| 研究課題/領域番号 |
19KK0134
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
関 修平 京都大学, 工学研究科, 教授 (30273709)
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| 研究分担者 |
櫻井 庸明 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 講師 (50632907)
筒井 祐介 京都大学, 工学研究科, 助教 (50845592)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| キーワード | 粒子線 / イオンビーム / ナノワイヤー / SPNT / STLiP / ナノ材料 / 重合 / PDT |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、「1つの原子反応」による「1桁nm領域のナノ材料」の形成手法をもとに、Single (particle) x Single (nm)となる材料形成を軸とした国際共同研究の展開を目的としている。令和１年度は、京都大学（KU）・量研機構（QST）・ドイツ（GSI）・インド（IUAC）によるナノ材料形成技術拠点の構築を目指し、KU-QST-IUACの協働により、Single Particle Nanofabrication Technique: SPNT法 による高分子ナノ構造材料プラットフォームとして、比較的エネルギーの低い重粒子線の有機材料への照射に伴うナノ構造形成実験を進めた。特に、ポルフィリン分子の連結による高分子架橋構造の形成と、ナノ構造中に含まれるポルフィリン骨格への中心金属置換を進め、光による刺激応答型ナノ材料としての特性評価を行った。これらのナノ材料群の活性酸素源としての有効性の確認から、Photodynamic Therapyへの応用を志向した研究に着手している。KU-QST-GSIの協働では、より高いエネルギーおよびエネルギー付与密度を有する重粒子線加速器の利用により、その高い直進性を生かした超微細空間での重合反応・ナノ構造化: Single Particle Triggered Linear Polymerization: STLiP法の普遍性確保を目指した研究に着手した。新型コロナウィルスによる影響のため、実際の訪独による加速器利用実験はかなわなかったが、対象試料の送付および照射をGSI加速器の停止期間前に実施することができ、一部の対象材料については直立性ナノワイヤーの形成が可能であることを確認している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
国際共同研究として日本―ドイツーインドの加速器群を包括したナノ材料形成プラットフォームの形成は順調に推移しているが、新型コロナウィルスの影響に伴い、相互の研究機関をまたいだ人的な協働については本年度実施を見送った。一方で、核となる有機分子性材料のライブラリ構築は、むしろKUにおいて加速して進めることができ、今後のナノ材料形成実験への展開に向けた多くの候補分子性材料を選定することができた。KU-QST-GSI-IUAC間でのこれら候補物質を介したネットワークは大きく進捗しており、当初の３００種類のライブラリ構築の目標に対し、研究開始から約半年間ですでに５０種類程度のナノ材料形成を確認し、順調に推移していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和１年度において、オンラインによる研究計画の相互確認が極めて有効であったことを踏まえ、対象となる有機分子性材料のGSI-IUACにおける検討は当面、主にオンラインによる議論を中心に進める予定である。
新型コロナウィルスによる影響の終息後、KU-QST-GSI-IUAC相互のナノ材料形成研究拠点の構築に向けた実質的な議論を再開し、加速器技術の材料形成の展開における問題点・構築されたナノ材料のプラットフォームとしての提供手法について、実地を確認しつつ進める予定。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルスによる影響のため、訪独・訪印計画の多くが取りやめとなったため。
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