2014年8月3日（日）、紀伊國屋書店札幌本店前インナーガーデンにて、第76回麻豆原创?カフェ札幌「カガヤク、カガク ～ホウ素の力で未来を照らす～」を开催いたしました。最高気温が30度を超えるなか、約70名の方が会場に足を運んで、ゲストの作田絵里さんと1時間半にわたって交流しました。
作田さんは北海道大学大学院理学研究院化学部门の助教であり、错体光化学を専门としている注目の若手研究者です。今回の麻豆原创?カフェでは発光の仕组みから、それを応用した最先端研究である人工光合成の话题まで、実际に物を光らせる実験を交えつつお话していただきました。
発光ってなんだろう？
皆さんは、物が光っている様子を见て不思议に思ったことはありませんか。私たちの身の回りは、光るもので満ちあふれています。しかし、それらがどのような仕组みで発光しているのかについては、知られていないことが多いのです。今回のカフェは、作田さんがその疑问に答えることから始まりました。
発光という现象は、物质がもつ电子が电磁波や热、摩擦などといったエネルギーを受け取って活性化し、そのエネルギーを光として放出する际の现象だそうです。非常に难しいこの仕组みを、作田さんは滑り台の模型とゴマちゃんのぬいぐるみを用いて分かりやすく解説してくれました。
さらに、话は発光の种类についての解説に移ります。発光は、电子が活性化する际にどのようにエネルギーを受け取ったかによって分类できるそうです。作田さんはいくつかの代表的な种类の発光を、目の前で実演しました。残念ながら会场内が明るく少し见えにくい実験もありましたが、试薬がさまざまな色に辉く様子をみて、大人の来场者から感嘆の声があがるだけでなく、小さなお子さんの「光った！」という嬉しげな声も闻こえてくる印象深い一幕となりました。
研究のキーワード「ホウ素」
作田さんは、ホウ素を活用した発光物质の合成を行っている研究者です。そこで、なぜホウ素に注目しているのか、そして、それがどのように人工光合成の研究と结びつくのかについても话していただきました。
皆さんは、石油や石炭をはじめとした天然资源があと何年ほどで枯渇するかご存知でしょうか。実は、ガソリンの原料である石油は约42年、原子力発电に使われるウランは约100年で枯渇すると予测されています。そこで注目されるのが、尽きることのない太阳光を利用する光合成です。
光合成とは、植物が太阳光からエネルギーを得て、水と二酸化炭素から炭水化物を合成する过程のことです。この过程をさまざまな触媒を用いて人為的に行うことを人工光合成と呼び、二酸化炭素からアルコール燃料などの有用なエネルギー源を作り出すことができるそうです。そうなれば、地球の资源问题に大きく贡献できますね。
今まで人工光合成については金属を利用したものを中心に研究が进められてきましたが、金属は一般的に高価であり、埋蔵量もそれほど多くありません。そこで、作田さんはホウ素を利用した人工光合成について、日々研究を行っています。
ホウ素は、ガラスや超伝导性化合物などの材料として使われているように、私たちの身近に数多く存在しています。そんなホウ素の特徴の一つとして、电子を引きつける能力が高いことがあげられます。それを利用すると、効率的に発光する化合物を作ることなどが可能となるだけでなく、现在人工光合成に使用されている、高価で贵重な金属触媒の代用としてホウ素を使える可能性が出てくるそうです。そうすれば、人工光合成の実用化にまた一歩近づくことができます。
资源の枯渇という大きな课题に直面する今、未来に不安を感じている人も多いでしょう。今回のカフェは、そんな不安をホウ素の力で生まれた光が打ち消してくれるような、大きな希望を与えてくれるお话でした。作田さん、ありがとうございました。
（清水大介 2014年度颁辞厂罢贰笔本科生／北海道教育大学大学院生）