ナノ空間に閉じ込められた高分子やナノ物質はどのように振舞うのでしょう？ 単分子（鎖）から数分子（鎖）でしか集まれない極微小領域では、古典的な理論が適用できず、未開の物性が眠っているはずです。私たちは、ナノ空間に拘束された高分子が通常とは大きく異なった挙動（運動性、伝導性、誘電性、光機能など）を示すことを発見しました。例えば、これまで不可能であった数本レベルでの高分子の熱転移挙動を世界で初めて観測することに成功しています。さらに、ナノ空間のサイズや表面状態を変化させることで、熱転移挙動が変化することも明らかにしました。ナノ空間内で高分子は特異な配列やコンフォメーションを形成することから、物性の大幅な増幅や、新しい機能性も発現し、太陽電池やガスセンサーなど様々な応用が可能になることも分かりました。
ナノ空間に拘束することで、高分子が持つ物性を最大化
[代表的な論文]
Unveiling thermal transitions of polymers in subnanometre poresNat. Commun. 2010, 1, 83.
Gas detection by structural variations of fluorescent guest molecules in a flexible porous coordination polymer
Nat. Mater. 2011, 10, 787–793.
Highly Photoconducting π-Stacked Polymer Accommodated in Coordination Nanochannels
J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8360–8363.
Nanostructuration of PEDOT in Porous Coordination Polymers for Tunable Porosity and Conductivity
J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10088-10091.
A phase transformable ultrastable titanium-carboxylate framework for photoconduction
Nat. Commun. 2018, 9, 1660.