ナノグラフェンの二重らせん構造が電子回折で明らかに

分子が自発的に集合して形成するナノメートルサイズの繊維状物質「超分子ナノファイバー」は、半導体材料やゲル化剤の有用な材料です。分子を1方向に自発的に集積させるためには分子同士に適切な相互作用部位をもたせる必要があり、酸素原子や窒素原子を含む置換基や長い炭化水素置換基が必須であるとされてきました。

今回、分子科学研究所の瀬川泰知准教授は、名古屋大学の伊丹健一郎教授、加藤健太大学院生（研究当時）、理化学研究所の高場圭章特別研究員、眞木さおり研究員、米倉功治グループディレクター（東北大学 多元物質科学研究所を兼任）らとの共同研究によって、有機溶媒中で自己集合しナノファイバーを形成する湾曲ナノグラフェンを開発しました。さらに電子回折結晶構造解析によってファイバー中での分子配列を決定し、湾曲ナノグラフェンが二重らせん構造をとっていることを明らかにしました。二重らせんの内部では、置換基をもたない湾曲ナノグラフェンがお互いの凹凸によってパズルのように組み上がっています。

本研究によって、分子の凹凸デザインという新しい超分子ナノファイバー形成方法が見いだされました。炭素ナノファイバーは分子エレクトロニクス材料として期待されている材料であり、本法によってこれまで不可能であった様々な炭素ナノファイバーの合成が期待できます。

詳細は自然科学研究機構分子科学研究所のホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報室 報道担当
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