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セミナーポイント
■はじめに
異種材料の界面を接着する接着剤は様々な分野で使用されており、その要求は高まっている。近年、カテコール基が多用な材料表面に強固な接着性を発現する物性を利用して、様々な応用が盛んに研究されている。二枚貝の一種であるムール貝（ムラサキイガイ）は海水中で岸壁などに強固に接着し、海の荒波にも流されない。この強固な接着力は、ムール貝の足糸から分泌される接着タンパクの作用による。接着タンパク中にはチロシンから誘導された3,4－dihydroxy phenylaranine（DOPA）が豊富に含まれており、そのカテコール基が接着に大きく寄与していることが報告されてから、カテコール基を含む接着・表面改質ポリマーの開発が爆発的に広がっている。本講座では、我々が開発したムール貝の接着タンパクを模倣したカテコール基含有ポリマー開発の背景と現状、機能材料への展開について説明する。
■想定される主な受講対象者
接着・接合、ナノ粒子の分散、有機-無機ハイブリッド
■必要な予備知識
学部レベルの有機化学
■本セミナーに参加して修得できること
・バイオミメティック接着材料
・有機-無機ハイブリッド化
・表面改質ポリマーの合成
・ポリドーパミンの焼成による炭素材料の創製
セミナー内容
1．バイオミメティクス
1）バイオミメティクス(生物模倣)とは
2）バイオミメティクスの例
2．バイオミメティック接着ポリマーの背景
1）海洋付着生物の接着タンパク
2）カテコール基の機能
－各種材表面に対する多用な相互作用
3）ポリドーパミン
3．カテコール基含有ポリマーの応用
1）接着剤としての応用
－接着できる材料の探索(例：炭素系ハイブリッド材料など)
2）表面改質剤としての応用
3）還元剤としての応用
4．カテコール基含有両親媒性ポリマーの合成
1）合成
2）表面機能化
3）分散剤用途
4）還元剤としての応用(金属イオン還元)
5）相分離によるナノ構造形成
6）プロトン伝導膜への展開
5．ポリドーパミンの気液界面合成と炭素材料への展開
1）合成
2）焼成による炭素材料への展開
講師紹介
【略歴】
2000年 3月 北海道大学理学部生物科学科(高分子機能学)卒業
2001年 10月 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)ジュニアフェロー
2002年 3月 北海道大学大学院理学研究科生物科学専攻修士課程修了
2002年 4月 日本学術振興会特別研究員(DC1)
2004年 6月 北海道大学大学院理学研究科化学専攻博士課程短縮修了博士(理学)
2004年 7月 北海道大学電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター助手
理化学研究所フロンティア研究システム 客員研究員 (兼任)
2007年 4月 東北大学多元物質科学研究所 助教
2008年10月 科学技術振興機構 戦略創造研究推進事業
「ナノシステムと機能創発」領域 さきがけ研究者 (兼任)
2010年6月 東北大学多元物質科学研究所高分子･ハイブリッド材料研究センター准教授
2012年10月 科学技術振興機構 戦略創造研究推進事業
「分子技術と新機能創出」領域 さきがけ研究者 (兼任)
2016年4月 東北大学原子分子材料科学高等研究機構 ジュニア主任研究者
2017年4月 東北大学材料科学高等研究所（名称変更）ジュニア主任研究者
2019年7月 AZUL Energy(株) 取締役・CSO (兼務)
2022年1月 理化学研究所創発物性科学研究センター 客員研究員（兼任）
2023年4月 東北大学材料科学高等研究所 教授・主任研究者
【専門】
高分子化学、コロイド界面化学、自己組織化・自己集合
【本テーマ関連学協会での活動】
平成26年度-27年度 平成30年度-31年度 高分子学会 行事委員
平成28年度-29年度 応用物理学会 M&BE 常任幹事（広報担当）
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