Our Research
人や環境と触れ合うことで活きる材料・デバイスを
原子・分子スケールで科学する
私達の身の回りに存在する分子群がもつ化学情報は，熱・力・光・音などの物理情報と比較して膨大な情報量であり，情報化社会の次なる発展へ向けてその有効利用への期待が高まっています。これまでの情報化社会を支えてきたエレクトロニクス材料・デバイスは，環境中での劣化を防止するために優れた封止技術によって外界から切り離されてきましたが，人や環境から化学情報を収集するための材料・デバイスは外界と積極的にインタラクション（＝相互作用）する必要があります。当研究室では，化学情報の収集と利活用へ向けて，堅牢性と分子認識能を兼ね備えたインタラクティブなエレクトロニクス材料・デバイスを原子・分子レベルで設計・創出すると共に，マテリアル・デバイス・データに跨る融合サイエンスを展開し，化学情報による新しい価値の創造に挑戦します。
Pursuing Science on Interactive Electronics at Atomic/Molecular Scale
Chemical information from molecules has extraordinary amount of information beyond physical information, and its effective use is expected towards the next-generation information society. While conventional electronic materials and devices have been isolated from outer environment to prevent degradation, materials/devices for collecting chemical information from humans and the environment should aggressively interact with outside. Our lab aims to develop a novel platform of "interactive electronics" for collecting chemical information of molecules by designing robust molecular recognition materials/devices at atomic/molecular scale. We pursue fusion science over materials, devices and data, and take on the challenge of creating new value through chemical information.
Research Topics
Nanomaterial Design
空間選択的結晶成長によるナノ材料の構造／組成／機能設計
異種材料融合ヘテロナノ構造体の創製
堅牢な無機ナノ材料を利用した分子認識界面の創出
Structural, compositional, functional design of nanomaterials by spatially selective crystal growth
Synthesis of functional hetero nanostructure
Robust molecular recognition interface in inorganic nanomaterials
Selected Papers
J. Am. Chem. Soc. 130, 5378 (2008)
J. Am. Chem. Soc. 135, 7033 (2013)
Nanoscale 6, 7033 (2014)
Nano Lett. 15, 6406 (2015)
Nano Lett. 16, 7495 (2016)
ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 27892 (2016)
Sci. Rep. 9, 14160 (2019)
Nano Lett. 20, 599 (2020)
Nanoscale 12, 9058 (2020)
Commun. Mater. 1, 58 (2020)
ACS Appl. Nano Mater. 3, 10252 (2020)
ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 16812 (2021)
Nano Lett. 22, 2569 (2022)
Robust & Functional Polymers
堅牢な高分子センサ材料の開発
ナノセルロースへの電子機能付加
Robust polymer materials for chemical sensing
Nanocellulose electronics
Selected Papers
Sci. Rep. 4, 5532 (2014)
NPG Asia Meter. 8, e310 (2016)
ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 15044 (2019)
ACS Sensors 7, 151 (2022)
ACS Nano 16, 8630 (2022)
Nanoscience
制限空間ナノ物性（熱・電子・イオン）
ナノスケール界面電子物性
ナノ結晶表面における分子挙動探索
Electron, phonon, ion behaviors in confined nanospace
Functional electronic property at nanoscale interface
Molecular behaviors at nanocrystal surface
Selected Papers
J. Am. Chem. Soc. 131, 3434 (2009)
J. Am. Chem. Soc. 132, 6634 (2010)
Nano Lett. 10, 1359 (2010)
J. Am. Chem. Soc. 133, 12482 (2011)
Nano Lett. 11, 2114 (2011)
J. Am. Chem. Soc. 134, 2535 (2012)
Nano Lett. 12, 5684 (2012)
Sci. Rep. 4, 5943 (2014)
Nano Lett. 17, 4698 (2017)
J. Appl. Phys. 124, 065105 (2018)
Nano Lett. 19, 1675 (2019)
ACS Appl. Mater. Interfaces 11, 40260 (2019)
J. Mater. Chem. A 9, 5815 (2021)
Chem. Sci. 12, 5073 (2021)
Nanodevice
分子フィルタ-センサ集積化デバイス
ウェアラブルセンサデバイス
超省エネルギー分子認識センサ
超高感度分子認識センサ
次世代不揮発性メモリ
ナノ熱電変換デバイス
Molecular filter-sensor integrated device
Wearable sensor device
Ultra low energy consumption molecular sensor
Ultra high sensitivity molecular sensor
Next-generation non-volatile memory
Nano thermoelectric device
Selected Papers
Sci. Rep. 3, 1657 (2013)
J. Am. Chem. Soc. 136, 14100 (2014)
ACS Sens. 1, 997 (2016)
Nanoscale 12, 9058 (2020)
ACS Appl. Nano Mater. 3, 10252 (2020)
ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 52929 (2020)
ACS Sensors 7, 534 (2022)
Data Analysis
においの二次元画像化と画像-機械学習融合データ解析
2D visualization of odor and data analysis by image-processing & machine learning.
Selected Papers
Anal. Chem. 93, 14708 (2021)
Eng. Sci. Rep. 43, 42 (2022)
Chemical Data
呼気センシングによる生体認証
代謝物のにおいセンシングによる非侵襲疾病診断
Breath sensing based biometric authentication
Non-invasive medical diagnosis by metabolite odor sensing
Selected Papers
Chem. Commun. 58, 6377 (2022)
