新素材を生み出す柔らかい物質、「ソフトマター」って何？

アメリカで政府を挙げて研究を推進

物質の構造や機能などを研究する物性物理学の分野では、いま、「ソフトマター」が注目を集めています。ソフトマターとは、ある特定の物質のことではなく、柔らかい性質を持つ物質の総称です。ゴム、プラスチックなどから、ゼリーやマヨネーズのような食べ物まで、私たちの身のまわりのあらゆるところに存在しています。ソフトマターの秘めている可能性の大きさから、アメリカでは政府を挙げて研究に取り組んでいるほどです。

弱い力で大きな応答

ソフトマターの物理的な面での大きな特徴は、「弱い力に対して大きな応答を示す」という点にあります。金属などは、指で押しても変形しづらいですが、ソフトマターを押すと、変形しやすく元に戻る力が働きます。ゼリーなどを想像するとわかるでしょう。変形しやすいということは、小さい力でコントロールできるということです。
そうした特性を生かして、ソフトマターを利用した多機能新規材料が次々と開発されています。例えば、液晶ディスプレイもそのひとつです。ソフトマターは構造が複雑であるため、製品開発においては、なぜそうした応答を見せるのかといった、原理的な部分がわからないまま、経験則で使用してきた面があります。複雑な構造と特性をシンプルにモデル化することで、その原理を解明しようという研究が進められています。

ソフトマターで、生命の秘密にも迫る？

実は、生物の体もほとんどがソフトマターでできていると言うことができます。つまり、ソフトマターを研究していくと、生体をモデリングすることも可能になるのです。例えば、モリアオガエルは、水辺の樹上に泡状の卵塊と呼ばれるものを作り、その中に産卵します。卵塊は、卵が孵化（ふか）するまで守り、ほどよい時期になると、下の水面にオタマジャクシを落とします。こうした不思議な特性を持つ物質を調べることは、新素材の開発だけでなく、生体機能の解明につながっていく可能性を秘めているのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

東京都立大学理学部物理学科准教授栗田玲先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

ソフトマター物理学

メッセージ

あなたは物理に対して、難しい学問だという印象を持っていませんか？　でも実際には、「知りたい」という興味がとても大事な学問です。私たちの身のまわりには、不思議に思えることがたくさんあります。その、たくさんの不思議について「知りたい」と思える感性を大切にして、「誰かが知っているだろう」で済ませるのではなく、自分で興味を持って取り組んでください。難しいか簡単か、ではなくて、興味があるかないかで、勉強する方向、進むべき道を決めてほしいと思います。

先生への質問

先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

東京都立大学に関心を持ったあなたは

東京都立大学は「大都市における人間社会の理想像の追求」を使命とし、東京都が設置している公立の総合大学です。人文社会学部、法学部、経済経営学部、理学部、都市環境学部、システムデザイン学部、健康福祉学部の7学部23学科で広範な学問領域を網羅。学部、領域を越え自由に学ぶカリキュラムやインターンシップなどの特色あるプログラムや、各分野の高度な専門教育が、充実した環境の中で受けられます。