電気を通し、白く光る 2つの性質を兼ね備えた珍しい物質を発見

2017年6月8日 11:52

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発見された複合体の結晶構造。(画像:名古屋大学、科学技術振興機構発表資料より)

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 名古屋大学と科学技術振興機構(JST)の共同研究グループは、カーボンナノリング内の空間にヨウ素を閉じ込めた複合体を合成、この物質が「電圧をかけると、電子伝導性(電気を通しやすくなる性質)と白色発光を示す」ということを発見した。

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 先に解説から入ろう。この研究の最も重要な着眼点は、珍しい性質を持った物質が発見されたということそれ自体よりも、「刺激応答性の分子空間に機能性分子を閉じ込める」という(専門的には)“簡単な手法”によって、新たな刺激応答性機能材料を作る筋道が示された、という点にある。

 刺激応答性機能材料というのは、電圧や光などの刺激に応答して性質を変化し、何らかの機能を示すようになる物質のことである。コンピュータのメモリなど、既に実用化されているものもあり、また、人工筋肉やドラッグデリバリーシステム(薬剤を、人体の狙った位置にピンポイントに送り込む技術のこと)などへの応用が期待されているが、狙い通りの刺激応答性機能材料を作り出す安定的でローコストな手段がまだ確立されていない、という大きな難点がある。この研究は、そこに新たなる可能性を示したものなのだ。

 今回発見された物質は、CPP-Iと呼ばれているが、これは、「ヨウ素とクロロホルムを溶かし、乾燥させる」という、非常に単純で分かりやすい方法によって作り出されたという。しかしこれを高度な解析技法を用いて分析してみたところ、CPP(カーボンナノリング分子)が形成するナノ空間の中に、ヨウ素の分子が空間の大きさに応じた特異的な並び方によって閉じ込められていたことが明らかになったのだ。

 なお、研究の詳細は、ドイツの科学誌Angewandte Chemie International Editionにオンライン公開されている。(藤沢文太)

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