[自在配列システム] 2021年度採択課題

大木 靖弘

金属配列による電子伝達ネットワーク形成と触媒機能開拓

グラント番号:JPMJCR21B1
研究代表者
大木 靖弘

京都大学
化学研究所
教授

主たる共同研究者
君島 堅一 高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 特別准教授
中島 裕美子 東京工業大学 物質理工学院 教授
中島 裕美子 産業技術総合研究所 触媒化学融合研究センター 特定フェロー
研究概要

CO2から炭化水素への直接変換に代表される多電子反応を促進する、ボトムアップ型技術の創出を目指します。まず、触媒と電子伝達物質を兼ねるクラスター錯体を、原子の三次元配列により創製します。さらに錯体を二次元配列し、電子の供給箇所と電子を用いる反応箇所の間に生じる空間的な隔たりを埋め、多数の電子が必要な反応を効率化します。その知見を、電気エネルギーから化学エネルギーへ変換する基礎技術へと昇華します。

川野 竜司

自在配列設計ペプチドによるナノポアシステムの構築

グラント番号:JPMJCR21B2
研究代表者
川野 竜司

東京農工大学
工学研究院
教授

主たる共同研究者
臼井 健二 甲南大学 フロンティアサイエンス学部 准教授
川村 出 横浜国立大学 大学院工学研究院 教授
研究概要

ナノポア計測は一分子を電気的に精密に計測する技術です。本研究では、アミノ酸配列を人工的に設計(de novo設計)したペプチドナノポアを構築します。アミノ酸配列を自在に設計したナノポアで様々な分子輸送の計測・制御を実現します。

是津 信行

固液電気化学相界面の多階層構造制御

グラント番号:JPMJCR21B3
研究代表者
是津 信行

信州大学
学術研究院
教授

主たる共同研究者
古山 通久 信州大学 先鋭領域融合研究群 教授
長尾 祐樹 北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 教授
研究概要

(1)多元素化、複合化によってもたらされる『配置エントロピーの増大による準安定相界面の活用』と、(2)液晶性高分子の動的連続体媒体としての特徴や多分子性、配向制御によりもたらされる『安定化された異方的ポテンシャルや階層構造の周期性が連続的に変化する動的な連続体媒体の活用』を指導原理とする、エネルギーランドスケープを制御した多階固液電気化学相界面の形成と、その相間イオン拡散のダイナミクス制御に取り組みます。

寺西 利治

原子層・結晶相自在配列による未踏ナノ物質群の創出

グラント番号:JPMJCR21B4
研究代表者
寺西 利治

京都大学
化学研究所
教授

主たる共同研究者
立津 慶幸 名桜大学 人間健康学部 上級准教授
研究概要

ナノスケール無機物質における原子層配列制御では、イオン交換や異種元素導入による非平衡構造イオン結晶・規則化合金ナノ粒子群の創製を第一原理計算を用いて効率的に行い、高性能酸素還元反応触媒や新奇光物性・光機能の開拓を行います。また、配列スケールをナノからメゾへ展開する結晶相配列制御では三次元超構造体を創製し、結晶相集積により初めて生み出される協奏機能の発見と高効率化を目指します。

松本 卓也

神経ネットワーク型分子・ナノ材料システム

グラント番号:JPMJCR21B5
研究代表者
松本 卓也

大阪大学
大学院理学研究科
教授

主たる共同研究者
田中 啓文 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 教授
永野 修作 立教大学 理学部 教授
研究概要

定序配列によりエネルギーと距離を制御した「神経型機能コア」を「配向ネットワーク」に埋め込み、「神経ネットワーク型情報処理」が可能な分子システムを創成します。精密に制御された「神経型機能コア」の物性は、ネットワークのランダムネスを通して変調され、様々な応答を生み出します。これを学習により選び取ることで神経型情報処理を行い、文字認識と音声認識をはじめとする神経型情報処理を試みます。

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