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堀田研究室 - 新たな機能をもったソフトマテリアルで多くの社会貢献を目指す

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admin
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慶應義塾大学理工学部機械工学科堀田研究室では、現在、幅広く使用されている複合材料やプラスチック製品などの材料研究に欠かす事のできないソフトマテリアルの研究をしています。
「料理に似ていると思うんですね。食べる時に料理がおいしいとか、おいしくないとかという評価をされますが、なかなか素材がどういう物で構成されているのかと考える人は少ないと思います。この機械材料学というのはまさにそのような学問で、すごく機能性のあるおもしろい材料というのを造る為に、そのミクロな構造、あるいは材料の色々な微細なスケールをコントロールして構造を作り上げて、そして最終的には魅力のある機能性を持った材料を造るというような分野です。」
ソフトマテリアルは通常、ポリマーのような長い分子である高分子で構成されています。その構造は、分子レベルはもとより、ナノ・ミクロンレベル、マクロレベルでも変化させて調整することが出来、最終的な使用用途に応じて材料の構造を制御することで、うまくいけば目的の機能を発現させることが可能となります。
「ソフトマテリアル、ポリマー材料というのはそれだけで大変おもしろい物性を我々に見せてくれます。」
「よく使われる例ですが、こちらの材料です。このようにまったく同じように見える材料でもはね方に違いが出てきます。例えば耐震性な材料を造るときなどに使われる応用用途が見えてくる訳です。」
「他にもポリマーのおもしろい物性の例ですが,このように水を入れます、そして少し時間が経つとその水が動かなくなる物で、ゲルと呼ばれる材料ですが、こちらも同じように現実では既に使われており、おむつの中に入っている材料です。」
堀田研究室ではソフトマテリアルを主に４つの研究テーマに分けて研究をしています。実用用途さらには将来を見据えた用途の実現を目指した機能性材料研究、生体に適合し医療応用可能なバイオマテリアルの研究、材料と人間の共生を目指して環境に最大限の配慮をしたエコマテリアルの研究、そして耐久性・耐熱性・バリア性などの高機能性を有する複合材料、いわゆるコンポジットの研究です。
「具体的には、例えば機能性材料としては形状記憶おこす材料とか自己修復、こちらは一回切った物がまたくっつける事によって元の性質に戻るというようなユニークな材料です。」
「バイオマテリアルとしては、特にステントの中に使う材料の開発などを行っております。細胞培養に使えるゲル、そのような材料も開発しております。」
「エコマテリアルでは、生分解を起こすような材料、例えばゴルフをする方はゴルフのティーとかがそこら中に散らばっている経験があると思いますが、そういう物が分解しやすくなり、土に戻る、空気に戻るような材料であれば環境を汚す事はないといった理想的な材料になります。」
「コンポジットとは複合材料と言う意味で、主には耐久性や耐熱性、ガスバリア性をもった材料とか、そのような用途に使われるという事です。」
研究室では、企業そして医療機関や大学・研究所などとの共同研究も推進しています。
新たに研究された材料の微細構造や新規物性の評価を多方面から多角的に実施することで、人に役立つ材料の創製にさらに近づくための基礎研究を日々続けております。その新材料を通して、社会に大きく貢献することができるように、堀田研究室では研究室全員が一丸となって研究をしています。
「この分野は大変に難しい分野です。ポリマーが多くの自由度を持っている為、自分が思った通りに答えを出してくれないという事が大変に多いです。それをおもしろいと思って研究してくれる、熱心に研究してくれる研究者が育ってほしいと思いますし、それによって最終ゴールとして世の中に役立てられる、人を助けられる材料を造りたいという強い意思で研究を進めてくれるというような謙虚に研究に取り組んで、熱心に実績を出してくれるそんな研究者が育っていけばいいと考えております。」
Category
教育 - Education
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