あなたにもできる？　分子が自動的にものを作る夢のような方法

分子が意志を持っているかのようにものを作る？

『鉄腕アトム』の中に「ロボット宇宙艇」という宇宙船が出てきます。この宇宙船は部品それぞれがロボットであり、意志を持っています。そのため、誰かが作るのではなく、部品同士が協力して自動的に宇宙船を作ってしまいます。
こんな夢のような話が、まだ研究段階ですが化学の世界では現実のものになろうとしています。物質を構成する分子が勝手に集まったり離れたりして、材料や製品を自動的に作ることが可能になってきているのです。一部の化粧品や医療材料などでは、すでに実用化されています。

分子の設計だけで、すべてができる

これは、分子同士の結合を制御するナノテクノロジーで実現できます。例えば、タンパク質やペプチドを形成するアミノ酸には水になじむ性質と油になじむ性質の両方があります。なじむもの同士はくっつき、なじまないものは反発します。分子の形を工夫すれば、この性質を生かして分子同士を結合させて紐（ひも）状や板（いた）状にしたり、さらにそれらを束ねてわらじやレンガ構造にしたりすることもできます。
さらに、この方法の面白いところは、最終的な形を予想して分子を設計するだけでいいという点です。つまり、製造途中のプロセスは、まるで料理を作るようにその材料を水に溶かすだけです。実際、粉末状になった分子を水に溶かすだけで、自動的に想定された形ができてしまうのです。

さまざまな産業分野での応用が可能な優れた技術

これをさらに発展させれば、基本となるアミノ酸分子の間に金属分子を結合させて、電気や磁気、光といった金属的な性質を持たせることもできます。そうなれば、曲がるディスプレイや超小型メモリなど電子部品にも使えます。
アミノ酸という生体にある物質を使うので、医薬品にも応用できます。アイデア次第で、さまざまな産業に使える優れた技術です。基礎研究としてのこれからの課題は、このような材料を多くの電化製品や化粧品、医用品などの商品に組み込む方法を確立することです。

参考資料

資料

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先生情報 / 大学情報

崇城大学工学部ナノサイエンス学科教授黒岩敬太先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

超分子化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

最近、「ナノテクノロジー」という言葉が浸透してきて、ナノサイズのものを医療や化粧品、食品、半導体デバイスなどに利用しようという研究が盛んに行われています。
私はナノサイズの構造体を自動的に作るという研究をしています。「自動的に作る」というのは、勝手に分子が並んでいって、新しい構造体を作ってくれるという夢のような話ですが、一部の化粧品、医療材料などでは実用化されていて、決して夢ではない技術なのです。さまざまな分野で活用できるこの技術で、一緒に未来を切りひらいていきましょう。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

崇城大学に関心を持ったあなたは

崇城（そうじょう）大学は薬学、生物生命、工学、情報、芸術の5学部からなる総合大学です。“世界で活躍できるプロフェッショナルの育成”を目指し、最先端の施設・設備・研究を備え、学生一人ひとりを厳しく育てる実践的な教育プログラムにより、高い就職率や国家資格合格率を維持しています。理系私立大学では全国初の英語を公用語とする学習施設「SILC（シルク）」があり、英語ネイティブ講師による英語教育が成果を上げています。本学の地である熊本から産業界の未来を切り拓く若者を輩出する学舎でありたいと決意しています。