小林 範久

こばやし のりひさ
Norihisa Kobayashi
千葉大学大学院工学研究院
教授
計画 A03
A03-04 研究代表者

専門分野機能性高分子化学、デバイス関連化学

らせん生体高分子組織化ソフトクリスタルの創製と革新的光・電子機能素子開発

キーワード
ソフトクリスタル、DNAエレクトロニクス、DNAフォトニクス、電気化学発光、発光性金属錯体、らせん生体高分子
関連する研究者
研究分担者: 中村一希(千葉大学大学院工学研究院、准教授)

研究概要

DNAは明瞭な2重らせん構造を持ちながら、多様な結合モードを介して機能分子を構造中に取込むことができ、またDNA自身や包摂分子間の相互作用により“DNAソフトクリスタル”ともいえる集合状態を形成できる。本研究では、構造的電子的に特徴あるDNA等に交流電界を印加することで高次配向集積させ、さらに機能分子を組織化した光・電子機能性のDNAソフトクリスタルを創製する。このDNAソフトクリスタルの外部刺激に対する電子機能や円偏光制御等の学理を探求するとともに、その機能を基とする革新的素子開発を目指す。具体的には、DNA等らせん生体高分子と光電機能分子からなる高次組織体を交流電界法にて一軸配向させたソフトクリスタルを作製する。一軸配向したDNA等らせん生体高分子ソフトクリスタルにおける高次機能を実現すると共に、円偏光発光素子や低刺激応答光機能素子等革新的素子などの開発を行う。

本研究の概要

代表的な研究業績

  • Ultrafast Response in AC-Driven Electrochemiluminescent Cell Using Electrochemically Active DNA/Ru(bpy)32+ Hybrid Film with Mesoscopic Structures
    S. Tsuneyasu, R. Takahashi, H. Minami, K. Nakamura, N. Kobayashi,
    Scientific Reports, 2017, 7, Art. no. 8525.
    DOI: 10.1038/s41598-017-09123-2
  • Why were alternating-current driven electrochemiluminescence properties from a Ru(bpy)32+ dramatically improved by the addition of titanium dioxide nanoparticles?
    S. Tsuneyasu, K. Ichihara, K. Nakamura, N. Kobayashi,
    Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, 16317–16324.
    DOI: 10.1039/c6cp02881k
  • Temperature-dependent characteristics of non-volatile transistor memory based on a polypeptide
    L. Liang, T. Fukushima, K. Nakamura, S. Uemura, T. Kamata, N. Kobayashi,
    J. Mater. Chem. C, 2014, 2, 879–883.
    DOI: 10.1039/C3TC31777C
  • Multicolor Electrochromism Showing Three Primary Color States (Cyan–Magenta–Yellow) Based on Size- and Shape-Controlled Silver Nanoparticles
    A. Tsuboi, K. Nakamura, N. Kobayashi,
    Chem. Mater., 2014, 26, 6477–6485.
    DOI: 10.1021/cm5039039
  • Alternating-Current-Driven, Color-Tunable Electrochemiluminescent Cells
    T. Nobeshima, M. Nakakomi, K. Nakamura, N. Kobayashi,
    Advanced Optical Materials, 2013, 1, 144–149,
    DOI: 10.1002/adom.201200056

研究業績

種別

査読付学術論文

  1. "Electrochemically triggered upconverted luminescence for light-emitting devices" H. Minami, T. Ichikawa, K. Nakamura and N. Kobayashi, Chemical Communication, 2019, 55, 84, 12611-12614.
  2. "A multicolor electrochromic device having hybrid capacitor architecture with a porous carbon electrode", Z. Liang, K. Nakamura, N. Kobayashi, Solar Energy Mat. Solar Cells, 2019, 200, 109914.
  3. "Photonics of DNA/ruthenium(II) complexes" N. Kobayashi, H. Minami, K. Nakamura, Nanophotonics, 2018, 7, 1373-1385.
  4. "Enantioselective luminescence enhancement of chiral Ru(phen)32+ complexes by interaction with deoxyribonucleic acid" H. Minami, K. Nakamura, N. Kobayashi, J. Nanophotonics, 2018, 12, Art. No. 33005.
  5. "A Viologen-Eu(III)-Modified TiO2 Electrode for Electroswitchable Luminescence and Coloration" K. Kanazawa, K. Nakamura, N. Kobayashi, Chem. Select, 2018, 3, 9672-9680.
  6. "Enhanced red emissions of europium(III) chelates in DNA–CTMA complexes" K. Nakamura, H. Minami, A. Sagara, N. Itamoto, N. Kobayashi, J. Mat. Chem. C, 2018, 6, 4516-4522.
  7. "Red luminescence control of Eu(III) complexes by utilizing the multi-colored electrochromism of viologen derivatives" K. Kanazawa, Y. Komiya, K. Nakamura, and N. Kobayashi, Phys. Chem. Chem. Phys., 2017,19, 16979-16988.
  8. "Ultrafast Response in AC-Driven Electrochemiluminescent Cell Using Electrochemically Active DNA/Ru(bpy)32+ Hybrid Film with Mesoscopic Structures" S. Tsuneyasu, R. Takahashi, H. Minami, K. Nakamura, N. Kobayashi, Sci. Rep., 2017, 7, 8525.

総説,解説,評論等

  1. "銀析出型エレクトロクロミズムによる多色調光素子" 中村 一希, 小林 範久, 光化学, 2017, 48 (1), 28-31.
  2. "反射型ディスプレイにおける高分子" 小林 範久, 高分子, 2017, 66 (7), 343-345.
  3. "エレクトロクロミズム材料とその応用展開" 小林 範久, マテリアルステージ, 2018, 17 (10), 44-49.

国際会議出席ならびに海外派遣

  1. "Electrochemically Controllable Emission and Coloration Using Luminescent Europium(III) Complex and Electrochromic Viologen Derivative" K. Nakamura, K. Kanazawa, N. Kobayashi (Invited), 231st Electrochemical Society Meeting (New Orleans, USA, May. 28-Jun. 1, 2017)
  2. "Effects of Electrolyte Composition on AC-Driven Electrochemiluminescence from Anthracene Derivatives Having Blue Emission" S. Tsuneyasu, T. Ichikawa, K. Nakamura, N. Kobayashi, 231st Electrochemical Society Meeting (New Orleans, USA, May. 28-Jun. 1, 2017)
  3. "Photoelectronic application of DNA associated with metal complex" N. Kobayashi (Invited), SPIE Optics + Photonics (San Diego, USA, Aug. 6-10, 2017)
  4. "Emission properties of DNA/metal complex-based electrochemiluminescent cell" N. Kobayashi (Invited), SPIE Security and Defence (Warsaw, Poland, Sep. 11-14, 2017)
  5. "Novel Dual Mode Display with Electrochemistry" N. Kobayashi (Invited), 4th International Workshop on Nano- and Biophotonics (Vogue, France, Sep. 24-29, 2017)
  6. "Novel Organic Multi-Color Electrochromic Device for E-Paper Application" N. Kobayashi (Forcal), Printing for Fabrication 2017(33rd NIP) (Denver, USA, Nov. 5-9, 2017)
  7. "LSPR Band Tunable Ag Electrodeposition Based Electrochromic Cell Enabling Multicolor Representation " N. Kobayashi (Invited), 2017 MRS Fall Meeting & Exhibit (Boston, USA, Nov. 26-Dec. 1, 2017)
  8. "A Multicolor Electrochromic Display Having Hybrid Capacitor Configuration with Carbon Electrode" Z. Liang, K. Nakamura, N. Kobayashi, The 24th International Diplay Workshops (Sendai, Japan, Dec. 6-8, 2017)
  9. "Novel Electrochemical Modulation Device Enabling Control Between Transparent, Mirror, Black, and Light Emission State" S. Tsuneyasu, M. Kawara, K. Enomoto, K. Nakamura, N. Kobayashi, The 24th International Diplay Workshops (Sendai, Japan, Dec. 6-8, 2017)
  10. "Improvement of Memory Properties of Ag Deposition-Based Electrochromic Device by Introducing Ion Exchange Membrane" S. Kimura, K. Nakamura, N. Kobayashi, The 24th International Diplay Workshops (Sendai, Japan, Dec. 6-8, 2017)
  11. "Localized surface plasmon resonance (LSPR) based electrochromic cell for multicolor representation" N. Kobayashi (Invited), 4th Internatilnal Workshpo on Chromogenic Materials and Devices (Tokyo, Japan, Jan. 25-25, 2018)

学会賞受賞

  1. 受賞タイトル:日本画像学会 フェロー 受賞者:中村 一希
  2. 受賞タイトル:[IC-10] Hybrid Capacitor Architecture Electrochromic Cell to Achieve White, Yellow, Red and Green Coloration, ICAI Poster Award 受賞者:Zhuang Liang
  3. 受賞タイトル:黄色および青色発光を示すアセン系化合物混合系の電気化学発光機構と黄色発光増強 電気化学会第86回大会優秀学生講演賞 受賞者:松本 祥吾
  4. 受賞タイトル:A Multicolor Electrochromic Display Having Hybrid Capacitor Configuration with Carbon Electrode Z. 電気科学技術奨励会 電気科学技術奨励学生賞 受賞者:梁 壮
  5. 受賞タイトル:対極反応材料としてプルシアンブルーを利用した銀析出型エレクトロクロミックデバイスの構築 第39回光化学若手の会 優秀ポスター賞 受賞者:木村 俊輔
  6. 受賞タイトル:International Display Workshops 2018, Best Paper Aawrd 受賞者:木村 俊輔
  7. 受賞タイトル:第38回光化学若手の会 最優秀ポスター賞 受賞者:柳川 菜美子
  8. 受賞タイトル:交流電気化学発光と電解析出銀粒子の表面プラズモン共鳴を用いた発光・反射制御素子の開発, 第7回CSJフェスタ2017 優秀ポスター賞 弥生賞(最優秀賞) 受賞者:常安 翔太
  9. 受賞タイトル:IDW'17, Best Poster Award 弥生賞(最優秀賞) 受賞者:木村 俊輔
  10. 受賞タイトル:千葉大学 学長表彰 学位授与式答辞 受賞者:常安 翔太

関連ウェブサイト
連絡先
koban[at]faculty.chiba-u.jp