教員紹介

学群長 前田 敏彦 教授 MAEDA, Toshihiko

ナノスケールの組織制御で新奇な酸化物材料を作る

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専門分野/無機固体材料、超伝導材料

どんな研究をしていますか?

金属酸化物の世界は、高温超伝導材料、熱電変換材料など、環境にやさしい機能性セラミックス材料の宝庫です。この古くて新しい物質群を薄膜や塊状体(バルク)の形で作製し、その組織をナノサイズで制御することで、省エネなどに役立つ機能材料の開発を進めています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

高機能な高温超伝導材料の開発・実用化は、高効率電力機器・送電網の実現、高速交通・輸送網の構築などに結実して、私たちの暮らしを一変させるかもしれません。また、金属酸化物の物性には分かっていないことがまだまだたくさんあります。それらを一つ一つ解明していくことで、思いもかけなかったようなすごい材料が現れてくることにも期待を持っています。

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石井 浩二郎 教授 ISHII, Kojiro
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大濱 武 教授 OHAMA, Takeshi

遺伝子の管理メカニズムを解明する

専門分野/分子遺伝学、RNA工学

どんな研究をしていますか?

細胞の中には使われることがない遺伝子が捨て去られることなく存在し続けています。 例えば、胃の細胞の中には髪の毛の黒い色素であるメラニンを合成する遺伝子が存在します。そればかりか、不必要な遺伝子は積極的に発現しないように管理されています。その管理メカニズムを研究しています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

本来は存在しない遺伝子を、むりやり細胞内に導入すると、すぐに発現しなくなってしまいます。この機構は不必要な遺伝子の不活性化の機構と同じであることが分かりつつあります。不活性化の機構が分かれば、逆に人為的に持ち込んだ遺伝子を安定的に発現させて、長期に渡って有用なタンパク等を生産させることができます。

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蒲池 雄介 教授 KAMACHI, Yusuke

動物の胚発生のメカニズムを探る

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専門分野/分子発生生物学

どんな研究をしていますか?

動物の胚発生の過程では、空間的・時間的な制御のもとに細胞の性質がめまぐるしく変化し、しだいに胚の組織・器官が形成されます。このような胚発生の制御のメカニズムを、遺伝子の発現調節に焦点をあてて、ゼブラフィッシュという熱帯魚を用いて研究をしています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

ヒトにおいても胚発生のプロセスの異常はさまざまな疾患の原因となっていることから、そのような疾患の病態の理解につながります。また、さまざまな環境因子が胚の発生に及ぼす影響の解明にも貢献します。

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河野 日出夫 教授 KOHNO, Hideo

ナノスケールの新しい構造、現象

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専門分野/ナノ構造、電子顕微鏡

どんな研究をしていますか?

シリコンやカーボンなどからなるさまざまなナノ構造の創製に挑戦しています。また、それらナノ構造の生成メカニズムや特性を研究しています。主に透過型電子顕微鏡を用いてナノ構造・ナノ現象を観察し、その正体の解明を目指しています。創ることと観ることが、研究の車輪の両輪です。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

これまでにないナノ構造、ナノスケールで発現する新現象が見つかれば、きっと新しい応用利用も芽生えるはずです。我々の発見の内のいくつかが将来のブレークスルーの種になればと願っています。例えばナノワイヤやナノチューブを用いた配線技術・デバイス作成技術への応用などが考えられます。

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小廣 和哉 教授 KOBIRO, Kazuya

環境のことをよく考えた化学でモノづくり

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専門分野/有機合成化学、超分子化学、有機−無機ハイブリッドナノ粒子

どんな研究をしていますか?

水やアルコールなどの環境に優しい物質の性質を利用した化学反応を研究しています。具体的には、水中で起こる新規な化学反応や、無機物と有機物の両方がつながったハイブリッド材料の研究を行っています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

この研究が進んだら無尽蔵にある水を化学合成反応の溶媒に用いることができます。石油由来の溶媒を用いなくてもよくなるかもしれません。また、ハイブリッドナノ粒子は形も綺麗だし、薬学・医学から材料分野までさまざまな領域で活躍する有用物資です。綺麗で楽しい化学をめざします。

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柴田 清孝 教授 SHIBATA, Kiyotaka

シミュレーションや観測データから気候変動を解明する

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専門分野/気候科学、大気物理、大気化学

どんな研究をしていますか?

気候変動や地球温暖化などの物理的・化学的なメカニズムを3次元 気候モデルのシミュレーションを通して研究しています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

過去の気候変動の原因やメカニズムの解明ができ、また、将来の太陽 変動、巨大火山噴火、二酸化炭素増加などが気候に与える影響評価 の精度を高めることが可能になり、的確な対策案の作成につなげる ことができます。

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杉本 隆一 教授 SUGIMOTO, Ryuichi

環境に優しい高分子材料の開発

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専門分野/高分子化学、有機金属化学

どんな研究をしていますか?

環境に優しいバイオベース高分子材料や、資源やエネルギーを効率よく使うための高分子材料など、暮らしに役立つ高分子の合成と、それらの材料の応用研究を行っています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

私たちの身の周りは実は高分子材料であふれています。高分子の構造をきちんとコントロールすることができれば、未利用天然資源から高性能材料を作ったり、現在のものよりも、もっと高機能・高性能な新しい機能材料を作り出せることが期待できます。

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全 卓樹 教授 ZEN, Takuju

量子魔術で動く新素子をデザイン

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専門分野/理論物理学

どんな研究をしていますか?

量子論の中に何が入っているのか、そして量子論に入っている魔法みたいな部分を、どうやって取り出して使えるか、という研究をしています。今特に興味を持っているのは「量子グラフ」で、ナノメートルの極細の線でできた回路の中の、個々の電子の動きをコントロールする理論です。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

「量子グラフ理論」を完成させて、それで無反射フィルターや周波数フィルターをデザインしました。いずれ電子一個一個の動きを制御する「量子トランジスタ」に使えると考えられ、これだと今の普通の電子回路より格段に早く、かつ超低電圧ではるかに効率的になります。また量子演算や量子テレポートと言ったエキゾティックな現象の基盤としても用いられそうです。

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田中 誠司 教授 TANAKA, Seiji
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中根 英昭 教授 NAKANE, Hideaki

高知から地球環境に挑む

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専門分野/地球環境計測、大気環境計測

どんな研究をしていますか?

地球温暖化問題やオゾン層破壊、大気汚染に関わる計測を通して、環境の状況や対策の効果を知るための研究をしています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

地球環境や大気環境の「健康診断」をすること、環境を守るための対策の効果を知ることができるので、対策を進めることに貢献できます。

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西脇 永敏 教授 NISHIWAKI, Nagatoshi

未知の物質に出合うための合成法を開発

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専門分野/有機合成化学、複素環化学、安全教育

どんな研究をしていますか?

これまでに知られていない窒素や酸素などの原子を含む環状化合物(複素環化合物)を合成したり、合成することが難しかったものを簡単に入手する方法を開発したりしています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

複素環化合物は、医薬、農薬、光学材料などの機能性材料に幅広く利用されています。「こんな骨格の化合物が手に入れば、もっと良いものができるのに」と思っている人たちに、新しい構造の化合物や、簡単に入手できる方法を提供しています。基礎的な分野の研究ですが、結果的に世の中の人たちの生活に役立つことになります。

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藤田 武志 教授 FUJITA, Takeshi
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古沢 浩 教授 FURUSAWA, Hiroshi

ナノテクで細胞診断を革新!

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専門分野/ソフトマター物性、統計物理学

どんな研究をしていますか?

細胞に交流の変調電場をかけ、瞬時に細胞の活性度等の状態を知ることが可能な顕微医療システムを開発しました。従来のナノ医療では必須のラベル化などの処理が不要です。現在、さまざまな細胞で実証と理論化を行っています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

高度化が進む「ガン早期診断技術」の中で進展が遅れていた、臨床検査室で行う細胞診断。経験知の見える化・数値化により、技能者への依存度が高かった本診断技術を一新できるナノ医療技術を開発しました。これにより、悪性細胞の割合が極めて少ない発症初期における、少量血液中からの悪性細胞の識別回収の実現が目前です。

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古田 守 教授 FURUTA, Mamoru

ナノテクノロジーによる透明エレクトロニクス

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どんな研究をしていますか?

金属酸化物のいくつかは可視光に対して透明で、かつ半導体としての性質を有しています。透明エレクトロニクスは透明基板(ガラス等)に透明半導体素子を形成した見えない回路を利用するエレクトロニクスで、ナノテクノロジーを駆使した透明材料・デバイス応用研究に関し、他大学や企業とも積極的な共同研究を行っています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

透明回路を窓ガラス等に組み込むことで、ディスプレイ・センサー・透明太陽電池といった様々な機能がガラスに付加でき、身のまわりのあらゆるところで情報に接することができるユビキタス環境を実現することができます。また透明エレクトロニクスはこれまで創造できなかった新たな製品やビジネスの扉を開くことも期待されます。

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堀澤 栄 教授 HORISAWA, Sakae

森林資源や微生物を有効活用する

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専門分野/森林資源科学

どんな研究をしていますか?

私は森林資源の活用と微生物利用の研究をしています。白色腐朽菌という木材を分解するキノコの仲間には未知なる能力が秘められています。その能力を発掘し、森林資源の有効活用につなげたいです。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

森林資源は再生可能な生物資源です。大気中のCO2を固定して木材となるので燃焼させてもCO2は増加しません。上手に森林資源を利用することで森林整備が進み、環境保全や水源涵養など私たちの生活を守る力を発揮します。キノコを使って森林資源を変換し、エタノールなどエネルギー生産をねらっています。またキノコの分解力で廃水中の有機物を分解処理するなど、自然の力で環境浄化に貢献できればと考えています。

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新田 紀子 准教授 NITTA, Noriko

電子顕微鏡で材料の欠陥をのぞく

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専門分野/材料工学

どんな研究をしていますか?

半導体材料にエネルギービーム(イオン・電子)を照射した場合の照射効果を電子顕微鏡を使って調べています。電子顕微鏡は光の代わりに波長の短い電子をもちい、ナノレベルで材料を評価することができる装置です。エネルギービームが材料に与える照射損傷の研究に加えて、照射下という極端な非平衡状態での材料改質や新しいナノ材料の創製も試みています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

材料のエネルギービーム照射効果を調べることで、材料中に発生するナノからサブミクロンオーダーの欠陥を明らかにすることができます。それによって、その材料を利用するときの基礎データを得ることができ、欠陥の少ない材料設計を行うことができます。

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百田 佐多生 准教授 MOMOTA, Sadao

イオンビームを使って微小な世界を識る・操る

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専門分野/イオンビーム科学、微細加工学、原子核物理学

どんな研究をしていますか?

原子や原子核のスケールで起こる未知の現象を、とても小さな道具(イオンビーム)とチームワーク(研究室のメンバーや学外の共同研究者)の助けを借りて解明しています。研究で得た成果を利用して、材料表面の形状や性質をナノメートルサイズでコントロールする手法も研究しています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

ナノメートルサイズの加工や改質によって、高度な機能を持つ電子デバイスをより小型化できる可能性があります。また、小さな世界の研究は、宇宙や星のなりたちと言った非常に大きい世界の理解を深めてくれます。研究で得られた知識や技術は、放射線の医療分野などへの応用や、環境放射線を測定する分野でも非常に役立ちます。

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角 克宏 特任准教授 SUMI, Katsuhiro
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伊藤 亮孝 講師 ITO, Akitaka

物質と光の相互作用を制御する

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専門分野/光化学、錯体化学、分析化学、物理化学

どんな研究をしていますか?

物質が光を吸収したり放出すると、我々の目にはその物質に色が付いたり光って見えます。様々な構造をもつ新しい光吸収材料や発光材料の開発と、「目に見える」という特徴を活かして、他の機能を付与した光機能材料の創出に取り組んでいます。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

私たちのまわりには、太陽から降り注ぐ光の他にもコンピューターのディスプレイなど様々な光が満ち溢れています。物質の光機能性を自在に制御することができれば、省エネルギー化や環境汚染物質の高感度検出といった形で私たちの生活に貢献できると期待しています。

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大谷 政孝 講師 OHTANI, Masataka

ナノ材料合成の新しい方法論を開拓する

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専門分野:ナノ材料化学・物理化学

どんな研究をしていますか?

物質間に働く力をうまく制御することで、ナノスケールで精密な構造をもった新しい材料を合成しています。例としては、ナノサイズの凹凸構造を持った多孔質粒子の合成があります。最近では、ナノ粒子の表面形状を花びらや樹木のように制御することも可能となっています。

その研究が進んだら、どんなことを変えられますか?

我々独自の方法で合成した多孔質粒子は、非常に大きな反応表面積をもつので様々な化学反応を高効率化する触媒としての応用が期待されます。また、合成方法がシンプルで、反応に必要な時間も短いため、様々なナノ材料の合成に適用できる可能性があります。

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八巻 義德 教育講師 YAMAKI, Yoshinori
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渡部 伸一 教育講師 WATANABE, Shinichi
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Axel Perez Obiol Castaneda 助教 Axel Perez Obiol Castaneda
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闞 凱 助教 KAN, Kai
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張 永政 助教 ZHANG, Yongzheng
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Dwiyantari Widyaningrum 助教 Dwiyantari Widyaningrum
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横山 創一 助教 YOKOYAMA, Soichi

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