カルシウム濃度の変化から「体内時計」と「冬眠」のメカニズムの解明に挑む
地球上の生物は地球の自転周期に合わせた24時間の体内時計（概日リズム）を持っています。不規則な生活習慣により概日リズムが崩れると睡眠障害から健康を損なうだけでなく、がんや代謝性疾患などのさまざまな疾患につながることが指摘されており、深刻な社会問題として意識されるようになりました。 …
近赤外蛍光プローブが拓く“光でつながる未来医療”の実現 －ライブセルイメージングを支える技術開発－
細胞や生体組織を生きたままの状態でリアルタイムに観察を行うライブセルイメージング。蛍光色素・蛍光タンパク質を用いることで、見たい細胞や組織を標識し、その動きや働きを観察するこの手法は、がん検査や手術、創薬研究などの分野への応用が進んでいます。さらなる技術革新が求められるなか、長時間安定して発光し続け…
アンモニア燃焼が切り拓くクリーンエネルギー供給の道
日本で生み出されるエネルギーの約90％は化石燃料の燃焼によるものです。例えばクルマのエンジンはガソリンをレシプロエンジンで燃焼させることによりエネルギーを得ており、また火力発電は天然ガスや石炭などを燃焼させて電力を生み出しています。 …
“おもしろい”を追求し「低温結晶成長」を実現 ―新たな成膜技術への挑戦
微細化・高精細化が進む半導体。多様な用途に応える高機能化を図るため、さまざまな新規の成膜技術が注目されています。
高等専門学校の教員として学生の成長を見守りながら次世代を担う研究者育成にも力を注ぎ、学生とともに未来社会に貢献する成膜技術の開発に取り組まれている、独立行政法人国立高等専門学校機構…
"はかることから始まる社会課題のメカニズム解明－大気中微粒子分析の軌跡－"
大気中の微粒子は、自然現象から発生する物質と人為的に発生する物質があり、大気汚染や気候変動の要因ともなっています。そのため、大気中の微粒子の発生源や構成成分を調査研究することは、解決策を見出す第一歩となります。大学生時代から大気中の微粒子について研究を行い、その後、通商産業省（当時）公害資源研究所に…
未解明の微粒子 「エアロゾル」 ―大気モニタリングからその実態とメカニズム解明に挑む
地球をとりまく大気には、火山活動や波しぶきなど自然現象から発生する物質、工場や自動車から排出されるガス、車のタイヤ粉塵といった人為的に発生する物質など、さまざまな物質が粒子となって漂っています。エアロゾルと呼ばれるそれらの物質は、気候変動や人の健康に影響を与えることが分かっているものの、そのメカニズ…
燃料電池開発に画期的な第一歩！ ～触媒インクの状態から燃料電池性能を予測する～
CO2を排出しないクリーンエネルギーとして注目されている燃料電池。すでに実用化が進んでいますが、コストや耐久性などに課題があり、燃料電池の利活用とその普及にはさらなる研究開発が必要です。燃料電池の普及をめざし、効率良く発電を行う燃料電池システムの実現に向けて研究をされている東京工業大学工学院機械系…
触媒が地球温暖化を救う ―脱炭素社会実現に世界が注目するアンモニア合成・分解触媒－
20世紀初頭に開発されたハーバー・ボッシュ法は触媒技術を利用して工業的なアンモニア製造を可能にしました。アンモニアは食糧生産に必要な肥料や、衣服、薬などの原料として私たちの生活に不可欠な物質です。そして近年、脱炭素社会実現に向けた動きが加速するなか、アンモニアは燃やしても二酸化炭素を排出しない次世代…
セラミックスの正体を暴く！～ラマン分光の限界を超えて
パソコンやスマートフォンの性能が上がり、小型化が進むにつれて、電子機器に内蔵される素子の材料もナノスケール領域へと微細化が進んでいます。TERS（Tip-Enhanced Raman Spectroscopy：…
世界が注目！錆びない＆耐摩耗性ステンレスを実現する魔法ー新開発プラズマ窒化法ー
化学反応を利用して金属表面に機能的な皮膜を作る表面改質処理は、金属の耐食性や耐摩耗性などを改善するだけでなく、金属と直接接合が難しい材料との接合も可能にすることができます。プラズマ窒化やダイヤモンドライクカーボン（DLC）などを使い、表面改質処理のご研究から高機能材料の開発まで取り組まれている関西大…
魅力的な可能性を秘めた“理想の液体”を求めて―イオン液体で立ち向かう資源循環問題―
持続可能な社会の実現に向けて、限りある鉱物資源を有効に利活用するために、廃棄製品に含有される金属のリサイクル（再資源化）は不可欠な要素です。…
電気化学の力で表面を変える！未来を支える機能性材料を構築
陽極酸化技術を活用し、環境やエネルギー、資源問題に貢献が期待できる機能性素材を、金属表面処理技術の側面からご研究されている北海道大学 大学院工学研究院 界面電子化学研究室 幅崎 浩樹 （はばざき ひろき）教授にお話を伺いました。
微細化・省電力の限界を打破－シリコン半導体を凌駕する二次元材料－
1991年に発見された一次元材料のカーボンナノチューブや、2004年に発見された二次元材料のグラフェンに代表されるように、微細化の限界を突破するためのシリコンに次ぐ半導体材料として、低次元材料が注目されています。今回は二次元材料の二硫化モリブデンを使ったFET（電界効果トランジスタ）開発のご研究に邁…
腐食のメカニズム解明に挑む～表面改質技術で暮らしを支え、持続可能な社会に貢献～
金属の耐食性、耐摩耗性を高めるだけでなく、密着性、親水性、防汚性、絶縁性などの新たな機能付与も可能とする表面改質技術。将来のありたい姿「Vision2030」のなかで「あらゆる表面をカガクで変える」をスローガンに掲げ、表面改質技術の研究開発に邁進されている日本パーカライジング株式会社…
世界初！希土類添加半導体を使った赤色LED開発に成功～マイクロLEDディスプレイの実現に貢献
液晶や有機ELディスプレイよりも発光効率がよく、消費電力がより小さく、そしてより臨場感のある画像や映像を映し出す次世代ディスプレイとして、マイクロLEDディスプレイの研究が進んでいます。マイクロLEDディスプレイの実現に大きく貢献する希土類添加半導体に着目し、窒化物半導体の赤色LEDの開発に成功され…
どこでも発電が可能に～未来を変えるペロブスカイト太陽電池に挑む～
温室効果ガスを排出しない再生可能エネルギーとして関心を集めている太陽光発電。平地の少ない日本では太陽光パネルの設置場所として住宅の屋根に設置することも多く、太陽電池の軽量化や耐久性強化などの課題が残っています。そうした課題を克服し、未来のエネルギー社会を変える次世代の太陽電池としてペロブスカイト（P…
鉄は摂りすぎないほうがいい？！ 鉄イオンの動きから疾患の原因を探る~ヘム選択的蛍光プローブの開発~
鉄は人間が生きていくうえで不可欠なミネラルです。しかしながら、過剰摂取によりタンパク質に結びついていない鉄イオンが増えると、細胞に障害を与えてさまざまな疾患の原因にもなることがわかってきました。鉄イオンの蛍光プローブ開発に取り組まれるなか、これまで世の中に無かった“ヘム“※1の蛍光プローブ開発に成功…
水素が金属をもろくする？！ 水素脆性のメカニズム解明で、カーボンニュートラルに貢献
2015年に採択されたパリ協定を契機に「2050年のカーボンニュートラル実現」をめざす動きが国際的に広まっています。2020年には日本も「2050年カーボンニュートラル宣言」を表明（※１）、その実現に向け、ゼロカーボン・ドライブ（再生エネルギー X…
蓄電池で世界をリードする～全固体リチウム電池の普及をめざして～
空を飛ぶクルマが行きかう町、そんな未来像が現実になろうとしているなか、軽くて小さな電池の開発が求められています。2019年ノーベル化学賞を吉野彰先生が受賞されたことにより、広く世に知られることとなったリチウムイオン電池。さらなる電池性能、安全性、充電速度の観点で全固体リチウム電池のニーズが高まってい…
カーボンナノチューブをもっと身近な素材に
カーボンナノチューブ（以下、CNT）の実用化に向けて、安定した品質と生産量を供給するために、日々ご研究をされている国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下、産総研） ナノチューブ実用化研究センターの岡﨑俊也先生にお話を伺いました。
生活のなかに「抗体」技術を活かす～ヒトの健康と安心のために～
日本人の死因第1位である「がん」の治療薬として、さらには近年の新型コロナウイルス感染症に対する治療薬として、その効果が特に期待されている“抗体医薬品”。その抗体医薬品を効率よく大量に生産できる抗体のデザインを研究されている東京大学医学研究所 長門石先生にお話を伺いました。