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機能材料 2021年11月号 (発売日2021年11月07日) の目次

著者一覧
和泉慎太郎  神戸大学 
大岩孝輔  青山学院大学
野澤昭雄  青山学院大学
中谷健司  NRI(Nakatani Research Institute),静岡大学
前田有希  (株)パリティ・イノベーションズ 
梶原昭博  北九州市立大学 
増田正人  東レ(株)
大峠慎二  トクラス(株)


目次
-------------------------------------------------------------------------

【特集】アフターコロナに向けた非接触センサ・デバイスの開発

-------------------------------------------------------------------------

マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触生体認証技術
Non-Contact Biometric Identification Using Microwave Doppler Sensor

 マイクロ波ドップラーセンサは拍動に起因する体表面の微小な振動をドップラー効果で捉えることができる。これを利用し,非接触で心筋や血管の個人差に起因する心拍情報を計測し,認証に用いる。非接触計測で課題となる体動等のノイズに対して自己回帰モデルを用いた時間周波数解析を導入し,ロバストなID生成を実現する。

【目次】
1 はじめに
2 生体認証と心拍
3 非接触心拍計測と時間周波数解析
 3.1 マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触心拍計測
 3.2 時間周波数解析
4 ドップラー波を用いた生体認証
 4.1 ドップラー波からのID抽出
 4.2 認証
5 性能評価
6 まとめ

-------------------------------------------------------------------------

多波長顔画像の空間特徴量に基づく遠隔血圧計測
Remote Blood Pressure Measurement Based on Spatial Features of Multi-Wavelength Face Images

 近年,我が国では高血圧症に起因する心臓・脳血管疾患の発症率が上昇しており,日常的な血圧モニタリングはその早期発見や予防において特に重要である。本稿では,可視・近赤外・赤外帯域で計測した多波長顔画像の空間特徴量に基づく遠隔血圧推定の実際について概説する。

【目次】
1 顔画像の空間特徴量に基づく血圧推定法
2 顔面可視画像と顔面赤外画像を併用した血圧推定
 2.1 THHDA法
 2.2 計測システム
 2.3 評価結果
3 顔面可視画像に基づく血圧推定
 3.1 計測システム
 3.2 解析方法
 3.3 評価結果
4 顔面近赤外画像に基づく血圧推定
 4.1 計測システム
 4.2 解析方法
 4.3 評価結果
5 顔面赤外画像に基づく血圧推定
 5.1 計測システム
 5.2 解析方法
 5.3 評価結果
6 おわりに

-------------------------------------------------------------------------

非接触タッチパネルと抗菌・抗ウイルスタッチパネル
Non-Contact Touch Panel and Antibacterial/Antiviral Touch Panel
 
 新型コロナ感染症の拡大防止のために人と人との接触を少なくすることが推奨されている。接触はスマートホンやPC,あるいは券売機やATM,さらにはエレベータのパネルなどのタッチパネルを介して生じる可能性があるため,非接触タッチパネルや抗菌・抗ウイルスタッチパネルが求められている。本稿ではこれらの要望に合ったタッチパネルとしてどのようなものがあるかを紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 非接触タッチパネル
 2.1 静電容量タッチパネル
 2.2 負光学式非接触タッチパネル
3 空中ディスプレイでの入力デバイス
4 抗菌・抗ウイルスタッチパネル
5 まとめ

-------------------------------------------------------------------------

パリティミラーを用いた非接触空中スイッチモジュールの開発
Non-Contact Air Floating Switch Module Using Parity Mirror

 パリティミラーは何もない空中に映像を表示できる面対称結像光学素子である。センサーとの組み合わせで非接触空中スイッチとなり,手指衛生性が保たれることから感染症の接触感染対策として期待される。本稿では,パリティミラーによる空中映像表示の原理と製造の現状,および非接触空中スイッチモジュールへの応用と最新の開発状況について説明する。

【目次】
1 はじめに
2 パリティミラーによる空中映像結像原理
3 パリティミラーの製造
4 パリティミラーの非接触空中スイッチモジュールへの応用
5 おわりに

-------------------------------------------------------------------------

ミリ波センサによる生体情報監視技術
Vital-Signs Monitoring System with Millimeter-Wave Sensor

 健康寿命の延伸のためには日頃から健康管理を行い,体調や心身へのストレスなどを適切に把握することが重要である。そのためには日常生活活動を拘束することなく,日々のバイタルサインをさりげなく測定する技術が必要である。その課題解決方法として,ミリ波センサにより呼吸,心拍,血圧を同時に測定する技術を概説する。

【目次】
1 まえがき
2 ミリ波センサと生体情報監視技術
 2.1 ミリ波センサ
  2.1.1 ミリ波技術の背景と特徴
  2.1.2 ミリ波センサの回路構成
 2.2 生体情報監視
3 バイタルサイン監視技術
 3.1 連続心拍推定
 3.2 連続血圧推定
4 おわりに
 
-------------------------------------------------------------------------
[Material Report-R&D-]

革新複合紡糸技術“NANODESIGN”とその展開
Innovative Conjugate Spinning Technology “NANODESIGN”

 複合紡糸技術の深化に加え,新発想のポリマー流動制御技術により,ナノスケールで精密に繊維断面をする革新的な複合紡糸技術“NANODESIGN”の創出し,本技術を用いた幅広い用途分野での高機能繊維素材の研究を進めている。本稿では,“NANODESIGN”の技術概要と高機能素材の事例として,3成分複合紡糸による衣料用新素材について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 革新複合紡糸技術“NANODESIGN”
 2.1 複合紡糸技術
 2.2 革新複合紡糸技術“NANODESIGN”
3 “NANODESIGN”の展開
 3.1 ポリエステル超極細捲縮テキスタイル“utsfit”
 3.2 艶やかな光沢感とふくらみを併せ持つファッション向け新素材“Kinari(キナリ)”
 3.3 和紙のような風合いと機能性を両立したテキスタイル“Camifu”(カミフ)
4 まとめ

-------------------------------------------------------------------------

化石資源由来プラスチック使用量の削減に向けた木粉の活用
Utilization of Wood-flour to Reduce Fossil-derived Plastic Consumption

 近年の脱炭素社会実現に向けた世界的な流れから,化石資源由来のプラスチック素材から植物由来の再生可能資源に置き換える取組に注目が集まってきている。本稿では,プラスチックの一部を木粉に置き換えたウッドプラスチックについて,成形時に大きな課題となる流動性の向上に寄与する木粉処理の検討を行った。

【目次】
1 はじめに
2 WPCの概要
 2.1 WPCの歴史
 2.2 WPCの一般的な特性
 2.3 WPCの原材料
 2.4 WPCの製造方法
3 流動性向上に寄与する木粉処理方法
 3.1 水熱処理
  3.1.1 水熱処理木粉の作製方法
  3.1.2 水熱処理による木質成分の変化
  3.1.3 水熱処理による流動性向上効果
 3.2 圧縮処理
  3.2.1 圧縮処理木粉の作製方法
  3.2.2 圧縮処理による粒径及び嵩比重の変化
  3.2.3 圧縮処理による流動性向上効果
 3.3 機械特性評価
4 おわりに

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[Material Profile]

セラック
フェノールアラルキル樹脂

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機能材料のレビュー
総合評価: ★★★★☆ 4.00
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機能材料
★★★★☆2021年10月09日 shimo 専門職
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著者一覧
和泉慎太郎  神戸大学 
大岩孝輔  青山学院大学
野澤昭雄  青山学院大学
中谷健司  NRI(Nakatani Research Institute),静岡大学
前田有希  (株)パリティ・イノベーションズ 
梶原昭博  北九州市立大学 
増田正人  東レ(株)
大峠慎二  トクラス(株)


目次
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【特集】アフターコロナに向けた非接触センサ・デバイスの開発

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マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触生体認証技術
Non-Contact Biometric Identification Using Microwave Doppler Sensor

 マイクロ波ドップラーセンサは拍動に起因する体表面の微小な振動をドップラー効果で捉えることができる。これを利用し,非接触で心筋や血管の個人差に起因する心拍情報を計測し,認証に用いる。非接触計測で課題となる体動等のノイズに対して自己回帰モデルを用いた時間周波数解析を導入し,ロバストなID生成を実現する。

【目次】
1 はじめに
2 生体認証と心拍
3 非接触心拍計測と時間周波数解析
 3.1 マイクロ波ドップラーセンサを用いた非接触心拍計測
 3.2 時間周波数解析
4 ドップラー波を用いた生体認証
 4.1 ドップラー波からのID抽出
 4.2 認証
5 性能評価
6 まとめ

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多波長顔画像の空間特徴量に基づく遠隔血圧計測
Remote Blood Pressure Measurement Based on Spatial Features of Multi-Wavelength Face Images

 近年,我が国では高血圧症に起因する心臓・脳血管疾患の発症率が上昇しており,日常的な血圧モニタリングはその早期発見や予防において特に重要である。本稿では,可視・近赤外・赤外帯域で計測した多波長顔画像の空間特徴量に基づく遠隔血圧推定の実際について概説する。

【目次】
1 顔画像の空間特徴量に基づく血圧推定法
2 顔面可視画像と顔面赤外画像を併用した血圧推定
 2.1 THHDA法
 2.2 計測システム
 2.3 評価結果
3 顔面可視画像に基づく血圧推定
 3.1 計測システム
 3.2 解析方法
 3.3 評価結果
4 顔面近赤外画像に基づく血圧推定
 4.1 計測システム
 4.2 解析方法
 4.3 評価結果
5 顔面赤外画像に基づく血圧推定
 5.1 計測システム
 5.2 解析方法
 5.3 評価結果
6 おわりに

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非接触タッチパネルと抗菌・抗ウイルスタッチパネル
Non-Contact Touch Panel and Antibacterial/Antiviral Touch Panel
 
 新型コロナ感染症の拡大防止のために人と人との接触を少なくすることが推奨されている。接触はスマートホンやPC,あるいは券売機やATM,さらにはエレベータのパネルなどのタッチパネルを介して生じる可能性があるため,非接触タッチパネルや抗菌・抗ウイルスタッチパネルが求められている。本稿ではこれらの要望に合ったタッチパネルとしてどのようなものがあるかを紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 非接触タッチパネル
 2.1 静電容量タッチパネル
 2.2 負光学式非接触タッチパネル
3 空中ディスプレイでの入力デバイス
4 抗菌・抗ウイルスタッチパネル
5 まとめ

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パリティミラーを用いた非接触空中スイッチモジュールの開発
Non-Contact Air Floating Switch Module Using Parity Mirror

 パリティミラーは何もない空中に映像を表示できる面対称結像光学素子である。センサーとの組み合わせで非接触空中スイッチとなり,手指衛生性が保たれることから感染症の接触感染対策として期待される。本稿では,パリティミラーによる空中映像表示の原理と製造の現状,および非接触空中スイッチモジュールへの応用と最新の開発状況について説明する。

【目次】
1 はじめに
2 パリティミラーによる空中映像結像原理
3 パリティミラーの製造
4 パリティミラーの非接触空中スイッチモジュールへの応用
5 おわりに

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ミリ波センサによる生体情報監視技術
Vital-Signs Monitoring System with Millimeter-Wave Sensor

 健康寿命の延伸のためには日頃から健康管理を行い,体調や心身へのストレスなどを適切に把握することが重要である。そのためには日常生活活動を拘束することなく,日々のバイタルサインをさりげなく測定する技術が必要である。その課題解決方法として,ミリ波センサにより呼吸,心拍,血圧を同時に測定する技術を概説する。

【目次】
1 まえがき
2 ミリ波センサと生体情報監視技術
 2.1 ミリ波センサ
  2.1.1 ミリ波技術の背景と特徴
  2.1.2 ミリ波センサの回路構成
 2.2 生体情報監視
3 バイタルサイン監視技術
 3.1 連続心拍推定
 3.2 連続血圧推定
4 おわりに
 
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[Material Report-R&D-]

革新複合紡糸技術“NANODESIGN”とその展開
Innovative Conjugate Spinning Technology “NANODESIGN”

 複合紡糸技術の深化に加え,新発想のポリマー流動制御技術により,ナノスケールで精密に繊維断面をする革新的な複合紡糸技術“NANODESIGN”の創出し,本技術を用いた幅広い用途分野での高機能繊維素材の研究を進めている。本稿では,“NANODESIGN”の技術概要と高機能素材の事例として,3成分複合紡糸による衣料用新素材について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 革新複合紡糸技術“NANODESIGN”
 2.1 複合紡糸技術
 2.2 革新複合紡糸技術“NANODESIGN”
3 “NANODESIGN”の展開
 3.1 ポリエステル超極細捲縮テキスタイル“utsfit”
 3.2 艶やかな光沢感とふくらみを併せ持つファッション向け新素材“Kinari(キナリ)”
 3.3 和紙のような風合いと機能性を両立したテキスタイル“Camifu”(カミフ)
4 まとめ

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化石資源由来プラスチック使用量の削減に向けた木粉の活用
Utilization of Wood-flour to Reduce Fossil-derived Plastic Consumption

 近年の脱炭素社会実現に向けた世界的な流れから,化石資源由来のプラスチック素材から植物由来の再生可能資源に置き換える取組に注目が集まってきている。本稿では,プラスチックの一部を木粉に置き換えたウッドプラスチックについて,成形時に大きな課題となる流動性の向上に寄与する木粉処理の検討を行った。

【目次】
1 はじめに
2 WPCの概要
 2.1 WPCの歴史
 2.2 WPCの一般的な特性
 2.3 WPCの原材料
 2.4 WPCの製造方法
3 流動性向上に寄与する木粉処理方法
 3.1 水熱処理
  3.1.1 水熱処理木粉の作製方法
  3.1.2 水熱処理による木質成分の変化
  3.1.3 水熱処理による流動性向上効果
 3.2 圧縮処理
  3.2.1 圧縮処理木粉の作製方法
  3.2.2 圧縮処理による粒径及び嵩比重の変化
  3.2.3 圧縮処理による流動性向上効果
 3.3 機械特性評価
4 おわりに

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[Material Profile]

セラック
フェノールアラルキル樹脂
著者一覧
小林弘典  (国研)産業技術総合研究所 
秋本順二  (国研)産業技術総合研究所 
武内正隆  (株)水素パワー
安部浩司  山口大学 
西川聡  帝人(株)
金田拓也  日本ゼオン(株)
樋口弘幸  出光興産(株)


目次
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【特集】EV普及のカギとなるLiB部材開発

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車載用リチウムイオン二次電池の最近の動向と今後の展望
Recent Trends and Future Prospects for LIB for Electric Vehicles

 近年,中国と欧州を中心に電動車両の導入が急速に進んでいる。高エネルギー密度であるLIBが駆動電源として全面的に搭載されていることから,車載用LIBの今後の大幅な市場拡大が期待されている。本稿では,車載用LIBの最近の動向と今後の展望について技術的視点を中心に紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 リチウムイオン二次電池の原理と特徴
3 車載用LIBの運用方法とセル設計
4 硫化物系全固体LIB への期待と課題
5 産業技術総合研究所電池技術研究部門での取り組み
6 おわりに

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正極材料酸化物の結晶構造と充放電特性
Crystal Structure and Property of Cathode Materials

 リチウムイオン電池の正極材料について,車載用途としての展開が期待されているニッケル系正極や,コバルト酸リチウム,マンガンスピネル,オリビン系正極などの現行の正極材料,および次世代正極材料候補として最近検討されている高電位を活用した材料系について,それらの結晶構造と充放電特性の特徴を中心に紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 現行正極材料
 2.1 コバルト酸リチウム
 2.2 ニッケル系正極
 2.3 マンガンスピネル系正極
 2.4 オリビン系正極
3 次世代正極材料候補
 3.1 高電位スピネル型化合物
 3.2 高電位リン酸化合物
 3.3 高容量層状岩塩型化合物
4 まとめ

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負極
Anode
 
 今後の電気自動車(EV)普及のためのリチウムイオン電池(LIB)の方向性としては充電後の航続距離の延長のための高エネルギー密度化がもっとも重要である。また,EVの普及に伴い,充電時間が長いと充電ステーションの数が足りなくなり,充電時間短縮のための,LIBの低抵抗・急速充電特性の向上がより必要になってくる。負極材もこれらのLIBの方向性を達成する特性が要求されている。すなわち,負極材としては,単位重量あたりのLi挿入量が大きいこと(エネルギー密度向上),Li挿入(充電)時に金属Li(デンドライト)析出が起こりにくいこと(急速充電特性)が重要である。

【目次】
1 はじめに
2 LIB 負極材料の開発状況
 2.1 LIB負極材料の種類と代表特性
 2.2 負極材の高エネルギー密度化
 2.3 負極材の高入出力化
  2.3.1 黒鉛負極の高入出力化
  2.3.2 LTO 負極での高入出力化
3 まとめと今後

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電解液添加剤の技術トレンド
Technical Trends of Electrolyte Additives

 1999年,電極表面を制御する「機能性電解液(Functional Electrolytes)」の概念を提唱して以来,リチウムイオン二次電池の性能は飛躍的に向上した。現在では,電解液の研究=添加剤の研究と言っても過言ではなく,電池性能を最大限引き出す最終すり合わせ可能な材料として益々重要になっている。

【目次】
1 序論
2 ベース電解液の高純度化
3 負極の界面制御の必要性
4 負極の表面コーティングの落とし穴
5 添加剤VC 使用の注意点
6 添加剤PS の間違った見解
7 正極用添加剤
8 安全性向上添加剤(過充電防止)
9 不燃化・難燃化の期待と限界
10 抵抗低減添加剤
11 おわりに

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セパレータ
Separator

 本稿では,EV普及のカギとなるLIB部材開発という観点からセパレータに関してポリエチレン微多孔膜から近年の機能層コートセパレータへ至る歴史的な経緯も含めた技術概要を述べた。機能層コートセパレータに関しては,耐熱コート及び接着コートセパレータについて述べているが,これらの技術的特徴のみならず,今後,重要となる改善点もEV用電池適用を念頭に言及した。

【目次】
1 はじめに
2 ポリエチレン微多孔膜
3 機能層コートセパレータ
 3.1 機能層コート技術概要
 3.2 耐熱層コーティング
 3.3 接着層コーティング
4 おわりに
 
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リチウムイオン電池用機能性バインダー技術の開発
Highly-functionalized Binder for Lithium Ion Battery

 近年,機能性バインダーがリチウムイオン電池の性能を大きく左右することが広く認知され始め,固液界面の反応を制御するための機能性材料として大いに注目を集めている。本稿ではリチウムイオン電池の高機能化に寄与するバインダー技術について実例を交えながら紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 負極バインダー
 2.1 負極バインダーの役割
 2.2 負極バインダーによる電極膨らみ抑制
 2.3 負極バインダーによるリチウム析出抑制
3 正極バインダー
 3.1 正極バインダーの役割
 3.2 水系正極バインダーによる高電位下での寿命特性改善
4 機能層バインダー
 4.1 機能層の役割
 4.2 機能層による電解液の注液性向上
5 おわりに

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硫化物系固体電解質
Sulfur-based Solid Electrolytes

 地球温暖化対策として車両電動化が必須でありその実現には車載電池の高性能化が鍵となる。現在,車載電池の一番手としてリチウムイオン電池の適用が進められているが,電動車両のより一層の普及拡大に向けては解決すべき課題も多い。我々はリチウムイオン電池の全固体化が電動化社会実現に大きく貢献するものと考え,そのキーマテリアルである硫化物系固体電解質の開発を進めている。本稿では硫化物系固体電解質の特徴と弊社における開発事例をいくつか紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 硫化物系固体電解質の特徴
3 熱融着によるイオン伝導度向上
4 耐水性と伝導性のバランス向上
5 ハロゲン添加系ガラスセラミクス型固体電解質
6 アルジロダイト結晶型固体電解質
7 全固体電池への適用例
8 まとめ

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[Market Data]

発泡剤の市場動向

1 化学発泡剤
 1.1 概要
 1.2 需要動向
 1.3 メーカー動向
2 物理発泡剤ほか
 2.1 概要
  2.1.1 超臨界流体
  2.1.2 熱膨張性マイクロカプセル
  2.1.3 HFO-1233zd(ハイドロフルオロオレフィン)
 2.2 需要動向
 2.3 メーカー動向

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[Material Profile]

ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)
ポリブチレンサクシネート
4,400円
著者一覧
中村太郎  中央大学 
奥井学  中央大学 
櫻井良  (株)ブリヂストン
大野信吾  (株)ブリヂストン
齋藤直樹  秋田県立大学 
千葉正毅  千葉科学研究所 
和氣美紀夫  (有)Wits 
奥崎秀典  山梨大学 
田原健二  九州大学 
田辺淳也  凸版印刷(株)  


目次
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【特集】進化する人工筋肉の最新動向

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巻頭言
Preface

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軸方向繊維強化型人工筋肉とアシストへの応用
Straight Fiber Type Artificial Muscle and its Application to Assistive Device

 本稿では,人工筋肉アクチュエータのひとつである軸方向繊維強化型人工筋肉について解説する。駆動原理や構造・長所や短所といった基本的な内容に加えて,解析モデルやアシスト装置への応用事例といった最新の情報,また作製方法や材料選定方法など,論文にはあまり書かれない情報についても記載した。

【目次】
1 はじめに
2 軸方向繊維強化型人工筋肉
 2.1 構造と駆動原理
 2.2 収縮力・収縮率特性
 2.3 構造的な特徴
 2.4 モデル
 2.5 製作方法
3 形状とゴム材料特性の影響
 3.1 L/D比
 3.2 変形解析によるL/D比の収縮率と最大ひずみへの影響
 3.3 ゴム材の特性と性能の関係
4 人工筋肉のアシスト装置への応用
 4.1 可変粘弾性アシスト装置Airsist I
 4.2 可変弾性アシスト装置Airsist II
5 まとめ

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ソフトロボティクスにおけるゴム人工筋肉の新たな可能性
New Possibilities for Rubber Artificial Muscles in Soft Robotics
 
人工筋肉は,そのものの柔らかさ,柔らかい動きという点で,ソフトロボット実現のためのソフトアクチュエータとして有望な構成要素といえる。本稿では,ソフトロボット用アクチュエータとしての人工筋肉の新たな可能性について,McKibben型ゴム人工筋肉を用いたソフトロボットへの応用事例,湾曲型人工筋肉への応用,更に制御の新たな試みについて紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 ソフトアクチュエータとしての人工筋肉
3 ソフトセンサー
4 McKibben型ゴム人工筋肉
 4.1 McKibben型ゴム人工筋肉の構造
 4.2 McKibben型ゴム人工筋肉の特徴
 4.3 ソフトロボットへの応用事例
  4.3.1 歩行アシスト装置
  4.3.2 はつり装置
  4.3.3 湾曲型ゴム人工筋肉
5 新たな制御の可能性
6 おわりに

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ラバーレス人工筋肉の開発と人の動作支援への応用
Development of Rubber-less Artificial Muscle and its Application to Human Movement Support

 耐久性の向上を目指した,ラバーレス人工筋肉について紹介する。ラバーレス人工筋肉の特徴であるエアバッグの構造と,基礎特性として収縮率や収縮力,伸縮回数についてまとめている。また応用例として農作業向け中腰アシスト装具について概説し,ラバーレス人工筋肉の実用性の確認に向けた取り組みについて紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 ラバーレス人工筋肉の基本構造
3 出力特性と耐久性
4 中腰アシスト装具への応用
5 まとめ

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誘電エラストマ(DE)人工筋肉の開発と応用
―0.15 g のDE で8 kg の重りを持ち上げ可能―
Development and Application of Dielectric Elastomer (DE) Artificial Muscle
―0.15g DE can Lift 8kg Weight―

 電気自動車を駆動するモータとして,高速・高出力・高効率誘電エラストマ(DE)が実現可能域に達した。千葉らは,DEアクチュエータの総重量0.94 g(DE の重さ:0.15g)を使用して,88msecの速度で8kg の重量を約1mm上下させることに成功した。DEアクチュエータはアクリルVHB4910と電極材SWCNTを使用した。またこの
DEは,センサ(例:尿漏れセンサや医療用センサ)や高効率発電機としても有効で,それらの活用も大いに期待されている。

【目次】
1 始めに
2 誘電エラストマの概要
3 高効率・高出DEアクチュエータ,センサ及び発電システムの開発
4 纏め
 
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導電性高分子ソフトアクチュエータの開発
Development of Conductive Polymer Soft Actuators

 導電性高分子は電気刺激に応答して形状や大きさが可逆的に変化することから,しなやかに動くロボットやソフトアクチュエータ,人工筋肉などへの応用が期待されている。本稿では,ソフトアクチュエータとしての導電性高分子に焦点を当て,基礎から最新動向までを筆者らの研究も交えながら解説する。

【目次】
1 はじめに
2 電気化学アクチュエータ
3 湿度応答性アクチュエータ
4 コンプライアント電極への応用
5 導電性高分子複合体アクチュエータ
6 おわりに

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回転型ナイロン糸人工筋肉アクチュエータの温度推定によるセンサレス角度制御手法について
Sensorless Angle Control of a Rotational-type Twisted Polymeric Fiber Actuator by Temperature Estimation

 本稿では,筆者らが近年行っているナイロン糸人工筋肉アクチュエータの温度推定を用いた角度制御手法について紹介する。アクチュエータ加熱用ヒータの温度変化に伴う抵抗値変化から,間接的にアクチュエータの温度を推定し,推定した温度のフィードバックによるセンサレス回転角度制御について解説する。

【目次】
1 緒言
2 回転型ナイロン糸人工筋肉アクチュエータ
3 1自由度拮抗配置回転モジュール
4 推定温度を用いたフィードバック制御
5 TPFAのモデル化
 5.1 温度⇒角度モデル
 5.2 抵抗値⇒温度モデル
6 提案モデルのパラメータ推定
 6.1 実験環境
 6.2 モデル推定結果
7 回転角度制御実験
 7.1 推定温度フィードバック制御
 7.2 回転角度制御実験
 7.3 実験結果
8 おわりに

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[Material Report-R&D]

消火フィルムの開発
Development of Metal-Hydride Air Secondary Batteries and Improvement of Discharge Characteristics

 火災の熱に反応し消火成分をエアロゾルとして放出する「消火フィルム」を開発した。リチウムイオン二次電池を使用したバッテリーケース内や,配電盤・分電盤・操作盤などの設備の内部に設置しておくことで,万が一,電池の不具合や配電盤の配線ショートに
より発火した時,初期消火や延焼抑制に高い効果が期待できる。

【目次】
1 はじめに
2 従来の消火活動について
3 火災と消火のメカニズム
4 消火フィルム
 4.1 製品コンセプト
 4.2 消火メカニズム
 4.3 開発課題
 4.4 屈曲性の改善
 4.5 潮解性対策
 4.6 消火フィルムの諸物性
5 実証試験と用途
 5.1 模擬配電盤での実証試験
 5.2 ゴミ箱での実証試験
 5.3 リチウムイオン二次電池での実証試験
6 おわりに

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[Market Data]

熱可塑性エラストマーの市場動向

1 概要
2 需要動向
3 製品と用途動向
4 メーカー動向
 4.1 スチレン系エラストマーメーカー
 4.2 オレフィン系エラストマーメーカー
 4.3 塩ビ系エラストマーメーカー
 4.4 エステル系エラストマーメーカー
 4.5 ウレタン系エラストマーメーカー
 4.6 アミド系エラストマーメーカー
 4.7 その他のエラストマー

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[Material Profile]

バイオポリウレタン
3-メチル-1,5-ペンタンジオール
4,400円
著者一覧
仙波健  (地独)京都市産業技術研究所 
附木貴行  金沢工業大学 
藤田章吾  金沢工業大学 
吉村治  金沢工業大学 
影山裕史  金沢工業大学 
山本顕弘  モリマシナリー㈱ 
森良平  GSアライアンス㈱ 
大平脩一  星光PMC㈱ 
山岸健  (一社)サステナブル経営推進機構 
梶原剛史  FDK㈱  
安岡茂和  FDK㈱ 


目次
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【特集】セルロースナノファイバー強化樹脂の実用展開

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CNF強化樹脂の製造技術と汎用樹脂およびバイオプラスチックの高性能化
Manufacturing and Improvement of CNF Reinforced General Purpose Plastics and Bioplastics

 CNF強化樹脂の一貫製造プロセスである京都プロセスの特徴は,CNF強化樹脂の高性能化とともに大きなコストダウンが図れることである。本稿では,京都プロセスにより製造されるCNF強化ポリプロピレンの性能と課題,優れた性能が得られているCNF強化ポリ塩化ビニル,そして環境対応型材料としてのCNF 強化バイオプラスチックの特徴を述べる。

【目次】
1 はじめに―京都におけるCNF強化樹脂の開発
2 京都プロセスによるCNFと樹脂の複合化の特徴
3 ポリプロピレン
 3.1 CNF強化ポリプロピレンの物性および特徴
 3.2 CNF強化PPの課題
4 ポリ塩化ビニル
5 バイオプラスチックス
6 まとめ

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RTM成形によるCNF製大型自動車部材への挑戦
Challenge to CNF Large Automobile Parts by RTM

 自動車分野における,さまざまな部品の軽量化はエネルギー効率の改善につながり,温室効果ガスの削減に期待できる。我々はCNFを活用し,その特性を生かした部材や部品を提案し,RTMの低圧成形による大型自動車部材の試作と評価を行った。また,マルチマテリアル化することでさらなる軽量化と物性の向上を検討した。

【目次】
1 はじめに
2 バイオマス由来の繊維について
3 実験
 3.1 バイオマス繊維の樹脂含浸性と物性について
 3.2 評価方法(曲げ試験)
4 結果および考察
 4.1 バイオマス繊維(亜麻繊維織物)の機械的特性の評価
 4.2 バイオマス繊維の機械的特性の評価
5 RTM による試験片の作製
 5.1 積層構成の検討
 5.2 RTM成形によるエンジンフードの作製
6 おわりに

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リグノセルロースナノファイバーの特性と樹脂への混練
Characteristics of Lignocellulose Nanofibers and Kneading into Resin
 
 日本には再生可能資源としての木材が大量にあり,循環型社会形成のための素材として注目されている。その木材を解繊していくとセルロースナノファイバーという様々な機能を持った新たな素材を製造することができる。木材から製造したセルロースナノファイバーについて,特性や現在注目されている樹脂強化の研究について記載する。

【目次】
1 はじめに
2 セルロースナノファイバーとリグノセルロースナノファイバー
3 樹脂への分散
4 おわりに

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CNFの応用とCNF複合樹脂マスターバッチ
Application of CNF and CNF Resin Composite Masterbatch

 セルロースナノファイバーは植物由来の天然素材ということもあり,同じく樹脂用強化フィラーの類であるガラス繊維,炭素繊維と比較して環境に配慮している素材として優位性がある。本件では,セルロースナノファイバー応用製品と,主に同じく環境に良い材料であるバイオプラスチック類との複合材料,及びそれらの成型品も含め紹介させて頂く。

【目次】
1 序論
2 プラスチック,樹脂の分類
3 弊社においての種々の石油系プラスチック,生分解性プラスチック,バイオマスプラスチックや廃プラスチックとのセルロースナノファイバー複合体材料
4 弊社においての生分解性樹脂
5 非可食性バイオマスであるセルロース系生分解性樹脂
6 セルロースナノファイバーを複合した100%天然バイオマス生分解性組成を維持したまま汎用の成型機で大量生産できる樹脂材料とそれを用いた各種成形品
7 100%天然バイオマス系生分解性樹脂材料から作られるセルロースナノファイバー複合生分解性ビーズ,スクラブ,微粒子
8 100%天然バイオマス系材料から作られる各種植物油へのCNF分散体
9 100%天然バイオマス系材料からなるコーティング材料,色材製品など
10 抗菌性を持つ天然バイオマス系生分解性樹脂,コーティング材料
11 セルロースナノファイバー複合然バイオマス系生分解性樹脂で作ったネイルチップ,付け爪

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セルロースナノファイバー(CNF)複合樹脂STARCEL®の開発状況と応用展開
The Development and Application of Cellulose Nano Fiber (CNF) Reinforced Plastics “STARCEL®”

 当社は,変性CNFを樹脂に配合したマスタバッチSTARCEL®を開発し,樹脂添加剤としての用途開発を行っている。代表的な配合効果として,樹脂の補強効果,耐熱性向上効果,発泡体の気泡径を微細化して補強する効果,ゴムなどの軟質材料の補強効果が確認されており,実用化に向けた研究開発の一例を紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 CNFの特徴と製法
3 CNF 配合樹脂STARCEL®
4 研究開発事例
 4.1 T-NC316の成形材料への適用
 4.2 T-NC318 の発泡材料への適用
 4.3 T-NC318 のゴム材料への適用
5 まとめ
6 今後の展開
 
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脱炭素社会への貢献が期待されるセルロースナノファイバー
Cellulose Nanofibers that Expected to Contribute toward a Decarbonized Society

 菅首相の2050年カーボンニュートラル宣言を受け,日本は脱炭素社会に向けた変革期にある。この実現のためには,資源の採取や素材製造から使用・廃棄に至る製品の一生を通じたCO2排出量の大幅な削減が求められる。CNFはその一つの切り札として期待されている素材であることを,自動車へのCNFの適用事例を通して紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 カーボンニュートラル,脱炭素社会
3 脱炭素技術としてのCNFの評価
4 CNFを活用した脱炭素社会の将来像

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[Material Report-R&D]

水素/空気二次電池の開発と放電特性の向上
Development of Metal-Hydride Air Secondary Batteries and Improvement of Discharge Characteristics

 パイロクロア型結晶構造を持つBi2Ru2O7-z を空気極触媒に用い,水素/空気二次電池の電池特性を評価した。MnO2助触媒の添加や分散性向上により,充放電時の空気極反応の過電圧を低減でき,良好な反応場形成のための空気極設計指針を得た。実用化に向けた取り組みとして18直列の積層可能な電池モジュールを開発し安定な充放電特性を得た。

【目次】
1 はじめに
2 水素/空気二次電池の反応式とその特徴
3 水素/空気二次電池用空気極の開発
 3.1 空気極用触媒の選定
 3.2 空気極の課題と対応
 3.3 MnO2添加による放電性改良
 3.4 分散性向上による空気極の放電性改良
4 水素/空気二次電池のセル開発
 4.1 電池の大型化・積層化
 4.2 積層型モジュールの充放電特性
5 おわりに

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[Market Data]

3Dプリンター材料動向

1 市場動向
2 材料別動向
 2.1 ABS樹脂
  2.1.1 主なABS フィラメントメーカー
 2.2 PLA樹脂
 2.3 ポリカーボネート
 2.4 青銅
 2.5 セラミック
 2.6 炭素繊維
  2.6.1  主な炭素繊維強化プラスチック材料メーカー
 2.7 チタン
  2.7.1 チタン材料の主なメーカー
 2.8 グラフェン
 2.9 アルミニウム
 2.10 熱可塑性エラストマー
  2.10.1 主な熱可塑性エラストマー材料メーカー
 2.11 ゲル
 2.12 エポキシ樹脂
 2.13 その他
  2.13.1 PP(ポリプロピレン)ライク樹脂
  2.13.2 ABSライク樹脂
  2.13.3 ナイロン樹脂
  2.13.4 ゴムライク樹脂
  2.13.5 ASA樹脂
  2.13.6 PC-ABS樹脂
  2.13.7 ULTEM(PEI)樹脂
  2.13.8 ポリプロピレン(PP)
  2.13.9 樹脂ワックス
  2.13.10 ゴールド
  2.13.11 シルバー
  2.13.12 プラチナ
  2.13.13 真鍮
  2.13.14 ステンレス
  2.13.15 ベリリウム銅
  2.13.16 石膏パウダー

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[Material Profile]

トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
4,400円
著者一覧
斎藤拓  東京農工大学
高松晃大  東京農工大学
棚橋満  富山県立大学
若子竜也  (元)名古屋大学
髙橋佑希  (元)名古屋大学
齋藤裕司  スリーエム ジャパン イノベーション(株)
柿崎亜美  スリーエム ジャパン イノベーション(株)
白鳥英明  スリーエム ジャパン イノベーション(株)
硯里善幸  山形大学 
山本泰生  ハクスイテック(株) 
浅見圭一  日本スピンドル製造(株)  
小石川敦史  (株)UACJ
  

目次
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【特集】透明樹脂の高機能化と応用展開

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ポリマーブレンドによる透明樹脂の複屈折制御
Birefringence Control of Transparent Resin by Polymer Blends

 透明樹脂の複屈折に求められる特性は多様化している。本稿では,ポリマーの複屈折の基礎的事項を述べてから,相溶しているポリマー/ポリマーブレンドとポリマー/低分子ブレンド,およびミクロ相分離構造体の複屈折挙動について概説する。また,それら複屈折制御による複屈折の低減化や逆波長分散性の発現について述べる。

【目次】
1 はじめに
2 ポリマーの複屈折
3 ポリマー/ポリマー系での複屈折の低減化
4 ポリマー/低分子系の複屈折挙動
5 ミクロ相分離構造体の複屈折
6 位相差フィルムの複屈折
7 おわりに

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無機ナノ粒子との複合化による透明アクリル樹脂の屈折率制御
Refractive Index Control of Transparent Acrylic Resin Composites with Inorganic Nanoparticles

 アクリレート系ラテックスと無機ナノ粒子の大小コロイド粒子の自己集積化を活用した無機/アクリル樹脂系透明複合材料の簡易調製法に関する基礎研究の成果の一部を紹介する。本法で実現可能な複合材料内の屈折率調整用無機ナノ粒子の規則的な配列により,母材であるアクリル樹脂の屈折率が大きく変化することが明らかとなり,アクリル系光学樹脂の屈折率制御の有効な技術となり得る可能性が見いだされた。

【目次】
1 はじめに
2 異種微粒子集積法による無機ナノ粒子とアクリル樹脂の複合化
3 無機/アクリル樹脂系複合材料の透明性
4 無機/アクリル樹脂系複合材料の屈折率
5 まとめと今後の展望

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液晶ディスプレイ向け近赤外光透過システム
Near Infrared Transmission System for Under LCD Sensor Displays
 
 液晶ディスプレイの表示性能を向上させるために使用される従来の光学フィルムは,可視光および近赤外光を反射,散乱,および屈折させるため,液晶ディスプレイを通しての近赤外光イメージングが困難である。そこで,従来の液晶ディスプレイが有する光学特性を維持しながら,近赤外光を用いたイメージングを可能とする,新たな輝度向上フィルムおよびコーティング技術を開発した。近赤外光透過システムNear IR Transparent Systems(NITS)を使用することにより,液晶ディスプレイに指紋認証機能を組み込んだスマートフォンを実現する。

【目次】
1 はじめに
 1.1 従来の液晶スマートフォン搭載の光学フィルム
2 実験
 2.1 近赤外透過型光学フィルム
  2.1.1 コリメーションフィルム
  2.1.2 拡散フィルム
  2.1.3 反射フィルム
 2.2 LCDバックライトの可視光制御
3 結果
 3.1 液晶ディスプレイ上での指紋認証
 3.2 NITSシステムの光学性能
4 まとめ

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フレキシブル有機ELの封止技術と材料
Barrier Technologies and Materials for Flexible OLEDs

 有機ELはフレキシブル化可能であるため,IoTデバイスなど,今後一層普及が見込まれる。本稿では,特に有機ELの「フレキシブル化技術」にフォーカスし,その劣化メカニズムや,実際の封止構造,当研究室の取り組みを紹介する。有機ELは水蒸気による酸化が顕著なデバイスであるため,水蒸気バリア構造が必要である。

【目次】
1 はじめに
2 有機ELの原理と特徴
3 有機ELの封止構造
4 フレキシブル有機ELディスプレイの封止構造
5 当研究室の取り組み
 5.1 スリミングによる湾曲可能なガラス基板ベースの有機ELパネル
 5.2 水蒸気透過性の低いラミネート部材
 5.3 ウェットプロセスによるバリア構造の形成
6 おわりに
 
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ZnOナノ粒子による樹脂窓材料の赤外線,紫外線遮蔽性向上
Shielding of Infrared (IR) and Ultraviolet (UV) Rays by Coating of Windows with Zinc Oxide (ZnO) Nanoparticles 

 ZnOに3価金属元素をドープしてn型導電性を付与し,更に,ナノ粒子化すれば,可視光に透明性を持ちながら,IR及びUVを遮蔽する能力を併せ持つようになる。本稿では,導電性ZnOナノ粒子の分散・塗布によって得られた塗膜の分光特性と併せて,プラズマ蒸着膜の特性についても紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 導電性酸化亜鉛
 2.1 粉末の特徴
 2.2 粉末の分光反射率
3 塗布膜の分光透過率・反射率・吸収率
4 蒸着膜の分光透過率・反射率・吸収率
5 今後の課題と展望
 
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[Material Report-R&D]

水系プロセスによるハイニッケル系正極スラリー製造方法 
―流体力学的キャビテーションの利用―
High Nickel Cathode Slurry by Aqueous Process 
-Effect of Hydrodynamic Cavitation-

 流体力学的キャビテーションを利用した粉体高速混合・分散装置「ジェットペースタ」により次世代リチウムイオン電池高容量ハイニッケル正極活物質の水系スラリー化に成功した。ジェットペースタの減圧吸引力を利用し炭酸ガスをスラリーに注入することにより簡単に高アルカリ性を中和しアルミ箔を腐食させず塗工できることが判明した。電極性能も良好で炭酸ガスによる悪影響もなかった。本方法は,有機溶媒フリーのスラリー製造方法のため環境にも人にもやさしく初期設備投資(溶剤回収装置)も不要になるというメリットもある方法であるため報告する。

【目次】
1 はじめに
2 流体力学的(ハイドロダイナミック)キャビテーション効果とジェットペースタ
3 既存の分散装置とジェットペースタについて
4 電気自動車(EV)の流れ
5 リチウムイオン電池(LiB)次世代正極スラリーについて
6 次世代高容量正極活物質の水系スラリーへの適用
 6.1 炭酸ガスの優位性
 6.2 NCAの場合
 6.3 電極スラリー及び電極の作製
 6.4 電極特性
7 「ジェットペースタ」のラインアップと使用方法
8 おわりに

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銅のドライコーティングを用いた透明な抗菌フィルム
Transparent Antibacterial Film with the Copper Dry Coating

 医療施設をはじめ,細菌やウイルスによる感染が社会的な問題となっており,医療現場では手摺やドアノブ,医療機器など共用物を介した接触感染による院内感染が度々発生している。当社では銅の高い抗菌性を活かした製品開発を進めており,本稿では医療機器のタッチパネルやキーボードなどに使用する透明な銅薄膜フィルムについて開発の経緯とともに紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 開発経緯
3 銅の抗菌作用
4 銅薄膜フィルムの製造方法
5 銅薄膜フィルムの特徴
6 SARS-CoV-2流行と銅薄膜フィルムの応用
7 おわりに

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[Market Data]

電池用材料・ケミカルスの市場

 2019年の一次電池・二次電池の合計出荷数量は,前年比8.9%減の44億3,700万個なった。二次電池は,2010年の民生需要の回復,車載用リチウムイオン電池市場の立ち上がりなどにより,高い成長を達成したが,2011年には東日本大震災の影響により,生産量が減少した。現在では環境負荷軽減の要請が高く,今後もHV,EV車需要の拡大とそれに伴う二次電池の需要増加が期待されている。一方,一次電池は環境負荷軽減や二酸化炭素排出削減対策として,二次電池へのシフトが起こっており,低い水準で推移している,電池用構成材料は,使用される電池の出荷数量にほぼ比例した推移となっており,ハイブリット自動車向けの需要拡大に加え,電気自動車向けの需要の拡大しているリチウムイオン電池向けの構成材料に大きな期待が寄せられている。

1 電池市場の概要
2 開発動向と構成材料
3 二次電池構成材料の市場動向
 3.1 リチウムイオン電池構成材料の市場
 3.2 ニッケル水素電池構成材料の市場

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[Material Profile]

ドデカン二酸
トリメチロールプロパントリメタクリレート
4,400円
著者一覧
新井田康朗  クラレクラフレックス(株)
竹内文人  三井化学(株)
中島友則  三井化学(株)
山口善三  (株)神戸製鋼所 
加藤大輔  (株)HOWA 
赤坂修一  東京工業大学 
板野直文  ニットク商工(株)
橋詰良樹  東洋アルミニウム(株)
今井宏之  東洋アルミニウム(株)


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【特集】自動車における吸音・遮音・制振材料の開発動向

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自動車吸音材の特徴と性能,応用例,今後の展開
Characteristics, Performance, Applications and Future Development of Automotive Sound Absorbing Material

 自動車用吸音材の需要は,他の部材同様に今後EV化へ急速にシフトしていくことが予測される。そこでは大きくは静粛化が進む一方で従来意識されなかった騒音が新たな対象となることも分かってきた。こうした趨勢のもとで,不織布をはじめとする吸音材に対する要求性能がどう変わるのかについて現状をもとに素材視点から考える。

【目次】
1 はじめに
2 不織布とは
3 不織布の吸音特性
4 不織布系吸音材の具体例
5 不織布系自動車吸音材の課題と今後について

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熱可塑性ポリオレフィンを用いた制振材料の開発
Development of Dumping Materials by Novel Thermoplastic Polyolefin

 高分子制振材料に着目し,その振動減衰メカニズムの考え方,ならびに,高分子材料の粘弾性特性を概説する。また,室温付近に大きな損失正接(tanδ)を有する熱可塑性ポリオレフィンABSORTOMERⓇの活用事例として,EPDMとの複合化による粘弾性特性の制御,ならびに,高分子制振材料の開発事例について述べる。

【目次】
1 はじめに
2 高分子制振材の基礎的な考え方
 2.1 高分子制振材の分類:非拘束型と拘束型
  2.1.1 2層構造:非拘束型高分子制振材料
  2.1.2 3層構造:拘束型高分子制振材
 2.2 高分子材料の粘弾性特性
  2.2.1 粘弾性特性の温度依存性と周波数依存性
  2.2.2 粘弾性特性の制御
3 熱可塑性ポリオレフィンABSORTOMERⓇ(アブソートマーⓇ)の展開
 3.1 ABSORTOMERⓇの特徴
 3.2 ABSORTOMERⓇの動的粘弾性特性
 3.3 ABSORTOMERⓇとEPDM の複合化
  3.3.1 材料物性と動的粘弾性挙動
  3.3.2 制振性
 3.4 ABSORTOMERⓇを用いた拘束型制振材の開発事例
4 おわりに

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微細多孔板を用いた吸音・遮音技術
Sound Absorption and Insulation by Using Microperforated Panel
 
 微細多孔板による吸音性能は近年広く知られており,自動車への適用も進んでいる。一方,エンジン,ギアなどの振動から発生する放射音に対して,ごく近接にカバーを設けて遮音対策する近接遮音カバーに対しても微細多孔が有効に働く場合がある。本報では,微細多孔の一般的な吸音原理および微細多孔を持つ近接遮音カバーの基本原理とその性能について解説する。

【目次】
1 はじめに
2 微細多孔板による吸音設計技術
 2.1 微細多孔吸音板を含む音場の数値解析技術
 2.2 数値解析手法の妥当性の検証
 2.3 製品開発への適用例
  2.3.1 圧縮機用消音器
  2.3.2 防音壁
3 近接遮音技術への応用に関する基礎検討
 3.1 微細多孔板による近接遮音モデル
 3.2 実験による検証
 3.3 微細多孔板の遮音性能
  3.3.1 微細多孔板が振動面に剛結合される場合
  3.3.2 微細多孔板と振動面の間のバネ定数の影響
  3.3.3 微細多孔有無による影響
4 まとめ

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ノイズキャンセリング機能を有する防音材料の開発
Development of Soundproofing Material with Noise Canceling Function

 自動車部品の軽量化は,省資源・省エネルギー対策につながる社会的な要請でもある。この要求に応えるべく,音響性能を維持・改善しつつ軽量化に成功した「ノイズキャンセリング機能を有する防音材料」を開発した。この自動車用防音材料の有効性,および先進的な消音技術を紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 開発した防音材料の概要
 2.1 開発品の防音構造
 2.2 開発品の根源となった技術
3 実験的検討結果
 3.1 平板試料の音響透過損失
 3.2 フィルムと遮音材の振動速度
 3.3 車両音響評価
4 開発品の消音メカニズム
 4.1 2×2行列の伝達マトリックス法
  4.1.1 積層型防音材料表裏面の音圧と粒子速度
  4.1.2 吸音材の伝達マトリックス要素
  4.1.3 遮音材の伝達マトリックス要素
  4.1.4 吸音率
  4.1.5 音響透過損失
  4.1.6 周波数応答関数
 4.2 開発品の周波数応答関数
  4.2.1 遮音材の振動
  4.2.2 フィルムの振動
 4.3 フィルムと遮音材の理想的な振動形態
5 まとめ
 
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ナノファイバー不織布の吸音特性
Sound Absorbing Characteristics of Nanofibrous Non-Woven Sheet

 近年,自動車を取り巻く環境は大きく変化しており,より高性能な吸遮音材料が求められている。ナノファイバー不織布は,薄くても,幅広い周波数域,特に低周波数域で高い吸音性能を示す。これは,繊維の微細化による比表面積の増加とサンプルの振動に由来する。今後,吸音材料として,様々な分野への応用が期待される。

【目次】
1 はじめに
2 吸音材料の種類と特徴
3 シリカファイバーシートの構造と吸音特性
4 音響モデルを用いたシリカファイバーシートの吸音率解析
5 おわりに
 
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自動車用制振塗料の技術動向
Technological Trend of Damping Paint for Automobiles

 自動車には車室内騒音レベルの低減を目的に各種防音材料が使用されている。自動車用防音材料のうち,制振材料としては1954年に上市されたシートタイプのアスファルト系制振材料が長い間ほぼ独占的に使用されていたが,2000年頃より,車両の軽量化ニーズに対応するため,また制振材料施工プロセスの自動化を目的として制振塗料の採用が増大し,現在(2021年)では自動車製造分野で使用される制振材料の半分以上になっている。ここでは,特に自動車用の制振材料(シートタイプと特に塗料タイプ)の技術動向について報告する。

【目次】
1 はじめに
2 制振材料について
 2.1 制振の位置付け
 2.2 制振材の粘弾性挙動
 2.3 制振のメカニズム
3 シート型制振材料について
4 制振塗料について
 4.1 制振塗料の特徴 
 4.2 制振塗料の配合設計
5 制振材の制振性評価方法と音響技術の重要性
6 終わりに

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[Material Report-R&D]

積層造形用アルミニウム合金粉末
Aluminum Alloy Powders for Additive Manufacturing

 3Dプリンタを用いた金属積層造形技術は次世代の生産技術として注目されており,アルミニウム合金の積層造形に関しても関心が高まりつつある。積層造形にはアルミニウム合金粉末が使用されるが,その特性は大きく改善されてきている。またその組成についても新しい合金が開発されつつあるので,その事例について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 積層造形材料としての金属粉末の利点と留意事項
3 金属積層造形用粉末の要求特性
4 アルミニウム合金粉末の製造技術
 4.1 アトマイズ法
 4.2 遠心アトマイズ法
 4.3 プラズマ回転電極法(PREP法)
5 球状アルミニウム合金粉末の特性
6 アルミニウム合金の積層造形における課題
 6.1 展伸材の凝固割れ
 6.2 電子ビーム積層造形用アルミニウム合金粉末
7 積層造形に適したアルミニウム合金の開発
 7.1 Al-Mg-Sc合金
 7.2 Al-Si-Mg-Mn合金
 7.3 耐熱高強度合金(AC8A+遷移元素)
8 今後の展開

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[Market Data]

炭素繊維の市場動向
1 PAN系炭素繊維の市場概況
 1.1 市場概況
 1.2 メーカー別生産能力
 1.3 地域別,繊維別生産能力
2 ピッチ系炭素繊維の市場概況
 2.1 市場概況
 2.2 メーカー別,繊維別生産能力
  2.2.1 メソフェーズピッチ系炭素繊維
  2.2.2 等方性ピッチ系炭素繊維
3 CFRP供給組織体制(サプライチェーン)
 3.1 サプライチェーンの概況
 3.2 中間加工材メーカー
  3.2.1 織・編み物加工メーカー
  3.2.2 中間材加工メーカー

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[Material Profile]

1,4-ジアミノブタン

テクノロジー・科学 雑誌の売上ランキング

1 Newton(ニュートン)

ニュートンプレス.

参考価格: 1,190円

驚きと興奮のサイエンスマガジン 『ニュートン』

  • 2021/10/26
    発売号

  • 2021/09/25
    発売号

  • 2021/08/26
    発売号

  • 2021/07/26
    発売号

  • 2021/06/24
    発売号

  • 2021/05/26
    発売号

2 天文ガイド

誠文堂新光社

最大
50%
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天文ガイド

2021年11月05日発売

目次: 特集「きわめて皆既に近い11月19日部分月食を見よう!」:皆既に近いほど大きく欠ける11月19日の部分月食。5月26日の皆既月食が悪天候だったこともあり、今回の月食に要注目です。月食の概要、月食のしくみ、今回特に注目したい観察ポイント、月食画像のレタッチまでを紹介。ほか、10月15日木星衝突閃光速報、年末に3等級となるレナード彗星の最新予報、小惑星ファエトンの恒星食観測成功レポートを紹介します。

定期購読(【月額払い】プラン)なら1冊:550円

毎月の天文現象と、新製品のニュースをお伝えします。

  • 2021/10/05
    発売号

  • 2021/09/03
    発売号

  • 2021/08/05
    発売号

  • 2021/07/05
    発売号

  • 2021/06/05
    発売号

  • 2021/05/06
    発売号

3 日経サイエンス

日経サイエンス

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24%
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無料

日経サイエンス

2021年11月25日発売

目次: 【特集:地球防衛】
危険な小惑星にどう向き合うか
100年に1回の衝突を見逃さない ほか
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創刊50周年企画:科学の50年 そして現在
極限微生物が変えた進化観 深海に探る生命の起源
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吃音症はなぜ起こるのか 神経科学が示す治療の糸口

ジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡 ついに開眼へ

太古のマントル岩石にCO2封印 中東オマーンで実験開始
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★このほかにも魅力的な記事がいっぱいあります。

◇SCOPE
エキノコックス なぜ日本に?/国産ワクチン開発 今後の課題は/
CO2でCO2吸収材料を作る/小笠原諸島発 軽石1300kmの旅

◇ADVANCES
自転の変化が大気酸素化に影響/原子1層の極薄磁石/泡の力/昔のイヌの食生活/
生命体センサー/記録破りの山火事/クジラの声をつかめ/ニュース・クリップ/
マイクロプラごみ掃除機 ほか

◇From Natureダイジェスト:1~2年でコロナ再感染のリスク

◇新連載! 数楽実験室 マテーマティケー:斜めに見る

◇ヘルス・トピックス:ウルシかぶれに救いの手

◇パズルの国のアリス:勝率の履歴

◇BOOK REVIEW
『なぜ心はこんなに脆いのか』 鈴木光太郎
『ヒトはなぜ「がん」になるのか』 中西真人
<連載>森山和道の読書日記 ほか

◇サイエンス考古学

◇今月の科学英語

定期購読(3年プラン)なら1冊:1,121円

科学の「先端」「発見の快感」を伝える一般向けの総合科学誌

  • 2021/10/25
    発売号

  • 2021/09/25
    発売号

  • 2021/08/25
    発売号

  • 2021/07/26
    発売号

  • 2021/06/24
    発売号

  • 2021/05/25
    発売号

4 ナショナル ジオグラフィック日本版

日経ナショナル ジオグラフィック社

最大
34%
OFF
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無料

ナショナル ジオグラフィック日本版

2021年10月29日発売

目次: 【特集】
●世界を驚かせた考古学の発見100
過去2世紀ほどで、人類の歴史に対する理解は一気に深まった。そのきっかけが、考古学の誕生だ。世界各地で遺跡や遺物が次々に見つかり、調査手法が進歩するにつれて、先人の物語が解明されてきた。
●エチオピアの苦悩
エチオピアの内戦は多くの避難民と犠牲者を生み、人道的な危機を招いている。
●南極の海の生命を守る
海氷が解け、オキアミ漁船が増える南極半島沖。海洋保護区の設立が急がれる。
●地球最南端の木
地上に数多く生える木の最南端はどこか?その疑問を解く冒険が始まった。
●長い旅が教えたこと
人類の拡散ルートをたどる徒歩の旅は、貴重な教訓を与えてくれている。

【コラム】
●PROOF 世界を見る「道場の熱気を記録する」
インドの伝統的な格闘技「クシュティ」。写真家の龍神孝介は道場を訪れ、厳しい稽古に励む選手たちの鍛え抜かれた肉体と真摯な姿勢に圧倒された。そして、近代化で失われつつある伝統を記録する重要さを、改めて感じている。
●EXPLORE 探求するココロ
「衝突した鳥を突きとめる」「ハイイログマの顔認識」「カラフルなゴキブリ」「花で眠るハチ」「プラネットポッシブル」

●読者の声
●もっと、ナショジオ
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「木炭を運ぶ女性」
●今月の表紙:考古学が学問分野として誕生して以来、人類の知られざる歴史に光を当てる遺跡や遺物が世界各地で発見されてきた。

参考価格: 1,210円 定期購読(3年プラン)なら1冊:794円

テレビや新聞では報道されない、世界の“いま”を知ることができます。

  • 2021/09/30
    発売号

  • 2021/08/30
    発売号

  • 2021/07/30
    発売号

  • 2021/06/30
    発売号

  • 2021/05/28
    発売号

  • 2021/04/30
    発売号

5 環境ビジネス

日本ビジネス出版

最大
2%
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無料

環境ビジネス

2021年09月15日発売

目次: 第6回 トップリーダーに訊く
三菱ふそうトラック・バス株式会社
代表取締役社長 最高経営責任者(CEO)ハートムット・シック氏

【特集1】製造業で加速する脱炭素の流れ

脱炭素対策は“リスク回避”というより“機会獲得”の有効手段
みずほリサーチ&テクノロジーズ

少なくとも産業界の CO.、 90%削減 国を挙げて取り組む「工場脱炭素戦略」
駐日英国大使館 公使参事官

政策ツールを総動員し、製造業を含め産業界全体を後押し
経済産業省

企業の脱炭素を促進 工場・事業場における環境設備の導入に 1/3補助
環境省

他社に先駆けた取組みでビジネスチャンスを掴む
恩田金属工業

グリーンスチール実現に向け、製造プロセス自体の変革を
ティッセンクルップ・ジャパン


【特集2】製造業に課せられる脱炭素対策

再エネ電化・非化石燃料化が責務に 工場の脱炭素操業と省エネ
環境ビジネス編集部

化石エネルギー源に依存した熱源と廃熱の利活用をエネルギーマネジメント
環境ビジネス編集部

事業の持続的発展には環境と経済の両視点が必要
紅屋ホールディングス

蓄電システムの普及で再エネの拡大・安定化を
エネマン

太陽光発電× NAS電池の導入で脱炭素化と BCPを同時に実現
山一電機

大容量のエネルギーシフトを可能にする NAS電池
日本ガイシ

脱炭素へ向け、“潤滑油で省エネ”の発想
EMGルブリカンツ

【東京ゼロエミッションえの道】
2030年カーボンハーフ実現に向けて全庁一丸となって脱炭素行動を推進
東京都 環境局長

イノベーションを加速させ、持続可能な資源利用の実現を目指す
東京都 環境局 資源循環推進部


【FOCUS】
国産木質バイオマス発電のエフオンが電力小売事業に参入
エフオン

戦略的アライアンスで脱炭素社会の実現を目指す
長瀬産業

顧客の要望に対応し、カスタマイズした架台を提供
安泰ソーラー

脱炭素経営が求められる背景とその実践
香川県

気候変動リスクに備える適応策とは
香川県

【TOPICS】
CO2の有効活用に光明 メタネーション装置

「仙台 事業構想大学院」が来春開設

【特集3】ゼロエミッション工場を実現する先進工場事例


脱炭素化は地球でビジネスを行う上でのライセンス
サントリー

グリーバルで CO.排出ゼロの工場づくりを目指す
パナソニック

グローバルで 2035年自社工場のカーボンニュートラルを発表
トヨタ

環境に配慮した商品づくりを目指す 長期ビジョン達成へ、工場の脱炭素化を推進
カルビー

【特別企画】全国各地で開発が進む洋上風力発電
国は初の選定事業者に浮体式洋上風力を選定
環境ビジネス編集部

全国各地の案件形成を加速させ洋上風力の有望区域選定を増やす
環境ビジネス編集部

全国各地で進む洋上風力発電事業の開発には巨額投資の継続性が不可欠
デロイトトーマツコンサルティング

次世代ネットワークに転換し大量導入の課題である送電容量を確保
資源エネルギー庁

【巻頭グラビア】
発電プラント屋上のレクリエーション場「 CopenHill」

藻類で空気清浄する遊び場「 AirBubble」

【イベント・フォーラム・シンポジウム】
第22回環境ビジネスフォーラム~工場・ビル・施設の脱炭素化

【COLUMN】
Environment★Entertainment 映画「 MINAMATA」


未来海図
日清食品ホールディングス

Circular Economy リーディングカンパニーの挑戦
ヴェオリア・ジャパン

2050年脱炭素社会の現場
ジャーナリスト桃田健史氏

日本文明を環境から解き明かす 第17回「家康の隠居地・駿府の謎」
元国土交通省河川局長竹村公太郎氏

リーガルチェック!
株式会社タイムマシーンアンダーライターズ稲田行祐氏/シティユーワ法律事務所齋藤崇氏

Carbon Neutral Designer's File
空港施設

GREEN CREATIVE TRANSFORMATION
Looop

GREEN ECONOMY
国際協力銀行佐藤勉氏

マダニが媒介する新興感染症の脅威
国立環境研究所五箇公一氏

森田正光の一体何が問題なの!?
気象予報士森田正光氏

Offshore Wind
日本気象名川広志氏

洋上風力発電を成功に導くために
渋谷潜水工業 渋谷正信氏

GREEN ESSAY
在独ジャーナリスト田口理穂氏

参考価格: 1,324円 定期購読(1年プラン)なら1冊:1,300円

環境推進のための実務誌

  • 2021/06/15
    発売号

  • 2021/03/15
    発売号

  • 2020/12/15
    発売号

  • 2020/09/15
    発売号

  • 2020/06/15
    発売号

  • 2020/03/16
    発売号

6 Nature(個人購読専用)

ネイチャー・ジャパン株式会社

最大
93%
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無料

世界No.1総合科学ジャーナル 『Natureで、最先端の科学に出会う!』

  • 2018/04/05
    発売号

  • 2018/03/01
    発売号

  • 2018/02/01
    発売号

  • 2018/01/04
    発売号

  • 2017/12/07
    発売号

  • 2017/11/02
    発売号

7 月刊星ナビ

アストロアーツ

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無料

月刊星ナビ

2021年11月05日発売

目次: 特別付録は毎年恒例「星空カレンダー2022」。特集では、赤い星雲「HII領域」の魅力に迫ります。11月19日の「部分月食直前ガイド」も掲載。

★表紙画像
ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した「オリオン大星雲」の核心部です。中心にある若い恒星「トラペジウム」を真っ赤な「HII領域」が取り囲んでいます。

★綴じ込み特別付録 星空カレンダー2022
毎年恒例のカレンダーが特別付録。表紙の「ピンクムーンとスカイツリー」が目を惹きます。雪景色とオリオン、桜、蛍など、過去1年間の「星ナビギャラリー」掲載作から季節感あふれる9点をピックアップしました。

★魅惑の赤い星雲 ときめくHII領域
オリオン大星雲やばら星雲など、赤く輝く姿が魅力的な「HII領域」。見ても撮っても楽しい天体ですが、どんな天体か知ることでもっと楽しめるはず。プライベートで天体撮影も楽しむ天文学者が、その天文学的な魅力を解説します。

★君と過ごす眠れない夜 能登の星が結ぶ高校生2人の物語『君は放課後インソムニア』
『週刊ビッグコミックスピリッツ』で連載中の高校天文部マンガ『君は放課後インソムニア』。作中で登場する天文台や天体写真、カメラなどがリアルに描かれているのが特徴です。作者へのインタビューをもとに、天文ファン的な作品の魅力を紹介。

★Deepな天体写真 市街地で星雲撮影3 アクロマート三連装で星雲撮影
天体望遠鏡は口径が大きい方が解像度的にも集光力的にも有利ですが、大きな望遠鏡は値段も高いもの。一般的には天体撮影に不向きとされるアクロマート屈折望遠鏡を「三連装」にして、星雲撮影に使う試みとはいかに。

★ステライメージLiteを現役高専生が使ってみた
今年7月に発売された天体画像処理ソフト「ステライメージLite」。どんなことができるのか、フル版との違いは?など気になるポイントを、天文ファンの現役高専生が実際に使ってみました。

★エーゲ海の風 第26回 ギリシア神話とローマ神話の密な関係
ギリシア神話とローマ神話には、名前が異なっても同じ性質を持つ神が多く存在しています。神話の起源や惑星との関係など、2つの神話の密接な関係を辿ります。

参考価格: 960円

星空の楽しみ方を提案する新しいスタイルの情報誌

  • 2021/10/05
    発売号

  • 2021/09/03
    発売号

  • 2021/08/05
    発売号

  • 2021/07/05
    発売号

  • 2021/06/05
    発売号

  • 2021/05/06
    発売号

8 印刷雑誌

印刷学会出版部

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無料

印刷雑誌

2021年11月19日発売

目次: 特集 絵本のリアルな世界
最近の絵本事情 〔松岡由紀〕
絵本のできるまでと海外展開〔森本英樹,山口貴毅〕
(48)絵本作家の魅力〔田渕健一〕
想いのこもった本と人をつなぐ〔大内達也,森岩拓子〕

技術情報
コンパクトなシール・ラベル用オフセット機 ─ ミヤコシ ─
新しいクラスのオフセット印刷機 ─ ハイデルベルグ・ジャパン ─
新製品紹介
教育,読者,包材,VR ─ 大日本印刷,凸版印刷,共同印刷 ─

デザイン・文化・歴史
デザインと印刷の世界
文字もじMOJIの世界(51)文字校正のいま・みらい〔下重一正〕
近代日本の印刷技術書探訪(34)『最新石版印刷開業案内』(1)〔松浦広〕
デジタル印刷へのデザイナーの呟き(3)面白くなってきた「ホワイトナーの力」〔鈴木順子〕

業界動向
脱炭素社会に向けて ─ 日本WPA,久栄社,文星閣 ─
印刷界展望
オンライン進行の良さ ─ 文伸,上新電機,総合商研 ─
業界再起動へ 日本印刷学会
ルーペ

連載エッセイ
欧州パッケージ紀行(3)スイス・記念セットのパッケージ〔猪俣吉春〕
デジタル出版よもやま話(252)〔植村八潮〕

海外情報
パッケージと大判化対応 ─ マンローランド・シートフェッド ─
ワールドニュース



印刷雑誌2021年(第104巻) 主要記事

100年近く積み上げた信頼の誌面 印刷・デザイン・出版の未来を見つめる技術情報誌

  • 2021/10/20
    発売号

  • 2021/09/17
    発売号

  • 2021/08/20
    発売号

  • 2021/07/20
    発売号

  • 2021/06/24
    発売号

  • 2021/05/20
    発売号

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無料

月刊マテリアルフロー

2021年11月01日発売

目次: 特集//アパレル・サプライチェーンの変革
…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…
アパレル業界は,新型コロナウイルスの感染拡大の影響により,ECの販売比率を伸ばしている企業が多く表れている一方で,実店舗の販売が緊急事態宣言の影響から極端に減少しているという,複雑な状況下に置かれている。また我が国のアパレル・サプライチェーンに目をやると,衣料品の国内供給量に占める国内生産率は僅かに2~3%であり,実に97~98%が海外生産で占められるという,極端なグローバル化が進んでいる業界でもある。さらに近年はCO2削減やプラスチック削減など環境配慮型の物流等も課題となっており,アパレル・サプライチェーンを取り巻く環境は,大きなうねりの渦中にあるといえる。そこで本誌は,(一社)日本アパレル・ファッション産業協 会(JAFIC)ロジスティクス委員会・物流小委員会の主要メンバーによる座談会をはじめ,スポーツからフォーマルまで様々なアパレル荷主企業の取材を通じて,業界全体の課題を探った。(編集部)
…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…━…

■特集
[JAFIC・座談会]
コロナ禍で加速する協調領域の拡大
◎商習慣残る国内サプライチェーンの標準化が焦点に

[ミズノ]
物流の4拠点体制を整え国内サプライチェーンの効率と危機対応能力を両立
◎伝統あるアパレル&スポーツ用品メーカーの物流戦略

[エル・ロジスティクス]
コロナ禍に新拠点移転を完了,EC物流本格対応フェーズに突入
◎徹底して人を活かすオペレーションで品質最優先の伝統を継承

[東京ソワール]
お客様のための最適物流が物流部門の存在意義
◎フォーマルウェアのリーディングカンパニーが追求する高品質物流とは

■企画
[FOCUS]SICK
《TOPインタビュー》
創立75周年,頭脳化したセンサで新規マーケットを切り拓きグローバルな拡大成長に弾み
◎ジック株式会社 代表取締役社長 松下 実氏

《製品紹介① トラック&トレースシステムICR890-4》
最高の搬送速度で対象物を効率的仕分け コード読み取りソリューションの第四世代

《製品紹介② AGV/モバイルプラットフォーム セーフティ・レーザスキャナ:nanoScan3》
2D LiDAR自己位置推定で適切な軌道を維持 ガイダンスを失っても搬送を止めない新機軸

《製品ソリューション展開》
生産物流のスマート化にも力強く貢献するSICKソリューションの多彩なラインナップ

《新規開発&メンテナンス》
進化を遂げる日本独自開発 24時間リモートメンテ体制も整備 55

[ASLF2021告知]
アジア・シームレス物流フォーラム2021
11月11日(木),12日(金)いよいよ開催
◎充実の先端・先進プログラムの詳細を大公開!!

■連載
短期集中連載[物流打明け話]最終回
第3章 政策の企画部門/第4章 海運に関する国際会議への参加
◎(一社)日本マテリアルフロー研究センター(JMFI)会長 大庭靖雄

新連載 [物流現場を刷新するDDM(デジタル・デシジョン・メイキング)入門]1
意思決定をデジタル化しなければいけない時代
◎The Team Digital Decision LLC 代表 酒匂秀敏

[医薬品GDP入門]11
GDPが求める仕入先と販売先の適格性評価とは?
◎小山ファーマコンサルティング 代表 小山靖人

[チャイナレポート]8
《キーパーソンインタビュー》デジタル化で時代に合った新しい価値を創造する
…オリフレーム・コスメティックス(中国)有限公司 グレーターチャイナ高級運営総監督 董明華氏/
《物流改善事例》インテリジェンスアパレル 製造業には知的な「運び屋」が必要…Speedlog/
《ニュースフラッシュ》

[LOGI裏の統計学]7
古くて新しい問題,ユニットロード推進とパレット化
~単純に「パレット化率」だけでは判断できない我が国ユニットロードの実態
◎合同会社サプライチェーン・ロジスティクス研究所,城西大学非常勤講師/久保田精一

[システムの眼Ⅱ]64
デモやテロ、ハイジャックを脇目に学んだ若き日々
◎早稲田大学 名誉教授/高橋輝男

[5分で読める教養講座 86《おススメ書籍》ひとくちガイド]
物語 世界史への旅――「物語」で臨場感豊かに歴史が浮かび上がる! この物語の続きをわたしたちは生きている(山川出版社)
鉄道ひとつばなし――鉄道コラムの新しい古典!(講談社)
アメリカの原爆神話と情報操作――「広島」を歪めたNYタイムズ記者とハーヴァード学長(朝日新聞出版)
◎小泉事務所 代表/小泉 豊

参考価格: 1,980円

物流現場・人とITを結び付け、ロジスティクスを具現化する

  • 2021/10/01
    発売号

  • 2021/09/01
    発売号

  • 2021/08/01
    発売号

  • 2021/07/01
    発売号

  • 2021/06/01
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  • 2021/05/01
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