物理化学特性を精密制御したナノ材料の予測的設計に向けて
世界的に持続可能エネルギー、環境モニタリング、先端医療技術への需要が高まる中、ナノスケール材料はその構造や機能を自在に調整できる特性により、独自の可能性を有しています。本研究では、物理化学的特性を精密に制御した新規ナノ材料の設計、合成、および理解に焦点を当てています。カーボンナノチューブ、3次元カーボン、グラフェン、二次元材料、ヘテロ構造などの先端材料を対象に、合成と理論解析を統合し、原子レベルでの構造–物性相関の解明を目指します。さらに、高度な特性評価およびその場（in-situ）測定手法を用いて、材料の動的プロセスや構造進化を詳細に調査します。また、電子特性、触媒特性、光学特性、輸送特性を制御する有効な手法として、欠陥エンジニアリングにも取り組みます。最終的には、電気触媒、電池などのエネルギー貯蔵システム、分子・バイオセンサーへの応用に向けた高性能材料の開発を通じて、次世代のエネルギーおよびバイオ医療技術への貢献を目指します。
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Research Field Keywords
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Towards Predictive Design of Nanoscale Materials with Tailored Physico-chemical Properties
As global demand for sustainable energy, environmental monitoring, and advanced healthcare technologies grows, nanoscale materials present unique opportunities due to their tunable structures and functionalities. Our research focuses on designing, synthesizing, and understanding novel nanoscale materials with tailored physico-chemical properties. We integrate synthesis and theoretical analysis of advanced materials, including carbon nanotubes, 3D carbons, graphene, two-dimensional systems and heterostructures, to uncover structure-property relationships at the atomic level. We use advanced characterization and in-situ techniques to investigate dynamic processes and material evolution. In addition, we explore defect engineering as an effective strategy to control electronic, catalytic, optical and transport properties. Our ultimate goal is to develop high-performance materials for applications in electrocatalysis, energy storage systems such as batteries, molecular/bio sensors, contributing to next-generation energy and biomedical technologies.
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Research Field Keywords