活動・成果

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活動・成果

林好一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2017年8月22日

茨城大学の大山研司教授らと共同で『白色中性子線ホログラフィー』についての論文を発表しました。白色中性子線ホログラフィーの実用化は、従来技術をはるかに凌駕した精密な原子像の取得とX線回折法や電子顕微鏡法では観測できない軽元素の微量不純物の構造の高感度観測を可能とします。添加元素が物質に与える影響を原子レベルで詳細に観測することができるようなったことで、今回の成果は半導体材料、電池材料、磁性材料などの機能解明とともに、新規材料開発に貢献すると期待されます。

 

論文タイトル

Multiple-wavelength neutron holography with pulsed neutrons

参考URL

Science Advances

http://advances.sciencemag.org/content/3/8/e1700294

プレスリリース(名古屋工業大学)

http://www.nitech.ac.jp/news/press/2017/5912.html

 

中村修一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2017年6月20日

大阪大学の舩橋靖博教授らと共同で「アレニルニトリル化合物を用いる光学活性化合物の合成反応」についての論文をAngewandte Chemie International Edition誌に発表しました。

独自に開発した不斉パラジウム触媒を用いることで、これまでに不斉合成反応において利用することができなかったアレニルニトリル類のイミン類への反応の開発に成功しました。合成した化合物群は、生物活性物質の合成中間体として利用が可能です。

 

論文タイトル

Catalytic Enantioselective Reaction of Allenylnitriles with Imines

Using Chiral Bis(imidazoline)s-Palladium(II) Pincer Complexes

参考URL

Angewandte Chemie International Edition

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201702429

プレスリリース(名古屋工業大学)

http://www.nitech.ac.jp/news/press/2017/5796.html

 

材料科学フロンティア研究院の博士後期課程と教員による懇談会

2017年6月14日

材料科学フロンティア研究院所属の博士後期課程とオブザーバー教員による懇談会をフロンティア研究院会議室(4号館1階)で行いました。

この懇談会では、博士後期課程3年の漆原君(浅香研)が司会進行役となり、学生中心(野田君、中村(悠)君、中村(彰)君、駒淵さん)で話し合いがおこなわれました。

写真1

FRIMS博士後期課程学生

 

参加学生全員で、率直に博士後期課程に進学した理由、進学する際に持っていた不安感、

後輩に博士後期課程をどう理解してもらうべきかということが、話し合われ、その解決法を議論しました。

1時間20分の間、和気あいあいと、そして時折厳しい意見がでてくる中、博士後期課程の学生は大学の宝だという認識を持ってほしい、そのうえで博士課程学生の研究室・専攻を超えた横のつながりの強化、さらには学年間の縦のつながりの強化が重要との意見が出ました。

この意見に基づき、博士後期課程学生同士の交流ができる空間、また博士後期課程進学に興味がある学部生のための情報提供の場を設ける計画を前向きに検討することとなりました。

写真2

FRIMS院長・柿本先生(右)、 副院長・中村先生(中央) とFRIMS博士後期課程学生

 

これからも定期的な懇談会をおこなうことにより、学生主体のFRIMSの活動を考えていくことになりました。

 

中村彰伸さん(築地真也研究室) 材料科学フロンティア研究院 博士後期課程

2017年6月8日

博士後期課程の中村彰伸さんが、生きた動物細胞の核の中のpHを小分子蛍光プローブを用いて可視化計測する手法を開発し、「Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters」誌に発表しました。核内pHを選択的に可視化することのできる小分子蛍光プローブの世界初の例になります。今回確立した手法は、細胞核内のpHが制御するさまざまな生命現象や疾患のメカニズム解明研究に応用できるものと期待されます。

 

論文タイトル

Ratiometric fluorescence imaging of nuclear pH in living cells using Hoechst-tagged fluorescein

参考URL

Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960894X17305188

 

築地真也 材料科学フロンティア研究院 構成員らのグループ

2017年6月8日

築地教授が日本化学会機関誌「化学と工業」のCCIサロン「この人、紹介」欄にて紹介されました。

 

記事タイトル

恩師たちへの恩返し 築地真也

参考URL

「化学と工業」オンライン

http://www.chemistry.or.jp/journal/ci1706.pdf

 

中村修一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2017年6月5日

アジリン化合物への高立体選択的求核付加反応による光学活性アジリジン化合物の合成反応の開発に成功し、Angewandte Chemie International Edition誌に発表しました。

今回、独自に開発した不斉ビスイミダゾリン触媒を用いることで、これまでに不斉合成反応において、ほとんど利用されてこなかったアジリン類の利用に成功しました。

合成した化合物群は、生物活性物質の合成中間体として利用が可能で、医農薬品や液晶材料の合成に役立つと考えられます。

 

論文タイトル

Enantioselective Reaction of 2H-Azirines with Phosphite Using Chiral Bis(imidazoline)-Zn(II) Catalysts

参考URL

Angewandte Chemie International Edition

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201704133

プレスリリース(名古屋工業大学)

http://www.nitech.ac.jp/news/press/2017/5766.html

日刊工業新聞  2017年6月21日掲載「光学活性アジリジン化合物、名古屋工大が効率合成法を開発」

https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00432724

EurekAlert! オンライン   2017年7月4日掲載「New chemical synthesis method can produce an exciting range of novel compounds」

https://eurekalert.org/pub_releases/2017-07/niot-ncs070317.php

Academist Journal オンライン 2017年7月7日掲載「忘れ去られたアジリン”から高立体選択的にアジリジンを合成する!」

https://academist-cf.com/journal/?p=5195

 

中村彰伸さん(築地真也研究室) 材料科学フロンティア研究院 博士後期課程

2017年5月20日

物質工学専攻の中村彰伸さんが第81回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム(名古屋市立大学)で奨励賞を受賞しました。ポスター発表タイトルは『タンパク質の細胞膜輸送を誘導する化学ツール』です。

 

タンパク質の細胞内局在を制御する技術は、細胞の機能や運命を人為的に操るための基盤技術として極めて有用です。本発表では、メンブレントラフィック(小胞輸送)のプロセスを利用して生きた細胞内のタンパク質を細胞質から細胞膜へ輸送することのできる小分子化合物について報告しました。このタンパク質輸送技術を利用することで細胞内のシグナル伝達を望みのタイミングで活性化・制御できることも実証しました。本技術は、細胞・疾患のメカニズム解明や再生医療を支援する新しい化学ツールとしての利用が期待されます。

中村君 受賞写真                                                                                                           

築地真也研究室 中村彰伸さん

参考URL

中村彰伸 博士後期課程 学生紹介

http://frontier.web.nitech.ac.jp/materials/info-students/nakamura/

築地研究室 

http://tsukijilab.web.nitech.ac.jp/

日本生化学会中部支部 

http://atjp.org/jbschubu/index.html

 

築地真也 材料科学フロンティア研究院 構成員らのグループ

2017年5月17日

東北大学上田実教授らと共同で『植物病原菌感染に対する病原因子小分子コロナチンの非標準的な機能: 生細胞ラマンイメージング技術からのアプローチ』についての論文を発表しました。病原因子の気孔再開口作用に、これまで知られていた機構以外にも小胞体の関与するバイパス機構が関与することを発見しました。

 

論文タイトル

Non-canonical function of a small-molecular virulence factor coronatine against plant immunity: An In vivo Raman imaging approach

参考URL

ACS Central Science

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acscentsci.7b00099

プレスリリース(名古屋工業大学)

http://www.nitech.ac.jp/news/press/2017/5712.html

 

林好一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2017年4月28日

宇都宮大学山本篤史郎准教授らと共同で『β相を含むチタン合金中の添加ニオブ原子周囲の原子配列』についての論文を発表しました。チタン合金を製造する際に添加されるレアメタル近傍の原子移動モデルを解明し、チタン合金の更なる高強度化とコストダウンに資する合金設計の新たな指針となる知見を得ました。

 

論文タイトル

Local atomic structure near an Nb atom in aged β-Ti alloys

参考URL

Acta Materialia, Article オンライン

http://ac.els-cdn.com/S1359645417302434/1-s2.0-S1359645417302434-main.pdf?_tid=13d0fc10-2beb-11e7-a163-00000aacb35d&acdnat=1493367610_d1a7535eee9e3491e11ab2fa74473dc8

プレスリリース(名古屋工業大学)

http://www.nitech.ac.jp/news/press/2017/5681.html

 

林好一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2017年3月30日

東京大学長谷川 哲也教授らと共同で『ペロブスカイト型酸窒化物の格子歪みのエンジニアリングによる、アニオン配列制御』についての論文を発表しました。基板との化学結合を利用しながらタンタル酸窒化物の結晶成長させることにより、薄膜中のタンタル周囲の酸素と窒素の幾何学的な配置の制御に成功しました。

 

論文タイトル

Strain Engineering for Anion Arrangement in Perovskite Oxynitrides

参考URL

ACS NANO, Article ASAP

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.7b00144

プレスリリース(東京大学)

https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2017/5317/

 

中山将伸 材料科学フロンティア研究院 構成員らのグループ

論文タイトル

固体内酸化物イオンの酸化還元によるリチウムイオン蓄電池の高容量化実現につながる正極材料の発見

 

携帯電話や電気自動車の電源として注目されるリチウムイオン電池は、更なる高容量化(一回の充電で電池に蓄えるエネルギー量を増加させること)が求められています。材料科学フロンティア研究院の中山将伸教授(生命・応用化学専攻環境セラミックス分野)の研究グループは、東京電機大学・藪内准教授のグループなど国内複数グループとの共同研究により、酸化物イオンの固相レドックス反応を利用した新しい高容量電極材料(従来電池容量の約2倍を実現)の反応機構を解明し、その成果をNature Communication誌にて発表しました。
今回の共同研究では中山教授らが量子力学計算による材料シミュレーションを担当し、藪内准教授らのグループによって計測された実験的データと比較検討することで、酸化物イオンのレドックス反応が可能となる結晶構造的条件を提案しました。

 

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中山教授のコメント
『従来の電池材料の設計指針を大きく変えるといわれる酸化物イオンの固相レドックス反応を利用した電池は、その反応の発生条件が解明されておらず、材料開発が半ば運任せになっていました。そのため、世界的に反応機構解明を目指した競争が繰り広げられてきましたが、今回、本学で行われた量子力学計算と東京電機大・藪内グループを中心とした実験的研究を統合した成果が新たな反応機構提案に結びついたことは、この分野の研究・開発を加速するものとして期待しています。
この論文には本学の大学院生である、椎葉寛将君(当時:物質工学専攻博士後期課程3年)向井貴大君(物質工学専攻博士前期課程1年)、橋本侑君(物質工学専攻博士前期課程2年)も大きな貢献をしてくれました。次世代のわが国の材料産業を担う彼らが本研究に欠くことのできない存在として頑張ってくれたことを嬉しく思います。
今回の研究成果は新型電池の反応機構の解明であり、社会に貢献する新しい電池材料の創生とその電池利用はこれからの課題です。加速する国際的な電池材料開発競争の中で、独自の材料開発を行い、わが国の産業発展に寄与していきたいと思います。』

参考URL

Nature Communications 7,13814 (2016)

http://www.nature.com/articles/ncomms13814

プレスリリース(東京電機大学)

http://web.dendai.ac.jp/news/20161224-01.html

 

林好一 材料科学フロンティア研究院 副院長らのグループ

2016年6月15日

阪大若林准教授らと共同で『Ba3CuSb2O9における化学・電子軌道ゆらぎ』についての論文を発表しました。電子軌道とスピンが量子的に絡み合った新しい量子力学的な状態である「軌道スピンエンタングル状態」が提案されているBa3CuSb2O9の軌道配列,及び化学的な原子配置の乱れを,蛍光X線ホログラフィーとX線散漫散乱の組み合わせで観測しました。

 

論文タイトル

Chemical and orbital fluctuations in Ba3CuSb2O9

参考URL

PHYSICAL REVIEW B 93, 245117 (2016)

http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.93.245117

 

2016年7月1日

自治医科大柴山教授・東大佐々木教授らと共同で、タンパク質結晶構造解析のための蛍光X線ホログラフィー測定装置の開発を行い、ヘモグロビンの鮮明なホログラムを観測することに成功しました。本成果は、学術雑誌Review of Scientific Instrumentationsに採択され、Editor's Picksに選ばれました。

 

論文タイトル

Development of an X-ray fluorescence holographic measurement system for protein crystals

参考URL

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 87, 063707 (2016)

http://dx.doi.org/10.1063/1.4953453

 

柿本健一 材料科学フロンティア研究院 院長らのグループ

2016年6月6日
生命・応用化学専攻 環境セラミックス分野の柿本健一教授・材料フロンティア研究院 院長グループの大学院生、大胡健司さんが、『ニオブ系無鉛圧電セラミックスの圧縮応力依存性と疲労機構』についての論文を発表しました。ドイツFAUのDepartment of Electrical Engineering and Information Technology所属のReinhard Lerch教授との共同研究の成果です。

 

論文タイトル

Determination of temperature dependency of material parameters for lead-free alkali niobate piezoceramics by the inverse method

参考URL

AIP ADVANCES 6, 065101 (2016)
http://dx.doi.org/10.1063/1.4953327

 

中村修一先生のグループ

中村修一先生の研究成果が製品化されました。

参考URL

http://frontier.web.nitech.ac.jp/wp-content/uploads/2016/08/中村先生東京化成製品化.pdf

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