ナノ領域またはナノ反応場での物質移動や情報変換のナノダイナミクスを設計・制御し、種々の機能性ナノ材料を創製しています。具体的には、種々の化学センサ材料（ガスセンサ、バイオセンサ等）、電気化学デバイス用材料（リチウム2次電池用電極材料、色素増感型太陽電池材料等）および機能性セラミックス材料（人工骨材料、複合材料等）を開発しています。

右図：優れたH₂ガス検知特性を示すPd/陽極酸化TiO₂膜のSEM、TEMおよびAFM写真

　Under construction.

　化学反応場のナノサイズ化およびそのサイズの制御により反応がかわります。 この反応におけるダイナミック分子認識や、ダイナミック物質変換機構を 「その場」・「実時間」観察による解析を通して、 望ましい機能を発現させるために、どのようなナノ構造体表面構造が適するのかを調べ、表面を高機能化することを目的としています。

　化学センサ（ガスセンサ，バイオセンサ）の性能を劇的に高めるためには，「物質認識部（レセプタ）」であるセンサ表面の反応性を最適化するのはもちろんのこと，センシング対象物をレセプタまで速やかに物質移動させるためのナノ〜マイクロ空間を最適設計することが必要不可欠です。そこで本テーマでは，界面活性剤の自己集合体やポリマー球状微粒子をテンプレートとして利用して湿式法（ゾル-ゲル法など）や乾式法（スパッタリング法など）により調製したメソポーラス材料（細孔径D：2-50 nm）やマクロポーラス材料（D：>50 nm）を化学センサ材料として最適化するとともに，それらを組み合わせることにより，「高速物質移動」および「高活性レセプタ」が両立した理想的なメソ・マクロ空間アセンブリをデザインすることを目的としています。

右図：高表面積を有する「規則性メソポーラス酸化物」や物質の高速移動が期待できる「マクロポーラス酸化物膜」の電子顕微鏡写真

　電気化学反応を中心とした新しい無機材料作製プロセスの開発を行っています。水溶液中での電気化学反応により電極表面上に酸化物薄膜を形成する過程で、反応条件の最適化あるいは電位勾配以外の刺激を２次元ナノ反応場に協奏的に作用させ、耐食膜、触媒膜など機能性皮膜の特性の改善・向上を目指します。また、異種固体同士のナノ接点におけるイオン移動現象を利用した、これまでにない原理に基づく材料表面の微細加工プロセスを開発しています。

右図：酸化物薄膜の光電気化学合成のモデル図