グリーン・環境化学

ナノスケールの有機色素

ナノスケールの有機色素の機能を活用し、人類の未来へ貢献


高橋由紀子先生

長岡技術科学大学 工学部 工学課程 物質生物工学分野(工学研究科 物質生物工学専攻)

出会いの一冊

地球環境問題がよくわかる本

浦野紘平、浦野真弥(オーム社)

環境問題は、複雑でわかりにくいです。本当は学術的データと世界との取り決め、各国の利害、経済活動などと密接に絡んでいます。まずはそれを抜きに、大まかに全体を眺めてみては。

こんな研究で世界を変えよう!

ナノスケールの有機色素の機能を活用し、人類の未来へ貢献

ナノ粒子の極めて薄い膜を作製して、その色と機能を追求

身の回りの「色」、その多くは有機色素(分子)によるものです。有機色素は光エネルギーを効率的に捉えて、それが色として見えていますし、そのエネルギーでさまざまな化学反応を引き起こします。

環境ナノ材料研究室では、有機色素の持てる能力を最大限に引き出すため、数〜20ナノメートル(コロナウイルスは50〜100ナノメートル)くらいの分子のかたまり、ナノ粒子として、さらにナノ粒子からなる極めて薄い膜を作製して、その色と機能を追求しています。

有害物質の環境計測、高発色のナノ色材の開発

ナノスケールでは、有機色素の集合体は、目で見える大きな固体とも、分子とも異なる、特有の性質を示します。高い表面エネルギー、大きな比表面積、高い反応性、そして光エネルギーを吸収した励起状態にある色素分子同士の相互作用によって生まれる新たな機能、色材としてもナノサイズの色は特長です。

これらの性質を活用した一例が、ナノ薄膜試験紙の開発です。これは、工業排水などの規制値(ppbレベル)を現場で測定可能な、高感度イオン試験紙で、環境にやさしい分析⽅法です。このような有害物質の環境計測、さらには、汚染物質の除去、高発色のナノ色材、天然由来顔料の開発などに取り組んでいます。そして、SDGsの先の地球と共存共栄する人類の未来へ貢献したいと考えています。

ナノ粒子と薄膜
ナノ粒子と薄膜
テーマや研究分野に出会ったきっかけ

小学生時代は美術館や博物館がとても好きで、刺激に惹かれて通い詰めていました。また細かい作業も好きで、小さいもの、きれいな色も惹かれていました。それが今につながっているのかもしれません。

先生の研究報告(論文など)を見てみよう
先生の分野を学ぶには
もっと先生の研究・研究室を見てみよう
ナノ薄膜試験紙
ナノ薄膜試験紙
学生たちはどんなところに就職?

◆主な業種

(1) 半導体・電子部品・デバイス

(2) その他の電気・電子系機器

(3) 化学/化粧品・繊維・衣料/化学工業製品・石油製品

◆主な職種

(1) 設計・開発

(2) 基礎・応用研究、先行開発

(3) 生産技術(プラント系以外)

◆学んだことはどう生きる?

OB・OGはほとんど製造業に就職し、次のような部門で活躍しています。
・設計開発・研究開発・分析サービス・生産技術・品質管理

研究室での、分析化学、国際規格、材料科学、分析装置に関する知識は上記に活かされているとのことです。

先生の学部・学科は?

長岡技術科学大学は、技術者育成を明確に謳っている大学です。4年生時には実務訓練という4〜5ヶ月の長期にわたる企業インターンシップがあることが特長です。また物質生物工学分野では中学高校の教職(理科)免許状も取得できます!

研究室のメンバーと流しそうめん
研究室のメンバーと流しそうめん
先生の研究に挑戦しよう!

・マイクロプラスチックなどの海洋汚染について、世界での取り組みを調べて、日本での取り組みと比較してみましょう。
・水俣病の原因の水銀ですが、日本での環境基準値はどのくらいでしょう?それはコップ一杯の水に換算するとどのくらいでしょうか?水俣条約についても調べてみましょう。

中高生におすすめ

ナショナルジオグラフィック

(日経ナショナル ジオグラフィック)

素晴らしい写真とともに、学術価値も高いデータが掲載されており、家にいながら地球を旅している気分になる。時事の世界での環境問題、世界の自然、民族なども、新聞より生身で感じられる。


ガリバー旅行記

スウィフト(岩波文庫)

大人国や小人国などを旅して、一見子供のために書かれたように思うが、奥深く、人生で数回読み直しても良い、名著だと思う。


そんなとき なんていう?

S.ジョスリン:文、M.センダック:絵、たにかわしゅんたろう:訳(岩波書店)

子供向け絵本だが、単純に文章のセンスと絵が素晴らしい。

一問一答
Q1.18才に戻ってもう一度大学に入るならば、学ぶ学問は?

やはり工学部です。それに経営を学んで会社で働いてみたいです。日本の会社は理系のトップが少ないと思います。

Q2.研究以外で、今一番楽しいこと、興味を持ってしていることは?

日光過敏症なので限られますが、自転車で大学まで通うこと。開放感がある。

Q3.好きな言葉は?

一期一会 この瞬間は二度とない。