Research collaboration with Prof. Liu Xiaogang

National University of Singapore (NUS), Singapore

April – October 2024

Development of Optically Responsive Sensors Based on Rare-Earth Nanoparticles with Polymer Films

Mizuki Ohke (Yamagata University)

The National University of Singapore (NUS) ranked 8th globally and 1st in Asia in the QS World University Rankings 2025. Prof. Liu’s research group focuses on upconversion nanoparticles (UCNPs) for applications such as X-ray scintillators and next-generation bio-imaging devices.

This collaborative project allowed Mr. Ohke to gain expertise in evaluating the optical properties of UCNPs and fabricating optically responsive devices. Future work will include studying how the interparticle distance of UCNPs with different compositions affect optical properties and combine them with polymers to develop reservoir computing materials.

Prof. Xiaogang Liu研究室との共同研究

シンガポール、シンガポール国立大学（NUS）

2024年4月～2024年10月

希土類ナノ粒子含有ポリマー薄膜の形成および粒子間距離制御に基づく光応答センサーの開発

大毛 瑞貴（山形大学大学院）

シンガポール国立大学 (NUS) は、クアクアレリ・シモンズ (QS) の2025年度世界大学ランキングで、世界第8位、アジアで第1位にランクインしています。Liu教授の研究グループは、希土類ナノ粒子を用い、X線回折用のシンチレーターの作製から生体用の次世代イメージングデバイスの開発まで幅広い研究分野を専門としています。

本共同プロジェクトでは、将来的なマテリアルリザバーコンピューティングデバイスの開発を見据え、希土類ナノ粒子 (UCNPs) の光学特性評価や光応答デバイス作製に必要な知識を得ました。粒子組成の違いにより特定のアップコンバージョン挙動が期待できるため、今後は、異なる組成のUCNPsの粒子間距離の変化による光学特性の変化を応用した光応答性デバイスの構築を目指しています。これらの特性を用いて将来的には、高分子材料との組み合わせによりリザバー層を構成する材料への応用を進め、最終的にはリザバーコンピューティングへの展開を計画しています。さらに、希土類を触媒としたリサイクルが可能な糖ベースポリマーの開発も進めており、次世代リサイクルおよびサスティナブルな社会に貢献する材料への展開を期待しています。

MD1 Lab (NUS)                     Photo with Prof. Liu

Inorganic group                          Polymer group

Aerial photograph of a human formation spelling “NUS” created with members of Liu lab