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]
自民・長谷川岳参院議員、中央省庁の官僚にも「パワハラ」疑惑
新井恵理那、セントフォース所属"ねえさんたち"とスリーショット 「美人さん発見」など反響も
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
第1子出産の岡副麻希、36週目マタニティーフォト公開 夫・蒲生尚弥と2ショットは「ハラハラ」
37歳竹内由恵アナ、50歳先輩アナとセーラー服2ショット「まだまだ似合ってます」反響
谷尻萌、小野寺結衣とのTWICE楽曲ダンス動画に「美人ちゃん2人のダンスコラボ!」
鈴木志遠、映画「卍リバース」単独初主演 谷崎潤一郎の名作にどう挑んだのか/前編
日テレ水卜麻美アナ、異例の30代で管理職昇進 「チーフスペシャリスト」6・1付け人事
大谷翔平、腰の張りで欠場から即スタメン復帰「2番DH」休養十分12号狙う 山本由伸が先発
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
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
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
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
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
曙と熱愛した相原勇(52)の現在が衝撃的すぎると話題に
55歳森口博子「だっちゅーの」鮮やかビキニ姿披露にX歓喜「破壊力ハンパない」「スゴすぎ」
「ふてほど」25歳女優“薔薇ブラ”でポロリ寸前?過激衣装に「見えちゃう」「刺激強すぎ」
大物炎上系ユーチューバー”衝撃の預金残高”公開「すげぇ」「エグい」驚きの声
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
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
深夜のファミリーマート徘徊、必ず入っている「フエラムネのミニチュアおもちゃ付」を探し求めた結果……
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
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
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
小澤征悦と再婚した桑子真帆アナ(34)黒い過去が流出、衝撃の過去にネット騒然
ガーシー、佐野ひなこの暴露を示唆でネット騒然「ファンだったのに」
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」
自民・長谷川岳参院議員、中央省庁の官僚にも「パワハラ」疑惑
新井恵理那、セントフォース所属"ねえさんたち"とスリーショット 「美人さん発見」など反響も
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
第1子出産の岡副麻希、36週目マタニティーフォト公開 夫・蒲生尚弥と2ショットは「ハラハラ」
37歳竹内由恵アナ、50歳先輩アナとセーラー服2ショット「まだまだ似合ってます」反響
谷尻萌、小野寺結衣とのTWICE楽曲ダンス動画に「美人ちゃん2人のダンスコラボ!」
鈴木志遠、映画「卍リバース」単独初主演 谷崎潤一郎の名作にどう挑んだのか/前編
日テレ水卜麻美アナ、異例の30代で管理職昇進 「チーフスペシャリスト」6・1付け人事
大谷翔平、腰の張りで欠場から即スタメン復帰「2番DH」休養十分12号狙う 山本由伸が先発