19世纪就象第一次产业革命所代表的那样，是一个以铁和钢为代表的金属基硬质材料的时代。进入20世纪，由Staudinger提出了高分子这一新材料的概念，引发了对其本质的讨论。进入20世纪后半期，高分子在各种各样的应用领域中以塑料这一形式替代了传统的“硬”材料（硬质材料）。并且，发挥了以这种高分子为代表的软材料（软质材料）自身功能性的材料以液晶显示器、胶滞体、有机电子显示器、生物材料等的形式被广泛应用于各个的领域。

象这样，使用了高分子的“软质材料”所发挥的作用在日常生活中越来越重要。而且最近，在包括从生产到利用及循环利用的循环型社会中，其作为对环境等负荷少的材料而备受瞩目。

另一方面，作为无机材料的硅基半导体也出现于20世纪后半期，成为了第二次产业革命（信息技术(IT)）的基础。对于金属和无机材料的硬质材料，其结构和物性已被通过各种分析方法和理论得出了系统性阐明，而与此相对，软性材料则很难进行系统性研究以及结构和物性的阐明，研究工作勉强刚刚正式起步。研究工作拖延至今的原因在于其复杂的分级结构和动态特性的阐明较晚。软质材料的特征在于通过极其众多的分子间的相互作用形成的复杂分级构造显示与该分级结构相对应的动态特性，并由此显示特征性功能。

材料的性质和功能固然受材料内部的影响，但受材料表面和界面的状态和性质的影响更大。由软质材料形成的表面和界面（“软界面”）存在于我们身边的各个角落，主要特征为以有机高分子构成，具有有限的厚度和特征性动态特性。此外，软界面自身也承担着各种各样的功能。根据迄今为止的研究，估计软质材料自身的濡湿、摩擦和磨损、粘合、电学特性、光学特性、生物相容性等重要功能特性在很大程度上受到软界面的结构和物性的支配。

因此，为了让软界面的特性得到最大限度的发挥，能够随意操控其结构和物性是不可或缺的。然而，做到这一点所需要的、作为其背景的科学尚未得到充分阐明，对软界面结构的精密控制和对结构及物性的系统性研究正备受期待。

与人工材料的软界面相比，在自然界中发现的软界面显示出各种各样的特征性性状和优良的动态响应性。例如，作为自然界高功能性软界面，有(1)具有抗血栓性的血管表面的磷脂膜、(2)髋关节的润滑表面、(3)具有超斥水性和自清洁性的荷叶表面、(4)能够利用表面能量的斜度集水的沙漠甲虫的表皮、(5)捕蝇草的刺激响应性表面、(6)厚壳贻贝的粘合性（在水中粘合的粘合剂）、(7)用漆树液制作的天然漆的美丽薄膜等。这些表面和界面显示出独特的特性，而合成材料尚不能完全重现这些特性。并且，就连其科学上的阐明也并不充分。

在这样一种背景之下，由我担任研究总负责人的项目（科学技术振兴机构战略性创造研究推进事业“ERATO”）于去年开始启动。该项目的目标是从3个方面阐明软界面的特性。以小林元康为组长的工作组并非只作自然的单纯模仿，而是在推进与创造新软界面的分子设计相关的研究工作。

第2个工作组（以渡边宏臣为组长）的目标是阐明自然界中特征性软界面的表面分级结构的作用，确立创造高性能软界面的分级结构控制方法。第3个工作组的目标是利用散射和分光学方面的方法分析分子在表面上的运动、摩擦及粘合等的机制，同时，利用大型放射光设施“Spring-8”的放射光和大强度质子加速器“J-PARC”的中子开发在分子水平上阐明软界面上所发生的动态活动的方法。

与软界面相关的基础性研究才刚刚就绪。该项目的目的就是为明确在学术上和工学上非常重要的软质材料的表面和界面――软界面的本质而打造科学基础。此外，通过利用了世界最高性能的大型实验设施J-PARC和Spring-8的装置以及试制其他独有装置，新软界面的结构与物性的关系有望得以明确，这一领域的研究有望得到快速发展。

此外，从工学的观点来看，在10-15年后，这些研究成果有望在实现环境负荷少、安心安全的社会所需要的各种新技术中得到应用，如“不使用有机溶媒的、对环境温和的水润滑系统”、“在各种环境下都不会附着污渍和微生物的表面的创制”、“能够使其具备所需摩擦特性的纳米涂层技术”、“使用自润滑性导丝的冠状动脉形成术（支架治疗技术）”、“在水中也能使用的天然产物粘合剂的开发”、“在日本漆等的传统工艺中的最新纳米技术方法的引进”等。

如上所述，我坚信，通过跨学科的研究，“软界面材料科学”这一新的学问领域将得以确立，在应用方面也能为医用材料、电子材料、汽车材料、微米／纳米机械、表面材料科学、传统工艺等各个领域作出贡献。

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