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

• 研究課題/領域番号: 25K08574
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 飯山 拓 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30313828)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2028年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 吸着スイッチング / 相転移 / ナノ空間

研究開始時の研究の概要

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。