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自律型機能性ポリマー:生体を模倣した二段階調節機能を持った有毒ガス応答材料研究成果

掲載日:2020年1月21日

 我々は強い光を眩しく感じ、大きな音を騒々しく感じるなど、受ける刺激が強くなると身体が反応する応答も強くなります。しかし同時に、弱すぎる刺激に対しては全く応答せず、強すぎる刺激に対しては過剰応答を防ぐ調節システムが備わっています。このような多段階の自動調節システムは自然界で数多くみられ、安定的な生命活動を維持する上で重要な役割を担っています。一方でこのような自然界の自動調節は、複数の物質が関わり合う複雑なシステムに基づくことが知られており、人工的な機能性材料にこのようなシステムを組み込むことは困難でした。

 東京大学大学院総合文化研究科の寺尾教授らは今回、多段階調節機能を単一の材料で達成するための分子設計を提案し、二段階の自動調整システムを持つ自律型機能性ポリマーの開発に成功しました。今回合成した材料は、有毒ガスである一酸化炭素に応答する発光材料において、低・中・高濃度という3つの領域を識別し、自律的に応答性を変化させることに成功しました。このような自律型システムは、センサ・コンピュータ・物質生産などと組み合わせることによって、周りの状況に応じて材料が自動的に応答・生産性を変化し得るため、自律思考型の機能性材料としてより豊かな社会システムの創成につながると期待されます。

論文情報

Hiroshi Masai, Takuya Yokoyama, Hiromichi V. Miyagishi, Maning Liu, Yasuhiro Tachibana, Tetsuaki Fujihara, Yasushi Tsuji, and Jun Terao*, "Insulated conjugated bimetallopolymer with sigmoidal response by dual self-controlling system as a biomimetic material," Nature Communications: 2020年1月21日, doi:10.1038/s41467-019-14271-2.
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