九州大学 研究者情報
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藤川 茂紀(ふじかわ しげのり) データ更新日:2018.08.06



主な研究テーマ
新奇機能を発現するデザインされた機能性ナノ構造界面の創製
キーワード:ナノ構造, 界面, 表面, 表面ナノ構造, 集積構造
2011.10~2020.03.
高性能物質分離を実現する自己支持性ナノ膜の創製
キーワード:ナノ膜, 自己支持性, 物質分離, ガス分離
2011.10~2020.03.
従事しているプロジェクト研究
世界トップレベル研究者招へいプログラム
2015.04~2016.03, 代表者:藤川茂紀, 九州大学, 九州大学(日本)
 テキサス大学オースティン校 Benny Freeman教授の招へいを軸に,本学との共同研究を加速推進させる.国際共同研究を通じて学生の研究指導を行う.膜による気体分離に関する実験・解析的研究を共同で実施する.具体的には,Freeman教授に1ヶ月単位で,H27年度までに通算3ヶ月間当研究室に滞在し,現在当該研究をテーマとしている学生の研究を指導する.また,I2CNER所属のポスドクの研究指導も行う.
金ナノフィンアレイによる近赤外光捕集ナノ界面の大面積創製
2014.04~2017.03, 代表者:藤川茂紀, 九州大学, 文部科学省(日本)
貴金属からなるナノ構造体はそのユニットサイズや配置によって、光と相互作用し、特異な光学応答を示す。バイオセンシングや太陽光発電における光の有効活用といった観点から、近年は近赤外領域の光の活用が重要となっている。そこで本申請では、ナノフィンをユニットとする周期的金属ナノ構造を構築し、チューナブルかつ選択的に”近赤外領域の光(近赤外光)を捕集するナノ界面の大面積創製”ならびに”捕集光のエネルギー変換”の構築を目指す。これらの知見を、界
面の設計がイノベーションの鍵を握る太陽電池、光学素子、センシングシステムに結び付ける.
ナノ積層法による燃料電池・水電解セル開発
2013.10~2018.09, 代表者:藤ヶ谷 剛彦, 九州大学, JST-ALCA(日本)
独自に開発した電極触媒作製手法である「ナノ積層法」を展開し、高性能燃料電池および水電解システムを開発します。「ナノ積層法」とはナノカーボン担体の表面に数ナノメートル厚で塗布した「のり」の役割をする樹脂を介してイオン伝導体や金属ナノ粒子を「貼り付ける」技術です。本技術が可能にする電極触媒精密デザインを次世代燃料電池・水電解セルの「高活性化」「長寿命化」「低コスト化」に最大限活用し実用化を加速します。.
共振型3次元メタマテリアルの作製と機能評価
2010.10~2015.09, 代表者:田中拓男, 理化学研究所, 文部科学書(日本)
本研究では、研究代表者である田中が持つ、可視光領域で動作するメタマテリアルの構造設計、トップダウン的レーザー加工法、光学特性評価法、応用デバイスなどに関する研究成果の知識と経験を基礎として、さらにボトムアップ型加工技術を専門とする研究分担者を加えることで、可視域で動作する3次元メタマテリアルをmm~cm角サイズで実現することを目指す。
メタマテリアルはナノメートルスケールの金属共振器の3次元集合体であり、これを加工するには、高いQ値を稼ぐための高精度な金属構造を膨大な数集積化させなければいけないので、その実現にはトップダウン的な加工技術とボトムアップ的な技術を密に融合させることが必須である。田中が開発したメタマテリアルの構造設計プロトコルを元に、ボトムアップアップ手法が潜在的に持つ構造の揺らぎを意識して、これを許容しながら高いQ値を得るための最適な構造を探る。さらに田中は、自身が開発した2光子還元法の高速化と量産化を進め、3次元金属ナノ共振器構造の基本形成技術を確立する。彌田はdi-block-copolymerの自己組織化ナノ構造や生物がもつマイクロ/ナノ構造をテンプレートに用いたメタマテリアルの構造形成法を研究する。藤川は自身が開発したナノコーティングリソグラフィー法をメタマテリアルの加工に展開し、共振器を高精度に保持・集積化させるための大面積ホスト構造の開発を行う。これらと平行して,田中のグループでは,化学的に合成した金属ナノ粒子を液体界面に分散させ、それらを配列・集積化させるための手法の開発にも着手する。これら各分担者自身の研究の推進と平行して,互いに密接に連携しながらそれぞれの方法の融合を図り,さらに、他の計画研究で開発される手法も取り入れて、未だ実現されていないmm~cmオーダーの3次元光メタマテリアルを実現する。以上の3次元光メタマテリアル作製技術の展開をベースに他研究計画と協力して新機能メタマテリアル創出を目指す。.
次元制御されたナノ空間体と不均一系集積型遷移金属ナノ触媒に融合した先導的π電子物質創製触媒システムの創出
2012.10~2018.03, 代表者:山田陽一, 理化学研究所, JST ACT-C (日本)
本研究の目的は、低エネルギー・低環境負荷で持続可能な物質変換のために、「ppm-ppbレベルの触媒量で標的有機化合物を合成し、触媒が再利用できる、先導的不溶性金属触媒システム群の開発」です。「グリーンイノベーション」「新規触媒反応を用いた環境負荷の低い基礎化成品の製造プロセスの実現」を達成ビジョンとし、「化学合成及びデバイスに繋がる新機能創製手法の創出」を達成目標とします。
遷移金属触媒の化学構造制御に加えて触媒反応空間の次元制御を行い、「高活性・高再利用な不溶性触媒型合成システム」、「マイクロ流路内異相界面への自立触媒膜の形成とそれを活用した瞬間的反応」、「ナノ剣山間隙を3次元ナノ反応空間として活用した瞬間的・高活性触媒による合成システム」によって超高速・選択的有機変換反応を実現する先導的炭素物質変換触媒システムの創製を目指します。.
自己組織化に基づくナノインターフェースの統合構築技術
2007.10~2013.02, 代表者:君塚信夫, 九州大学, JST CREST(日本)
金属イオンや金属錯体の自己組織化プロセスを利用して、新しいナノ界面構造(0次元、1次元、2次元、3次元)を自在に構築し、その界面の構造的特徴を最大限に活かした新機能の創製に結びつける「新しいナノ界面構造ならびに電子機能の統合制御基盤技術」を開発します。その応用分野として、分子メモリ、強誘電性ナノ薄膜やセンサー、医療ナノ材料などを含む革新的な自己組織性ナノマテリアル化学への展開を目指します。.
研究業績
主要著書
主要原著論文
1. 藤川 茂紀, SELYANCHYN ROMAN, STAYKOV ALEKSANDAR, Incorporation of CO2-philic moieties into a TiO2 nanomembrane for preferential CO2 separation.
, RSC Advances
, 10.1039/C6RA18419, 6, 91, 88664-88667, 2016.01.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
主要学会発表等
作品・ソフトウェア・データベース等
1. 藤川茂紀, 古石貴裕, 上江洲一也, 田上亨, 麻生英輝, 分子動力学シミュレーションソフト eMD2 (エムディスクウェア) , 2004.10
分子動力学シミュレーションを実行しつつ、実際に個別分子を操作することが可能な分子モデリングソフトウェア, 分子動力学シミュレーションを実行しつつ、実際に個別分子を操作することが可能な分子モデリングソフトウェア.
特許出願・取得
特許出願件数  41件
特許登録件数  0件
学会活動
所属学会名
表面科学会
Material Research Society
アメリカ化学会
応用物理学会
高分子学会
日本化学会
学協会役員等への就任
2016.04~2017.03, 日本表面科学会, 運営委員.
2014.10~2016.03, 日本化学会, 幹事.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2014.09~2014.09, 第63回高分子討論会, 座長(Chairmanship).
2014.08~2014.08, IUMRS-ICA 2014, 座長(Chairmanship).
2016.12.13~2016.12.16, IPC2016, 実行員.
2016.10.13~2016.10.16, AsiaNano2016, 運営委員.
2015.09.08~2016.09.11, 日本分析化学会第64年会, 運営委員.
2014.08~2014.08, IUMRS-ICA 2014, セッションオーガナイザー.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2017年度
2016年度
2015年度
2014年度
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
Yale University, Department of Chemistry, UnitedStatesofAmerica, 1999.05~2000.03.
外国人研究者等の受入れ状況
2014.01~2015.03, 1ヶ月以上, カーボンニュートラルエネルギー国際研究所, Ukraine, 文部科学省.
受賞
ナノテクノロジー賞, (公財)九州先端科学技術研究所, 2015.10.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2010年度~2014年度, 新学術領域研究, 分担, 共振型3次元メタマテリアルの作製と機能評価.
2016年度~2021年度, 新学術領域研究, 分担, 分子の自己組織化に基づくナノ界面アシンメトリー化学.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2014年度~2014年度, 九州大学 世界トップレベル研究者招へいプログラム, 代表, CO2を中心とした精密ガス分離に関する共同研究の推進.
2013年度~2013年度, 戦略的創造研究推進事業 (文部科学省), 分担, ナノ積層法による燃料電池・水電解セル開発.
2012年度~2017年度, 戦略的創造研究推進事業 (文部科学省), 分担, 先導的物質変換領域 「次元制御されたナノ空間体と不均一系集積型遷移金属ナノ触媒に融合した先導的π電子物質創製触媒システムの創出」.
2007年度~2012年度, 戦略的創造研究推進事業 (文部科学省), 分担, 自己組織化に基づくナノインターフェースの統合構築.
学内資金・基金等への採択状況
2015年度~2016年度, 世界トップレベル研究者招へいプログラム「Progress100」, 代表, テキサス大学オースティン校 Benny Freeman教授の招へい並びに国際共同研究の推進.

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