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ナノ界面接合技術の確立により新エネルギー創出に挑む

目的

機能性分子のナノ界面接合技術の確立に向けて研究を展開しています。この技術は“ナノメートルスケールで”分子や微粒子などの機能性化合物の配向や数を設計して基板に固定することがカギとなります。

概要

電極上で分子の向きを変えることができれば,電気の流れやすさや量,時には流れる向きを逆転させるなどのコントロールが可能となります。また,基板上にナノレベルで分子をデザインすることで,これまでの分子個々の性質とは違った,集団としての新たな機能が発現することもあります。

上記の分子や微粒子の精密界面固定と併せて,電子やイオン,プロトンを効率よく動かすことも重要です。これにはスムーズに通過するためのいわば“通り道”を基板上に精密に構築することが必要で,実現できれば太陽電池や燃料電池,熱電,圧電さらには人工光合成の性能が飛躍的に向上すると考えられています。

さらに,我々の手法の特徴である“ナノレベルの加工”は従来の方法では難しいとされたナノ構造体を構築することができます。従来のトップダウン(大きな物質を切り崩しながら小さくしていく手法)では電極上の機能性材料の精密加工に限界があるのに対して,ボトムアップ(目的に合わせて分子や粒子を1つずつ連結していく方法)では,精密な構造体形成が可能であるため様々な機能をもつ材料やデバイスを得ることができます。このようにナノメートルスケールで効率よく電子やイオン,プロトンが動ける界面をデザインし,構築していくこと(ナノ界面アーキテクチャ)がこれまでのエネルギー変換材料・デバイスの課題解決に大きく貢献できると信じています。

関連サイト

http://kanaizukalab.com/

代表者、担当組織

金井塚勝彦

担当学部

理学部

連絡先

kanaizuka@sci.kj.yamagata-u.ac.jp

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