火曜日は１年生の学生実験（実験実習）。

１年生の学生実験は、バイオ、ナノ、ナノバイオ、ケミカルの4分野にわかれて行われていて、前期はそれぞれ、「細胞培養」「基板表面改質」「緩衝液」「クロマトグラフィー」がテーマになっています。

学生は半期をかけて、この4つのテーマすべてに、順番に取り組みます。

生物学から化学まで幅広い分野の知識と実験技術を身につけるわけですね。

今回は「基板表面改質」の実験内容について紹介します。

みなさんは、紙のように折りたたんだり、くるくると丸めることができる液晶ディスプレイを見たことがありますか？

そのようなフレキシブル（柔軟な）ディスプレイをつくるには、やらわかいポリマーフィルムの表面を改質して、電気が通るようにしてあげる必要があります。

そんな表面改質に取り組むのがこの実験テーマです。

実験の様子（動画）は、こちらをクリックしてご覧ください【 動画 】

具体的には、化学反応によってフィルムの表面を少しだけ分解させて、金属イオンを捕まえる「手」を露出させます。

その「手」に吸着させた金属イオンを還元させる（金属イオン→金属そのものに変化させる）ことで、やわらかいポリマーフィルム表面に電気が通る性質（導電性）をもたせることができます。

（金属イオンを含む溶液につけた後、還元することで、フィルム表面を金属でコーティングすることができる。もとのファイルは右上のような薄茶色をしているが、銀（右中央）や銅（右下）で覆われたフィルムは光沢が生じている。）

この実験では最初、表面全体を導電化していますが、後半は、つまようじを使って試薬を付けることで表面の一部分だけを導電化しています。

ディスプレイなどを作る際には、フィルム表面に非常に細かくナノメートルの精度で回路（配線パターン）を描く必要があるわけですが、つまようじを使って試薬で絵を描くことで、配線パターンをつくるイメージを体験していただいているわけですね。

（つまようじで部分的に試薬を付けることで、狙ったパターンの導電化を行った例。銀色の光沢がある部分のみが銀で被覆、つまり、導電化されている。）

なお、実際のナノテクノロジーでは、試薬を付けたスタンプを押し付けるなどの方法で、パターン作製が行われています。

フロンティアサイエンス学部の学生実験は、インスタグラム（@konan_first）でも紹介しています。

後期も１年生の実験内容を紹介していきます。

テーマは、バイオ実験「顕微鏡観察」、ナノ実験「ナノ粒子の合成」、ナノバイオ実験「アスパルテームの合成と分析」の３つ。

３グループがローテーションして全てのテーマに取り組みます。

本日紹介するのはナノ実験「ナノ粒子の合成」です。

金（gold）のナノメートル（10^-9 m）サイズの微粒子を合成しています。

金の微粒子は、酵素や抗体と組み合わせることで医療診断などにも応用できる素材です。「金」なのに「金色」ではなくて「赤色」という話は以前の記事にも書かせていただきました（水曜と木曜は２年実験の日（４））。

たまたま２年生も同じ時期に金の微粒子を作っているわけですが、２年生はつくった微粒子をさらに触媒に応用するなど、より高いレベルの実験をしているようです。

１年生は合成したのち、得られた微粒子が「どのような溶媒に分散するか」を調べます。

（一般の方は、「分散する」というのは「溶ける」とイメージしていただければ結構かと思います。）

微粒子の表面の構造（性質）によって、水中で分散しやすいとか、アルコールのような水に近い性質（親水性）の溶媒に分散しやすいとか、トルエンのような水と相反する性質（疎水性）の溶媒に分散しやすいとかいうふうに、分散性が異なるんですね。

おそらく、動画の中で学生が言っている「何をつくっているかは、実験のあとで考察する課題」というのは、この表面の構造がどうなっているかを考える、ということだと思います。

この分散性という性質は、塗料の開発から、食品や化粧品まで、さまざまな分野で大事になってくる性質ですので、自分の興味のある分野に関して深く調べてレポートにまとめておくと、将来の就職活動などに役立つことと思います。