名古屋大学大学院 工学研究科　竹岡グループ

「スマートゲルおよび有機無機融合ソフトマテリアル」

　高分子ゲルは、この30年程度の間に、急激な進歩を遂げた高分子科学の研究対象の一つです。高分子ゲルとは、“高分子が架橋して３次元網目構造を形成し、溶媒を吸収して膨潤はするが溶解しない、固体と液体の中間に属する状態をとる物質”と定義されています。高分子ゲルの特性（液体の半固体化、徐放性、分子ふるい能、生体適合性、レンズ機能など）を利用した製品は、既に我々の生活の中に数多く存在しており、基礎研究に関しても、最近の測定手法の発展によって、多くの知見が得られるようになってきました。

　我々のグループでは、環境変化や特定の分子を認識できるセンサー、バイオマテリアルに利用可能な力学特性を示すなど、従来の高分子ゲルよりも、さらに高機能なスマートゲルおよび有機無機融合ソフトマテリアルの研究に取り組んでいます。

「構造発色性材料」

　色素や顔料を用いずに、光の波長サイズの微細構造によって発色する現象を構造性発色（もしくは構造色）と言います。従来、“構造色”は、“可視光の波長サイズで屈折率が周期的に変化した材料から観測される角度依存性のある鮮やかな色”と説明されています。

　我々のグループは、この従来の説明を覆す二つの発見をしました。

　一つは、構造色は角度依存性を示さない場合もあるということです。我々は、屈折率の変化に短距離秩序があるような系が、角度依存性のない構造色を示すことを見出しました。そして、もう一つは、鮮やかな構造色発現のためには、光の波長サイズの微細構造の存在に加えて、黒色物質の存在が重要であるということです。一般的には、光の波長サイズの微細構造があることが、構造発色のためには必要な条件なのですが、それだけでは色鮮やかな構造色とはならないことを、多くの例を示すことで説明したのです。これらの研究の一環として、申請者は白い材料と黒い材料から、鮮やかな有彩色を示す色材が構築できることも示したのです。
　構造発色性材料は、安全で安価な材料からも構築でき、非退色性になることから、新しい色材としての応用を検討しています。

「機能性有機無機融合コロイド粒子」

　直径が1 nm〜1 μm程度の大きさの粒子をコロイド粒子と呼びます。コロイド粒子は、その形状が真球化（単分散化）、異形化、多孔性（中空化）、複合化、表面反応性賦与等に分類され、化粧品の添加剤、診断薬担体粒子、医薬・医学、液晶スペーサー等情報表示材料及び記録材料、プラスチック用添加剤等、幅広い分野に応用されています。

　我々のグループでは、光学的機能、環境応答、分子認識などを示す機能性有機無機融合コロイド粒子の研究に取り組んでいます。

「バイオインスパイアード材料」

　生物や植物、もしくは、それらの有する材料や分子の構造、および、機能に倣うことで、生体の機能を凌駕するような人工材料が得られます。

　我々のグループでは、生体の構造や機能をヒントに、無機材料、有機材料、生体材料を複合化することで、バイオセンサー、バイオメカニカル素子、バイオオプティカル材料などの開発に取り組んでいます。