いずれの領域でも、「ナノスケール構造の精密制御された素材創出法」は重要研究課題とされています。バッテリー、燃料電池etc)がその有望な応用先とされています。これら技術に内在する諸問題(エネルギー効率向上など)を解決しうる、共通かつ有効な手立てと考えられているためです。今回はブロックコポリマーを用いた構造制御法の一つ「CASH法」をご紹介します[1]。ブロックコポリマーとは、各モノマーが各々長く連続する複数の領域を持つポリマーのことです。2領域から構成される場合はジブロック体、3領域ならトリブロック体・・・と呼ばれます。各領域がそれぞれ相反する親水性・疎水性を持つ両親媒性である場合には、ポリマー鎖がモノマー構造・構成比などに応じた特定の形状に自己組織化することが知られています。method)と呼ばれるものです。両親媒性ジブロック共重合体の親水性部分は、特に金属原料と親和性が高いため、比率を適切に変えて混合することで、無機材料を様々な形状に自己組織化出来ます。これはすなわち、デバイスに応じた最適ナノ構造を簡便に作れると言うことです。この自己組織化体を熱処理することで、ポリマー部分をグラファイトへと変換します。することで構造崩壊を防ぎ、無機材料の結晶性を高めることも出来ます。酸素雰囲気で熱処理を行えば、支持体としてのポリマーを除去することも容易です。安定化配位子を組み込み、金属Ptナノ粒子をメソポーラス型に自己組織化させた例[2]現状はジブロック共重合体を用いる展開が主のようですが、今後はトリブロック体を使ったより複雑かつ精密な構造制御、ナノスケールよりもさらに大きなマクロスケールでの構造制御を組み合わせることを目標としているようです。トップダウン法では不可能な構造制御が行えるため、エネルギー伝達ロスの低減目的などには向きそうな手法だと思えます。弱い結合に依拠する自己組織化体は得てして構造不安定さに悩まされるのですが、これを熱処理によって固めてしまうことで、材料応用に必要な強度を捻出して応用範囲を広げる発想も興味深いと思えます。ブロックポリマー自体は古典的技術ですが、これをナノスケールでの基礎研究・ハイブリッド材料へと上手く展開させ、新しい応用を切り開いている好例と言えるでしょう。今後の発展が期待されます。最新の記事cosine博士(薬学)。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。関心ある学問領域は三つ。世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。素晴らしければ何でも良い。良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。2020年1月号がオンライン公開されました。(2021卒)―ぶれずに価値創造。その5Tshozoです。TweetsケムステFacebookケムステFacebookChem-Station(略称:ケムステ)はウェブに混在する化学情報を集約し、それを整理、提供する、国内最大の化学ポータルサイトです。名超の有志スタッフを擁する体制で運営しています。