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講義No.03055

人類の未来に影響を与える、光有機材料の開発に取り組む

光有機材料を使った新しい太陽電池

 光を使った新しいエネルギーとして、太陽電池が注目されています。これまで、その素材は結晶シリコンが主流でした。色が黒く硬いこの素材は、砂(ケイ素)から作るため、製造に際して大量のエネルギーを必要とします。
 しかし、光を照射すると化学反応が起きる光有機材料を利用すれば、まったく新しいタイプの太陽電池を、低エネルギーで作ることができます。また、これが実用化されれば、薄く柔らかい材料の中に組み込め、さらには色も黒のみでなく、さまざまな色で太陽電池を作ることができるようになり、デザイン性が向上し、建物にマッチした太陽光パネルの開発も期待できます。

自然現象を応用して光有機材料を開発

 こうした光有機材料の形成に役立つのが、「ディウェッティング現象」を応用した技術です。これは液体が蒸発する際、容器にしま模様やしずく模様がミクロンサイズ(1ミリメートルの1000分の1)で残る現象のことです。グラスの内側に乾いて残った、しずくの跡を思い浮かべてください。
 この自然現象を応用した技術で、ミクロンレベルでの分子配列の制御を容易にすることに成功しました。そして、環境に優しい有機発光ダイオードや太陽電池を作ろうという研究が進められています。

有機発光ダイオードの幅広い可能性

 有機発光ダイオードを使った薄膜技術は、薄型テレビの次世代技術として注目を集めています。有機発光ダイオードはそれ自体が光るため、従来の液晶ディスプレイで使われているバックライトが必要ありません。そのため、限りなく薄くすることができ、軟らかいプラスチックの上に貼れば、丸めて持ち運ぶことも可能になります。現在SONYなどの日本のメーカーでは実用化に向けた研究開発が行われています。
 このように、光有機材料の開発は、我々の未来に大きな影響を与える可能性を秘めています。

夢ナビライブ2019 東京会場

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この学問が向いているかも 化学、材料工学

公立千歳科学技術大学
理工学部 応用化学生物学科 教授
オラフ・カートハウス 先生

メッセージ

 北海道の大自然には、まだまだ知られていないことがたくさんあります。これまで大量に捨てられていたサケのコラーゲンと白子、DNAを抽出し、今までにない安全性の高い創傷被覆材(そうしょうひふくざい)を開発できます。また、千歳名産の木の実・ハスカップの濃い色素を使って、太陽電池を作ることも可能です。こうした身近な天然素材を使ってできることは、まだ無数にあるはずです。「おもしろそう」という好奇心に始まり、注目した現象が何かの役に立つかもしれないと思考を深める中から、新しい研究が生まれてくるのです。

先生の学問へのきっかけ

 化学という分野に興味を持ったのは小学5年生のときです。その年のお兄さんのクリスマスプレゼントの化学実験キットを見て、すっかり夢中になり、化学者になろうと決心しました。さらに、高校1年生のときの化学の先生がとても熱心な方で、化学好きの生徒のために放課後、特別授業をしてくれました。その影響もあり、ほかの自然科学にも大いに興味を持ち、今でも、生物学では生命の精密さに驚き、宇宙学では広大な宇宙の存在そのものに魅了され続けています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

国立大学研究者、精密機器メーカー研究開発、血液製剤の製造、化学品メーカーの材料開発、電気電子メーカーの製品開発

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オラフ・カートハウス 先生がいらっしゃる
公立千歳科学技術大学に関心を持ったら

 7月20日(土)開催の大学研究&学問発見のための国公私立大 合同進学ガイダンス「夢ナビライブ2019名古屋会場」と7月24日(水)の「夢ナビライブ2019大阪会場」で、オラフ・カートハウス先生が【コーヒーイクラを作ろう! ブースで試食可!】というタイトルの講義ライブを実施! ぜひご来場ください! 詳しい情報は
 https://yumenavi.info/live/(パソコン、スマホ、ケータイ共通)をご覧ください。

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