された微分作用素として捉え、モデルのエネルギー評価式を導き、上記の結果を得ることで、モデ...
❏かご型POSSを頭部とする脂質分子の自己組織化機構に関する計算機研究(15K21107)
【研究テーマ】ナノ材料工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉元 健治 京都大学, 日本－エジプト連携教育研究ユニット, 特定准教授 (00645278)
【キーワード】POSS / ナノ加工成形プロセス / 有機無機ハイブリッド材料 / 自己組織化 / シミュレーション (他6件)
【概要】本研究では、POSS含有脂質の自己組織化メカニズムを解明するために、分子動力学（MD）シミュレーションを行った。主な成果としては、1）今まで行われていなかったPOSS含有脂質のMDシミュレーションを実施するために妥当な分子モデルを検討し、2）そのモデルを用いて理想的なPOSS含有脂質の層状周期構造を作成し、熱的特性を系統的に評価することで、3）自己組織化においてPOSS含有脂質の非対称な分子構造が...
❏実証的マルチエージェントモデルによる国際関係分析法の開発(24243023)
【研究テーマ】国際関係論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2012-10-31 - 2016-03-31
【研究代表者】山影 進 青山学院大学, 国際政治経済学部, 教授 (10115959)
【キーワード】国際関係 / 政治学 / 社会科学方法論 / シミュレーション / マルチエージェントモデル (他13件)
【概要】マルチエージェントモデルを用いた研究手法を国際関係研究のひとつとして確立するため、国際関係のさまざまなレベルにおける事象について、実証的なマルチエージェントモデルを構築し、それらのモデルを用いた実証分析を行った。国内の諸主体間関係や国家間関係について諸事例の再現を目指したモデルを構築することが可能であることを示した。構築されたマルチエージェントモデルは、具体的事象についての高い再現性を示し、モデル...
【工学】総合工学：ニューラルネット ／自己組織化を含む研究件
❏ペトリネット脳モデル型制御システムの構成に関する研究(06452256)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】平澤 宏太郎 九州大学, 工学部, 教授 (70253474)
【キーワード】ペトリネットワーク / 脳科学 / 制御システム / 学習 / 自己組織化 (他16件)
【概要】大規模複雑システムの制御は、適切なタイミングに適切な判断・指令を行う必要があるという点で脳機能と同じである。この視点に立ち、脳科学の最新の知見を活用した、従来よりより人間の判断機能に近い能力を持つ制御技術の確立を目標に研究を推進した。脳は各種機能が分散配置された機能局在構成である。そこで、まずはじめに、脳の機能局在を手本とし、制御に不可欠な学習機構を導入した大規模複雑システムの制御のための基本モデ...
❏異質な並列性の相利共生に関する研究(04650301)
【研究テーマ】情報工学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】松山 泰男 茨城大学, 工学部, 教授 (60125804)
【キーワード】異質な並列性 / コネクショニズム / 超並列分散処理 / 学習 / 多目的最適化 (他17件)
【概要】本研究の目的は,異質な並列性が相手を害することなく共存して一つの問題を解くことができる計算環境と,その上で走らせることができる超並列計算学習アルゴリズムの開発を行うことにある. 異質な並列性の計算環境については,平成4年度の初頭にエミュレータとしての作成を終えている.これはSIMD型の超並列プロセッサ群を,上位の疎粒度プロセッサ群が管理する方式となっている.この上位層にはKL1処理系を充てている....
【総合生物】生体分子化学：融合タンパク質 ／自己組織化を含む研究件
❏機能性タンパク質ナノブロック複合体創製の基盤的プロセス技術開発と応用展開(19H02522)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】新井 亮一 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50344023)
【キーワード】タンパク質ナノブロック / 人工タンパク質デザイン / タンパク質複合体 / タンパク質工学 / 構造機能解析 (他10件)
【概要】本研究の目的は、人工タンパク質ナノブロックへの機能性の付与や応用展開を目指し、機能性タンパク質ナノブロック複合体を創製する基盤的プロセス技術を開発することである。そこで、特に当該年度は、各研究分担者との共同研究を進めながら、主に、①タンパク質ナノブロック複合体の立体構造解析、②新型タンパク質ナノブロックの設計開発、③機能性タンパク質ナノブロック複合体作製技術の開発、④レクチンナノブロックの創製・応...
❏電子伝達性蛋白質-DNAハイブリッド分子の自己組織化による超分子構造の構築(11875003)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】長棟 輝行 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20124373)
【キーワード】電子伝達蛋白質分子 / 光応答性蛋白質分子 / シトクロムb562 / GFP / 融合蛋白質 (他10件)
【概要】本研究では、電子伝達性蛋白質分子、光応答性蛋白質分子を材料として、2次元的、3次元的格子構造や環状構造などの超分子構造を自己組織的にかつ配向性を制御して構築する汎用的技術の開発を目的とする。この技術の開発により様々な機能性蛋白質分子を要素とする構造制御されたバルク機能性材料創製研究分野の展開につながることが期待される。具体的には、大腸菌由来の電子伝達性蛋白質であるシトクロムb562、蛍光蛋白質GF...
【総合生物】生体分子化学：X線構造解析 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出(20K21121)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】生体材料 / ペプチド / 自己組織化 / 自己組織化ペプチド / 結晶 (他9件)
【概要】本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン...
❏シングルドメインソフトマターが拓く新構造と物性に関する研究(17H01034)
【研究テーマ】ナノ構造化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70281970)
【キーワード】分子自己集合 / シングルドメイン / ソフトマター / 液晶 / 高分子材料 (他10件)
【概要】分子凝縮相に関する既存概念では説明できない性質を示す構造、相挙動、および分子集団運動を示す、複数の新たなソフトマターを発見した。特に、加熱溶融して冷却するだけで、液滴のような形状でありながら単結晶様構造を形成し、見かけ上三次元構造規則性を保持したまま流動するキラル分子集合体を見いだし、さらに分子のキラリティーと集団運動の相関に関する新知見も得た。分子自己集合場の開発においては、音波浮遊装置を開発し...
❏X線回折による不安定中間体のその場観察(16550050)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】河野 正規 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30247217)
【キーワード】自己組織化 / その場観察 / X線構造解析 / 結晶相光反応 / 配位不飽和 (他11件)
【概要】これまで様々な有機-無機ハイブリッド包接化合物が合成され、多様な基質を用いて選択的ゲストの包接や反応などが研究されてきた。最近ゼオライトのような細孔性材料には見られないような特性が見出されてきている。さらに精密な分子設計を行うためには、柔軟な配位空間の特異性の起源を原子レベルで検討する必要がある。本研究では、通常X線回折により直接観察することが困難な光化学反応をとりあげ、「超分子化学」的アプローチ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ポリエチレングリコール(PEG) ／自己組織化を含む研究件
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏縮合的連鎖重合による新規精密縮合系高分子の合成とその自己組織化(12450377)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】横澤 勉 神奈川大学, 工学部, 教授 (80182690)
【キーワード】連鎖重縮合 / 重縮合 / ブロック共重合体 / スターポリマー / ポリアミド (他15件)
【概要】本研究はこれまで不可能であった重縮合における高分子の分子量及び分子量分布の制御を連鎖重合で進行する重縮合(連鎖重縮合)によって達成し、かつ得られた新規精密高分子のこれまでにない自己組織化現象を探索することを目的とした。この研究によってこれまで単に構成材料として主に使われてきた縮合系高分子が、ブロック共重合体のような緻密な分子アーキテクチャーの1つの構成要素として使えるようになるだけではなく、剛直な...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ナノカプセル ／自己組織化を含む研究件
❏π-スタッキングを駆動力とした芳香環ナノカプセルの光機能創成(26288033)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70372399)
【キーワード】ナノカプセル / 蛍光性 / ナノ空間 / スタッキング / 芳香環 (他11件)
【概要】本研究では、パイ－スタッキングを駆動力とした自己組織化により、水中で、種々の多環芳香族分子に囲まれたナノ空間を有する、蛍光性の「芳香環ナノカプセル」を構築することに成功した。また、その空間が持つ幅広い分子内包能を活用することで、様々な難溶性分子（フラーレンやカーボンナノチューブ、フタロシアニンなど）の内包による水溶化を達成した。さらに、蛍光性分子（DCMやナイルレッドなど）の内包により特異な光物性...
❏金属イオンの動的特性を活かした機能性自己集合系の構築(22350025)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】平岡 秀一 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (10322538)
【キーワード】超分子化学 / 自己集合 / 多核錯体 / 自己組織化 / ヘキサフェニルベンゼン (他10件)
【概要】本研究では,C3対称性を有するヘキサフェニルベンゼン誘導体をヘキサフェニルベンゼンから2段階で簡便に合成する手法を開発した.この手法を用いて3つのピリジル基を有するC3対称の三座配位子を合成し,これとZn(II)イオンから八面体型カプセル錯体を形成し,その内部に位置するアニオン性配位子を選択的に他のスルホナート系単座配位子と交換することにより,内部空間を様々な官能基で修飾することに成功した. ...
❏マルチ・コンポーネント超分子錯体の構築と機能集積化(21245013)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
【キーワード】超分子 / 金属錯体 / 金属配列プログラミング / 分子機械 / ナノカプセル (他8件)
【概要】本研究は、自己集合情報を内包した有機分子を用いて、10nmスケールの多成分系超分子の構築法を確立し、これらを「プログラミング」・「変換」・「連動」をキーワードとして、「エネルギー受容」・「運動変換・伝搬」・「物質変換・輸送」等の複合機能を含む超分子連携システムに発展させることを目的として行った。具体的には、金属イオンが誘起する新しい人工生体高分子の構造モチーフと金属配列プログラミング、分子ボールベ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：バイオマテリアル ／自己組織化を含む研究件
❏血管・尿排泄経路を有する次世代腎臓オルガノイドの作成(19F19363)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2019-11-08 - 2022-03-31
【研究代表者】酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
【キーワード】オルガノイド / バイオマテリアル / 発生 / 自己組織化 / 前駆細胞 (他7件)
【概要】The study of early development during embryogenesis is crucial for advancing fundamental biological and clinical importance. Yet it is limited due to ethical boundaries and the inaccessibility of impl...
❏弾性率の異なる自己組織化集合体の創製と体内動態(22810009)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】安楽 泰孝 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (60581585)
【キーワード】自己組織化中空粒子 / ドラッグデリバリーシステム / 弾性率 / 体内動態 / DDS (他14件)
【概要】『DDSデバイスを構築していく上で"キャリアの弾性率"という新しい基礎的知見を見出す』といった申請者のコンセプトを、腫瘍への集積性が弾性率によって異なるといった点で明らかにすることに成功した。また弾性率、架橋率によっては細胞への取り込みが異なることも明らかになり、体内動態(in vivo)と細胞取り込み(in vitro)においてキャリアの弾性率に関連性があることが明らかになった。...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：DNAコンピュータ ／自己組織化を含む研究件
❏群分子ロボットによる学習(17K19961)
【研究テーマ】情報科学、情報工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2021-03-31
【研究代表者】萩谷 昌己 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
【キーワード】DNAコンピュータ / 分子ロボット / 群ロボット / 自己組織化 / 機械学習 (他6件)
【概要】本研究は、電子回路による高速な情報処理と、化学反応による低速な情報処理を融合した新たな情報処理モデルを構築することを動機とし、分子デバイスから構成される分子ロボットによって群知能を実現することを最終的な目的として、分子ロボットの群れ（群分子ロボット）をセルオートマトン（ゲルオートマトンと呼ぶ）としてモデル化し、群れの中で経路や全域木などの各種のパターンを形成する分散アルゴリズムを構成した。さらに、...
❏非平衡場を利用したマイクロハイドロゲルの時空間動的セルフアセンブリ(24651159)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】自己組織化 / 自律システム / マイクロマシン / マイクロ流体 / 生物物理 (他8件)
【概要】従来の自己組織化システムは，系の安定点に収束させることで，ある構造を構築する“self-assembly”を利用したものが一般的であったが，この場合，結晶などの均一な構造を作ることが限界であり，生命システムなどの複雑で自律的なシステムを構築することができなかった．本研究では，動的な自己組織化としての“self-organization”を目指して研究を行った．すなわち，非平衡環境下で，分子のスケー...
❏プログラム可能な自己組織化成長プロセスを用いた革新的機能を有する集積体の創製(20200004)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】石川 正道 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60376952)
【キーワード】結晶成長 / DNAコンピューター / 自己組織化 / フォトニック結晶 / メタマテリアル (他11件)
【概要】核酸高分子による自己組織化原理に従って構造間結合のオン・オフをあらかじめプログラム可能なDNAプログラミングの手法とコロイド結晶成長理論に基づいて、革新的機能を有する新機能性薄膜を大面積、無欠陥に形成するプロセスを構築した。具体的には、電荷を有する基板上において荷電粒子(コロイド粒子、DNA集積体など)が対イオンを介して相互作用することによって、大面積かつ無欠陥の集積構造を発現することをはじめて明...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：人工細胞 ／自己組織化を含む研究件
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
❏形と流動性の再現から読み解く生命システムの秩序原理(15KT0081)
【研究テーマ】構成的システム生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-07-10 - 2019-03-31
【研究代表者】藤原 慶 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20580989)
【キーワード】合成生物学 / ソフトマター / 細胞再構成 / 人工細胞 / 反応拡散 (他11件)
【概要】本研究では、人工的に構成した細胞(人工細胞)に,生命で機能する部品のグループを導入することで生じる物理的・化学的な変化を、「流動性・生命機能・空間形状」という3つのキーワードを軸に追求しました。結果、細胞が示す空間形状が内部の物質の移動や生命機能に与える影響や、流動性が生命機能の発現を変化させる仕組み、流動性が空間形状変化を制御する可能性など、通常の生命科学ではアクセスしづらい現象の発見やメカニズ...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
【総合生物】神経科学：維持 ／自己組織化を含む研究件
❏神経回路の組織化と維持・管理を担う分子細胞基盤(16H02504)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】榎本 和生 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80300953)
【キーワード】ショウジョウバエ / 樹状突起 / 受容領域 / タイリング / 感覚ニューロン (他16件)
【概要】ショウジョウバエ幼虫の感覚ニューロンは、表皮全体を覆うように受用領域を形成する。我々は近年、感覚ニューロン樹状突起は、腹側の特定表皮（上皮）細胞（sternitesと呼ばれる）からの分泌される位置シグナルWNT5を感知することにより、受容領域の境界を決定していることを発見した。さらに、背側の特定表皮（上皮）細胞からも何らかの位置シグナルが提示されることを見出し、そのシグナルを樹状突起上のGPCR様...
❏新手法による高ベータ球状トカマクプラズマの生成及び維持(16106013)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2004 - 2008
【研究代表者】高瀬 雄一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (70292828)
【キーワード】核融合 / プラズマ / 高ベータ / 球状トカマク / 電流駆動 (他12件)
【概要】真空容器外コイルで生成したプラズマの合体により高ベータプラズマを生成、維持するための、先進的高周波波動を使った新手法を開発する。磁気リコネクション、球状トカマクプラズマの自発的形成、高周波加熱のみによるプラズマ電流維持、詳細計測に基づく非線形波動現象の理解等において大きな進展があった ...
【農学】農業工学：数理生物学 ／自己組織化を含む研究件
❏不均質生体現象を表わす偏微分方程式の研究(16K05214)
【研究テーマ】解析学基礎
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】久保 明達 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (60170023)
【キーワード】腫瘍浸潤モデル / 非局所項 / 生体モデル / 偏微分方程式 / コンピュータシミュレーション (他19件)
【概要】M.Chaplainらによる非局所腫瘍浸潤モデルにおいて抽象的に与えられた非局所項について適切な数学的枠組みを設定しその特徴づけと、滑らかな時間大域解の存在及び解の挙動を示した。非局所項における定義域の不整合がChaplainら自身によって修正され、それを用いて定義域の拡張を行い特異積分作用素等に類似した一般化された微分作用素として捉え、モデルのエネルギー評価式を導き、上記の結果を得ることで、モデ...
❏微生物の集団挙動に対する運動論モデリングと階層性の探究(15KT0110)
【研究テーマ】連携探索型数理科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-07-10 - 2018-03-31
【研究代表者】安田 修悟 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (70456797)
【キーワード】自己組織化 / 走化性バクテリア / 運動論 / メゾスコピック / 計算生物学 (他10件)
【概要】走化性バクテリアの集団挙動における物理的なマルチスケール機構と数学的な階層性について、メゾスコピックな運動論モデルに基づき、理論とシミュレーションの双方から研究を行った。 理論研究では、バクテリアの集団移動における密度進行波の分散関係とパターン形成における線形不安定性条件を明らかにした。シミュレーション研究では、走化性運動論モデルに基づく新しいモンテカルロシミュレーションを開発し、理論と実験結果と...
【農学】農芸化学：プラットフォーム ／自己組織化を含む研究件
❏エコシステムの可視化と自己組織化パターンの解明によるマネジメント方法の提案(17KK0065)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
【研究期間】2018 - 2022
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60376499)
【キーワード】エコシステム / プラットフォーム / 水素エネルギー / ビジネスエコシステム / コンバージェンス (他10件)
【概要】研究課題...
❏ビジネス・エコシステムの動作メカニズムの解明と設計・制御法の開発のための研究(26285079)
【研究テーマ】経営学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】辻本 将晴 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (60376499)
【キーワード】Business Ecosystem / Platform / Design / Social System / エコシステム (他23件)
【概要】本研究の成果は、次の３点である。 第一に、経営戦略論の学術界における新たな潮流の一つであるビジネスエコシステム研究の理論的基盤をなす研究を行ったことである。第二に、その基盤的研究の上に、具体的な対象に関する研究を複数展開したことである。第三に、十分には研究が進んでいない、ビジネスエコシステムの可視化と動態のメカニズムを分析するための方法を開発したことである。この点についてはさらなる研究が必要であり...
【農学】生産環境農学：分子機械 ／自己組織化を含む研究件
❏生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製(16H04129)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】金原 数 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)
【キーワード】二分子膜 / イオンチャネル / 分子機械 / 相転移 / ヒステリシス (他20件)
【概要】細胞膜に含まれるタンパク質の構造を模倣し，水との親和性の高い親水部と親和性の低い疎水部を交互に連結した交互両親媒性骨格を有する分子を設計し，その合成法を確立した。力学的エネルギーや熱などの外部刺激に応答して分子構造や集合形態の変化をおこし，その結果として物性を変化させることのできる，刺激応答性分子素子の開発に成功した。 ...
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏マルチ・コンポーネント超分子錯体の構築と機能集積化(21245013)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
【キーワード】超分子 / 金属錯体 / 金属配列プログラミング / 分子機械 / ナノカプセル (他8件)
【概要】本研究は、自己集合情報を内包した有機分子を用いて、10nmスケールの多成分系超分子の構築法を確立し、これらを「プログラミング」・「変換」・「連動」をキーワードとして、「エネルギー受容」・「運動変換・伝搬」・「物質変換・輸送」等の複合機能を含む超分子連携システムに発展させることを目的として行った。具体的には、金属イオンが誘起する新しい人工生体高分子の構造モチーフと金属配列プログラミング、分子ボールベ...
【農学】森林圏科学：セルロース ／自己組織化を含む研究件
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
【農学】水圏応用科学：バイオミネラリゼーション ／自己組織化を含む研究件
❏液晶の自己組織化構造と界面相互作用を活用する高分子／無機融合材料の構築(15H02179)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
【キーワード】ハイブリッド材料 / 自己組織化 / バイオミネラリゼーション / 結晶成長 / コロイド粒子 (他16件)
【概要】水溶性高分子によって安定化した無機結晶のアモルファス前駆体の結晶化を、高分子基板で制御することにより、形状や配向を制御したヒドロキシアパタイトや酸化亜鉛の薄膜結晶を作製する手法を開発した。また、アモルファス無機粒子を異方的なコロイド結晶へと制御して変化させることにより、世界初となる炭酸カルシウムやヒドロキシアパタイトの液晶化にも成功した。さらに高分子ゲルと無機結晶を精密に複合化することにより、透明...
❏人工タンパク質による炭酸カルシウム/高分子複合体の構築と構造制御(17655048)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】物が鉱物を作ることをバイオミネラリゼーションという。代表的なバイオミネラルとして歯や骨、貝殻真珠層や甲殻類の外骨格などがある。我々は本研究において甲殻類(アメリカザリガニ)の外骨格より単離した石灰化に関与するタンパクCAP-1を用いて人工的に炭酸カルシウム/キチン複合体の作製およびその配向制御に成功した。CAP-1の存在下、キチンマトリクス上に炭酸カルシウム結晶を成長させると、一軸に配向した薄膜結...
❏光機能性パターン構造を有する炭酸カルシウム/高分子複合体の構築(15655038)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】無機 / 有機複合材料 / バイオミネラリゼーション / 自己組織化 / 炭酸カルシウム (他9件)
【概要】生物がつくり出す貝殻や真珠、骨や歯のような無機/高分子複合体は、我々が容易に模倣できない精緻な構造を有し、すぐれた性質・機能を示す。このようなバイオミネラルの形成プロセス、すなわちバイオミネラリゼーションに倣い、無機/高分子複合体を人工的に、かつ自己組織的に作製できれば、高機能・高性能かつ環境低負荷性の複合材料が得られるはずである。我々は、炭酸カルシウムと有機高分子からなる複合材料をバイオミネラリ...
【医歯薬学】基礎医学：流動性 ／自己組織化を含む研究件
❏パンタグラフの駆動を分子レベルで模倣した伸縮自在な機能物質の創出(16K14074)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】本多 智 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10711715)
【キーワード】分子機械 / 開環重合 / 高分子機械 / 主鎖型高分子機械 / 高分子トポロジー (他14件)
【概要】本研究では、環ひずみを誘起可能な環状分子機械をモノマーに、主鎖繰り返し単位が分子機械からなる主鎖型高分子機械を合成した。一方、紫外光照射下で切断されるが非照射化では再形成する共有結合を駆使することで高分子トポロジーの組換えを数分以内に達成できる物質の開発に成功し、無溶媒下で粘弾性を制御可能な物質、さらには流動・非流動状態をも制御可能な機能物質の創製に成功した。 ...
❏形と流動性の再現から読み解く生命システムの秩序原理(15KT0081)
【研究テーマ】構成的システム生物学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-07-10 - 2019-03-31
【研究代表者】藤原 慶 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (20580989)
【キーワード】合成生物学 / ソフトマター / 細胞再構成 / 人工細胞 / 反応拡散 (他11件)
【概要】本研究では、人工的に構成した細胞(人工細胞)に,生命で機能する部品のグループを導入することで生じる物理的・化学的な変化を、「流動性・生命機能・空間形状」という3つのキーワードを軸に追求しました。結果、細胞が示す空間形状が内部の物質の移動や生命機能に与える影響や、流動性が生命機能の発現を変化させる仕組み、流動性が空間形状変化を制御する可能性など、通常の生命科学ではアクセスしづらい現象の発見やメカニズ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：超分子 ／自己組織化を含む研究件
❏小区分35020:高分子材料関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】液晶
【研究期間】高分子
【研究代表者】自己組織化
【キーワード】ブルー相
【概要】本検討では、多数のルイス塩基性のイミンユニットを持つ第４世代デンドリマーをホスト材料として用い、ゲスト材料であるルイス酸性の金属塩の錯体形成反応を利用した混合集積錯体を「細胞型ナノ物質」のモデルとした。デンドリマーは分子中心のイミンほど強い塩基性を持つように設計し、また金属塩の酸化数・対アニオン等による酸性度の変調を行なうことで、結果として、デンドリマーの内側から複数の金属元素が、正順・逆順・入れ...
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発(18K05230)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】坂本 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (50626223)
【キーワード】液晶 / 高分子 / 自己組織化 / ブルー相 / 高分子膜 (他8件)
【概要】本研究では、キラル構造を有する液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成するブルー相と呼ばれる特異な液晶構造を有する機能性高分子の開発を目的とした。まず、安定的にネマチック液晶を形成する重合性液晶を新たに開発した。これにキラル剤を複合化した上で温度を精密に制御することによりにブルー相を発現させ、光重合することによりブルー相の構造を固定化・高分子化した。また水素結合性の超分子液晶系へと展開し、安...
【医歯薬学】外科系臨床医学：酵素反応 ／自己組織化を含む研究件
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏生体反応を用いた新規自律高分子材料の創製(15K13779)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
【キーワード】高分子ゲル / ブロック共重合体 / 生体材料 / 自己組織化 / 振動反応 (他6件)
【概要】本研究では、光により二量化できるクマリン基を導入した温度応答性ABAトリブロックコポリマーを合成し、光照射によって動的に粘弾性的性質を大きく変化させることのできるハイドロゲルを創製した。このABAトリブロックコポリマーは温度応答性Aブロックの凝集に駆動されたミセルネットワークの形成によるゾル-ゲル転移により、生理条件下で物理ゲルを形成する。更に、紫外光照射によるクマリン基の二量化によってミセルコア...
❏自己組織化によりミセル形成する修飾酵素を用いた疎水性環境汚染物質の濃縮無害化処理(15310048)
【研究テーマ】環境技術・環境材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】酵素反応 / 化学修飾 / 両親媒性高分子 / フェノール / 環境浄化 (他13件)
【概要】本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的として研究を行った. 本研究の遂行により以下の研究成果が得られた. 項目1:修飾酵素の合成とその界面活性、酵素活性及び酵素安...
【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ ／自己組織化を含む研究件
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
【医歯薬学】社会医学：リズム ／自己組織化を含む研究件
❏時空間発展する自己駆動体の構築(20H02712)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】中田 聡 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50217741)
【キーワード】非線形科学 / 非平衡系 / 自己駆動体 / 自己組織化 / パターン形成 (他15件)
【概要】当該年度に実施した、非線形科学に立脚した自己駆動体の構築に関する研究成果は次のとおりである。 １．可逆的走化性の実験系の構築：これまでの無生物自己駆動体による走化性の研究報告のほとんどが、正または負の単指向走化性のみであった。ところが実際の生物では、採餌等走化性の目的を達したら、その場から立ち去ることができる可逆的走化性である。そこで本研究では、可逆的走化性を示す自己駆動体の構築を目的とした。具体...
❏知覚－運動スキルの組織化を促すエナクティブな情報環境の構築(24650382)
【研究テーマ】スポーツ科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】工藤 和俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (30302813)
【キーワード】運動スキル / リズム / 自己組織化 / 自己生成情報 / 運動制御
【概要】本研究では、スポーツ・ダンス・音楽演奏という具体的なフィールドにおける知覚－運動の相互作用に着目し、身体運動の組織化を促すエナクティブ（enactive）な環境を同定することを試みた。その結果、野球のバッティング動作、鍵盤楽器の演奏動作、およびリズミカルなダンス動作に関して、初心者の運動を制約している要因が明らかになり、さらにダンス動作に関しては、自己生成した知覚/運動情報がエナクティブな情報とし...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【医歯薬学】社会医学：生物物理 ／自己組織化を含む研究件
❏非平衡場を利用したマイクロハイドロゲルの時空間動的セルフアセンブリ(24651159)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (20511249)
【キーワード】自己組織化 / 自律システム / マイクロマシン / マイクロ流体 / 生物物理 (他8件)
【概要】従来の自己組織化システムは，系の安定点に収束させることで，ある構造を構築する“self-assembly”を利用したものが一般的であったが，この場合，結晶などの均一な構造を作ることが限界であり，生命システムなどの複雑で自律的なシステムを構築することができなかった．本研究では，動的な自己組織化としての“self-organization”を目指して研究を行った．すなわち，非平衡環境下で，分子のスケー...
❏物理から細胞形態に迫る：多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御(24740292)
【研究テーマ】生物物理・化学物理
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】柳澤 実穂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)
【キーワード】細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 (他12件)
【概要】生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一...
【医歯薬学】社会医学：神経 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織的マイクロニューロチップ(18656076)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006
【研究代表者】高橋 宏知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)
【キーワード】脳 / 神経 / 培養神経細胞 / カルシウムイメージング / 自己組織化 (他7件)
【概要】脳のモデルとして,自己組織的に形される培神経細胞の神経回が注目されている.従来の研究では,培養神経細胞活動を計測・刺激するために,多点電極アレイ(Multi-electrode array, MEA)が広く用いられてきた.しかし,MEAでは,電気刺激を与えられる範囲が電極上のみに制限されるため,刺激可能な面積や分解能に限界がある.この欠点を解消するための基盤技術として,光照射で刺激部位を任意の大き...
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
【医歯薬学】歯学：3次元培養 ／自己組織化を含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【医歯薬学】薬学：合成化学 ／自己組織化を含む研究件
❏活性炭素クラスター集積体の階層的次元制御と機能発現(15H05754)
【研究テーマ】有機化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2015-05-29 - 2020-03-31
【研究代表者】中村 栄一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (00134809)
【キーワード】π電子系 / フラーレン / 分子ワイヤ / 有機レーザー / 非晶質粒子 (他11件)
【概要】光電子物性や生物活性発現に関わる有機小分子の設計・合成とそのクラスター集積体の階層的次元制御を行い機能の発現を目指した。その結果、鉄触媒を用いたCH活性化による芳香族化合物の新規合成法、新規両親媒性フラーレン分子による界面制御、平面性π共役分子の集合や相互作用を活かした分子ワイヤ、有機固体レーザー、siRNAの臓器選択的な輸送など、有機エレクトロニクス、フォトニクス、医学研究の発展に資する新物質と...
❏サイズや次元の異なる構造単位を用いたシリカ系物質の高次構造制御(20245044)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】ナノ材料 / ナノ粒子 / メゾスコピック系 / 自己組織化 / 無機有機ハイブリッド (他7件)
【概要】高次構造制御されたシリカ系ナノ構造体の合成と機能付与に向け、出発分子となる有機シロキサンオリゴマーを設計した。出発分子の精密な設計や有機分子の添加により、多様なメソ構造を形成した。本手法を発展させ、有機分子を包含可能なポリマーにアルコキシシリル基を導入した分子を設計し、メソ構造体へと転換した。これらの分子の自己組織化により、機能を付与したメソ構造体の作製が可能となった。また、メソポーラスシリカはメ...
【医歯薬学】薬学：パラジウム ／自己組織化を含む研究件
❏中空錯体をテンプレートとする生体分子クラスター合成(24685010)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 宗太 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40401129)
【キーワード】自己組織化 / 生体分子インターフェース / 球状錯体 / 生体分子 / パラジウム (他10件)
【概要】数ナノメートルの球状錯体の内面／表面を生体分子で覆い，高度に構造制御された生体分子クラスターを合成し，その特異な相互作用の発現を開拓した．錯体上に整然と，高密度に生体分子が集積した分子を合成し，その構造を詳細に決定した．無機物質や生体高分子を対象に，従来法では到達できない分子スケールでの「面」の分子認識を達成した．個々の弱い相互作用が集積効果によって増幅され，構造と機能が分子レベルで明瞭に相関する...
❏自己集合性金属錯体内部への生体分子の内包(21685007)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】佐藤 宗太 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40401129)
【キーワード】超分子錯体 / 自己組織化 / 錯体 / ユビキチン / 中空カプセル (他8件)
【概要】自己集合を利用した、数ナノメートルと非常に大きく、しかし構造に分布がない人工分子の合成に成功し、世界最多成分である72成分からなる球状錯体を得た。この錯体は多成分からなるために非常に安定で、生体分子を連結することができた。大きな錯体分子であることに着目し、タンパク質を1分子だけ閉じ込めた錯体や、ペプチド鎖またはDNA鎖を高密度に連結した錯体を合成し、独自の分子構造の特徴を活かした機能発現を実現した...
❏自己組織化精密空間における反応創出(19205012)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】藤田 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90209065)
【キーワード】自己組織化 / ナノ空間 / 反応制御 / パラジウム / 光反応
【概要】本研究では、自己組織化中空錯体の内部空間を反応場とする新規かつ特異的な反応の創出に取り組んだ。具体的には、(1)直径数ナノメートルの広い内部空間をもつ新たな中空錯体の自己組織化構築、(2)錯体の内面にさまざまな官能基を導入して、目的の反応に適した反応場の設計、(3)自己組織化空間を利用した通常では進行しない新規反応の探索、(4)通常の条件下では合成・単離不可能な不安定化合物の合成と解析の4項目遂行...
【医歯薬学】薬学：腫瘍形成 ／自己組織化を含む研究件
❏平均場方程式で記述される非線形臨界現象の解析的研究(20340034)
【研究テーマ】大域解析学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】鈴木 貴 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40114516)
【キーワード】スケーリング / 双対変分構造 / 爆発 / 凝縮 / 量子化 (他38件)
【概要】多数の粒子や渦点などの平均場運動を記述する数理モデルには, 対象や階層を越えた共通の数学構造が存在する. 本研究課題では, スケーリングについて不変な性質をもち, 場と見なされる変数を介在した相互作用が変分構造で規定されている一連の非線形偏微分方程式群に着目した. 凝縮や平均化など, モデルが記述する現象を厳密に証明し, 同時に多種間の相互作用や, 強い非線形化での大域的力学系を解明する新しい数学...
❏脈管形成の数理モデルに関する解析的研究(15654022)
【研究テーマ】基礎解析学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】鈴木 貴 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40114516)
【キーワード】血管新生 / 脈管形成 / 固形腫瘍 / 崩壊(collapse) / 走化性 (他22件)
【概要】輸送現象に関して、質量保存と自由エネルギー減衰を実現する数値スキームを開発し、数値解析によってその正当性を数学的に確立した。これに基づいて血管新生に関するRascle方程式の数値シミュレーションを行い、解の集中や減衰する進行波が現れることを発見し、これらを視覚化することに成功した。次に脈管形成に関するOthmer-Stevens方程式について数学解析を行い、空間1次元で解が常に時間大域的に存在する...
【医歯薬学】薬学：細胞培養 ／自己組織化を含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
【医歯薬学】薬学：オリゴマー ／自己組織化を含む研究件
❏動的共有結合を活用した相補的オリゴマー合成法の開発(23750151)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】小野 公輔 東京工業大学, 理工学研究科, 特任助教 (30579313)
【キーワード】動的共有結合 / 自己組織化 / オリゴマー / ボロン酸エステル / イミン
【概要】フェノールの2,6位がメチレン基を介し連結した主鎖を考案し、ボロン酸とジオール部位を導入、トリボロン酸とテトラオールを用意した。ボロン酸エステル形成を試みたが、不溶物を与えるのみであった。溶解性向上をねらい直鎖アルキル基を導入したがやはり単一の生成物を得ることはできなかった。次に自由度をさげた主鎖で検討をしたところ可溶な沈殿物が得られた。少量での検討であったため、所望の相補的オリゴマーかを判断でき...
❏精密に設計された構造単位からの規則的シリカ系ナノ構造体の創製(18350110)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機合成 / ハイブリッド材料 / ナノ構造体 / オリゴマー / 自己組織化 (他6件)
【概要】本研究課題では、精密に設計された出発分子を構造単位とし、自己組織化により規則的シリカ系ナノ構造体を合成した。シリカは地球上に最もありふれた物質のひとつであり、吸着や触媒等の応用に優れている。シリカ系物質と有機物のハイブリッド化は材料化学における重要な課題である。我々は無機部と有機部を同一構造中に有する分子が自己集合的にナノ構造を形成することに注目し、出発分子の構造と生成物の機能との相関解明に取り組...
❏超分子化学的アプローチによるシリカ系ハイブリッドナノ組織体の創製(16360334)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】黒田 一幸 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90130872)
【キーワード】無機有機ハイブリッド / ゾルゲル法 / 自己組織化 / シリカ多孔体 / オリゴマー
【概要】これまでに我々は、自己組織化能を有するオルガノアルコキシシラン単独の組織化による新しい手法を提案し、出発分子の設計によって様々なメソ構造体の合成を報告してきた。本年度は、開裂可能なアルキニル基を導入した出発分子1Cn(CH_3(CH_2)_<n-3>C≡CSi(OCH_3)_3;1Cn, n=10,16)からメソ構造体を合成することで、焼成よりもソフトな有機i除去による多孔体化を検討し...
【医歯薬学】薬学：フォールデイング ／自己組織化を含む研究件
❏自己集合化学とペプチド化学の協奏による人工酵素の創出(19H02697)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / ナノ空間 / フォールディング (他6件)
【概要】分子の集合体形成によって得られる様々なナノサイズの空隙(ナノ空間)を構築する自己集合化学と、アミノ酸配列に基づくペプチド鎖のとりうる配座とその機能解明を行うペプチド化学を融合させることにより、人工酵素の化学合成を目標に研究を実施している。すなわち、空間的に仕切られた人工のナノ空間内に、さまざまなアミノ酸側鎖や活性中心となる金属イオンを精密集積させた人工ナノ空間を独自に構築し、特異な化学反応場の構築...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
❏ペプチドフォールディングを利用した結晶性ナノ空間の創出(25810046)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / 結晶材料 / ペプチド / 配位結合 / 分子認識 (他8件)
【概要】本研究では、短いペプチド鎖に対して金属イオンを配位させ、人工的に「折れ畳むこと（フォールディング）」と「３次元的に精密に配置すること（アセンブリー）」を同時に行うことで、ペプチドを基盤とする新規自己組織化ナノ材料の創出を行った。３残基のペプチドの両末端に配位部位を施したペプチド配位子を合成し、これと銀イオンを組み合わせることで、ポリプロリンIIヘリックスで囲まれた、直径２ナノメートルの巨大１次元ナ...
【医歯薬学】薬学：幹細胞 ／自己組織化を含む研究件
❏血管・尿排泄経路を有する次世代腎臓オルガノイドの作成(19F19363)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2019-11-08 - 2022-03-31
【研究代表者】酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
【キーワード】オルガノイド / バイオマテリアル / 発生 / 自己組織化 / 前駆細胞 (他7件)
【概要】The study of early development during embryogenesis is crucial for advancing fundamental biological and clinical importance. Yet it is limited due to ethical boundaries and the inaccessibility of impl...
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開(26620170)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカム状多孔質膜 / 幹細胞 / 分化 / 接着 (他7件)
【概要】ポリブタジエン（PB）およびポリスチレン（PS）を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB＜架橋PB＜PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導...
【医歯薬学】薬学：マイクロ流体デバイス ／自己組織化を含む研究件
❏DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット(16K12521)
【研究テーマ】生命・健康・医療情報学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / マイクロ油中水滴 (他11件)
【概要】本研究では，DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った．DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた．期間全体を通じた研究により，分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた，プログラマブルに，動的な機能をもつ細胞型分子ロボット...
❏マイクロファイバの自己折り畳みによる複合ゲル３次元構造構築(15H05513)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30548681)
【キーワード】自己折りたたみ / 刺激応答性ゲル / マイクロ流体デバイス / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他8件)
【概要】本研究の目的は，外部刺激により変形可能な刺激応答性ハイドロゲルをマイクロファイバ状に成形し，マイクロファイバの自己折りたたみにより複雑な３次元構造を形成する技術を確立することである．マイクロ流体デバイスを利用し，一部分が膨潤・収縮する機能を持つ機能性マイクロファイバ形状を構築した．このマイクロファイバを温度およびpHで刺激することにより，伸縮をするスプリング型のソフトアクチュエータや送液可能なチュ...
【医歯薬学】薬学：脳 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織的マイクロニューロチップ(18656076)
【研究テーマ】知能機械学・機械システム
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2006
【研究代表者】高橋 宏知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)
【キーワード】脳 / 神経 / 培養神経細胞 / カルシウムイメージング / 自己組織化 (他7件)
【概要】脳のモデルとして,自己組織的に形される培神経細胞の神経回が注目されている.従来の研究では,培養神経細胞活動を計測・刺激するために,多点電極アレイ(Multi-electrode array, MEA)が広く用いられてきた.しかし,MEAでは,電気刺激を与えられる範囲が電極上のみに制限されるため,刺激可能な面積や分解能に限界がある.この欠点を解消するための基盤技術として,光照射で刺激部位を任意の大き...
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
❏ペトリネット脳モデル型制御システムの構成に関する研究(06452256)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】平澤 宏太郎 九州大学, 工学部, 教授 (70253474)
【キーワード】ペトリネットワーク / 脳科学 / 制御システム / 学習 / 自己組織化 (他16件)
【概要】大規模複雑システムの制御は、適切なタイミングに適切な判断・指令を行う必要があるという点で脳機能と同じである。この視点に立ち、脳科学の最新の知見を活用した、従来よりより人間の判断機能に近い能力を持つ制御技術の確立を目標に研究を推進した。脳は各種機能が分散配置された機能局在構成である。そこで、まずはじめに、脳の機能局在を手本とし、制御に不可欠な学習機構を導入した大規模複雑システムの制御のための基本モデ...
【医歯薬学】薬学：化学修飾 ／自己組織化を含む研究件
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏自己組織化によりミセル形成する修飾酵素を用いた疎水性環境汚染物質の濃縮無害化処理(15310048)
【研究テーマ】環境技術・環境材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)
【キーワード】酵素反応 / 化学修飾 / 両親媒性高分子 / フェノール / 環境浄化 (他13件)
【概要】本研究では,希薄濃度で環境水中に存在するフェノール系化合物を対象物質として,自己組織化によりミセルを形成する修飾酵素作成し,対象物質をミセル中に濃縮し,続いてミセル中での酵素反応によって対象物質を酸化・重合・不溶化することによって環境水を無害化できる一連のプロセスの構築を目的として研究を行った. 本研究の遂行により以下の研究成果が得られた. 項目1:修飾酵素の合成とその界面活性、酵素活性及び酵素安...
【医歯薬学】薬学：有機化学 ／自己組織化を含む研究件
❏ナノスケールヘテロ接合構造の精密設計と機能開拓(24350055)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】へテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 (他10件)
【概要】分子構造と分子間相互作用を利用し、電子的に異なる分子コンポーネントを、ナノスケールの精度で空間特異的に接合するための方法論の開拓を目的に研究を推進した。電子ドナーとアクセプター部位を組み込んだ新しい有機半導体を提案し、その分子を用い光電変換素子の作製と評価を行った。また、大面積でヘテロ接合界面を有する薄膜材料を構築するためのモチーフとして、自発的垂直配向性を示すカラムナー液晶や、π電子系カラムナー...
❏電子供与体/受容体ナノ相分離構造のデザインによる高効率有機薄膜太陽電池の創製(21350108)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
【キーワード】ナノ構造 / 自己組織化 / 超分子化学 / 電子供与体 / 電子受容体 (他11件)
【概要】高効率有機薄膜太陽電池へ向けた材料設計では、電子およびホール輸送性を示す分子をそれぞれナノサイズの集団として区画化し、広い接触面積をもって接合させる手法の開拓が鍵となる。本研究では、一つの理想系として、構造明確なナノスケールの異種分子集合体を一次元で精密接合した物質を世界で初めて実現した。さらに本研究過程において、複数の液晶発現基を側鎖に導入した高分子が大面積集積化する現象を偶然見出し、その発見に...
【医歯薬学】薬学：生体分子 ／自己組織化を含む研究件
❏中空錯体をテンプレートとする生体分子クラスター合成(24685010)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 宗太 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40401129)
【キーワード】自己組織化 / 生体分子インターフェース / 球状錯体 / 生体分子 / パラジウム (他10件)
【概要】数ナノメートルの球状錯体の内面／表面を生体分子で覆い，高度に構造制御された生体分子クラスターを合成し，その特異な相互作用の発現を開拓した．錯体上に整然と，高密度に生体分子が集積した分子を合成し，その構造を詳細に決定した．無機物質や生体高分子を対象に，従来法では到達できない分子スケールでの「面」の分子認識を達成した．個々の弱い相互作用が集積効果によって増幅され，構造と機能が分子レベルで明瞭に相関する...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【医歯薬学】薬学：分化 ／自己組織化を含む研究件
❏弾性率制御ハニカム多孔膜とラマン計測による幹細胞のメカノトランスダクション解明(17H01223)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカムスキャフォールド / ラマン散乱 / 微粒子 / 幹細胞 (他15件)
【概要】弾性率制御されたハニカムスキャフォールドの作製法を確立し、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）やiPS細胞などの幹細胞および神経系細胞などについてその接着・増殖・分化をモニタリングすることに成功した。これらのデータベースを基に特徴的な分化制御能を与える材料変面条件を得ることに成功した。また、Coupled Cahn-Hilliard方程式を基にした高分子微粒子構造制御の理論モデル構築に成功し、本モデルを基...
❏ハニカムスキャフォールドを用いた幹細胞操作技術の新展開(26620170)
【研究テーマ】高分子・繊維材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40396255)
【キーワード】自己組織化 / ハニカム状多孔質膜 / 幹細胞 / 分化 / 接着 (他7件)
【概要】ポリブタジエン（PB）およびポリスチレン（PS）を溶媒に溶かし、界面活性剤を加えてキャスト製膜することにより、ハニカム状多孔質膜の作製を行った。また、リファレンス用として、それぞれのフラット膜を作製した。PBについては、UV露光により光架橋を行った。表面弾性率を原子間力顕微鏡を用いて測定し、弾性率が未架橋PB＜架橋PB＜PSであることが示唆された。それぞれの基板上でヒト間葉系幹細胞を様々な分化誘導...
【医歯薬学】薬学：蛍光 ／自己組織化を含む研究件
❏π-スタッキングを駆動力とした芳香環ナノカプセルの光機能創成(26288033)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉沢 道人 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70372399)
【キーワード】ナノカプセル / 蛍光性 / ナノ空間 / スタッキング / 芳香環 (他11件)
【概要】本研究では、パイ－スタッキングを駆動力とした自己組織化により、水中で、種々の多環芳香族分子に囲まれたナノ空間を有する、蛍光性の「芳香環ナノカプセル」を構築することに成功した。また、その空間が持つ幅広い分子内包能を活用することで、様々な難溶性分子（フラーレンやカーボンナノチューブ、フタロシアニンなど）の内包による水溶化を達成した。さらに、蛍光性分子（DCMやナイルレッドなど）の内包により特異な光物性...
❏フォトニック結晶薄膜の高速製造とデバイス化(12555221)
【研究テーマ】反応・分離工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
【キーワード】フォトニック結晶 / 自己組織化 / ナノ粒子 / レーザー / 光メモリー (他15件)
【概要】フォトニック結晶は、光の波長レベル(数百ナノメーター)の大きな構造周期を有する「結晶」で、21世紀の光情報化時代の基幹材料である。本展開研究では、1)生成機構の解明と高速製造と2)デバイス化に関する検討を行った。 1)生成機構の解明と高速製造 自然沈降法による三次元フォトニッククリスタル形成過程の最適化とメカニズム検討を行った。これらの知見をもとに薄膜化に関して離散要素法(Discrete Ele...
【医歯薬学】薬学：細胞 ／自己組織化を含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
❏細胞膜穿孔ナノロッドによる細胞治療システム(19650124)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】齋藤 敬 (斎藤 敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)
【キーワード】細胞 / 光増感 / 自己組織化 / 細胞治療 / 酸化 (他12件)
【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...
【医歯薬学】薬学：分子認識 ／自己組織化を含む研究件
❏孤立空孔と蓋状アタッチメント触媒の協同作用による精密有機合成(21K14641)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60813897)
【キーワード】自己組織化 / 分子認識 / イオン認識 / ランタノイド / ホストゲスト (他9件)
【概要】中空錯体と協同して働く蓋状アニオンを、運動性や機能の観点から改めて設計した。その結果、中空錯体と更に強固に結合する蓋状アニオンや、金属イオンを認識し中空錯体の開口部に配置できる蓋状アニオンの開発に成功した。これまでの最も簡易的なベンゼン環を主骨格とする三脚型アニオンに対し、ベンゼン環上に３つメチル基を導入すると、中空錯体の開口部により強く結合し、また条件に応じて中空錯体内部にも位置し追加の分子認識...
❏基質の配座固定能をもつ可視光応答性中空錯体の構築と特異的可視光反応(19K15581)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60813897)
【キーワード】自己組織化 / 可視光反応 / ホスト-ゲスト / 錯体化学 / 配座固定 (他8件)
【概要】本研究では、可視光応答性と配座固定能をもつ自己組織化中空錯体を新奇に合成し、分子認識能を活かした特異的可視光反応を開発することを目的とした。可視光応答性をもつRu(II)またはIr(III)錯体、Pd(II)またはPt(II)錯体とピリジンを配位部位とするパネル状配位子から、分子認識可能な空孔をもつ中空錯体を合成した。中空錯体は分子量250程度の炭化水素まで包接できた。Ru(II)を含む中空錯体に...
❏ペプチド結晶内空間への生体高分子の包接とその応用(15H05481)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / ナノ構造 (他9件)
【概要】短いペプチドと金属イオンを混ぜ合わせることで自発的に組み上がる細孔性ペプチド結晶は、簡便な合成法ながら精密なナノ空間を有する。本研究では、用いるペプチドの化学修飾により、ナノ空間のサイズを1.5～2.8ナノメートルまで系統的に作り分けることに成功し、そのサイズに応じた分子包接挙動を明らかにした。さらに、ペプチド配列設計に基づき、ユニークな絡まり構造をもつ分子や天然に存在するβバレル構造の精密模倣構...
【医歯薬学】薬学：錯体化学 ／自己組織化を含む研究件
❏基質の配座固定能をもつ可視光応答性中空錯体の構築と特異的可視光反応(19K15581)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】竹澤 浩気 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60813897)
【キーワード】自己組織化 / 可視光反応 / ホスト-ゲスト / 錯体化学 / 配座固定 (他8件)
【概要】本研究では、可視光応答性と配座固定能をもつ自己組織化中空錯体を新奇に合成し、分子認識能を活かした特異的可視光反応を開発することを目的とした。可視光応答性をもつRu(II)またはIr(III)錯体、Pd(II)またはPt(II)錯体とピリジンを配位部位とするパネル状配位子から、分子認識可能な空孔をもつ中空錯体を合成した。中空錯体は分子量250程度の炭化水素まで包接できた。Ru(II)を含む中空錯体に...
❏配位結合駆動型メタロペプチドフォルダマーの創製(23655118)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】田代 省平 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80420230)
【キーワード】超分子化学 / 自己組織化 / 錯体化学 / ペプチド / 多核金属錯体 (他11件)
【概要】本研究では、生体高分子の一つであるポリペプチドの構造多様性、機能性を飛躍的に向上させる新規なペプチド型機能性分子モチーフを創製することを目指し、水素結合に代えて多点金属配位によって高次構造へとフォールディングするメタロペプチドフォルダマーを構築することを目標とした。実際に、主鎖にオキシム基を組み込んだオキシムペプチドを新たに合成することにより、金属錯体形成反応を介して様々な単核・多核錯体型二次構造...
【医歯薬学】薬学：遺伝子導入 ／自己組織化を含む研究件
❏細胞膜穿孔ナノロッドによる細胞治療システム(19650124)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】齋藤 敬 (斎藤 敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)
【キーワード】細胞 / 光増感 / 自己組織化 / 細胞治療 / 酸化 (他12件)
【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...
❏レーザー場におけるメゾスコピック系の非線形ダイナミクス(14340115)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】吉川 研一 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80110823)
【キーワード】非平衡開放系 / レーザー / リズム / パターン形成 / メソスコピック系 (他27件)
【概要】非平衡開放系の物理を理解することは、宇宙から生物にいたるまで、さまざまなスケールの物理を考える際に重要な課題である。そこで、われわれはマイクロメートル〜ミリメートルのスケールの定常的な非平衡開放条件を集光レーザー場を用いて形成することを目的として研究を進めてきた。すなわち、集光レーザーによって物体をトラップしながら、光子としてのエネルギー注入による非平衡開放条件下で引き起こされる動的な非線形現象に...
【医歯薬学】薬学：ぺプチド ／自己組織化を含む研究件
❏小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】自己組織化
【研究期間】ペプチド
【研究代表者】配位結合
【キーワード】ナノ空間
【概要】細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した...
❏イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出(20K21121)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】生体材料 / ペプチド / 自己組織化 / 自己組織化ペプチド / 結晶 (他9件)
【概要】本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン...
❏自己集合化学とペプチド化学の協奏による人工酵素の創出(19H02697)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
【キーワード】自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / ナノ空間 / フォールディング (他6件)
【概要】分子の集合体形成によって得られる様々なナノサイズの空隙(ナノ空間)を構築する自己集合化学と、アミノ酸配列に基づくペプチド鎖のとりうる配座とその機能解明を行うペプチド化学を融合させることにより、人工酵素の化学合成を目標に研究を実施している。すなわち、空間的に仕切られた人工のナノ空間内に、さまざまなアミノ酸側鎖や活性中心となる金属イオンを精密集積させた人工ナノ空間を独自に構築し、特異な化学反応場の構築...
【医歯薬学】薬学：タンパク質 ／自己組織化を含む研究件
❏人工球状タンパク質超分子を用いたナノスケール相分離の実現とその応用(18K05324)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
【キーワード】ナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 (他9件)
【概要】人工タンパク質ナノ粒子TIP60は中空構造を有する分子である。TIP60の内部空間を疎水化すれば、内部空間に水に溶けない難溶性分子を水中で分散できるカプセルとして、あるいは、外部表面を疎水化すれば有機溶媒に溶けるカプセルとして利用できるのではないかと考え、研究を進めてきた。その結果、内部空間の疎水化と疎水性分子の内包、水中での分散には成功した。外部表面については、疎水性分子ではなく、両親媒性ポリマ...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
❏二分子膜固定化ゲルの生体分子分析法への応用(17655071)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】辻井 薫 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (40360945)
【キーワード】分析科学 / 生体分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 蛋白質 (他11件)
【概要】重合性界面活性剤イタコン酸ドデシルグリセリル(DGI : n-C_<12>H_<25>OCOCH_2C(=CH_2)COOCH_2CH(OH)一CH_20H)は、少量のイオン性界面活性剤の存在下で、サブミクロンの距離を隔てた規則的な二分子膜(ラメラ液晶)を形成し、可視光の回折によって発色するという面白い現象を示す。さらにアクリルアミド(AAm)、メチレンビスアクリルアミドが...
【医歯薬学】薬学：DDS ／自己組織化を含む研究件
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏弾性率の異なる自己組織化集合体の創製と体内動態(22810009)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】安楽 泰孝 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (60581585)
【キーワード】自己組織化中空粒子 / ドラッグデリバリーシステム / 弾性率 / 体内動態 / DDS (他14件)
【概要】『DDSデバイスを構築していく上で"キャリアの弾性率"という新しい基礎的知見を見出す』といった申請者のコンセプトを、腫瘍への集積性が弾性率によって異なるといった点で明らかにすることに成功した。また弾性率、架橋率によっては細胞への取り込みが異なることも明らかになり、体内動態(in vivo)と細胞取り込み(in vitro)においてキャリアの弾性率に関連性があることが明らかになった。...
【医歯薬学】薬学：DNA ／自己組織化を含む研究件
❏有機デバイス転用を指向したDNAタグ導入ブロックポリマーの自己組織化パターン制御(16K13620)
【研究テーマ】ナノ材料化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】福島 和樹 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70623817)
【キーワード】ブロック共重合体 / 自己組織化 / 生分解性ポリマー / ブロックポリマー / 秩序構造化 (他8件)
【概要】本研究では，電子デバイスへの転用を念頭に置き，片方ブロックに異なる生分解性ポリマーを有し，ブロック間にメソゲン様分子を導入した3種のAB型生分解性ブロックポリマー (BCP)が形成する微細構造の解析を行った。 スピンコート膜に対する原子間力顕微鏡観察の結果，各BCP単独ではスピンコート後のアニーリング処理によって異方性構造が発現した。また，2成分混合系（AB +AB’）では第3成分（B’）の導入に...
❏マイクロ非平衡場の制御による細胞サイズ分子ロボットの動的自己組織化と自律運動(26280097)
【研究テーマ】知能ロボティクス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】瀧ノ上 正浩 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (20511249)
【キーワード】分子ロボット / 人工細胞 / DNAナノテクノロジー / マイクロマシン / 非平衡 (他10件)
【概要】本研究では，マイクロメートルスケールの非平衡場を構築・制御し，分子を時空間的・動的に自己組織化させ，非平衡場のエネルギーを利用して自律的に駆動する，「動的な細胞サイズ分子ロボットの創製と制御」を行うことを目的とした．研究の結果，細胞サイズ分子ロボットのための非対称複雑形状ゲル粒子の構築技術と動的自己組織化法の開発，化学反応によるゲル粒子の自律運動の実現に成功した．さらに，細胞やDNAを用いた細胞サ...
❏DNA自己組織化に基づくカーボンナノチューブアレイの構築(17655085)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】真嶋 哲朗 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00165698)
【キーワード】カーボンナノチューブ / DNA / 単一分子分光 / 分子フィルター / 一分子蛍光 (他9件)
【概要】アレイ化したカーボンナノチューブを可視化することを目的とし、全反射蛍光顕微鏡を用いた単一分子蛍光顕微分光システムの構築を行った。具体的には、分光器および高感度CCDカメラを備え付けた全反射蛍光顕微鏡を開発した。本顕微分光システムの性能を評価するため、以下の研究を行った。二酸化チタン光触媒反応によって生成した一重項酸素などの酸素活性種を蛍光プローブにより単一分子レベルで検出することに成功した。二酸化...
【医歯薬学】薬学：ポルフィリン ／自己組織化を含む研究件
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
❏ポルフィリンJ会合体の階層構造と光電子機能(14655354)
【研究テーマ】高分子構造物性(含繊維)
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (50216511)
【キーワード】ポルフィリン / J会合体 / 自己組織化 / 分子集合体 / 階層構造 (他13件)
【概要】ポルフィリンJ会合体は、光合成の光捕集を担うクロロフィル集合体の光エネルギー移動とも関連し興味がもたれる。われわれは、プロトン化した非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体が、界面で自己組織化しJ会合体を生じることを明らかにした。今年度は、気-液界面に生じたJ会合体の構造と物性について検討した。 非水溶性テトラアリルポルフィリン誘導体の塩化メチレン溶液に硫酸水溶液を加えると液-液界面にJ会合体ナノ結...
【医歯薬学】薬学：視覚野 ／自己組織化を含む研究件
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
❏個々のニューロンの動作原理に基づいた脳機能の解明(09878058)
【研究テーマ】計算機科学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】渡辺 治 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (80158617)
【キーワード】方位選択性 / 自己組織化 / 脳の計算モデル / 視覚野 / ランダムウォーク
【概要】高等な動物では,大脳皮質の1次視覚野と呼ばれる部分に,見た線の傾きに応じて反応する一群のニューロンがあると言われている.これらのニューロンのそれぞれは,好みの傾きがあり,その傾きの線が与えられたときに強く反応する.これをニューロンの「方位選択性」という.しかも,この方位選択性が遺伝的ではなく,後天的に形成されることが示されている.この方位選択性の獲得の原理には,いまだに決めてとなる説明は得られてい...
【医歯薬学】薬学：ドラックデリバリー ／自己組織化を含む研究件
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏siRNAをビルディングブロックとする超分子構造体の創出と機能開発(23350049)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】片岡 一則 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00130245)
【キーワード】生体関連高分子 / ナノバイオ材料 / 高分子構造・物性 / ドラッグデリバリー / 自己組織化
【概要】H24年度は、単一のsiRNAを含む会合体(ユニットPICと名付ける)の安定性評価を中心とした一連の機能評価を行った。具体的には、ポリエチレングリコール（PEG）とポリリシンP(Lys)からなるブロック共重合体PEG-P(Lys)を、1本鎖PEG：分子量10,000～50,000、もしくは2本鎖PEG(PEGasus)：分子量20,000～50,000、およびP(Lys)：重合度20、40と組み合...
【医歯薬学】薬学：水素結合 ／自己組織化を含む研究件
❏自己組織化孤立ナノ空間を利用した新反応・新現象の創出(16750071)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【研究代表者】吉沢 道人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70372399)
【キーワード】自己組織化 / π共役系分子 / 有限集積化 / 配位結合 / 水素結合 (他7件)
【概要】ある種の芳香族分子は集積することで、分子単独では見られない特異な性質を示すことが知られている。例えば、芳香族分子が2分子集積した電荷移動錯体や無限集積した液晶などが、有機伝導体や動的機能性材料として盛んに研究されている。しかしながら、その中間に位置する芳香族分子の有限な集積体は、集積する分子の数や種類、順序に応じた特異な物性発現が期待されるにも関わらず、その有効な合成手段すら見出されていない。そこ...
❏生体分子誘導体の動的自己組織化による刺激・環境応答性分子集合体の構築(12650864)
【研究テーマ】高分子合成
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】加藤 隆史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70214377)
【キーワード】水素結合 / 液晶 / 葉酸 / 自己組織化 / ディスコチック相 (他11件)
【概要】生体分子の水素結合性は,分子組織体の形成において良いモデルとなる.生体分子である葉酸はビタミンの一種であり,そのアルカリ金属塩は,プテリン環部位が水中で水素結合を介してテトラマーを形成し,リオトロピック液晶性を示す.本研究では,このような葉酸の自己組織性に注目し,新規水素結合性超分子液晶の開発を行った.まず,葉酸にサーモトロピック液晶性を付与することを目的とし,グルタミン酸部位に3,4-ジアルキル...
【医歯薬学】看護学：イメージンク ／自己組織化を含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【医歯薬学】看護学：生体材料 ／自己組織化を含む研究件
❏イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出(20K21121)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】生体材料 / ペプチド / 自己組織化 / 自己組織化ペプチド / 結晶 (他9件)
【概要】本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン...
❏2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御(16H05973)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
【キーワード】ペプチド / 原子薄膜 / バイオセンサ / 平面脂質膜 / 二硫化モリブデン (他11件)
【概要】原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性...
❏タンパク質を材料とした革新的繊維素材開発のための技術基盤の構築(16K14494)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】赤沼 哲史 早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (10321720)
【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)
【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...
【医歯薬学】看護学：学習 ／自己組織化を含む研究件
❏相転移現象を利用した離散・連続混在型情報圧縮アルゴリズムの研究(16500093)
【研究テーマ】知能情報学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報表現 / 情報圧縮 / 自己組織化 / 孤立局在興奮 / 相転移 (他15件)
【概要】側頭葉の情報表現の知見を説明するために,自己組織化マップを形成する神経回路モデルにもとづき,アルゴリズムを提案した.従来の単峰性の局在発火をスパースな(まばらな)局在発火に置き換え,リング上の位置はスパースな局在発火の重心で表されるものとした.リング上の位置が少し変わると,それに従いスパースな局在発火の重心も少し変化するようになり,リング上での遠近関係は,スパースな局在発火の重心の位置にエンコード...
❏創造性が持続する安全都市としての復興のための研究(14209006)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】橋本 毅彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90237941)
【キーワード】安全 / 持続性 / 都市 / 主体性 / 新体制 (他20件)
【概要】これまでの研究では、機械時代の都市について、安全学の視点から進めてきた。安全の担保は、都市の持続プログラムの有無、特に内発的なコミュニティの創造力が重要となる。これは、免疫の自己組織化過程に似ている。この視点に立つ知恵時代の都市イメージを「土地利用・規模・創造のためのコミュニケーション構造・物質循環システム」で規定し、これを「セルシティ」と呼ぶ。一方、経済的拡大志向を持つ機械時代の都市には免疫的な...
❏ペトリネット脳モデル型制御システムの構成に関する研究(06452256)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】平澤 宏太郎 九州大学, 工学部, 教授 (70253474)
【キーワード】ペトリネットワーク / 脳科学 / 制御システム / 学習 / 自己組織化 (他16件)
【概要】大規模複雑システムの制御は、適切なタイミングに適切な判断・指令を行う必要があるという点で脳機能と同じである。この視点に立ち、脳科学の最新の知見を活用した、従来よりより人間の判断機能に近い能力を持つ制御技術の確立を目標に研究を推進した。脳は各種機能が分散配置された機能局在構成である。そこで、まずはじめに、脳の機能局在を手本とし、制御に不可欠な学習機構を導入した大規模複雑システムの制御のための基本モデ...
【医歯薬学】看護学：コミュニケーション ／自己組織化を含む研究件
❏創造性が持続する安全都市としての復興のための研究(14209006)
【研究テーマ】広領域
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】橋本 毅彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90237941)
【キーワード】安全 / 持続性 / 都市 / 主体性 / 新体制 (他20件)
【概要】これまでの研究では、機械時代の都市について、安全学の視点から進めてきた。安全の担保は、都市の持続プログラムの有無、特に内発的なコミュニティの創造力が重要となる。これは、免疫の自己組織化過程に似ている。この視点に立つ知恵時代の都市イメージを「土地利用・規模・創造のためのコミュニケーション構造・物質循環システム」で規定し、これを「セルシティ」と呼ぶ。一方、経済的拡大志向を持つ機械時代の都市には免疫的な...
❏ブ-ツストラップ的自己組織化過程の理論および実験(06780536)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1994
【研究代表者】郡司 幸夫 神戸大学, 理学部, 助教授 (40192570)
【キーワード】有限束と無限束 / 貨幣 / 観測過程 / 自己組織化 / コミュニケーション (他8件)
【概要】ブ-ツストラップ系とは、プロセスの機制として弱い論理と強い論理の2つを用意し、両者のコミュニケーションとして構造を現前するシステムであるが、私はこれをより一般化することで以下2つのモデルを導びいた。(1)ケ-ゲル関係-同値関係コミュニケーションに基づく貨幣モデル(2)トリ-・ループ関係コミュニケーションに基づく原生計算モデル。(1)では貨幣の一般交換性である惟移律が完全に満足されない系を考え、その...
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