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、水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」
▶︎公開論文説明会（2023年2月3日）
博士課程３年生の岩井愛さんの公開論文説明会が開催されました。公開論文説明会とは、博士論文（学位論文）の内容を公開で説明するための催しで、公開ですから誰でも参加することができます。岩井さんは、６年間の研究活動の集大成を立派に発表しました。おつかれさまでした！
▶︎クリスマス会＆忘年会（2022年12月28日）
クリスマス会と忘年会を開催しました。今年は安全を考えて外食はせず、研究室内で鍋＆焼肉パーティーとなりました。今年1年間おつかれさまでした。2023年も頑張りましょう！
▶︎卒業生来研（2022年12月17日）
2019年に修士課程を修了した國本海斗さんと河原魁さんが個別に来研しました。最近の研究の進展と後輩達の活躍を興味深く聞いておりました。
▶︎表面技術協会でダブル受賞（2022年11月10日）
9月に参加した表面技術協会第146回講演大会における発表について、博士課程の岩井さんが優秀講演賞を、修士課程の葛貫さんが学生優秀講演賞を受賞し、来年3月の第147回大会（千葉工大）において表彰されることになりました。
表面技術協会第146回講演大会（2022/9/6-7）
第24回優秀講演賞
メタホウ酸ナトリウムを用いたアノード酸化によるアルミニウム表面の超平滑化
岩井愛、菊地竜也
第11回学生優秀講演賞
ポリテトラフルオロエチレンと金属電極からなる水滴発電機の作製と高出力化
葛貫桃子、菊地竜也
▶︎鍋パ（2022年11月4日）
研究室では、安全に配慮しつつ、定期的に鍋パーティー（鍋パ）を開催しています。今回はゲリラ的に開催した湯豆腐です。たまに親睦を深めつつ、卒業論文・修士論文・博士論文の追い込みに向けて頑張っています。
▶︎2022年電気化学秋季大会 優秀学生講演賞受賞（2022年9月29日）
修士課程２年生の宮本和哉君が2022年電気化学秋季大会 優秀学生講演賞を受賞しました。
2022年電気化学秋季大会（2022/9/8-9）
優秀学生講演賞
非水溶液を用いたポーラスアルミナの超高速電解剥離
宮本和哉、岩井愛、菊地竜也
▶︎Applied Surface Scienceに研究論文が掲載されました（2022年9月10日）
Nanomorphological changes of anodic aluminum oxide fabricated by anodizing in various phosphate solutions over a wide pH range
Ayasa Terashima, Mana Iwai, Tatsuya Kikuchi
Applied Surface Science, 605, 154687 (2022)
DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154687
修士課程１年生の寺島彩紗さんの研究論文がApplied Surface Scienceに掲載されました。幅広いpH領域をもつ７種類のリン酸塩水溶液を用いてアルミニウムをアノード酸化した際に生成する酸化皮膜のナノ構造を詳細に観察した論文です。特に、塩基性水溶液中では、不思議なナノ構造をもつポーラス皮膜が生成し、従来の酸化皮膜成長メカニズムでは説明することができません。アノード酸化にまた１つ、謎が増えました。謎が増える研究というのも、面白いものです。ここから、核心に迫っていきます。
▶︎お中元をいただきました（2022年8月30日）
2019年に博士課程を修了した中島大希博士と修士課程を修了した池田大樹さんからお中元が届きました。どうもありがとうございます！ みんなで美味しくいただきます！
▶︎研究成果が新聞に掲載されました（2022年8月19日）
研究室の研究成果が新聞に掲載されました。
北大、ナノ細孔アルマイト薄膜を剥離製造 ナノテク材の工業化加速
（日刊工業新聞 2022年7月28日）
北海道大学、アルマイトの安全な超高速剥離法を開発
（日刊軽金属 2022年7月28日）
北海道大／アルマイトの安全な「超高速剥離法」開発
（鉄鋼新聞 2022年8月19日）
▶︎卒業論文と修士論文を製本しました（2022年8月3日）
大学を卒業するためには卒業論文、大学院を修了するためには修士論文や博士論文を執筆しなければなりません。博士論文は「博士」らしくあらかじめ製本されていますが、卒業論文と修士論文は統一性が無くグチャグチャになっていたので、思い切って製本機を購入し、みんなで製本してみました。
▶︎きょろちゃん（2022年7月27日）
札幌も蒸し暑くなってきました。そんなときは、往年のかき氷製造マシーン「きょろちゃん」を復活させて、みんなでかき氷を食べました。さすが昭和の名作機、40年以上の時を経ても刃にサビ１つ無く、かき氷の出来具合も完璧です。
▶︎Electrochimica Acta に研究論文が掲載されました（2022年7月25日）
Rapid electrochemical separation of anodic porous alumina films from aluminum surfaces using a highly safe sodium chloride–ethylene glycol solution
Kazuya Miyamoto, Mana Iwai, Tatsuya Kikuchi
Electrochimica Acta, 427, 140865 (2022)
DOI: 10.1016/j.electacta.2022.140865
プレスリリース（2022年7月25日）北海道大学ホームページ
修士課程２年生の宮本和哉君の研究論文が国際電気化学会のElectrochimica Actaに掲載されました。ナノポーラスアルミナ形成アルミニウムを塩化ナトリウム/エチレングリコール溶液に浸漬して電圧を印加することにより、1秒以下の超高速でポーラスアルミナ皮膜が剥離すること、剥離した皮膜をリン酸水溶液に浸漬すると底部のバリヤー層が優先的に溶解し、皮膜上部から下部まで細孔が貫通したスルーホールメンブレンが作製できることを報告したものです。電子顕微鏡を用いた微細構造の観察および電気化学的手法を用いた解析から、ポーラスアルミナの剥離メカニズムを推定しました。
▶︎久しぶりの対面学会にみんなで参加しました（2022年6月13日）
電気化学会北海道支部設立50周年記念事業・第27回若手研究者交流会が北大学術交流会館で開催され、みんなで参加してまいりました。2年半ぶりの対面学会ということもあり、「ああ、学会ってこういう感じだったなー、懐かしいなあ」と少々胸がいっぱいになったりもしました。記念事業では、高橋英明先生（北大名誉教授）による電気化学と北海道支部の歴史を振り返る講演や、2013〜2019年までエコプロセス工学研究室で助教としてご活躍された夏井俊悟先生（東北大多元研）による高温溶融鉄中からの電気化学的不純物分離法に関する研究を含む、北海道支部にゆかりのある先生方からの貴重な講演を伺うことができました。また、対面での若手研究者発表会（ポスター発表）に３名の学生が発表し、活発なディスカッションが行われていました。議論していただいた先生・学生の皆様、ありがとうございました。催しの最後にポスター発表の表彰式が行われ、博士課程３年生の岩井愛さんがライラックポスター賞を受賞しました。
電気化学会北海道支部50周年記念事業・第27回若手研究者交流会（2022/6/11）
ライラックポスター賞
塩基性電解質を用いた陽極酸化によるポーラスアルミナのナノ構造と化学的特性の革新
岩井愛、菊地竜也
▶︎Journal of The Electrochemical Society に研究論文が掲載されました（2022年5月27日）
Slippery and Sticky Superoleophobicities on Hierarchical Aluminum Surfaces Fabricated by Electrochemical Etching and Anodizing Methods
Tatsuya Kikuchi, Junnosuke Yasuda, Mana Iwai
Journal of The Electrochemical Society, 169, 053509 (2022)
DOI: 10.1149/1945-7111/ac7103
修士課程２年生の安田純之介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。電解エッチングとアノード酸化による複雑な階層構造をアルミニウム上に構築することにより、水だけでは無く、なたね油やドデカンなど表面張力の小さな油をもはじく超撥油表面を創り出すとともに、それらの油がよく吸着したり、逆によく滑落する滑落性制御型の超撥油性の発現を達成したものです。
▶︎写真撮影会（2022年5月20日）
暖かい季節がやってきて、北大構内もたくさんの緑が生い茂ってきました。こんなときはと、研究室メンバー全員で写真撮影会を行いました。今回は少し遠出をして、中央ローンやクラーク像の前で写真を撮りました。１枚目と２枚目は毎年おなじみポーラスアルミナのポーズの写真、３枚目はChoo Choo TRAINを若干意識した写真？かもしれません。
▶︎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。
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。
▶︎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 Society, 168, 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）
▶︎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 Reports, 11, 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。
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