水对于我们的生活至关重要。尽管水一直在我们周围维持生命,但它仍然是一个神秘的实体。乍一看,水看起来像一个连续流动的物体,但实际上它是由两个氢元素和一个氧元素组成的水分子的集合。尽管我们知道了这么多,但我们仍然没有完全了解纳米(十亿分之一米)水的结构和运动。
这是因为水的结构和运动根据它所接触的物质和材料而发生很大的变化。由于这一领域的研究难度很大,因此需要研究成果能够对水的结构和运动提供统一的理解,水以多种方式改变其外观。
在理科大学,理科化学系的结衣实验室是一个接近水的奥秘的实验室。此外,来自物理系、理学院、文科与机械工程系、工学院、高等化学系、科技学院机械工程系等多个院系的许多研究人员齐聚一堂,共同迎接阐明“物质和材料表面水的结构和运动的物理学”的挑战。

Yui教授说,如果我们能够充分理解和控制水在物质表面的结构和运动,我们就能够实现许多目标。例如,您将能够创建一台可以在短时间内测试少量水或血液的机器。目前,在太空测试饮用水质量需要两天时间,但这个时间将突然缩短。此外,可能会开发出与生物体相容的高度耐用的人工关节和再生医疗材料。
此外,如果了解水在材料表面上的运动,并开发出减少海水与船体之间摩擦阻力的材料,船舶将能够以更少的燃料航行。
揭开水在材料表面的结构和运动的秘密,不仅将为“医疗和生命科学”领域做出贡献,而且还将为“环境和能源”领域做出重大贡献。
目前,Yui 实验室正在开发新的测量方法和设备,包括最新的光学激光器,以跟踪化学反应、集体结构以及水分子在物质和材料表面的运动。我们每天都在与其他领域的研究人员合作,致力于揭开水的秘密,旨在为生命科学、环境科学、材料科学等做出贡献。
■ 主要研究内容