研究概要
ジュースを冷凍庫に入れるとシャーベット状になります。これは、凍ることで純 粋な氷結晶と糖類などの溶質が濃縮された溶液が分離する（相分離）するためです。溶質の濃度が低い水溶液を凍結すると、見た目は氷でもその中にはマイクロメートルサイズの濃縮溶液が無数に存在します。 我々は、この濃縮溶液を利用して新しい分離のコンセプトを提唱しています。この濃縮溶液の体積は温度によって制御することができます。例えば、温度を上 げると溶液の周りの氷が解けて体積が大きくなります。温度を下げるとその逆の 現象が起こります。このように温度変化により体積が変わる濃縮溶液をサイズ可変なマイクロチャネルとして用いることで、大きさの異なるマイクロ粒子や細胞を分けたり、DNAの形状を分析する手法を開発したりしてきました。 それと同時に、濃縮溶液や氷/濃縮溶液界面の物性の計測を行っております。 これにより、氷床や雪の中での化学物質の動態を解明でき、環境中での化学物質 の循環過程を解明することにつながると考えます。
教育・研究活動の紹介
私たちの研究グループの特徴は、装置を一から作るところです。それは、従来の計測法では見ることのできない事象をターゲットにしているためです。事象に合わせて装置をカスタマイズしたり、必要な部品を自作したりしています。そして、自分たちで作り上げた手法のバリデーションを行い、信頼性のあるデータの取得を心がけております。
今後の展望
・界面揺らぎを化学場として利用する手法論の確立を目指します。
・界面の揺らぎを定量できる分光学的手法を開発し、従来の計測機器では見ることのできなかった事象の解明に取り組みます。
社会貢献等
高校の出前講義、企業への技術指導等を行っております。分離分析、顕微鏡観察など分析化学に関するご相談をお受けいたします。
