主な対象として、超低摩擦かつ摩耗に強い材料表面や多孔性のエネルギーの安定貯蔵物質など、将来の省エネルギーに貢献する材料を創出します。その鍵を握る表面・ナノスペースにおける「水」の構造・機能の解明とその制御を通じて、省エネルギー社会の実現に貢献します。系統的に作り出し、その表面における水ならびに高分子の構造と機能の相関を化学的に探ります。生体高分子表面の水和構造の形成、また荷重や摩擦に対する変形を調査し、超低摩擦性および耐磨耗性のメカニズムを理解します。得られた知見と材料を基に、将来的に人口軟骨組織などの再生材料として応用されることを目指します。濡れと流れの基礎科学グループ材料表面におけるミリからマイクロスケール濡れ広がり現象の計測と解析、さらに学術的に未解明な点の多いナノレベルの濡れ広がりまでのマルチスケールな動的濡れの学理の構築を目指します。物質や熱輸送と絡む流れ現象との複合的な理解を通じて、ナノスケールの凹凸構造を有する半導体などの微細加工デバイスの洗浄や、機能性ナノ薄膜のコーティングなどのものづくり技術や、効率的な冷却技術などへの応用を目指します。水の基礎的理論・シミュレーショングループ材料表面もしくは流体中の微粒子間に働くナノからマイクロ、そしてマクロにいたるマルチスケールな水の構造と相互作用を、様々なアルゴリズムと理論的手法を駆使して解析して解明します。ものづくりなどに役立つ、高機能なデバイスの開発を目的としています。最終的には医療分野で用いられる診断用デバイスや、人工血管や人工心臓などの医療用精密機器などへの応用を目的に、機能的な流路の作成とその内部での物質輸送の精密制御を目指します。水環境分析応用グループ様々な物質を溶かし込む水の面白さを積極的に利用し、環境水や飲料水に含まれるごく微量の金属イオンの種類と量に着目した安全性や食品の産地判別などに役立つ新しい分析・解析方法の確立を行います。高輝度光源である放射光をつかったミクロな水の状態解析や、気象に関わる微粒子まわりの雲核形成、さらには高エネルギーの気体であるプラズマと接触させたグリーンな材料創成法の開拓など、新規な応用も目指しています。Yui表面・界面・ナノスペースといった不均一系の分光計測・イメージング技術を開発しています。Hommaカーボンナノチューブやグラフェンに束縛された特異な水を研究しています。Yamamoto各種材料表面での水のミクロな構造の解明と界面水の物性・機能の理論計算を行っています。Sasaki摩擦表面における分子吸着挙動や化学反応のその場計測および表面の機械的物性評価をします。ItouNMR法により、ナノ空間中の水分子の運動の様子を解明することを目指しています。Tadokoro低次元分子性ナノ細孔内の水クラスターのイオン伝導・イオン移動・ガス吸蔵などを行っています。Matsui廃棄される生体物質を、燃料電池等の機能性材料として活用することを目指します。Daigujiナノスケールで熱・物質・電荷の移動をコントロールすることが目標です。Otsuka医療インプラント材料と生体の界面に形成される水和状態について研究展開します。Hashizume水に注目して生体セラミックス生成過程を理解し、再生医療材料の開発に活かします。Ueno『動的な濡れ』の追求を通して、ミクロからマクロの流れを連続的に捉える事を目指します。Tsukahara水を含む様々な流体流動現象をスパコンなどの大規模計算により再現し、解明&制御をします。Ando生体高分子などソフトマターの分子モデリング・シミュレーションを行っています。Sumino自然界・工学過程で見られる自己組織化現象や散逸構造をシンプルに解析・理解します。用いた固液界面の解析を行っています。Kawai金属ナノ粒子を位置選択的に担持した高分子粒子の自走挙動制御に挑戦します。Nakai食品の起源分析のための全国の水資源の特性化、木材の産地判別、文化財の分析。Miura都市大気(東京スカイツリー)、山岳大気(富士山頂)で雲生成の観測をしています。Terashima水中プラズマ及び液中プラズマによる材料合成と物質変換に取り組んでいます。