私たちは ソフトマター （柔らかい凝縮物質） の恩恵を、日常で広く 受けています。それは、ゼラチン、ペンキ、界面活性剤や液晶ディスプレイ、 光電気感受性をもつ新機能性高分子素材 、そして たんぱく質やＤＮＡ など 生命の素材・構造材はソフトマターです。また、不思議な物性をもち生命を 満たす 「水」 もソフトマターです。 　　ソフトマターは、高分子、ゲル、液晶、コロイド溶液など「柔らかい 固体、液体」の総称です。ここではそのなかで、電気を帯びていて静電気力 により構造や機能が強く影響されるイオン性ソフトマター について、生体系 を含め、４種類の研究を紹介します。 　　ところで、純粋な「氷」はマイクロ波オーブンで溶かすことができるで しょうか？答えは、下にある４番目の研究を見てください。 　　 　この物質では、構造化をもた　　らす（正味の）静電的 　　エネルギーが、乱雑さのもとである熱エネルギーを数倍 　　から１０倍ほど上回っています。また正イオンと負イオン 　　のもつ電気量が等しい電気中性状態でも、正イオンは 　　負イオンと選択的にペアをつくるため、イオン間に働く 　　静電気引力が斥力よりも強くなります。 　 　　上の図は、電荷逆転したマクロイオンで、(a)全体図、(b)マクロイオン （赤い球）と周辺のイオン群の拡大図です。（Euro.Phys.J., E (2002)より） 　　イオン性ソフトマターは「クーロン強結合系」のひとつですが、上でのべた エネルギーの大小関係に起因して適当な硬さと柔らかさをあわせもっており、 この程度はイオン（塩）濃度やｐH(水素イオン濃度）など外的環境により制御 されます。日常や工業応用はもちろん、DNAやたんぱく質を含む生化学過程は、 この硬軟両性を上手に利用して常温で高効率のエネルギー代謝や構造の 維持を行っているといえるでしょう。イオン性ソフトマターはこの点で、硬い クーロン強結合系（白色矮星や木星内部、結晶をつくるダストプラズマ）とは 異なる物理化学的な面白さと幅広い応用性をもっています。 　　以下でのべる「電荷逆転」現象は、DNAに適用して遺伝子治療に使うこと が期待されています。 1. 電荷逆転現象　（Charge　Inversion) 2. 電気を帯びた高分子　（Polyampholyte) 3. ナノサイズの膜孔を通過するＤＮＡ 4. 水，氷，食塩水のマイクロ波による加熱 Movie: Molecular Dynamics Simulation 前のページへ戻る ホームへ戻る