東京大学大学院工学系研究科、科学技術振興機構（JST）、理化学研究所の研究グループは、\"ヘチマスポンジ\"に似た超軽量かつ強靭な多孔質ポリマー超薄膜の開発に成功したと発表した。本研究は、従来「軽量な多孔質ポリマーは脆弱である」とされてきた常識を覆す成果である（掲載誌：Science）。
ヘチマスポンジとは、植物のヘチマを乾燥させて作られる天然の繊維状構造体で、かつては日本の家庭で体洗い用の道具として広く使われていた。乾燥すると硬くなる一方、湿らせると柔らかくなるという特性を持ち、自然由来の多孔質素材として知られている。
今回開発された超薄膜は、レゾルシノールとホルムアルデヒドの混合物を純水に溶かし、電極を挿入して2分間電圧を印加するだけで形成される。厚さはわずか70nmで、欠陥のない大面積自立膜が得られる。この膜はヘチマスポンジに似た網目構造を持ち、水溶液のpHに応じて物質透過のオン・オフを自動制御できるスマート分離膜として機能する。さらに、抗菌・抗ウイルス性を有し、感染防止フィルターへの応用も期待される。――乾燥状態での密度は通常のポリマーの半分程度であるにもかかわらず、ヤング率は約11GPaに達し、従来の多孔質ポリマーの約3〜4倍の硬さを示す。また、蒸し焼き処理により導電性炭素薄膜へと変換可能であり、電気二重層キャパシタなどのエネルギーデバイスへの応用が見込まれる。
本手法は、電気化学的手法と水というグリーン溶媒を組み合わせた一段階合成であり、ロール・トゥ・ロール方式による大量生産にも適している。省資源・環境低負荷の観点からも、持続可能な未来に資する革新的技術と位置づけられる。なお、本研究はJST「さきがけ」事業、日本学術振興会科研費の支援を受けて実施された。発表者は、持続可能な材料開発の新たな道を拓く成果であると述べている。
| 情報源 |
【オンライン情報源1】 東京大学大学院工学系研究科 プレスリリース 【オンライン情報源2】 JST プレスリリース 【オンライン情報源3】 理化学研究所 研究成果（プレスリリース） |
|---|---|
| 配布形式1 |
【交換形式名称】HTML 【版】不明 |
| タイトル | ヘチマ構造に似た”水と電圧で作るスマート分離膜”（JSTさきがけ） |
|---|---|
| 日付1 |
刊行日: 2025/07/04 |
| 要約 |
東京大学大学院工学系研究科、科学技術振興機構（JST）、理化学研究所の研究グループは、\"ヘチマスポンジ\"に似た超軽量かつ強靭な多孔質ポリマー超薄膜の開発に成功したと発表した。本研究は、従来「軽量な多孔質ポリマーは脆弱である」とされてきた常識を覆す成果である（掲載誌：Science）。<br> ヘチマスポンジとは、植物のヘチマを乾燥させて作られる天然の繊維状構造体で、かつては日本の家庭で体洗い用の道具として広く使われていた。乾燥すると硬くなる一方、湿らせると柔らかくなるという特性を持ち、自然由来の多孔質素材として知られている。<br> 今回開発された超薄膜は、レゾルシノールとホルムアルデヒドの混合物を純水に溶かし、電極を挿入して2分間電圧を印加するだけで形成される。厚さはわずか70nmで、欠陥のない大面積自立膜が得られる。この膜はヘチマスポンジに似た網目構造を持ち、水溶液のpHに応じて物質透過のオン・オフを自動制御できるスマート分離膜として機能する。さらに、抗菌・抗ウイルス性を有し、感染防止フィルターへの応用も期待される。――乾燥状態での密度は通常のポリマーの半分程度であるにもかかわらず、ヤング率は約11GPaに達し、従来の多孔質ポリマーの約3〜4倍の硬さを示す。また、蒸し焼き処理により導電性炭素薄膜へと変換可能であり、電気二重層キャパシタなどのエネルギーデバイスへの応用が見込まれる。<br> 本手法は、電気化学的手法と水というグリーン溶媒を組み合わせた一段階合成であり、ロール・トゥ・ロール方式による大量生産にも適している。省資源・環境低負荷の観点からも、持続可能な未来に資する革新的技術と位置づけられる。なお、本研究はJST「さきがけ」事業、日本学術振興会科研費の支援を受けて実施された。発表者は、持続可能な材料開発の新たな道を拓く成果であると述べている。 |
| 目的 | ニュースリリース等の配信 |
| 状態 | 完成 |
| 問合せ先（識別情報）1 |
【組織名】東京大学 【役職名】 【個人名】 【電話番号】 【FAX番号】 【住所】 【E-mail】 【オンライン情報源】東京大学 【案内時間】 【問合せのための手引き】 【役割】情報資源提供者 |
| 問合せ先（識別情報）2 |
【組織名】科学技術振興機構（JST） 【役職名】 【個人名】 【電話番号】 【FAX番号】 【住所】 【E-mail】 【オンライン情報源】科学技術振興機構（JST） 【案内時間】 【問合せのための手引き】 【役割】情報資源提供者 |
| 問合せ先（識別情報）3 |
【組織名】理化学研究所 【役職名】 【個人名】 【電話番号】 【FAX番号】 【住所】 【E-mail】 【オンライン情報源】理化学研究所 【案内時間】 【問合せのための手引き】 【役割】情報資源提供者 |
| 分野 | 環境総合 |
| 種別 | ニュース・イベント:ニュース:国内ニュース |
| 場所 | アジア:日本 |
| キーワード | グリーン合成、多孔質ポリマー、超薄膜、ヘチマ構造、電気化学的手法、架橋重合反応、ヤング率、スマート分離膜、導電性炭素薄膜、ロール・トゥ・ロール方式 |
| 言語1 | 日本語 |
| 文字集合1 | utf8 |
| 主題分類 | 環境 |
| ファイル識別子 | 123984 |
|---|---|
| 言語 | 日本語 |
| 文字集合 | |
| 親識別子 | |
| 階層レベル | 非地理データ集合 |
| 階層レベル名 | 国内ニュース |
| 日付 | 2025/07/07 |
| メタデータ標準の名称 | JMP |
| メタデータ標準の版 | 2.0 |
| 国内ニュース | https://tenbou.nies.go.jp/news/jnews/detail.php?i=38007 |
|---|
