Science and Technology of Advanced Materials誌: ここまで進んでいるナノ物質の自己組織化
国立研究開発法人 物質・材料研究機構 (NIMS)
Science and Technology of Advanced Materials誌
ここまで進んでいるナノ物質の自己組織化
生物界の模倣こそが自己組織化による次世代ナノ物質の作成の鍵
Self-assembly as a key player for materials nanoarchitectonics
本誌リンク
https://doi.org/10.1080/14686996.2018.1553108
超分子のようなナノサイズの構造単位を組み上げて先進材料を開発してゆくという新しい研究概念「ナノアーキテクトニクス(Nanoarchitectonics)」の発展には材料科学、生物学、化学など各分野の共同研究が欠かせない。今、世の中の興味は、ITとかAIに代表されるサイバー技術に集中しているようにみえる。そのサイバー技術を支える半導体技術に使われているナノ構造はリソグラフィーなどのトップダウン法により作成されている。しかし、新たに社会的な要求が高まっているエネルギー貯蔵、化学センサー、さらには広範囲の生物応用分野の機能性材料の開発には、ボトムアップ型のナノ技術の進展、例えば、超分子のようなナノサイズの構造単位を自己組織化させて、システムの構築を行うこが必要になってきていて、共同研究としての材料ナノアーキテクトニクスへの研究資源の投資が求められている。
Science and Technology of Advanced Materialsに、日本,物質材料研究機構、有賀克彦らの発表したレビュー論文 Self-assembly as a key player for materials nanoarchitectonics は、材料ナノアーキテクトニクスにおける自己組織化研究の最近の進展を紹介している。著者らは、2008年に、同じくSTAM誌に Challenges and breakthroughs in resent research on self-assembly を発表し、自己組織化研究についての包括的なレビューを行っている。本稿は、その補完的な役割と共に2008年以降、特に最近数年の自己組織化にかかわる研究を紹介している。2章で自己組織化研究の最近の傾向を簡単に紹介し、続いて3章で、自己組織化システムの種々のトピックスを示し、4章で界面における自己組織化の最近の研究例を説明し、5章で今後の展望を示している。取り上げた実例は、構造体としては、分子機械、分子レセプター、分子プライヤー、分子ローター、ナノ粒子、ナノシート、ナノチューブなど35項目、機能性材料としては、表面増感ラマン分光、光電池、電荷輸送、励起エネルギー移動など16項目と多岐にわたる。
著者らは、材料ナノアーキテクトニクス研究の今後の進展の方向を見通すには、細胞とかタンパク質表面、さらにはマクロ分子界面といった生物システムを研究することが必要であるとしている。実際、生物界においては、例えば、脂質相や細胞骨格成分内で、自己組織化により当たり前に構造を作りあげている。したがって、生物構造体がどのように発生し、振る舞っているかを理解することがナノアーキテクトニクスの進展を助けることになる。生物界面材料を開発してゆくことにはある程度の進展は見られるけれど、現時点では高度化した自己組織化システムの構築はまだできていない。今後、ナノ材料において高度に発達した生物システムの特性を複製するには、材料科学、生物学、化学の分野の研究者の共同研究が欠かせない。
著者たちは、自己組織化ナノアーキテクトニクスにより機能性材料を創成する過程は、成分分子から生命体が発生してゆく過程と似ている。生命体が進化してくるのに10億年を越える年月を要しているが、ナノアーキテクトニクスが多くの期待されているゴールにたどり着くまでにはあと2~30年あれば可能であろう、としている。
論文情報
タイトル:Self-assembly as a key player for materials nanoarchitectonics
著者:Katsuhiko Ariga*, Michihiro Nishikawa, Taizo Mori, Jun Takeya, Lok Kumar Shrestha &Jonathan P. Hill
* WPI-MANA, National Institute for Materials Science (NIMS), 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki305-0044, Japan (E-mail: ARIGA.Katsuhiko@nims.go.jp)
引用:Science and Technology of Advanced Materials Vol. 20 (2019) p. 51.
最終版公開日:2019年 1月 31日
本誌リンク
https://doi.org/10.1080/14686996.2018.1553108
Science and Technology of Advanced Materials誌は、国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)とEmpaが支援するオープンアクセスジャーナルです。
Science and Technology of Advanced Materials誌(編集長:山口 周 東京大学教授)は、国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)とEmpaが支援するオープンアクセスジャーナルです。日本が特に強い物質材料研究の成果を国内外に発信する原著論文誌(ジャーナル)として,日本で唯一の専門研究機関である物質・材料研究機構(NIMS)が刊行を支援し,特徴ある日本の物質材料研究を積極的に企画特集しています.また自薦・他薦によるレビュー論文を編集しています。
[企画に関する問い合わせ: stam_office@nims.go.jp]
森口博子がNHKのど自慢であの名曲を熱唱「全然変わってない」「もうすぐ56歳ってマ?」
高橋英樹が突然トリビア発射 カツカレーのルーツを語り中居正広うなる「今の話、今日イチです」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【6月3日生まれの著名人】唐沢寿明、長島三奈、福士誠治、長澤まさみ、三浦翔平ら
大仁田厚もコンプラに屈した…「今年からやめたんだ、ひどいから」伝統芸を自ら封印
猫が『悲しそうに鳴いている』ときのキモチ4選 実は必ずしも悲しいわけじゃない?
玉置浩二が太陽の塔の眼下で「愛と平和」掲げたコンサートツアー完遂
【柏】U―23日本代表DF関根大輝が自身のO・Gを悔やむ…米国遠征へ切り替え
【柏】DF関根大輝の顔に当たるOGとセットプレーに沈み福岡に完敗 2試合連続無得点で2連敗
「タバコが似合う女性芸能人No.1」鳥居みゆきの喫煙ショットが「クールビューティ」と話題に
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
浜崎あゆみ、子供の写真公開に疑いの声止まず「よそのお宅の子供?」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
大谷翔平被弾投手が悪態ついて退場処分!次打者フリーマンと対戦中に判定巡り塁審と口論
YouTuberジュキヤの動画企画が大炎上「普通に痴漢」「気持ち悪すぎ」
千原せいじのシエラレオネ巡る発言 NPO代表理事が公式謝罪忠告「最悪、国家間の問題に発展」
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
大谷翔平10試合ぶり14号 シティフィールド初アーチ、26球場目は自らの日本人記録更新
大谷に被弾→次打者判定で審判と口論→退場→「チーム、自分も最悪」→戦力外
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
大原櫻子、ガーシー暴露後初のSNS投稿に賛否の声「イメージ最悪になった」
森口博子がNHKのど自慢であの名曲を熱唱「全然変わってない」「もうすぐ56歳ってマ?」
高橋英樹が突然トリビア発射 カツカレーのルーツを語り中居正広うなる「今の話、今日イチです」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【6月3日生まれの著名人】唐沢寿明、長島三奈、福士誠治、長澤まさみ、三浦翔平ら
猫が『悲しそうに鳴いている』ときのキモチ4選 実は必ずしも悲しいわけじゃない?
大仁田厚もコンプラに屈した…「今年からやめたんだ、ひどいから」伝統芸を自ら封印
玉置浩二が太陽の塔の眼下で「愛と平和」掲げたコンサートツアー完遂
【柏】U―23日本代表DF関根大輝が自身のO・Gを悔やむ…米国遠征へ切り替え
「タバコが似合う女性芸能人No.1」鳥居みゆきの喫煙ショットが「クールビューティ」と話題に
【柏】DF関根大輝の顔に当たるOGとセットプレーに沈み福岡に完敗 2試合連続無得点で2連敗