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研究・教育・受入・進路概要(2015年更新)

水素イオンの自在制御に挑む
-先端材料でリードする水素社会の実現- 

長尾 祐樹(Nagao Yuki)
Tel : 下記
E-mail:ynagao”atmark”jaist.ac.jp
[研究分野]
プロトニクス、高分子化学、錯体化学
[キーワード]
プロトン、自己組織化、電池、デバイス

 

研究テーマ例

  • 燃料電池の高性能化のための白金系触媒界面のアイオノマー構造とプロトン輸送特性の研究
  • 高分子の高次構造・配向性を利用した高プロトン輸送の研究
  • 組織構造を有する高プロトン伝導材料の開発と燃料電池アイオノマーへの応用
  • 燃料電池用脱白金電極触媒の開発
  • 材料表面の高機能・高性能化の研究
  • 人工イオンチャネルを有するリポソームの開発
  • その他企業との共同研究・依頼分析多数
    最先端・次世代研究開発支援プログラム(2011.2-2014.3)のページはこちら

研究内容

1.ナノプロトニクス

プロトニクスとは、水素の特性を最大限活用した総合科学技術です。当グループでは、外場刺激を利用したプロトン輸送の自在制御をめざし、構造の次元性や階層性に着目した研究を行っています。また、界面近傍での高プロトン輸送現象「ナノプロトニクス現象」のメカニズムの解明や、組織構造とプロトン輸送の相関についての研究を進めています。プロトニクスは水素社会への基盤技術としての貢献のみならず、将来的にエレクトロニクスに新たな自由度を与えうる基盤技術としても期待されています。

2.高分子配向、組織構造化による電池材料の高性能化

燃料電池材料で実用化されている高プロトン伝導性高分子膜の多くはアモルファス構造であり、構造とプロトン輸送の相関を調べることは容易ではありませんでした。我々が発見した「水で組織構造化する高プロトン伝導膜」を利用することで、構造とプロトン輸送の相関や高プロトン伝導性の起源についてより深く研究することができるようになりました。この知見を電池の高性能化へ応用しています。最近では外場刺激にプロトン輸送が応答する研究も進めています。

3.材料表面の多機能・高機能化

材料表面で高分子化する表面化学修飾を行うことで、濡れ性、帯電性、防汚性、密度および多孔質制御、光機能制御等を行うための技術開発を計算科学と自動合成技術を利用して効率的に進めています。現在、水問題の課題解決に関心があります。

4.創発化学素子

トップダウンプロセスとボトムアッププロセスを融合させ、3次元空間内において異なる機能性分子を正確な位置で接合させる、「化学素子化」という概念の創成を行っています。この化学素子化技術は将来的に、多機能分子素子の集積化やデバイスの自己修復やリプログラミング技術等といった未来の技術として期待されています。

5.人工イオンチャネル

旧ソフトメゾマター研究ユニット(2013.4-2016.3)を通じて、ナノからマイクロに及ぶ空間スケール(メゾスケール)における階層的物質構造(メゾマター)を対象に、しなやかな(ソフトな)機能の普遍的原理の発見や理論の構築を行います。たとえば、脂質二重膜にタンパク質のプロトン輸送チャネルが埋め込まれたシステムは体の中で生命活動を担う重要な働きをしていることは広く知られています。しかしながら、このシステムを人工的に作り出すことは容易なことではありません。このようなシステムを人工的に作り出し、エネルギー変換・伝達システムと連動した、未来のエネルギー技術の開発に挑戦しています。

RECENT PUBLICATION

教育と研究の進め方

メリハリのある生活を心がけて頂くために、土日はできるだけ休みリフレッシュできるように指導しています。ダラダラと実験をしないように、上手に効率よく実験を計画・実施する能力を2年または3年間で身につけて頂きたいと考えています。コアタイムは朝9時から夕方の5時までで、理由なき遅刻は認めていません。研究室では留学生が多いので、英語で会話がなされる雰囲気があります。この雰囲気をうまく活用していただき、英語力を高めて頂きたいです。頑張ればTOEICなら修了時に200点は上がります。研究テーマはテーマ決定前にゴールとその道のりを指導教員と具体的によく相談の上、決定されます。週2回の研究相談と雑誌会ゼミを英語で行い、指導教員や先輩の助けを借りながら、自ら調べ、考える力を身につけていきます。実践の場として、高分子化学、表面化学、電気化学、錯体化学等に関連した研究を行い、問題の発見と解決方法を学びます。論理的思考に基づいたデータの解釈方法やプレゼンテーションの作成方法を学ぶことができます。

奨学金情報

JASSOの貸与は100%、返還義務なしの奨学金も多くあります。授業料半額免除申請があります。詳しくはこちらへ

学費・生活費の試算

2年間で180万あればなんとかなります。JAISTは田舎にあります。のんびりとしていて、誘惑が少ないので2年間または3年間勉強に打ち込みたい人にはとても良い環境です。実験設備は田舎にある大学とは思えないほどに先端機器にあふれていて充実しています。何より、生活にかかるコストが都会と比べると驚くほど安いです。宿舎は電気代入れて月1.5-2.0万円くらいです。食費は月3-5万位です。生活費は月5万円位が目安のようです。2年間で5×24=120万円です。これに入学料と授業料半額免除を仮定すると2年間で必要な学費と生活費は大体180-200万円です。近くでアルバイトを探すのは大変ですが、研究室や授業のサポート(LA,TA,RA)等でアルバイトをしている学生が多いです。大学内はWIFI環境が整っているので宿舎にインターネットの回線を契約する必要はありません。WIFIを使い倒すことでスマホの代金を節約している学生がみられます。うちのラボの留学生は国費留学生以外はみんなそうしてます。多くの学生は自炊をしており、2年間もしくは3年間で修了する間に料理が上手になります。このあたりは魚がおいしいので料理や食材にこだわる学生が時々います。本学への進学を社会人としてスタートを切るためのトレーニング期間と考えるとコストパフォーマンスはかなり高いです。

学生の就職先

東京電力、京セラ、京セラドキュメントソリューション、グンゼ、住友ゴム、
タイ旭化成スパンデックス、東芝ライフスタイル、トッパンTDKレーベル、
マイクロンメモリジャパン、メイテック、ヨコオ、学内進学

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