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岡山大学理学部化学科
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注目の研究

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最近の研究紹介 (機能有機化学研究室) 「次世代の再生可能エネルギー:有機薄膜太陽電池用新材料の開発」

記録日 : 2018年10月02日 [NEW]

現在、化石燃料に代わるクリーンな再生可能エネルギーとして、家屋の屋根などに設置されているソーラーパネルのように、シリコン太陽電池(無機系太陽電池)が様々な場所に設置・導入されています。しかしながら、シリコン太陽電池は、作製コストが高い問題点のほか、重くて硬いといった性質から、設置場所が限定されるといった問題点があります。  これに対して、有機物から構成される有機薄膜太陽電池は、発電する層がすべて軽くて柔らかい有機物で構成されており、次世代の再生可能エネルギーとして研究が進められています。発電層は、光を吸収するインクを薄いプラスチックフィルム上に“印刷”すること ...

最近の研究紹介(無機化学研究室)「ナノ空間を使った新しい反応」

記録日 : 2018年09月10日 | 更新日 : 2018年09月12日

化学では分子やイオンを基本単位として考えると理解できる現象が数多く存在します。分子やイオンのサイズは通常、100万分の1 mm程度のオーダー、つまり1 nm(ナノメートル)程度です。「ナノサイエンス」という言葉が有名ですが、「ナノ」とは分子やイオン程度の極めて微小なサイズのことを指しています。このサイズ領域は決して人間の目でとらえることはできません。そのため、我々はX線などを使った構造解析や理論計算などを駆使して目では見えない領域で起こる現象を明らかにしてきています。 物質には固体・液体・気体と3つの状態がありますが、一部の固体材料はナノサイズの空間(ナノ空間)を形成することができます。このナ ...

ガスハイドレートが安定となる条件が理論的に明らかに

記録日 : 2018年08月22日

岡山大学異分野基礎科学研究所の田中秀樹教授、矢ケ崎琢磨講師、松本正和准教授らの研究グループは、さまざまなガスハイドレートが安定となる条件を精密に求める理論を開発し、その相図を初めて明らかにしました。本論文は米国物理学協会(AIP)のFeatured Articleに選ばれました。 メタンハイドレートに代表される包接水和物は、ガス分子と水がいっしょに結晶化した固溶体です。通常、2種類以上の成分からなる結晶では、成分比は単純な整数比になります。一方、ハイドレートは不定比化合物と呼ばれ、温度や圧力や周囲の環境に応じて、組成比が変化します。このため、正確に組成比を特定し、その安定性を評価するのは実験で ...

最近の研究紹介(有機化学研究室)「環境調和型付着阻害分子の開発研究」

記録日 : 2018年07月20日

 生物付着をご存知でしょうか。フジツボなどの海洋生物が、船底、海洋構造物、および漁網などに付着することです。これら付着生物は強力な固着力を持っており、一度付着すると除去するのに多大の労力と費用を要します。例えば、付着生物は船底に付着し、これにより海水との摩擦増加や船舶の重量増加が生じるため、推進効率が低下し燃費が格段に悪くなります。また、日本の臨海プラントの多くは、冷却水として海水を利用しています。付着生物は取水および排水系統内に付着し(図1)、取水量や冷却効率の低下を引き起こし、発電効率に悪影響を及ぼしています。    1960年代以降、付着生物に対する防汚塗料として有機スズ化合物 ...

最近の研究紹介(理論化学研究室)「新しい氷の探求」

記録日 : 2018年07月05日 | 更新日 : 2018年07月26日

理論化学研究室では、水に関係するさまざまな現象を、統計力学理論とコンピュータシミュレーションにより研究しています。ここでは氷にまつわる研究を紹介しましょう。 水を冷やすと氷になります。氷の中では、水分子は規則的に六角形の構造を作り、これが雪の六方対称(60度回転するともとの図形に重なる)の結晶構造に反映されています。 では、六角形以外の氷は作れるのでしょうか。圧力が高い場合、氷の結晶は三角形や四角形などの変わった結晶構造に変化することは実験でわかっています。地球の深海で、そこまで高圧の世界はありませんが、外惑星の衛星や、地殻のマントル近くで強く圧縮された氷は、普通の氷とは結晶構造も性質も異なる ...

最近の研究紹介(分析化学研究室)「光圧によるナノ小胞の高効率捕集」

記録日 : 2018年05月28日 | 更新日 : 2018年05月29日

身体を構成する細胞が小胞を放出することは古くから知られていましたが、細胞の老廃物であると考えられていました。ところが近年、細胞が放出する数十~数百ナノメートルの小胞は、生体内の機能制御や情報伝達の役割を担っていることが明らかとなってきました。がん細胞が放出する小胞は、がんの転移に関連し、分子マーカーとして利用できる可能性も報告されています。 そこで私たちの研究室では、レーザー光により発生する光圧を利用して、小胞を捕集する技術を開発しています。光が物体に当たり運動方向を変えると、その反作用が物体に働き、この力を光の輻射圧(あるいは光圧)と呼びます。動画はレーザー光を用いて数マイクロメーターのポリ ...

最近の研究紹介(理論物理化学研究室)「細胞骨格上を二足歩行する生体分子モーターの設計原理」

記録日 : 2018年05月09日 | 更新日 : 2018年05月15日

細胞内では、生命維持において重要な物質を必要な場所へ運び込むために、生体分子モーターとよばれる多種多様なタンパク質が、常に働き続けています。その中でも、キネシンとミオシンVは、主要な細胞内物質輸送を担うモータータンパク質であり、生命のエネルギー通過と呼ばれるアデノシン三リン酸(ATP)の加水分解反応エネルギーを利用して、細胞骨格上での二足歩行を実現することが知られています。しかしながら、その動作機構に関して、これまでに様々な学説が唱えられており、論争が続いています。 本研究では、キネシンとミオシンVを対象に、観測結果とその数理モデリングを駆使して、二足歩行を実現するための設計原理と動作メカニズ ...

松井 貴宏君(理論化学研究室)らの論文が論文誌J. Chem. Phys.の2017年 Editor's Choise Collectionに選ばれました。

記録日 : 2018年03月01日

理論化学研究室博士前期課程1年の松井 貴宏君らの論文がJ. Chem. Phys.誌の2017年 Editor's Choise Collection(73報)の1つに選ばれました。   T. Matsui, M. Hirata, T. Yagasaki, M. Matsumoto, and H. Tanaka, J. Chem. Phys. 147, 091101 (2017). DOI:10.1063/1.4994757 負の圧力領域の最安定相は気相ですが、結晶も準安定状態として存在することができます。水については、これまでに負圧で安定な結晶が実験で二つ見つかっており、理論計算 ...

氷の融解が始まる“きっかけ”を分子レベルで解明することに成功

記録日 : 2013年07月18日

松本正和准教授らの研究グループは、氷の均一融解の初期過程を分子レベルで詳細に解明する事に世界で初めて成功しました。 この結果は、6月20日付の英科学雑誌Natureに「氷の均一融解における制御段階としての欠陥対分離」"Defect pair separation as the controlling step in homogeneous ice melting"という論文名で掲載され、表紙を飾りました。 詳細はこちら(岡山大学ホームページのプレスリリース)をご覧下さい。 ...

久保園先生らの研究がNatureに掲載

記録日 : 2010年03月09日 | 更新日 : 2010年03月10日

久保園芳博教授(物性物理化学・界面物性学)らの研究グループは、ベンゼンリング5個からなる有機芳香族分子ピセンへのアルカリ金属原子ドーピングにより超伝導転移温度20 K(マイナス253℃)の新しい有機超伝導物質を発見しました。 この超伝導転移温度は、有機物としては世界最高の転移温度です。また、従来からよく知られている有機化合物において超伝導が発現しており、これまでの常識を打ち破る新しい発見と言えます。 この結果は、3月4日付のNatureに「アルカリ金属をドーピングしたピセンの超伝導特性」"Superconductivity in alkali-metal doped picene"という論文名 ...

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