[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

ペーパークラフトで MOFをつくる

[スポンサーリンク]

第650回のスポットライトリサーチには、化学コミュニケーション賞2024を受賞された、岡山理科大学 基盤教育センターの堀越 亮(ほりこし りょう)先生にご登場いただきました。

堀越先生は手作り化学教材を使ったアウトリーチ活動を実施されており、今回の「オフ・ザ・ケム_化学の楽しさを伝える活動」という業績でのご受賞につながりました。おめでとうございます。
それではインタビューをお楽しみください!

【Q1. 今回受賞となったのはどんな研究ですか?簡単にご説明ください。】

2011年から14年間にわたって実施した、手作り教材で「化学の楽しさを伝える活動」が評価されました。合計57件のアウトリーチ活動(出張講義・科学イベント出展・市民講座)を通じて、およそ1,200名の参加者(主に小学生と高校生)に化学の楽しさを伝えてきました。ぼくは化学教育に興味があり、どのように化学の楽しさを伝えるかを夜な夜な考えています。

受賞業績名にある「オフ・ザ・ケム」は、化学教材を開発するときの理念です。ご存じの方も多いと思いますが、「オフ・ザ・ケム」は「オフ_外れた」と「ケム_化学」を連結した造語で、「箍(たが)が外れた化学」転じて「はしゃいだ化学」を表しています(月刊化学参照)。開発した教材を使って、楽しく化学を伝えようという気持ちが込められています。

 

【Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。】

「オフ・ザ・ケム」をよくながめると「おふざけ」が含まれています。理念にあえて「おふざけ」を入れ、開発する教材が真面目一辺倒になってしまわないよう心掛けています。「隠し味・遊び心」を織り交ぜた教材を開発することにより、参加者に化学って楽しいなと思ってもらえるよう工夫しています。味が隠されすぎていて、参加者には感じることができないこともあります。

参加者全員が触れて学べる教材の開発を意識してきました。2022年までに利用してきた教材については、「第486回のスポットライトリサーチ」と「セラミックス誌」で詳しく述べました。ここでは、最近のアウトリーチ活動で積極的に利用しているペーパークラフト教材を紹介します。ペーパークラフトは作製に時間を要しますが、材料が安価なので参加者全員に配布できます。

MOC(またはMOP)とMOFと呼ばれる物質群が、ぼくたちの生活を豊かなものにしてくれつつあります。いずれも金属と有機物で構成される錯体(錯イオン)です。ぼくは高校生のころ、錯イオンの範囲(長い物質名と化学式、色や配位数)が苦手でした。MOCとMOFの魅力の紹介を通じて錯イオンを解説したら、参加者の苦手意識を軽減できるかなと空想することもありました。

この最先端の物質群の魅力、すなわち美しい「かたち」と特徴的な「はたらき」を平易に参加者に伝えたいと思っていました。あれこれやっているとき、MOCの第一人者のある先生が研究室のペーパーレス化に取り組んでいると知って、紙を使ってMOCの模型を作ろうと遊び心を発動させました。これぞまさに、「オフ・ザ・ケム」です。

ペーパークラフトMOCとMOFの写真を掲載しました。MOCとMOFについてはChem-Stationで詳しく解説されていますので、そちらを参照してください。アウトリーチ活動では、カゴ型MOCが小学生の頭頂部を包接する現象がよくみられます。この物質には小学生を活性化する「はたらき」もあるようです。これも新しい発見です。

図1:ペーパークラフト★MOC八面体型とカゴ型

図1:ペーパークラフト★MOC 八面体型とカゴ型

 

 

ペーパークラフト★MOF(上段左から)HKUST-1、MOF-5、UiO-66 (下段左から)結晶スポンジ、ピラードレイヤーPCP

ペーパークラフト★MOF (上段左から)HKUST-1、MOF-5、UiO-66 (下段左から)結晶スポンジ、ピラードレイヤーPCP

 

【Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?】

MOCとMOFにおける配位結合(金属と有機物の結合)部分の表現方法には頭を悩ませました。配位結合なので付けたり外したりしたかったのです。当初、小さなネオジム磁石で配位結合を表すことを思いつきました。しかしながら、磁石が高価なため人数分そろえるのが難しく、そして、磁石の重さに模型が耐えられないことがわかりました。

付けたり外したりできる安くて軽い部品を探しているときに、ホチキスの芯(針)とペーパークリップを利用することを着想しました。ちょっとした思い付きで、参加者に配布できる模型が完成したのです。その後、これらの模型は米国化学会の化学教育誌に掲載されました。遊び心と工作と思い付きが論文に結実するって、すごいでしょ? 化学教育の魅力の一つです。

 

【Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?】

化学は「きたない・くさい・危険な(旧 3K)」分野でもあります。一方で、「興味深い・格好いい・綺羅星な(新 3K)」分野であることも事実です。この新 3K を中高生に伝えていくのが、ぼくのこれからの役割なのではないかと思うときがあります。「綺羅星な」は咄嗟に出た語なので、どう「綺羅星な」のかは、今から考え始めます。

 

【Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。】

このインタビューを聞いて、化学教育に興味をもった中高大学生のみなさんへ。

①化学教育を学べる場は教育学部だけではありません。いくつかの理科系大学にも化学教育を専門とする研究室があります。全国にある理科大学について調べてみましょう。

②化学教育系の解説記事・論文には、みなさんも楽しめる内容が含まれます。月刊の化学雑誌を積極的にチェックしてみましょう。もちろん、Chem-Stationもね。

 

【研究者の略歴】

堀越 亮(ほりこし りょう)

岡山理科大学 教育推進機構 基盤教育センター 教授

2002年 東邦大学大学院 理学研究科 化学専攻 博士後期課程修了
研究員・会社員・公務員を経験して2024年から現職
2024年 お子さま理科大学 おきらく理学部 おもしろ化学科(兼担)

 

化学コミュニケーション賞2024 受賞者一覧
https://www.jucst.org/award.php

【リレー連載】Chemっと! オフ・ザ・ケム_Off the Chem 月刊化学 2025, 80(2), 11.
Chem-Station 第486回スポットライトリサーチ

ケセラセラ・ミックス法による模型教材のデザイン セラミックス 2024, 59(8), 536–538.

Designing Papercraft Models: Metal–Organic Cages Based on cis-Capped Palladium Building Blocks and Tridentate Bridging Ligands. J. Chem. Educ. 2024, 101, 2933–2937.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.4c00400

Using Papercraft Models to Introduce Metal–Organic Frameworks to Students. J. Chem. Educ. 2025, 102, 877–881.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.4c01312

関連記事

  1. 赤色発光する希土類錯体で植物成長促進の実証に成功
  2. セブンシスターズについて② ~世を統べる資源会社~
  3. 遺伝子工学ーゲノム編集と最新技術ーChemical Times特…
  4. 元素のふしぎ展に行ってきました
  5. TBSの「未来の起源」が熱い!
  6. ヒドロゲルの新たな力学強度・温度応答性制御法
  7. イオン交換が分子間電荷移動を駆動する協奏的現象の発見
  8. クマリンを用いたプロペラ状π共役系発光色素の開発

注目情報

ピックアップ記事

  1. アルキンジッパー反応 Alkyne Zipper Reaciton
  2. 論文執筆で気をつけたいこと20(2)
  3. 機械学習による不⻫有機触媒の予測⼿法の開発
  4. バートン脱アミノ化 Barton Deamination
  5. リニューアル?!
  6. 正岡 重行 Masaoka Shigeyuki
  7. 有機アジド(2):爆発性
  8. 10手で陥落!(+)-pepluanol Aの全合成
  9. 「ラブ・ケミストリー」の著者にインタビューしました。
  10. 水素社会~アンモニアボラン~

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2025年3月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  

注目情報

最新記事

乙卯研究所 2025年度下期 研究員募集

乙卯研究所とは乙卯研究所は、1915年の設立以来、広く薬学の研究を行うことを主要事業とし、その研…

次世代の二次元物質 遷移金属ダイカルコゲナイド

ムーアの法則の限界と二次元半導体現代の半導体デバイス産業では、作製時の低コスト化や動作速度向上、…

日本化学連合シンポジウム 「海」- 化学はどこに向かうのか –

日本化学連合では、継続性のあるシリーズ型のシンポジウムの開催を企画していくことに…

【スポットライトリサーチ】汎用金属粉を使ってアンモニアが合成できたはなし

Tshozoです。 今回はおなじみ、東京大学大学院 西林研究室からの研究成果紹介(第652回スポ…

第11回 野依フォーラム若手育成塾

野依フォーラム若手育成塾について野依フォーラム若手育成塾では、国際企業に通用するリーダー…

第12回慶應有機化学若手シンポジウム

概要主催:慶應有機化学若手シンポジウム実行委員会共催:慶應義塾大学理工学部・…

新たな有用活性天然物はどのように見つけてくるのか~新規抗真菌剤mandimycinの発見~

こんにちは!熊葛です.天然物は複雑な構造と有用な活性を有することから多くの化学者を魅了し,創薬に貢献…

創薬懇話会2025 in 大津

日時2025年6月19日(木)~6月20日(金)宿泊型セミナー会場ホテル…

理研の研究者が考える未来のバイオ技術とは?

bergです。昨今、環境問題や資源問題の関心の高まりから人工酵素や微生物を利用した化学合成やバイオテ…

水を含み湿度に応答するラメラ構造ポリマー材料の開発

第651回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院工学研究科(大内研究室)の堀池優貴 さんにお願い…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー