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研究成果の最近の情報

佐藤玄特任助教が JAICI 賞を受賞

応用化学科の佐藤玄特任助教が、一般社団法人化学情報協会から JAICI 賞を受賞しました。
 
今回の受賞に関して佐藤特任助教は「このような栄誉ある賞を受賞することができ大変光栄に思います。歴代の受賞者の先生方に追いつけるよう、今後も一層研究活動に精進して参りたいと思います。また、これまで一緒に研究に取り組んでくれた共同研究者の先生方・学生達にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。」と述べております。


JAICI賞進呈のお知らせ(2023年4月)
https://www.jaici.or.jp/news/info/2023/2023-4-13/

  広島大学大学院先進理工系科学研究科のキム·サンウク助教、黒岩芳弘教授、九州大学大学院工学研究院の大学院生宮内隆輝氏(研究当時)、佐藤幸生准教授、山梨大学大学院総合研究部の研究員ナム·ヒョンウク博士、藤井一郎准教授、上野慎太郎准教授、和田智志教授からなる共同研究グループは、優れた強誘電性と圧電性をもつ非鉛系圧電セラミックス材料の合成に成功しました。スマートフォンや自動車などの電子機器に用いられている圧電素子には、長年にわたり鉛を含む圧電材料が使用されてきました。今回、合成に成功した材料は鉛を含まないために、環境にやさしい圧電材料として期待できます。SPring-8での放射光X線回折実験(SR-XRD)と高分解能透過型電子顕微鏡観察(TEM)により鉛を含まなくても優れた圧電特性が得られる新しいメカニズムを解明しました。

大学プレスリリースはこちら

  強誘電性を示す圧電材料の圧電特性は、結晶の単位構造由来の本質的寄与と強誘電分域(ドメイン)等由来の非本質的寄与により発現します。一般に、本質的な寄与分 を除いたすべての寄与分が一括りに非本質的な寄与によるものと考えられてきました。

  チタン酸バリウム(BaTiO3:BT)とビスマスフェライト(BiFeO3:BF)を固溶させてセラミックスを合成したところ、特定化学組成で立方晶に見えるにもかかわらず、優れた強誘電性を示すことを発見しました。また、従来の鉛を含むチタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3:PZT)に匹敵する圧電性を示すことも発見しました。

  電場印加下での構造解析の結果、ペロブスカイト型構造のAサイトを占めるバリウム(Ba)イオンとビスマス(Bi)イオンのうち、Bi イオンが理想的な原子位置を占める Ba イオンの位置から少しずれた乱れた原子位置を占め、局所的に強誘電性を示すナノドメインを形成することを明らかにしました(図1)。このナノドメインは、電場を印加することで電場方向に整列させることが可能です。このように、非本質的な寄与の一つとしてナノドメインからの寄与というものがあり、この寄与の分を大きくすることで鉛を含まなくても優れた特性をもつ圧電材料をデザインすることができるという新しい材料設計の指針を示しました。

ナノドメインの形成.png

図1 BiFeO3-BaTiO3セラミックスにおけるナノドメインの形成

  本研究成果は材料分野で著名な国際誌である「Advanced Materials」のオンライン版に2023年2月6日付で掲載されました。https://doi.org/10.1002/adma.202208717

2022年12月1日に本学工学部応用化学科の佐藤玄特任助教が、日本薬学会「奨励賞」を受賞することが決定しました。受賞対象となった研究タイトルは、「理論計算を基軸とした天然物の生合成機構研究」です。2023 年 3月25〜28日に北海道大学で開催予定の「日本薬学会 第143回 年会」にて、受賞式と受賞講演が予定されております。
 
日本薬学会奨励賞は、薬学の基礎および応用に関し、独創的な研究業績をあげつつあり、薬学の将来を担うことが期待される若手研究者に与えられる賞です。
今回受賞対象となった研究課題は「理論計算を基軸とした天然物の生合成機構研究」です。佐藤特任助教は、薬用天然物を合成する二次代謝酵素を対象として、その生合成機構解析に関する研究に取り組んできました。これまでにテルペン環化酵素や種々の酸化酵素などの生合成酵素を実験科学と計算化学を組み合わせることにより明らかにしてきました。これらの成果は、薬用天然物の生合成反応メカニズムの解析を基盤とした創薬応用研究へと繋がることが大いに期待されます。
 
今回の受賞に関して佐藤特任助教は「このような栄誉ある賞を受賞することができ大変光栄に思います。歴代の受賞者の先生方に追いつけるよう、今後も一層研究活動に精進して参りたいと思います。また、学生時代からご指導頂いた東京大学薬学系研究科の内山真伸教授、これまで一緒に研究に取り組んでくれた共同研究者の先生方・学生達にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。」と述べております。
 
 
日本薬学会 HP:2023年度学会賞受賞者のお知らせ
 
 
佐藤玄特任助教の研究室では、計算化学・有機合成化学・生化学の三つを柱として、天然物生合成の謎を解明する研究に取り組んでいます。このような研究に興味をお持ちの学部生・大学院生・研究員、共同研究者の方がいらっしゃいましたら、当研究室 HP から是非ご連絡ください。
 
 
応用化学科 4 年生の中野萌恵さん(佐藤玄研究室所属)の論文が Chemistry—A European Journal 誌に掲載されました。
 
本論文は、海洋由来天然物 Scalarane 型セスタテルペノイド生合成における 6 員環から 7 員環への環拡大反応の反応メカニズムを計算化学を用いて明らかにしたものです。また、反応点から離れた位置にある Me 基が反応の協奏性と活性化エネルギーを制御していることも明らかにしました。
 
今回の成果について中野さんは、「一生懸命に取り組んできた研究の成果が雑誌に掲載されることとなり大変嬉しく思います。今後もより一層気を引き締めて研究活動に取り組んで参ります。ご指導いただいた佐藤先生にはこの場を借りて深く御礼申し上げます。」と述べています。
 
"Concertedness and Activation Energy Control by Distal Methyl Group during Ring Contraction/Expansion in Scalarane-type Sesterterpenoid Biosynthesis"
 
Hajime Sato,* Moe Nakano
Chem. Eur. J., 2022, in press.
 
 
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応用化学科の佐藤玄特任助教と北海道大学・東京大学のグループらの共同研究の成果がアメリカ化学会誌(Journal of the American Chemical Society)に掲載されました。
本研究では、コレステロール生合成阻害剤である天然物 Phomoidride 生合成における環化メカニズムを実験科学と計算化学を用いて明らかにしました。
 
Elucidation of Late-stage Biosynthesis of Phomoidride: Proposal of Cyclization Mechanism Affording Characteristic 9-Membered Ring of Fungal Dimeric Anhydride
 
Shintaro Yamamoto,# Taro Matsuyama,# Taro Ozaki,* Jyunya Takino, Hajime Sato, Masanobu Uchiyama,* Atsushi Minami,* and Hideaki Oikawa
J. Am. Chem. Soc., 2022, 144, 20998-21004. (#: equall contribution)
 
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工学部応用化学科の奥崎秀典 教授らの研究グループの学術論文が、英国王立化学会の学術雑誌「Soft Matter」に掲載され、グラフィックデザインがback cover(裏表紙)に選出されました。

 論文の題目は「Ionic shape memory polymer gels as multifunctional sensors」です。形状記憶性を示すイオンゲルの変形に伴うイオンの偏在化(ピエゾイオン効果)を利用することで、変位や速度を同時に検出可能なフレキシブル多機能センサを開発しました。モノのインターネット(IoT)社会におけるウェアラブル無電源センサやエネルギーハーベスト(環境発電)への応用が期待できます。

 奥崎教授は、「本研究に取り組んでくれた学生達に感謝します。今後はさらなる高性能化とメカニズム解明に取り組みたいと思います」とコメントしています。

 

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論文が掲載されたSoft Matterの裏表紙

 

論文掲載URL:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/sm/d2sm00515h

 

令和4年9月14日(水)から16日(金)に、徳島大学(徳島県徳島市)にてハイブリット形式で開催された「日本セラミックス協会第35回秋季シンポジウム」において、工学専攻応用化学コース修士課程2年の斉藤聖さん(指導教員:上野慎太郎准教授)が、同会の特定セッション「誘電材料の最前線 ~持続可能な社会に向けた高機能材料の創出と応用~」のポスター発表にて「優秀賞」を受賞しました。本賞は優秀なポスター発表を行った学生に授与され、その功績を称えるとともに研究の更なる発展を奨励するものです。

受賞対象となった研究題目は「フラックス法による高結晶性マイクロ波誘電体Mg2SiO4板状結晶の合成」で、損失が非常に小さなマイクロ波誘電体として知られるMg2SiO4の合成温度を従来の約半分の550℃に低下させ、かつ結晶性が高くマイクロメートルサイズの板状結晶が得られる合成法を確立した成果について報告しました。この手法の確立により高性能の大容量高速通信用マイクロ波誘電デバイス等の開発に繋がることが期待されます。

受賞した斉藤さんは、「この度は優秀賞を受賞することができ、大変光栄に思います。ご指導していただいた上野慎太郎准教授、和田智志教授、藤井一郎准教授をはじめ、本研究にご協力いただいた共同研究先のご関係者の皆様に深く御礼申し上げます。今後もこの賞を励みに研究活動に邁進したいと思います。」と述べています。

 

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令和4年5月25日(水)から27日(金)、オンラインで開催された第71回高分子学会年次大会において、靖宇馨さん(大学院修士課程2年 応用化学コース、指導教員:奥崎秀典教授)が、優秀ポスター賞を受賞しました。本賞は、高分子科学ならびに高分子学会の発展に資する優れたポスター発表を行った若手研究者に与えられます。

 

 受賞テーマは「電解重合による可溶性自己ドープ型PEDOTの合成」で、電解重合法により可溶性自己ドープ型導電性高分子のS-PEDOTを合成し、従来に比べ二桁以上高い電気伝導度を得ることに成功しました。ポスター発表と質疑応答、研究の新規性や成果のインパクトが評価されての受賞となりました。

 

 受賞した靖さんは、「この度は、高分子学会優秀ポスター賞という名誉ある賞を頂き大変光栄に思います。指導教員である奥崎教授をはじめ、研究をサポートしてくださった研究室のメンバーには心より感謝いたしております。この賞を励みとして、今後もさらなる研究へと発展させることができるように取り組んでいきたいと思います」と述べています。

 

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大学院修士課程応用化学専攻の亀井脩平さんが、2022年6月9日(木)・10日(金)に石垣市で開催された第29回クロマトグラフィ―シンポジウムにおいて、優秀ポスター発表賞を受賞しました。この賞は学生の発表のうち優秀な発表に贈られるもので、優秀ポスター発表賞は亀井さんを含め4名が受賞しました。

 亀井さんの受賞した発表は「針型濃縮デバイスを用いる土壌中揮発性有機化合物のガスクロマトグラフィー分析」という題目です。土壌中に含まれる微量の揮発性有機化合物を針型の揮発性有機化合物濃縮デバイスを用いて迅速かつ高感度に分析する新規分析法について発表を行いました。この研究で開発した分析法は、従来の分析法よりも短時間かつ正確に、また高感度に微量の揮発性有機化合物を分析することが可能であり、土壌中の微量揮発性有機化合物の新規スクリーニング分析法として有用であると期待されます。
 亀井さんは「この度は優秀発表賞を受賞することができ、大変光栄に思います。ご指導していただいた植田先生に深く御礼申し上げます。今後もこの賞を励みに研究活動に精進したいと思います。」と述べています。
 
 
 大学院博士課程工学専攻エネルギー物質科学コースの久保田恒喜さんが、2021年10月21日(木)・22日(金) に北九州市で開催された、第35回日本イオン交換研究発表会において優秀ポスター発表賞を受賞しました。
 日本イオン交換研究発表会は日本イオン交換学会により開催される年会で、昨年度の発表会が感染拡大のため今年度に延期となったものです。この賞は学生の発表のうち優秀な発表に贈られるもので、優秀ポスター発表賞は久保田さんを含め5名が、口頭発表賞は2名が受賞しました。
 久保田さんが受賞した発表は「焼成NH4形Y型ゼオライト蛍光体の発光機構の研究」と題し、比較的低温での加熱だけで明るい白色蛍光を発するNH4形Y型ゼオライトが、どのようにしてその光をもたらすかについて、様々な分析を行うことで明らかにしようとする研究の成果です。この研究により、より省資源で低コストな白色LEDを実現することができると期待されます。
 久保田さんは、「このような素晴らしい賞をいただき、大変光栄です。この賞を励みに今後も楽しく研究に取り組んでいきます。ご指導いただいた阪根先生、宮嶋先生に心から感謝申し上げます。」と述べています。
 
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