液晶、高分子、生体分子に代表される柔らかい物質(ソフトマター)は、ナノスケールの構成要素が自己集合・自己組織化して、液体や結晶とは異なる性質を示します。これらの物質は物理的なフレキシビリティを失わずに特徴的な物性を発現するため、その応用の可能性は多岐に渡っており、様々な分野において機能性ソフトマテリアルの開発が取り組まれています。
しかしながら、その過程では必ずしも微視的観点からの構造や物性についての知見が十分に得られているわけではありません。
そこで私は、分子レベルでの静的・動的構造を探る上で有用な分子動力学(molecular dynamics、通称MD)シミュレーションを基軸とした計算化学的手法を用いて、様々な系においてミクロスコピックな描像の解明に取り組んでいます。
これまでに
・単分子膜(J. Chem. Phys. 2011, J. Phys. Sco. Jpn. 2013, Langmuir 2020)
・バルク液晶(J. Phys. Chem. 2016, 2018, 2020, Science 2019, Chem. Commun. 2020)
・タンパク質、脂質二重膜(Biophys. Physicobiol. 2015, Chem. Pharm. Bull. 2016, Langmuir 2020)
・オリゴマー、ポリマー(Chem. Euro. J. 2019, J. Am. Chem. Soc. 2020)
・有機EL材料(Chem. Mater. 2013, Adv. Energy Mater. 2014)
・有機半導体(Sci. Adv. 2020, J. Am. Chem. Soc. 2020)
を対象として、実験において観察された物理現象の機構や機能発現の起源を明らかにするための重要な知見を得てきました。
しかしながら、その過程では必ずしも微視的観点からの構造や物性についての知見が十分に得られているわけではありません。
そこで私は、分子レベルでの静的・動的構造を探る上で有用な分子動力学(molecular dynamics、通称MD)シミュレーションを基軸とした計算化学的手法を用いて、様々な系においてミクロスコピックな描像の解明に取り組んでいます。
これまでに
・単分子膜(J. Chem. Phys. 2011, J. Phys. Sco. Jpn. 2013, Langmuir 2020)
・バルク液晶(J. Phys. Chem. 2016, 2018, 2020, Science 2019, Chem. Commun. 2020)
・タンパク質、脂質二重膜(Biophys. Physicobiol. 2015, Chem. Pharm. Bull. 2016, Langmuir 2020)
・オリゴマー、ポリマー(Chem. Euro. J. 2019, J. Am. Chem. Soc. 2020)
・有機EL材料(Chem. Mater. 2013, Adv. Energy Mater. 2014)
・有機半導体(Sci. Adv. 2020, J. Am. Chem. Soc. 2020)
を対象として、実験において観察された物理現象の機構や機能発現の起源を明らかにするための重要な知見を得てきました。
第9回 Qコロキウム(2020年11月)の講演動画です。
【News】
2023年3月
一重項励起子分裂により生じる偏極した五重項状態を用いて、水分子のNMR信号強度を向上させる新手法に関する論文がNat. Commun.に掲載されました！
本研究は九大との共同研究です。
DOI: 10.1038/s41467-023-36698-4
プレスリリース: https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20230301-02.html
2023年2月
ロタキサン型超分子メカノフォアのストッパーの分子構造修飾による応答性変化に関する論文がJ, Mater. Chem. Cに掲載され、Front Cover、HOT Papersに選ばれました！
本研究は東工大との共同研究です。
DOI: 10.1039/D3TC00330B
2023年1月
SmA-SmB-SmAという特異なリエントラント液晶相転移に関する論文がChemPhysChemに掲載されました！
本研究は東大、西安交通大、兵庫県立大との共同研究です。
DOI: 10.1002/cphc.202200927
2022年11月
ジアステレオメリックに安定化された強誘電ネマチック系が示すナノクラスターに関する論文がCommun. Mater.に掲載されました！
本研究は理研との共同研究です。
DOI: 10.1038/s43246-022-00312-9
2022年10月
ナノセルロース集合体へのタンパク質吸着挙動に関する論文がColloids Surf. Bに掲載されました！
本研究は東工大、九大らとの共同研究です。
DOI: 10.1016/j.colsurfb.2022.112898
2022年10月
OLC2021 Satellite Workshop (SWS) @沖縄で招待講演を行いました！
http://olc2021.org/SWS2022/
2022年4月
令和4年度文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しました！
共同研究者の皆様、そして学生の皆さんに心から感謝いたします。
https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/mext_00989.html
2022年2月
環境ストレス耐性を有しており、高キャリア移動度のn型有機半導体に関する総説がAcc. Chem. Res.に掲載されました！
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00548
2021年12月
細胞成長を促進するブロック共重合体に関する論文がMacromoleculesに掲載されました！
DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01894
2021年11月
体内でタンパク質を効果的に徐放するゲルを形成するジグソー型ペプチドに関する論文がNature Commun.に掲載されました！
DOI: 10.1038/s41467-021-26896-3
2021年11月
含水率によって力学特性が変化する可逆性架橋ヒドロゲルに関する論文がSupramol. Mater.に掲載されました！
DOI: 10.1016/j.supmat.2021.100001
2021年11月
均等なレンガ塀様式に整列した集合体構造を実現するn型有機半導体分子に関する論文がCommuns. Chem.に掲載されました！
本研究は東京大学、筑波大学との共同研究です。
DOI: 10.1038/s42004-021-00583-2
一重項励起子分裂により生じる偏極した五重項状態を用いて、水分子のNMR信号強度を向上させる新手法に関する論文がNat. Commun.に掲載されました！
本研究は九大との共同研究です。
DOI: 10.1038/s41467-023-36698-4
プレスリリース: https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20230301-02.html
2023年2月
ロタキサン型超分子メカノフォアのストッパーの分子構造修飾による応答性変化に関する論文がJ, Mater. Chem. Cに掲載され、Front Cover、HOT Papersに選ばれました！
本研究は東工大との共同研究です。
DOI: 10.1039/D3TC00330B
2023年1月
SmA-SmB-SmAという特異なリエントラント液晶相転移に関する論文がChemPhysChemに掲載されました！
本研究は東大、西安交通大、兵庫県立大との共同研究です。
DOI: 10.1002/cphc.202200927
2022年11月
ジアステレオメリックに安定化された強誘電ネマチック系が示すナノクラスターに関する論文がCommun. Mater.に掲載されました！
本研究は理研との共同研究です。
DOI: 10.1038/s43246-022-00312-9
2022年10月
ナノセルロース集合体へのタンパク質吸着挙動に関する論文がColloids Surf. Bに掲載されました！
本研究は東工大、九大らとの共同研究です。
DOI: 10.1016/j.colsurfb.2022.112898
2022年10月
OLC2021 Satellite Workshop (SWS) @沖縄で招待講演を行いました！
http://olc2021.org/SWS2022/
2022年4月
令和4年度文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しました！
共同研究者の皆様、そして学生の皆さんに心から感謝いたします。
https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/mext_00989.html
2022年2月
環境ストレス耐性を有しており、高キャリア移動度のn型有機半導体に関する総説がAcc. Chem. Res.に掲載されました！
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00548
2021年12月
細胞成長を促進するブロック共重合体に関する論文がMacromoleculesに掲載されました！
DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01894
2021年11月
体内でタンパク質を効果的に徐放するゲルを形成するジグソー型ペプチドに関する論文がNature Commun.に掲載されました！
DOI: 10.1038/s41467-021-26896-3
2021年11月
含水率によって力学特性が変化する可逆性架橋ヒドロゲルに関する論文がSupramol. Mater.に掲載されました！
DOI: 10.1016/j.supmat.2021.100001
2021年11月
均等なレンガ塀様式に整列した集合体構造を実現するn型有機半導体分子に関する論文がCommuns. Chem.に掲載されました！
本研究は東京大学、筑波大学との共同研究です。
DOI: 10.1038/s42004-021-00583-2
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