研究室紹介

吉江研究室

  • 大学院工学系研究科
研究分野
環境高分子材料学
キーワード
動的結合、生体模倣材料、動的構造制御、ナノパターニング、自己組織化、自己修復材料
URL
http://yoshielab.iis.u-tokyo.ac.jp/

MEMBERS

  • 吉江 尚子 教授 Naoko Yoshie
    • 03-5452-6309
  • 中川 慎太郎 助教 Shintaro Nakagawa
    • 03-5452-6310

最近の発表論文

研究テーマ

低分子よりも格段に遅い高分子の分子運動性と、そこから生み出される階層構造は、高分子らしさの本質であり、多彩な性能・機能の源である。当研究室では、高分子の構造と運動の複雑な協調性を理解し、それをダイナミックに制御することを通じて、マテリアルの新たな機能を探求している。また、バイオベースや環境分解など炭素循環をキーワードとした環境高分子材料の開発も行っている。

動的結合を利用した高分子材料の機能開拓:

可逆的な共有結合や水素結合などの分子間力により伸長した高分子鎖は、特定の外部刺激の元、切断、再結合、交換を通じて構造をダイナミックに変化させる。この動的な過程を適切な分子設計により制御し、自己修復性、形状記憶性、熱応答硬/軟変換性など、特徴ある機能性を有する材料を開拓している。

生物にヒントを得た機能性高分子材料の開発:

生物は長い進化の歴史を経て優れた機能性を有する生体組織を生み出してきた。それらの機能性の源となる分子構造・分子集合構造を模倣することで、従来の材料を凌駕する物性・機能性を有する材料を開発している。

構造均一なポリマーネットワーク:

私たちの生活に欠かせないゴム材料や、医療・バイオ分野で用いられるゲル材料は、ポリマー鎖どうしを架橋した三次元ポリマーネットワークからできている。一般的なポリマーネットワークは構造が不均一であり、その不均一性による物性の低下が課題となる。我々は、多分岐ポリマーを用いてさまざまなポリマーから構造均一なポリマーネットワークを合成する手法を開発した。

高剛性・高耐水性有機/無機ナノハイブリッド:

貝殻の内側に形成される真珠層は板状無機物と有機ポリマーが規則的に積層した有機/無機ナノハイブリッドであり、極めて高い剛性と低い物質透過性を特徴とする。しかし、真珠層を人工的に模倣した材料は、無機物の親水性により水や湿気に弱いという欠点がある。我々は無機物表面の疎水化とその場重合により、高剛性かつ高耐水性な有機/無機ナノハイブリッドを開発した。

非平衡構造制御によるナノ構造体形成:

高分子の自己組織化や相分離などの動的な構造形成過程を制御して、ナノからマイクロメートルオーダーの規則構造を造型する手法を開発している。