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大学編

NO.118
  1.繊維 1.1 繊維用及び機能性高分子 1.1.2 物性系
研究者名 渡辺 正義
所属 横浜国立大学 大学院工学研究院 機能の創生部門 教授
研究テーマ 機能性高分子イオニクス材料に関する研究
概要(文献10)

本研究室のテーマは、大きく分けて“Polymer Ionics”グループと“Nano Materials”グループがある。それぞれのグループに共通しているのは、基礎研究から着手し、発展研究を将来の目標に掲げている点である。 当研究室にはこの2つの大グループの元に非常に多くの研究テーマがあるが、お互いの研究を自らの研究に取り入れるなど、研究室内外で「研究の共同・融合」が進んでいる。以下に当研究室のテーマの2本柱について説明する。


(1) Polymer Ionicsに関する研究

【説明】 クリーンで高効率なエネルギー変換・貯蔵系を実現するために新しいイオン液体やイオン伝導性高分子を分子設計し、これを電解質として用いた電気化学の基礎を確立する研究を行っている[2(b)][12]。21世紀には本研究の応用例であるリチウムポリマーバッテリー、高分子固体電解質型燃料電池が搭載された電気自動車、新しい太陽電池、そして電気エネルギーを力学的エネルギーへ直接変換するアクチュエータの実現などが期待されている。

【研究内容】 イオン液体やイオン伝導性高分子(リチウム系、プロトン系、電子輸送系など)の開発と物性評価・導電機構の検討、これを電解質とした(固体)電気化学系や電気化学機能界面の構築、 高分子中における酸化還元錯体間の電子移動反応の解析、リチウムポリマー電池、燃料電池、太陽電池、ソフトアクチュエータへ適用するための分子設計の手法を研究している。

(2) Nano Materialsに関する研究

【説明】 「ナノテクノロジー」という言葉が世間を席巻している。材料にナノスケール・マイクロスケールの構造を創り込むと、既存の材料に無かった機能を発現するという強い期待があるためである。研究室でも新しいナノ構造を持つ物質を創り出し、その物理化学的・電気化学的挙動の詳細な研究を行っている。

【研究内容】(1) コロイド結晶鋳型法を用いた多孔質材料の創製と機能評価、具体的には電気化学的刺激に応答する多孔質ゲルの構造色変化、多孔質炭素材料の電極への適用[13][14]。(2) イオン液体中における高分子の相転移挙動の解析[15]。(3) レドックス活性基を有する(感温性)高分子の電気化学的挙動の解析、金基板上における(感温性)高分子の固定化と表面物性解析。などの研究を推進している。

キーワード 電気化学、高分子化学、コロイド化学、有機材料