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化学合成の開拓者として、今までにない有用な物質を次々と創出。| UTOKYO VOICES 068

掲載日:2019年7月4日

UTOKYO VOICES 068 - 大学院理学系研究科 化学専攻 教授 大越慎一

大学院理学系研究科 化学専攻 教授 大越慎一

化学合成の開拓者として、今までにない有用な物質を次々と創出。

化学合成の“マジシャン”大越の手にかかると、今まで存在しなかった物質が次々と出現する。その背景には、子どもの頃からブロック遊びで培った造形力、科学図鑑や天体図鑑を読んで養った総合力に加え、化学反応に魅了された大越の類い希な創造力がある。

「環境に負荷をかけず、ありふれた元素で、身体にも害がない、世の中に役立つ物質を合成しようと考えていくと、解決すべき課題や方向性が絞られてきます。その一例が、最近開発した鉄と酸素元素で合成したイプシロン酸化鉄を使った、世界最小で世界最高の保磁力(磁力を安定して保ち続ける力)があるフェライト磁石の磁気テープです」

今まで、データを50年以上保存した実績のある媒体は磁気テープだけしかない。人の一生が“100歳時代”に入った今、保険など様々な分野で蓄積されているデータが消失すると社会的な混乱が予想され、長期間保存できる記録媒体が求められていた。

また、大量の情報が送れる5世代移動通信システム(5G)や自動運転のカーレーダーで使うミリ波が普及すると、電磁波干渉を防止したり、特定の範囲以外は電波が届かないようにしたりする電波吸収体が必要になる。ところが、80GHz以上のミリ波を周波数選択的に吸収する材料はほとんどなく、この帯域での電磁波干渉の危険性が危惧されている。

「イプシロン酸化鉄は、ビッグデータを長期間記録できるだけでなく、高性能なミリ波吸収材という二つの役割があるので、記録媒体以外の用途も期待されています。実用化に向けてすでに複数の特許を出願していますが、今まで存在しない物質のため用途特許がスイスイ取れ(笑)、140件以上出願して半分は成立。5~10年後の実用化を目指しています」

さらに世界で初めて、酸素とチタンからラムダ型五酸化三チタンも合成した。圧力をかけると発熱し、加熱すると元の状態に戻るという、それまで概念すら存在していなかった永続的蓄熱材料だ。電気を一切使わず、捨てていた熱を溜めて、必要な時に取り出せるので、工場や発電所の廃熱はもちろん、車の廃熱など、エネルギーの有効活用として実用化が待たれる。

誰も手掛けていない分野だけに、自分の専門だけに閉じこもっていては得られない成果だ。大越は無機化学や有機化学、物理化学、磁性学、光化学などを組み合わせた総合力を駆使して、「今まで存在しない磁石や磁性材料、セラミックスなどを作っています」。

「研究の面白さは夢を実現できることであり、誰も考えたことのないものを作るために、ありとあらゆる基礎知識と方法論を駆使します。企業ではある目的に向かって、コストダウンや販路拡大といった制約がありますが、大学は自由に研究でき、それが素晴らしいと思います」

「自分が思いついたことで、喜んだり楽しんだりしてくれる人の笑顔がモチベーションになります。だから、すぐ人に見せたくなるんです(笑)」と話す大越は、これからも化学合成の開拓者として、世界の誰もやっていないモノ作りにチャレンジし続けることだろう。

開発の成果物

Memento

開発した物質の粉末試料と、物質の結晶構造を組み上げた模型、そして物質から作ったインクとフィルム。思いつきから始まり、誰も考えつかない方法で、社会に直結する新しい物質を次々と創造してきた。最近創造したイプシロン酸化鉄(手前)は、イギリスの国立博物館に展示された。

直筆コメント:「作ろうと思えば作れる!」

Maxim

「最初は何の役に立つかは考えません。今までにないものができたらいいなと考え、実際に模型をいじって試行錯誤し、あらゆる方法論を駆使して実現するところまで持っていくのです」

プロフィール画像

Profile
大越慎一(おおこし・しんいち)

1995年東北大学大学院理学研究科博士課程修了、同年財団法人神奈川科学技術アカデミー研究員、1997年東京大学先端科学技術研究センター助手、2000年同講師、2003年同助教授。2004年大学院工学系研究科応用化学専攻助教授を経て、2006年大学院理学系研究科化学専攻教授。2017年東京大学教育研究評議会評議員、フランスCNRS国際共同研究所IM-LEDディレクター、低温センター長、および理学系研究科・理学部副研究科長。日本学士院学術奨励賞、日本学術振興会賞、日本IBM科学賞、市村学術賞、井上学術賞、向井賞、日本化学会賞などを受賞

取材日: 2019年1月22日
取材・文/佐原 勉、撮影/今村拓馬

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