CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2020/06/09

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    福島孝典 Takanori FUKUSHIMA
    教授 Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

    分子組織化学領域
    Molecular materials design
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    π電子系物質
    超分子化学
    高分子化学
    ソフトマテリアル
    π-Electronic systems
    Supramolecular chemistry
    Polymer chemistry
    Soft material
研究テーマ
Research Subject
π電子の力を引き出す戦略的物質設計と精密集積化技術の開拓
Development of molecular design strategies and precision assembly techniques for exploiting full potentials of π-electronic systems

研究の背景 Background

光吸収・発光特性、電導性、磁性など、物性に富むπ電子系分子群をモチーフに、精密な分子集積化を可能にする手法の開発を通じ、有機・高分子からなるソフトマテリアルの革新的機能を開拓しています。立体構造、電子構造、適切な元素・官能基の導入などを戦略的に考え、合目的的に設計した分子は、「ナノサイズの足場」などを利用して空間特異的に集積化し、巨視的にも分子の配列が制御された材料を創製します。これらの材料では、個々の分子に起こるわずかな状態変化が巨視的レベルにまで増幅され、大きな機能を発現することが期待されます。

We focus on strategic materials design and precision molecular assembly of a variety of π-conjugated molecular building blocks. Through elaborate molecular design by taking full advantage of organic, polymer, and supramolecular chemistry, we pre-program functional units and intermolecular interaction sites into molecular building blocks, so that the resulting assemblies can exhibit electronic, optoelectronic, and even dynamic properties.

研究の目標 Outcome

我々の研究グループではこれまで、有機化学、高分子化学、超分子化学、分子集合体化学、典型元素化学を含む分野横断型研究を通じて、大面積かつ高秩序な分子性有機薄膜や、特異な集合化挙動や力学特性を示す液晶材料や高分子材料などを開発してきました。最近では、固体と液体の性質を併せ持ち、規則構造を崩さずに流動する物質を発見しました。これは、有機物質の構造形成と運動性に関する新たな知見です。また現在、独自の物質設計戦略に基づき、表面・界面構造の精密な造り込みを通じた新機能・新現象の開拓にも注力しています。

We have developed various self-assembly materials including large-area and highly ordered molecular thin films, polymers with particular mechanical properties, and liquid-crystalline materials exhibiting unique assembly behaviors.  Recently, we discovered unprecedented materials that possesses both of the solid and liquid properties and flows without breaking the ordered structure.  It is a new finding on the structuring and motility of organic materials.  Aiming at new phenomena that lead to new materials functions, we currently focus on the precise fabrication of surface and interface structures based on our material design strategy.

研究図Research Figure

文献 / Publications

Science 348, 1122 (2015). Nature Mater. 18, 266 (2019). Nature Nanotechnol. 13, 139 (2018). Nature Chem. 10, 132 (2018). Nature Commun. 7, 10653 (2016). ibid. 7, 11425 (2016). ibid. 7, 13640 (2016). J. Am. Chem. Soc. 138, 11727 (2016). ibid. 139, 2728 (2017). ibid. 140, 13497 (2018). ibid. 141, 5995 (2019). Chem. Sci. 8, 8405 (2017). ibid. 9, 3638 (2018).

研究者HP