環境技術・環境負荷低減

色とりどりの試験紙が水銀やカドミウムの検出を迅速に判断する~ナノ薄膜試験紙の開発


高橋由紀子 先生

長岡技術科学大学 工学部 物質材料工学課程/工学研究科 物質材料工学専攻

どんなことを研究していますか?

未来の環境を保全していくための技術として、下水処理場や食品工場などから排出された汚染水をきれいにする技術や、放射線や有害物質を土壌や地下水に漏出することなく処分する技術、海洋での油汚染、湖沼での洗剤や農薬汚染を除去する技術など、様々な技術開発が進められています。

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そうした技術の一つとして、環境中の超微量汚染物質を現場で分析する技術が求められています。私は、ナノ薄膜試験という色素ナノ粒子からなる超薄膜シートを用いて、水銀や鉛、カドミウムなどを規制値レベルで測定可能な試験紙の開発を行っています。試験紙は色とりどりですが、工場からの排水が規制値より上か下か、流して良い水か、また使用する水が安全かどうか、だれでもその場で迅速に判断できるようになります。

コストや時間のかかる現状の有害物質の分析

これら有害物質は、水1リットルあたり数~数十マイクログラム(ppbレベル)という非常に微量な基準で規制されています。現状では、サンプルを分析センターに送り、専門技術者が煩雑な前処理をしてから機器分析で測定するため、数週間の時間とお金がかかります。それを現場で迅速・安価に行うことができれば、日常的に水の管理ができるようになります。事業所での日常的な排水管理はもちろん、農産物への汚染の判定や、発展途上国での飲み水測定、環境教育教材としても有用だと考えています。

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研究室の様子

学生はどんなところに就職?

一般的な傾向は?
  • ●主な業種は→製造業、電気、食品、公務員
  • ●主な職種は→技術系
  • ●業務の特徴は→業種の違いはありますが、全員技術職
分野はどう活かされる?

分析関連の会社に就職している学生は研究室での知識をそのまま活かせます。実務訓練(長岡技術科学大学特有の長期インターンシップで国内外の企業等に4〜5ヶ月派遣)の経験者も多く、製造業では海外に関連企業や事業所があることは昨今、普通ですので、海外勤務で活かされていると思います。

先生から、ひとこと

色素ナノ粒子の膜は、見た目も大変きれいです。きれいなばかりでなく、機能も素晴らしく、試験紙の他にも、植物の葉っぱの光合成のように、光触媒機能を発揮するものもあり、飽きません。

先生の学部・学科はどんなとこ

長岡技術科学大学では、環境材料科学研究室、水圏土壌研究室、資源循環エネルギー研究室、環境生物研究室など、水や土壌に関する環境修復、環境保全技術の研究が大変盛んです。

先生の研究に挑戦しよう

ナノ薄膜試験紙で身近な水を測ってみよう。

興味がわいたら~先生おすすめ本

重金属のはなし 鉄、水銀、レアメタル

渡邉泉

レアメタルはスマホなどに欠かせないが、一方、過剰となるとイタイイタイ病や水俣病などの害をもたらす重金属もあり、その付き合い方を考えさせられる本。レイチェル・カーソン著の『沈黙の春』はDDTという人類が生み出した物質のもたらす被害を描いていたが、重金属のように地球にもともと存在していた物質との関わりこそ、環境問題の持つ真の複雑さを理解できる。 (中公新書)


ナショナルジオグラフィック 日本版

毎月興味深いテーマを深くわかりやすく解説する月刊誌。豊富な写真やデータにより、理系でなくとも、専門でなくとも、内容が理解できるようになっている。もともと論文誌からスタートした雑誌なだけに、科学的論証・データの分析がしっかりしている。 (日経ナショナル ジオグラフィック社)


古代への情熱

シュリーマン

著者であるシュリーマンは、古代史研究の夢と信念のために、まず巨万の富を成し、綿密な計画性を持って研究の実現をした偉大な考古学者だ。この本は、そのシュリーマンの生涯を描いたもの。物事に対する情熱、それを達成するための挑戦心を感じ取ってほしい。 (関楠生:訳/新潮文庫)


フェルマーの最終定理

サイモン・シン

理系の研究者であれば、説明の必要もないほどに有名な著書。天才科学者と言われるワイルズが、数学界最大の超難問「フェルマーの最終定理」を解き明かし、証明を果たすまでの半生を描いたもの。研究者の情熱と苦悩を感じ取れるだろう。 (青木薫:訳/新潮文庫)


本コーナーは、中高生と、大学での学問・研究活動との間の橋渡しになれるよう、経済産業省の大学・産学連携、および内閣府/総合科学技術・イノベーション会議の調査事業の一環としても、学校法人河合塾により、企画・制作・運営されています。
各先生の所属など、掲載されている大学(学部・学科ほか)の名称は、2020年1月段階の調べによります。実際の進路選択等に際しては、各大学のHP等で改めてご確認ください。

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