Laboratory of Eco-Processing, Division of Materials Science and Engineering, Faculty of Engineering, Hokkaido University

自己規則化ナノマテリアルの創製、高速超親水・滑落性制御型超撥水表面の構築、ナノ構造の最適設計による機能性金属材料の創製、液滴発電機の開発など、電気化学を用いた材料表面科学の革新に挑んでいます。

2022年度のエコプロセス工学研究室

2022年度は、大学院博士課程1名、修士課程4名、学部4年生2名、教員1名の計8名のメンバーで研究活動に邁進します。よろしくお願いいたします。

Girls be Ambitious! 撮影レポート

公益財団法人KDDI財団と北海道大学ダイバーシティ研究環境推進室が主催する中高生向けオンラインイベント「大学生の24時間」に博士課程の岩井愛さんが出演しました! 

北海道大学工学部広報誌 えんじにあRing

北海道大学工学部広報誌 えんじにあRingに研究室の記事が掲載されました! 「表面のナノ空間を制御し、未知の材料を創る、不思議な現象を生み出す」

 
 

卒業生来研とアイス地獄(2022年5月5日)

2019年に修士課程を修了した池田大樹さんが来研しました。「北大もえらく変わったものよのう」と窓の外の北大を見つめておりました。冷凍庫に入っていたバニラアイス祭りのアイスがすっからかんになってしまったのですが、北大構内のセコマ(コンビニ)でコスパ最高アイス1本70円が新発売されていたことから、またどっさり買ってきました。ここまでくると、アイス祭りならぬアイス地獄ですね。研究の合間のほっと一息アイスも美味しいものです。

 

電気化学会シンポジウム「材料電気化学」開催のご案内(2022年4月28日)

2022年9月8日(木)〜9日(金)に神奈川大学みなとみらいキャンパスで開催予定の電気化学会秋季大会において、有志による会員提案シンポジウム「材料電気化学が拓く金属・半導体の技術革新」を開催予定です。京都大学の邑瀬邦明先生と豊橋技術科学大学の伊﨑昌伸先生による特別講演が行われます。また、シンポジウム独自の学生表彰を行う予定です。オーガナイザーを代表して、みなさまの発表申込およびご参加をお待ちしております。シンポジウムのホームページはこちら
 

色材協会誌に総説論文が掲載されました(2022年4月22日)

陽極酸化によるアルミニウムの表面処理
菊地竜也、岩井愛
色材協会誌、95、85-91(2022)
DOI: https://doi.org/10.4011/shikizai.95.85 

色材協会のオフィシャルジャーナル「色材協会誌」に総説論文が掲載されました。アルミニウムの陽極酸化の基礎について、薄膜干渉や電解質アニオンの取り込みによる発色、有機染料と封孔処理を用いた着色、二次電解着色など、「色材としてのアルミニウム」を中心に解説するとともに、陽極酸化に関する近年のさまざまな最先端研究を紹介した論文です。
 

ドキッ! 春のバニラアイス祭り(2022年4月12日)

エコプロで春のバニラアイス祭りが開催されました。研究室の冷凍庫にバニラアイスやミルクアイスが盛りだくさん。私(寺島)のお勧めは『北海道牛乳アイス』です。あのミルク感はアイス好きにはたまりません。春の陽気を感じながらアイスを頬張り微笑む顔が見られる素敵なお祭りです。みんなでアイスを食べた次の日、冷凍庫を見たら、アイスが増えていました(3枚目の写真)。不思議〜。

Journal of The Electrochemical Society に研究論文が掲載されました(2022年4月9日)

Formation of Bright White Plasma Electrolytic Oxidation Films with a Uniform Maze-Like Structure by Anodizing Aluminum in Ammonium Tetraborate Solutions
Tatsuya Kikuchi, Miu Sato, Mana Iwai, Daiki Nakajima, Junji Nunomura, Yoshiyuki Oya, Shungo Natsui
Journal of The Electrochemical Society, 169, 043505 (2022)
DOI: 10.1149/1945-7111/ac62bc 

この春に修士課程を修了した佐藤美羽さんの研究論文がアメリカ電気化学会のJournal of The Electrochemical Societyに掲載されました。アルミニウムのプラズマ電解酸化(PEO)皮膜の形成法を探索することにより、ユニークな網目状の三次元細孔構造をもつ結晶性・非結晶性アルミナ複合皮膜を均一に作製する方法を発見しました。また、このPEO皮膜が光の散乱によって高い白色度をもつことを明らかにしました。
 

2022年度スタート(2022年4月1日)

新年度が始まりました。
 エコプロセス工学研究室に学部4年生の芦澤来虹君と富田駿介君が配属されました。
 葛貫桃子さんと寺島彩紗さんが大学院修士課程に進学しました。
 博士課程の岩井愛さんが日本学術振興会特別研究員(DC2)に採用されました。
本年度もみんなの力で面白い研究を世界に発信できるよう頑張っていきましょう。

学位記授与式(2022年3月24日)

学位記授与式が3年ぶりに対面で行われました! 佐藤美羽さんが大学院修士課程を修了、葛貫桃子さんと寺島彩紗さんが学部を卒業しました。佐藤さんは就職、葛貫さんと寺島さんは大学院修士課程に進学します。みなさんの益々のご活躍を祈念いたします!

卒業生来研(2022年3月23日)

偶然にも、2019年に博士課程を修了した中島大希博士と2017年に修士課程を修了した秋谷俊太さんのお二人が同時に来研しました。お元気で活躍しているようで、何よりです。思い出話にも花が咲きました。写真はありませんが、2019年修士修了の八島悠太さんも数ヶ月前にひょっこり顔を出していました。OB・OGが来研したら、HPのネタとして写真を撮っておくのが良いかもしれません。お忍びの場合は・・・秘密でしょうかね?

表面技術協会第28回学術奨励講演賞受賞(2022年3月9日)

修士課程1年生の宮本和哉君と安田純之介君が表面技術協会第145回講演大会で発表し、第28回学術奨励講演賞を受賞しました。おめでとうございます!
 
表面技術協会第145回講演大会(2022/3/8-9)
第28回学術奨励講演賞
塩化ナトリウム/エチレングリコール溶液を用いたアノード酸化ポーラスアルミナの超短時間電解剥離
宮本和哉、岩井愛、菊地竜也
六角形アルミニウムディンプルアレイのアノード酸化と超撥水・超撥油化
安田純之介、岩井愛、菊地竜也

卒業論文発表会・修士論文発表会とあらがね賞受賞(2022年2月10日)

卒業論文発表会と修士論文発表会が行われ、B4とM2の3名がこれまでの研究成果の集大成を発表しました。論文執筆と発表準備、大変お疲れさまでした。発表会後の応用マテリアル工学コース同窓会歓迎会において、B4の葛貫桃子さんが丱賞(あらがね賞)を受賞しました。おめでとうございます!
 

ささやかなクリスマス会(2021年12月25日)

研究室でささやかなクリスマス会を開催しました。新型コロナのために、今年1年も引き続き歓迎会や忘年会、ジンギスカンパーティーなど一切の会食行事を開催できないままでした。このままではあまりにも寂しいので、今年の最後に奮発して、みんなでお寿司を楽しみました(食べるときだけマスクを外して黙食!)。また、クリスマスということで、500円プレゼント交換会を行いました。500円でもいろいろ面白いプレゼントがあるものですね。
今年1年、研究に勉学にお疲れさまでした。また来年も頑張りましょう!

受賞(2021年12月20日)

修士課程2年生の佐藤美羽さんが表面技術協会ARS2021研究発表会で口頭発表し、優秀発表賞・黒田孝一記念賞を受賞しました。おめでとうございます!

表面技術協会ARS2021研究発表会(2021/12/8)
優秀発表賞・黒田孝一記念賞
表面微細構造の均一性に優れたプラズマ電解酸化皮膜の形成
佐藤美羽、岩井愛、菊地竜也、中島大希、布村順司、大谷良行、夏井俊悟

電気化学会誌に解説論文が掲載されました(2021年12月5日)

アルミニウムの陽極酸化によるポーラスアルミナの作製と応用
菊地竜也、岩井愛
電気化学、89、327-333(2021)
DOI: 10.5796/denkikagaku.21-FE0029 

電気化学会のオフィシャルジャーナル「電気化学」に解説論文が掲載されました。アルミニウムの陽極酸化に関する基礎を解説するとともに、近年、研究室で開発した新しい陽極酸化皮膜の生成挙動と応用(塩基性電解質を用いたポーラスアルミナの形成や吸着性・滑落性超撥水アルミニウム材料)について紹介した論文です。
 

サイエンスの面白さを中学生・高校生に伝える(2021年12月1日)

博士課程の岩井愛さんが、札幌市内の中学校・高等学校3校で開催された進路相談会やオンライン講演会に講師として参加し、工学部の勉強や研究の面白さをお話ししてきました。生徒の皆さんの勉強のモチベーションアップや、進路選択の一助になることを願っています。

 

お菓子山盛り(2021年12月1日)

北大のイチョウは葉が落ちて、銀杏が香る今日この頃、札幌では気温が下がって、雪もちらつき始めました。本格的な冬はもうすぐそこまで来ています。雪で路面がつるつるになる前にと、先生がお菓子をたくさん用意してくださいました。寒い時期は甘いお菓子が食べたくなりますよね。北大土産の札幌農学校のクッキーも素朴な味でおいしいです。たくさんのお菓子と共に冬を乗り切りたいと思います!

Electrochimica Acta に研究論文が掲載されました(2021年10月28日)

Fabrication of unique porous alumina films with extremely high porosity and an ultra-flat barrier layer by anodizing aluminum in sodium metaborate
Mana Iwai, Tatsuya Kikuchi
Electrochimica Acta, 399, 139440 (2021)
DOI: 10.1016/j.electacta.2021.139440 

博士課程の岩井愛さんの研究論文が国際電気化学会(International Society of Electrochemistry)のElectrochimica Actaに掲載されました。新規なアノード酸化電解質であるメタホウ酸を用い、従来のKeller-Hunter-Robinsonモデルとは異なるナノレベルで平滑なバリヤー層をもつポーラスアルミナや、90%以上の高いポロシティ(空壁率)をもつポーラスアルミナの作製に成功しました。超平滑金属表面の形成や各種担持体、ナノメンブレンフィルターなど幅広い応用が期待できます。
 

北大構内のエゾリス(2021年10月20日)

北大構内にはさまざまな動物が住んでいますが、最近、よくエゾリスを見かけるようになりました。構内を歩いていると、素早く走ったり木の上に登っているエゾリスに出会います。木の実を食べているエゾリスは愛らしいですね。新型コロナの影響で教員・学生ともに出張できず、自宅と研究室を往復する単純な日々が続いていますが、北大構内は癒やされるスポットがたくさんあります。 写真:工学部にある大野池の木に登っていたエゾリス

 

インターンシップ成果報告会(2021年9月24日)

旭川高専からインターンシップ生として来研していた平澤君の研究成果発表会を行いました。わずか一ヶ月の期間でしたが、陽極酸化や原子間力顕微鏡観察、拡張収縮接触角測定などを駆使して得られた材料表面の濡れ性に関する研究成果について発表を行い、みんなでディスカッションしました。お疲れさまでした!

研究室で開発した虹色に輝くアルミニウム(2021年9月8日)

下の動画は、研究室で開発した「虹色に輝くアルミニウム」の外観です。とても美しいですね。このアルミニウム、虹色に輝かせるために何かの化学物質を付けているわけではありません。動画に映っているのは、純度99.999%のアルミニウムだけです。どうしてただのアルミニウムがこのように輝くのでしょうか? 研究室にいらっしゃいましたら、実物とともにその理由をご説明いたします。
 

Journal of The Electrochemical Society に研究論文が掲載されました(2021年9月3日)

Self-Ordering of Porous Anodic Alumina Fabricated by Anodizing in Chromic Acid at High Temperature
Tatsuya Kikuchi, Motoki Yamashita, Mana Iwai, Ryosuke O. Suzuki
Journal of The Electrochemical Society168, 093501 (2021)
DOI: 10.1149/1945-7111/ac2101 

3月に研究室を卒業した山下元生君の研究論文がアメリカ電気化学会のJournal of The Electrochemical Societyに掲載されました。クロム酸を用いたアルミニウムのアノード酸化により生成するポーラスアルミナ皮膜の細孔は、これまで規則配列しないと報告されてきました。本研究論文では電解質水溶液の温度を高くすることによってアルミナの高速成長を促し、規則配列をもつポーラスアルミナ皮膜の形成を達成したものです。
 

インターンシップ生が来研(2021年8月27日)

旭川高専専攻科応用化学専攻1年生の平澤晃大君をインターンシップ生として研究室にお迎えしました。もうたくさんの学会発表を重ねており、自己紹介を兼ねた研究紹介も立派な発表でした。コロナ対策をしながらの一ヶ月の短い期間ではありますが、楽しんでいってください!
 

軽金属学会誌に研究紹介が掲載されました(2021年7月26日)

軽金属学会誌の北海道支部特集号に、研究紹介が掲載されました。下記からPDFファイルをダウンロードできますので、ぜひご覧ください。
 
 
「アノード酸化の未来を創る」 菊地竜也、軽金属、71、323(2021)

東京オリンピック(2021年7月24日)

東京オリンピックが開幕しました! 札幌もサッカーや競歩、マラソンが開催されますので、オリンピック関連のモニュメントを見ることができます。北大構内の歩道には、マラソンの20km、30km、40km地点のモニュメントが埋め込まれています。ぜひ探してみてください。

 

写真撮影を行いました(2021年6月28日)

札幌は1年のうちで最も清々しい季節になりました。こんな天気の良い日は、ゼミのあとで研究室全員の写真撮影会を行いました。メインページの一番上にはツツジと一緒に写真を、メンバーのページにはポプラ並木を背景に写真を撮りました。下の写真は、ポプラ並木の前で、ポーラスアルミナのポーズ?で撮影したものだそうです。
 

Scientific Reports に研究論文が掲載されました(2021年5月27日)

Self-ordered nanospike porous alumina fabricated under a new regime by an anodizing process in alkaline media
Mana Iwai, Tatsuya Kikuchi, Ryosuke O. Suzuki
Scientific Reports11, 7240 (2021)
DOI: 10.1038/s41598-021-86696-z 

本研究論文は、塩基性電解質を用いた新規なアルミニウムのアノード酸化法を探索し、(1)細孔表面にナノスケールの凹凸をもつ、表面積の大きな高規則ポーラス構造が形成できることを世界で初めて明らかにするとともに、(2)ナノ細孔配列が従来とは異なるルールで生成していること、(3)複雑な三次元立体構造上にも焼けを生じること無く高規則ポーラス構造が形成できること、などを発見したものです。
 

談話スペースができました(2021年5月21日)

研究室にちょっとした談話スペースやマガジンラックを設置しました。NatureやScience、ニュートンなどの週刊誌や各学協会誌を閲覧したり、談話・ディスカッションスペースとして利用できます。残念ながら緊急事態宣言のため、現在は静かに利用するしかありませんが、いつかここで楽しく食事会ができればよいですね!
 

研究室のWEBサイトをリニューアルしました(2021年4月15日)

研究室のWEBサイトをリニューアルしました。これから定期的に情報を発信していきたいと思います。

学部4年生が新しく配属されました(2021年4月1日)

エコプロセス工学研究室に葛貫桃子さんと寺島彩紗さんが配属されました。面白い研究成果を世界に発表していきましょう!

受賞(2021年3月5日)

博士課程1年生の岩井愛さんと修士課程1年生の佐藤美羽さんが表面技術協会第143回講演大会でポスター発表し、第27回学術奨励講演賞を受賞しました。おめでとうございます!
 
表面技術協会第143回講演大会(2021/3/4-5)
第27回学術奨励講演賞
塩基性電解質によるポーラスアルミナ自己規則化領域の拡張と三次元複雑構造への展開
岩井愛、菊地竜也、鈴木亮輔
四ホウ酸アンモニウム水溶液を用いたアルミニウムのアノード酸化におけるPEO皮膜の成長挙動
佐藤美羽、岩井愛、菊地竜也、鈴木亮輔、中島大希、布村順司、大谷良行、夏井俊悟