物質・材料研究機構、自由に開閉できるポケットを持つナノカーボン製マイクロキューブを作製

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物質・材料研究機構は2017年8月8日、各面に1つずつポケットを持つ、ナノカーボン製、マイクロサイズのキューブ状物質を作製し、そのポケットを自由に開閉することに成功したと発表した。

これまで原子/分子レベルでの構造を作り分けてその構造を操る技術が研究されてきたが、原子/分子サイズ(ナノサイズ)より大きなマイクロサイズの制御構造や構造操作は、制御対象の原子や分子数が膨大になるため困難であった。

同研究では、炭素材料の1つであるC70フラーレンを用いて、各面に1つずつポケットを持つマイクロサイズキューブを作製することに成功。フラーレン結晶の構造制御が可能な「液液界面析出法(LLIP)法」を改良したDynamic LLIP法によって、キューブ面全てに1つずつ約1μmのポケット構造を作製した。さらにそのポケットを開閉するなど自在に制御できることを明らかにした。

また、同程度の大きさの樹脂由来の粒子と炭素素材の粒子を、作製したキューブと混合したところ、粒子の化学的性質を認識して、樹脂由来の粒子は1つのみ取り込まれ、炭素素材の粒子は複数取り込まれることも発見した。

今回作製に成功した、マイクロ粒子の化学的性質の違いを認識し自在に蓋を開閉できるマイクロキューブのポケット構造は、標的の薬剤や生体機能性材料を内包させて輸送し、蓋を開閉して徐放を制御するような医療応用や、汚染物質などを選択的に取り込んで環境を浄化するような機能への応用が期待されるという。

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