人工太陽照明灯納入事例【千葉大学 星野勝義先生 空中窒素固定反応研究】
 

人工太陽照明灯を使用した「空中窒素固定反応」の研究

 

■千葉大学 大学院工学研究院物質化学コース 星野勝義先生

人工太陽照明灯納入事例【千葉大学 星野勝義先生 空中窒素固定反応研究】
■導入製品 人工太陽照明灯スーパースポット形XC-100BFSS+IR(赤外線)カットフィルタ×4台 
■使用用途 空中窒素固定反応の研究
■所在地  千葉市稲毛区弥生町1-33
■WEBサイト https://www.tp.chiba-u.jp/ms/

 

星野先生の略歴を教えて下さい

1988年に東京工業大学で学位を取り、それから4年間は東京工業大学にいました。その後、千葉大学に移り2004年に教授となり現在に至っております。

専門は電気化学です。4年生で配属先の研究室が電気化学だったものですから、その時から基本的なところは変わってないです。

 

研究の内容について教えて下さい

一つ目は、セリックさんの人工太陽照明灯を使っている「空中窒素固定反応の研究」です。これは、有機半導体と無機半導体とをうまく合わせると、太陽の光を吸収して、空気中の窒素ガスからアンモニアとアンモニウム塩という、簡単に言うと肥料の原料と、燃料が出来るというものです。要するに空気から太陽の光を駆動力として食料のもとと燃料を作り出すという研究をしています。

人工太陽照明灯納入事例【千葉大学 星野勝義先生 空中窒素固定反応研究】

二つ目の研究は、有機物質だけで出来ているにもかかわらず金色になる、という有機物質を見つけました。その物質は高分子であり、溶媒にも溶けますので、初の”金属を使わない金色調塗料”になります。社会実装に向け、いくつかの企業さんとの検討を現在進めております。

三つ目は、電池の研究です。ある種の金属ナノワイヤを使うと高性能な電池の電極が出来上がるというのを見つけました。この研究はある企業さんとタイアップして研究を続けております。

四つ目は、静電気現象を研究しています。静電気現象とは要するに皆さんが冬にドアノブにさわるとビリビリっとしたり、セーターを脱ぐとビリッとしたりするというあの静電気の研究です。静電気というのは今から約2600年前、ギリシャローマ時代に発見されたのですが、未だにその静電気の正体とか、静電気がどうして冬に発生しやすいのか、などの基本的なことでさえ統一した見解がありません。ですが、実用が先行しまして、複写機、プリンター、塗装、植毛等の分野で多用されています。それなのに学問上わかっていないことが多くて、それをじゃあ突き止めてやろうということで静電気の研究を行っています。

メインはその4つになります。

 

人工太陽照明灯との出会いを教えて下さい

最初のきっかけは、うちの研究室に出入りしている、科学機器とか実験器具とかを納めてくれていた業者さんがいまして、そこでご紹介頂きました。

カタログを見たら、非常にデータがしっかりしておりまして、しかもうちの空中窒素固定の研究にぴったり合致しましたので、是非欲しいと思いお願いしました。

 

人工太陽照明灯を使って良かったこと、不満だったことを教えて下さい

そうですね、他のものは実は使ってないのですが、研究の初期からセリックさんの人工太陽照明灯を使っています。非常に性能が良くデータも安定しているのでずっと使っております。

これまでに一度だけ、空中窒素固定を行うサンプルでも大面積のものを使う時があるのですが、その時の光の強度がサンプル上で数パーセント違ってしまう、といったようなことがありました。

このことをセリックさんに相談したところ、光の強度を均一化するようにランプの構造を変えて頂きました。

その結果、劇的に良くなり、均一性の問題なく研究を遂行することができるようになりましたので、現在でも便利に使わせて頂いております。

 

日本画像学会に所属されていますが、先生の研究との関係を教えて下さい

実は五つ目の研究として、エレクトロクロミックディスプレイの研究をしています。

これは、私の専門の電気化学反応を利用して電極上に、例えば膜を作り、電圧を切り替えることによってその膜が透明から青になるとか、また違う色に変わるという研究です。

これを利用すると、皆さんがいつも持ち歩いているスマートフォンの代わりになるディスプレイが出来たり、スイッチひとつで色付ガラスになったり透明になったりするという事が出来るようになります。アメリカではだいぶ実用化されていますが、スマートウィンドウというものに応用できるという研究です。

エレクトロクロミックディスプレイと言っても、ただ単に色が変わるということだけでは独自性がなくなってしまいました。そこで、私どもがやっているのは、エレクトロクロミック(電気化学的)方式で透明と白の間で色が変わる初めての窓の研究開発を今は行っています。

この研究は要するに画像の切り替えであるという事と、先ほどの静電気の研究の話の時に申し上げましたが、静電気というのはトナーの開発につながります、つまり複写機やプリンターにつながるテーマです。この二つのテーマが画像の内容にふさわしいということで、日本画像学会に参加させて頂いてます。

エレクトロクロミックディスプレイ研究の今後の展開ですが、先ほどの白色/透明のスマートウィンドウのほかに、金属のようにキラキラと光る窓でその色がスイッチ一つで金色から緑色に変わるような、ちょっと楽しいショーウインドーを作るテーマを始めています。

 

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