ナノ空間での相転移シフトを利用した「吸着スイッチング」系の構築

• Project/Area Number: 25K08574
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 飯山 拓 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30313828)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 貴洋 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (70294155) ; 松本 明彦 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90239088) ; 二村 竜祐 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90647223)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 吸着スイッチング / 相転移 / ナノ空間

Outline of Research at the Start

相転移はわずかな温度・圧力変化で生じる多量の熱や物質の出入りを伴う物理現象であり、
近年ではネッククーラーなどにも利用されている。多孔性固体に多量に含まれるナノ空間内
では、凝固点の降下など相転移点がシフトすることが古くから知られてきた。我々は近年、
ナノ空間内で生じる、新しい「ナノ空間内での相転移現象」を見出し、これらがバルクとは大きく異なる条件で生じることを明らかにした。
本研究では、溶質分子のナノ空間への導入やその光異性化によってナノ空間内の相転移現
象を制御し、任意の温度・圧力で相転移を生じさせ、熱移動デバイスや分子分離システムに応用可能な「吸着スイッチング」系を開発する。