東北大学
学際科学フロンティア研究所

新領域創成研究部

早瀬 元Gen Hayase

助教物質材料・エネルギー

メンター教員
准教授
藪 浩(材料科学高等研究所)
研究分野 無機化学、材料化学、界面・コロイド化学
主な研究テーマ
  • モノリス型多孔性材料の作製と応用展開
所属学会 日本セラミックス協会、日本ゾル-ゲル学会、繊維学会
研究概要  

セラミックス、カーボン、植物などに由来する天然物、有機ポリマーなどから成るモノリス型(塊状)多孔体は古くから利用されてきた。古代から続く断熱材、吸音材、緩衝材などの用途の他、現在は触媒担体、電池電極、電気二重層キャパシタ、分離媒体などへの応用がなされている。モノリス型多孔体は粉体や薄膜と異なり3次元的な構造体であることから、空間(骨格や細孔)・表面(骨格表面・切断面)の両面から物性を探ることができる。

本研究の基本方針として、ゾル-ゲル法におけるポリマーの相分離制御や無機微粒子・ナノワイヤー材料の自己組織化・凝集を利用して、高い気孔率をもつモノリス型多孔体を作製する。得られた材料に関して断熱性や吸音性・防振性といったバルク特性、光学特性を利用した応用を探る。柔軟な多孔体を利用した生体材料・ロボティクスへの応用なども視野に入れ、モノリス型ならではの展開を目指す。

モノリス型多孔体は厚みを減らす・破砕するなどの手法により薄膜や粉体といった形態への技術転用も可能である。これとは逆に、粉体やファイバーといった材料の表面・ポリマー間の界面現象を利用して、低次元から三次元のモノリス型多孔体を組み立てるプロセスの確立にも挑む。

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