イオン液体・イオンゲルの材料設計と機能材料化～高分子相挙動・刺激応答材料・バイオ界面応用～

セミナー趣旨

  近年、イオン液体は不揮発性・難燃性・高イオン伝導性などの特長に加え、カチオン・アニオン設計により物性を調整できる“設計可能な液体材料”として注目されている。さらに高分子と組み合わせることで、イオンゲルの高機能化や刺激応答性材料への展開が進み、近年では細胞培養などバイオ界面材料としての応用可能性も広がっている。本講座では、イオン液体の基礎物性から、高分子との複合化による機能発現、相転移挙動の理解および相挙動制御による機能材料設計さらにイオン液体界面を利用した細胞培養技術までを、材料科学の観点から体系的に解説する。機能材料設計やバイオ応用を検討する各企業の開発担当者や研究者が理解しておくべき基礎と設計指針を整理する。

受講対象・レベル

・高分子材料、機能性材料の研究開発に携わる技術者
・刺激応答材料、ソフトマテリアルの研究者
・イオン液体・イオンゲルの応用を検討している研究者
・バイオマテリアル、細胞培養材料の研究開発担当者
・新規材料探索を行う企業研究者

習得できる知識

・イオン液体の基本特性と、材料設計上の利点を理解できる
・イオン液体と高分子の相互作用に基づく、イオンゲルの設計指針を整理できる
・高分子の相挙動や刺激応答性を、イオン液体系でどのように制御できるか理解できる
・イオン液体・イオンゲルを用いた細胞培養、界面バイオ応用の考え方と可能性を把握できる
・実用化や応用展開に向けた課題、評価の観点、今後の展望を理解できる

セミナープログラム

1．イオン液体の基礎と材料科学的特徴
　a）イオン液体とは何か
　b）不揮発性・難燃性・熱安定性・イオン伝導性などの基本特性　
　c）カチオン・アニオン設計による物性制御
　d）イオン液体が注目される背景
　e）イオン液体研究の動向
2．イオン液体と高分子の組み合わせによる機能材料化
　a）イオン液体と高分子の組み合わせによる機能化、相互作用
　b）イオンゲルとは何か
　c）ハイドロゲルとイオンゲルの違い
　d）イオンゲル研究の動向
3．イオンゲルの高強度化と材料設計
　a）高強度イオンゲルの設計指針
　b）超高分子量ポリマーの絡み合いを利用したイオンゲルの高強度化
　c）超高分子量イオンゲルの特長
　d）超高分子量イオンゲルの伸縮性、耐久性、自己修復性とそのメカニズム
4．イオン液体中の高分子の相転移を利用した機能材料化
　a）イオン液体中の高分子相転移の基礎
　b）LCST型・UCST型相挙動の考え方　
　c）高分子－イオン液体相互作用と相転移メカニズム
　d）温度応答性・刺激応答性材料設計への展開　
　e）相挙動制御を利用した機能材料化の可能性
5．疎水性イオン液体の界面を利用した細胞培養とバイオ応用
　a）水と混ざらない液体の界面に接着する細胞、そのバイオ応用
　b）イオン液体界面を利用した細胞培養
　c）イオン液体の界面に形成されるタンパク質ナノレイヤーの特徴　
　d）イオン液体界面の電気化学的制御
　e）イオンゲルを用いた細胞足場材料の可能性
　f） 力学スイッチング可能なイオンゲル細胞足場材料
6．今後の展望
　a）イオン液体・イオンゲル研究の今後の展開
　b）実用化に向けた課題
　c）今後の研究方向
＜質疑応答＞

■講演中のキーワード
イオン液体、高分子、イオンゲル、相挙動、刺激応答性、細胞培養、バイオマテリアル、高分子ゲル、LCST、UCST、
ソフトマテリアル、界面材料、機能性高分子、材料設計 

セミナー講師

 国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS) 高分子・バイオ材料研究センター 主幹研究員　 上木 岳士 氏

■ご経歴
1996年4月～2000年3月　横浜国立大学工学部　物質工学科
2000年4月～2002年3月　横浜国立大学大学院　博士課程前期
2002年4月～2004年3月　富士写真フイルム株式会社
2004年4月～2007年3月　横浜国立大学大学院　博士課程後期　(博士(工学))
2007年4月～2009年9月　ミネソタ大学　博士研究員(Tim Lodge研究室)
2009年10月～2011年3月　横浜国立大学大学院　博士研究員(渡邉正義研究室)
2011年4月～2015年3月　東京大学大学院　学術振興会特別研究員SPD(吉田亮研究室)
2015年4月～2025年3月　物質・材料研究機構　主任研究員
2025年4月～現在　　　　物質・材料研究機構　主幹研究員（現職）
2017年4月～現在　　　　北海道大学大学院生命科学院　客員准教授(兼務)
■ご専門および得意な分野・ご研究
イオン液体、機能性高分子、ブロック共重合体、高分子ゲル(ハイドロゲル、イオンゲル)
■本テーマ関連学協会でのご活動
・高分子学会において、イオン液体中の高分子相挙動、イオンゲルの高強度化に関する講演活動
　「高分子学会講演会　ソフトマテリアル最前線」における講師(2025年7月16日)
・イオン液体研究会、関連討論会等におけるイオン液体を利用したバイオマテリアルに関する講演活動
　「イオン液体討論会」における招待講演(2025年11月14日)
・「高分子学会誌」、「バイオマテリアル学会誌」、「イオン液体研究会サーキュラー」等への解説記事執筆
・関連国際学会・シンポジウムにおける講演
　「Gel Sympo2024」における招待講演(2024年11月18日)
　「APCIL(Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Processes)」における基調講演(2026年4月29日)
他多数

セミナー受講料

【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円

【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 51,700円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき40,700円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

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受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
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  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
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