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創発物性科学研究センター創発生体関連ソフトマター研究チーム

チームディレクター石田康博（D.Eng.）

English Page

研究概要

軽量・柔軟で生体に似た材料「ソフトマテリアル」が、注目を集めています。とはいえ人工と天然のソフトマテリアルを比べると、前者の構造は等方性である一方、後者は異方性です。筋肉や神経に代表される天然ソフトマテリアルは、この異方性ゆえに驚異を機能を発揮します。私たちは、磁場などの外場の中で材料合成することにより、構造を異方化したソフトマテリアルを開発し、生体に近づく、あるいは生体を超える機能を探求しています。最近では、異方性だけでなく自律性や極性も付与することで、生体に一層肉薄した材料も開発しています。

研究主分野

化学

研究関連分野

工学
高分子複合材料
生体関連高分子材料
ゲル

キーワード

ソフトマテリアル
生体模倣
異方性
ゲル
コロイド

主要論文

1. Wang, X., Li, Z., Wang, S., Sano, K., Sun, Z., Shao, Z., Takeishi, A., Matsubara, S., Okumura, D., Sakai, N., Sasaki, T., Aida, and Ishida, Y.
"Mechanical non-reciprocity in a uniform composite material"
Science 380, 192-198 (2023).
2. Zhan, Y.-Y., Ogawa, D., Sano, K., Wang, X., Araoka, F., Sakai, N., Sasaki, T., and Ishida, Y.
"Reconfigurable photonic crystal reversibly exhibiting single and double structural colors"
Angew. Chem. Int. Ed. 62, e202311451 (2023).
3. Sano, K., Wang, X., Sun, Z., Aya, S., Araoka, F., Ebina, Y., Sasaki, T., Ishida, Y., and Aida, T.
"Propagating wave in a fluid by coherent motion of 2D colloids"
Nat. Commun. 12, 6771 (2021).
4. Yamauchi, Y., Horimoto, N. N., Yamada, K., Matsushita, Y., Takeuchi, M., and Ishida, Y.
"Two‐step divergent synthesis of monodisperse and ultra‐long bottlebrush polymers from an easily purifiable ROMP monomer"
Angew. Chem. Int. Ed. 60, 1528-1534 (2021).
5. Salikolimi, K., Praveen, V. K., Sudhakar, A. A., Yamada, K., Horimoto, N. N., and Ishida, Y.
"Helical supramolecular polymers with rationally designed binding sites for chiral guest recognition"
Nat. Commun. 11, 2311 (2020).
6. Sano, K., Igarashi, N., Ebina, Y., Sasaki, T., Hikima, T., Aida, T., and Y. Ishida.
"A mechanically adaptive hydrogel with a reconfigurable network consisting entirely of inorganic nanosheets and water"
Nat. Commun. 11, 6026 (2020).
7. Cho, J. and Ishida, Y.
"Macroscopically oriented porous materials with periodic ordered structures: from zeolites and metal-organic frameworks to liquid crystal-templated mesoporous materials"
Adv. Mater. 29, 1605974 (2017).
8. Li, C., Cho, J., Yamada, K., Hashizume, D., Araoka, F., Takezoe, H., Aida, T., and Ishida, Y.
"Macroscopic ordering of helical pores for arraying guest molecules noncentrosymmetrically"
Nat. Commun. 6, 8418 (2015).
9. Kim, Y. S., Liu, M., Ishida, Y., Ebina, Y., Osada, M., Sasaki, T., Hikima, T., Takata, M., and Aida, T.
"Thermoresponsive actuation enabled by permittivity switching in an electrostatically anisotropic hydrogel"
Nat. Mater. 14, 1002-1007 (2015).
10. Liu, M., Ishida, Y., Ebina, Y., Sasaki, T., Hikima, T., Takata, M. and Aida, T.
"An anisotropic hydrogel with electrostatic repulsion between cofacially aligned nanosheets"
Nature 517, 68-72 (2015).