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]
渡邊センス、約1分で終了 松本人志の性行為強要疑惑報じた「フライデー」への名誉毀損裁判出席
水沢アキ、6億借金から節約生活「箱根のホテル素泊まり」「24時間スタジオ1人でやっている」
ミニスカで登場69歳タレント、6億5000万円借金語る「バブルって怖い…寝ないで働いた」
北川健太郎弁護士を準強制性交等の容疑で逮捕 大阪高検
10万部ベストセラーの印税は? 著名編集者が明かす“夢の印税生活”の現実「食っていけない」
カズ背番号は「11」JFL鈴鹿に期限付き移籍会見「ゴールに向かって努力し、全力尽くしたい」
ゆたぼん「学校の先生って建前ばっかりで口もうまいし…」不登校めぐる教師の“本音”に不信感
【漢字間違い探しクイズ】仲間外れはどれ?(第1202問)
石田ひかり「木村君がセッティングしてくれました」大ヒットドラマ「あすなろ白書」の交流を告白
ジャスティン・ティンバーレイク…酩酊状態で運転し逮捕 飲酒運転で逮捕されたセレブたち
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
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
都知事選掲示板にヌードポスター ひろゆき氏「世も末」 SNSで批判噴出
イケメンだから許される!堀北真希と山本耕史の「馴れ初め」が映画化希望するレベル
「ひまそらあかね」が突如トレンド入り!都知事選に出馬した暇空茜って一体どんな人?本物なの?
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
都知事選のほぼ全裸ポスター、イメージガールが謝罪 自身が携わる商品PR活動を辞退を発表
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」
有権者「ばかにしている」 都知事選の掲示板に大量の同じポスター
バキ童こと春とヒコーキのぐんぴぃが有吉の壁に登場!「笑いが止まらん」「地上波ゴールデンは草」
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
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
都知事選掲示板にヌードポスター ひろゆき氏「世も末」 SNSで批判噴出
イケメンだから許される!堀北真希と山本耕史の「馴れ初め」が映画化希望するレベル
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」
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
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!
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
松本人志飲み会参加セクシー女優「警察に相談しに行きました」報告「さすがにこれは酷すぎる」
「ひまそらあかね」が突如トレンド入り!都知事選に出馬した暇空茜って一体どんな人?本物なの?
渡邊センス、約1分で終了 松本人志の性行為強要疑惑報じた「フライデー」への名誉毀損裁判出席
水沢アキ、6億借金から節約生活「箱根のホテル素泊まり」「24時間スタジオ1人でやっている」
ミニスカで登場69歳タレント、6億5000万円借金語る「バブルって怖い…寝ないで働いた」
北川健太郎弁護士を準強制性交等の容疑で逮捕 大阪高検
10万部ベストセラーの印税は? 著名編集者が明かす“夢の印税生活”の現実「食っていけない」
カズ背番号は「11」JFL鈴鹿に期限付き移籍会見「ゴールに向かって努力し、全力尽くしたい」
ゆたぼん「学校の先生って建前ばっかりで口もうまいし…」不登校めぐる教師の“本音”に不信感
【漢字間違い探しクイズ】仲間外れはどれ?(第1202問)
ジャスティン・ティンバーレイク…酩酊状態で運転し逮捕 飲酒運転で逮捕されたセレブたち
石田ひかり「木村君がセッティングしてくれました」大ヒットドラマ「あすなろ白書」の交流を告白