- 出版社：シーエムシー出版
- 発行間隔：月刊
- 発売日：毎月7日
- サイズ：B5判
■ あらゆる材料の高機能化に対応する総合機能材料情報誌
本誌は日本で初めての総合機能材料情報誌として創刊1981年以来、あらゆる材料・形態の高機能化情報を提供して参りました。弊社の豊富な蓄積と情報網をもとに、機能材料関連の動向を深く広範囲に正確に捉え、「仕事に直結する」最新技術・市場情報を掲載しております。
機能材料 発売日・バックナンバー
全262件中
166 〜 180 件を表示
4,400円
―
【特集】 食品包装材料の新展開
-------------------------------------------------------------------------
食品包装材料の最近の動向
Recent Trends of Food Packaging Materials
-------------------------------------------------------------------------
葛良忠彦/包装科学研究所 主席研究員
食品包装材料の要求特性の中で，シェルフライフ延長のためにはガスバリア性が重要で
ある。ガスバリア材としては，EVOH などの樹脂フィルム，ナノコンポジットコート系
フィルム，透明蒸着フィルムなどのパッシブバリア材と化学反応により酸素を吸収するタ
イプのアクティブバリア材がある。本稿ではこれらの種類と特性を紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．包装材料の市場動向
3．パッシブバリアフィルムの開発動向
3.1 樹脂系バリアフィルム
3.2 ナノコンポジット系樹脂コート・バリアフィルム
3.3 透明蒸着バリアフィルム
4．アクティブパッケージングの動向
4.1 酸素吸収性アクティブバリア材
4.2 水分吸収性フィルム
5．バイオポリマーの包装・容器への適用状況
-------------------------------------------------------------------------
粘土を用いたガスバリアフィルムと自己修復機能
Clay Based Gas Barrier Film and its Self‒repairing Property
-------------------------------------------------------------------------
蛯名武雄/(独)産業技術総合研究所 コンパクト化学システム研究センター
先進機能材料チーム チーム長
産総研が開発した粘土膜は，高い酸素ガスバリア性や水蒸気バリア性，透明性を持つた
め，この技術を利用し生産性・ハンドリング性などが改善されたガスバリアフィルムの開
発が盛んである。本稿では，主原料となる粘土の特性，そのシーズを用いたいくつかのガ
スバリアフィルム開発事例，最近発表した自己修復機能を有する酸素ガスバリアフィルム
について概説する。
【目次】
1．はじめに
2．粘土による自己修復層形成
3．粘土によるガスバリア層形成
4．粘土の成膜性
5．フィルム開発事例
5.1 水溶性高分子をバインダーとした粘土フィルム
5.2 超臨界処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
5.3 耐熱有機カチオン粘土フィルム
5.4 水蒸気バリア性の発現
6．自己修復性を有する酸素ガスバリアフィルム
6.1 ガスバリアフィルムの開発
6.2 自己修復性の確認
7．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
コメからのプラスチック合成―フェルラ酸利用植物由来プラスチックの開発―
Development of Bio-based Plastic made from Rice: Ferulic Acid-based Bioplastic
-------------------------------------------------------------------------
兼橋真二/明治大学 理工学部 応用化学科 ポストドクター
佐藤修一/明治大学 理工学部 応用化学科 助教
永井一清/明治大学 理工学部 応用化学科 教授
環境に優しい材料として注目を集めているバイオベースプラスチックの現状とその新展
開として，お米から抽出されるフェルラ酸を原料としたバイオベースプラスチックを開発
した。本稿ではその合成方法からフィルムの物性およびガスバリア特性とその展開である
包装材料への可能性について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．フェルラ酸を原料としたバイオベースプラスチックの開発
3．プラスチックフィルムのガス透過機構とガスバリア特性
4．今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
酸素吸収機能を付与したポーションパックの開発
Development of a Functionally Designed Portion Pack with an Innovative Oxygen
Absorbing Ability
-------------------------------------------------------------------------
大串万葉/キユーピー（株） 研究開発本部 技術研究所
ディスペンパックは，片手で簡単に使えるという利便性から多くのお客様にご使用頂い
ているが，その特殊な形状・機能により制限が多く，「長期保存性」を付与できないこと
が長年の課題となっていた。そこで本研究では，酸素吸収樹脂を導入することで，シェル
フライフを延長できるかどうか検証を行ったので報告する。
【目次】
1．はじめに
2．ディスペンパックとは
2.1 構造
2.2 特長
2.3 課題
3．ディスペンパックの酸素バリア性能を向上させるために
3.1 蓋材の層構成の見直し
3.2 底材への酸素吸収層導入
3.3 外装袋の見直し
4．採用例と今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
透明蒸着ハイバリアフィルム「GLフィルム」の食品包装材用途への展開状況
Expansion of Transparent High Barrier GL Film to Use in Food Packaging
-------------------------------------------------------------------------
中込顕一/凸版印刷（株）生活環境事業本部 開発販促本部 販売促進部
包装用フィルムでは，酸素ガスバリア性や防湿性というバリア機能を有する材料が，重
要な役割を担っている。当社が開発した透明ハイバリアフィルム「GL フィルム」は，透
明蒸着ハイバリアフィルム市場のトップとして，食品用途を始め，産業資材や工業部材に
も展開している。本稿では，その特長・製造工程・用途を中心にご紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．GL フィルムの特長
3．GL フィルムの製造工程と層構成
4．GL フィルムのラインナップ
5．レトルト対応新グレード「GL─RD」について
6．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
水溶性フォトポリマー
Water-soluble Photopolymers
-------------------------------------------------------------------------
市村國宏/東京工業大学 名誉教授
水溶性フォトポリマーはnon-VOC 型フォトリソグラフィーとしてブラウン管製造工程
で大量に使われていたが，ブラウン管が姿を消してからもスクリーン印刷感材などに利用
されている。しかし，実用に供せられている水溶性フォトポリマーの種類も量も少ない。
そこで，PVA-SbQ などの水溶性フォトポリマーを概観し，いくつかの応用例について言
及する。
【目次】
1．はじめに
2．水溶性フォトポリマーの種類
2.1 分類
2.2 水溶性ポリマー＋光架橋剤
2.3 水溶性ポリマー＋光重合開始系
2.4 感光基をペンタントした水溶性フォトポリマー
2.5 化学増幅型水溶性フォトポリマー
2.6 PAG 分散型水系フォトポリマー
3．PVA‒SbQ
3.1 特徴
3.2 水中アセタール化と光架橋メカニズム
3.3 応用
3.4 フォトリソグラフィー
3.5 包括固定材料
3.6 生物付着抑制用ハイドロゲル
3.7 新たな応用
4．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
誘電エラストマ人工筋肉を用いた発電へのチャレンジ
The Evolving Artifi cial Muscle using Dielectric Elastomer : Possibility of
Energy Saving by Actuator Mode and Possibility of High Effi ciency Power Generation
using Generation Mode
-------------------------------------------------------------------------
千葉正毅/千葉科学研究所 代表 CEO;(独)産業技術総合研究所 関西センター 客員(外部)研究員
和氣美紀夫/(有)Wits 代表取締役;(独)産業技術総合研究所 関西センター 客員(外部)研究員
誘電エラストマ人工筋肉は，最速（Up to 60,000Hz），最大変位（Up to 400％），高圧
力（8MPa）のソフト型トラスデューサで，低コスト，軽量，高エネルギー密度で，かつ
優れた機械カップリング性などを有しているため，各種アクチュエータ，センサ，モータ
ー，ポンプ，スマートマテリアルなどに幅広く応用が可能である1）。また誘電エラストマ
は，従来のソフト型アクチュエータをはるかに超えた新しい機能として，「周波数特性に
依存しない効率発電装置」への応用が期待されている。
【目次】
1．はじめに
2．誘電エラストマ人工筋肉の概要
2.1 発電への応用
3．誘電エラストマ人工筋肉を用いた発電事例
3.1 人や動物の動きから得られる電気エネルギー
3.2 水車を利用した発電システム
3.3 風力による発電
3.4 波を利用した高効率発電システム
3.5 革新的直流発電システムのすすめ
4．まとめ
-------------------------------------------------------------------------
Series ロボティクスと服飾の融合―未来のファッションを考える―(最終回)
-------------------------------------------------------------------------
ロボティクスと服飾
Fashioning Robotics
-------------------------------------------------------------------------
谷口和弘/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川 敦/信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城 敏/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
ファッションデザイナーの中でロボティクスを服飾へ応用しようとする動きがある。本
シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し，その
結果を切り口としてロボティクスを応用した新しい服飾およびその機能材料について3 回
の連載を通して考えていく。最終回の今回はロボットスーツと服飾について考察し，さら
に全3 回のシリーズを通して見えてきたロボティクスと服飾の融合による未来のファッシ
ョンを考えてみたい。
【目次】
1．はじめに
2．ロボットスーツの現状
3．ロボティクスを応用した衣服の機能とヒトの能力
4．ロボティクスを応用した衣服の対人安全性
5．安全確保の実例
6．マネキンロボットの現状
7．ロボティクスと服飾の融合
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
セルロース誘導体応用製品の開発・市場動向―食品,建材,一般工業用途―
Product Development and Market Trend of the Application of Cellulose Derivatives
─ Food, Building Materials, General Industry ─
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1．概 要
2．開発動向
2.1 食品分野
2.2 セルロース系プラスチック
2.3 工業分野
2.3.1 添加剤
2.3.2 自動車用エンジン用フィルター
2.3.3 スピーカー用振動板
-------------------------------------------------------------------------
食品包装材料の最近の動向
Recent Trends of Food Packaging Materials
-------------------------------------------------------------------------
葛良忠彦/包装科学研究所 主席研究員
食品包装材料の要求特性の中で，シェルフライフ延長のためにはガスバリア性が重要で
ある。ガスバリア材としては，EVOH などの樹脂フィルム，ナノコンポジットコート系
フィルム，透明蒸着フィルムなどのパッシブバリア材と化学反応により酸素を吸収するタ
イプのアクティブバリア材がある。本稿ではこれらの種類と特性を紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．包装材料の市場動向
3．パッシブバリアフィルムの開発動向
3.1 樹脂系バリアフィルム
3.2 ナノコンポジット系樹脂コート・バリアフィルム
3.3 透明蒸着バリアフィルム
4．アクティブパッケージングの動向
4.1 酸素吸収性アクティブバリア材
4.2 水分吸収性フィルム
5．バイオポリマーの包装・容器への適用状況
-------------------------------------------------------------------------
粘土を用いたガスバリアフィルムと自己修復機能
Clay Based Gas Barrier Film and its Self‒repairing Property
-------------------------------------------------------------------------
蛯名武雄/(独)産業技術総合研究所 コンパクト化学システム研究センター
先進機能材料チーム チーム長
産総研が開発した粘土膜は，高い酸素ガスバリア性や水蒸気バリア性，透明性を持つた
め，この技術を利用し生産性・ハンドリング性などが改善されたガスバリアフィルムの開
発が盛んである。本稿では，主原料となる粘土の特性，そのシーズを用いたいくつかのガ
スバリアフィルム開発事例，最近発表した自己修復機能を有する酸素ガスバリアフィルム
について概説する。
【目次】
1．はじめに
2．粘土による自己修復層形成
3．粘土によるガスバリア層形成
4．粘土の成膜性
5．フィルム開発事例
5.1 水溶性高分子をバインダーとした粘土フィルム
5.2 超臨界処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
5.3 耐熱有機カチオン粘土フィルム
5.4 水蒸気バリア性の発現
6．自己修復性を有する酸素ガスバリアフィルム
6.1 ガスバリアフィルムの開発
6.2 自己修復性の確認
7．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
コメからのプラスチック合成―フェルラ酸利用植物由来プラスチックの開発―
Development of Bio-based Plastic made from Rice: Ferulic Acid-based Bioplastic
-------------------------------------------------------------------------
兼橋真二/明治大学 理工学部 応用化学科 ポストドクター
佐藤修一/明治大学 理工学部 応用化学科 助教
永井一清/明治大学 理工学部 応用化学科 教授
環境に優しい材料として注目を集めているバイオベースプラスチックの現状とその新展
開として，お米から抽出されるフェルラ酸を原料としたバイオベースプラスチックを開発
した。本稿ではその合成方法からフィルムの物性およびガスバリア特性とその展開である
包装材料への可能性について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．フェルラ酸を原料としたバイオベースプラスチックの開発
3．プラスチックフィルムのガス透過機構とガスバリア特性
4．今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
酸素吸収機能を付与したポーションパックの開発
Development of a Functionally Designed Portion Pack with an Innovative Oxygen
Absorbing Ability
-------------------------------------------------------------------------
大串万葉/キユーピー（株） 研究開発本部 技術研究所
ディスペンパックは，片手で簡単に使えるという利便性から多くのお客様にご使用頂い
ているが，その特殊な形状・機能により制限が多く，「長期保存性」を付与できないこと
が長年の課題となっていた。そこで本研究では，酸素吸収樹脂を導入することで，シェル
フライフを延長できるかどうか検証を行ったので報告する。
【目次】
1．はじめに
2．ディスペンパックとは
2.1 構造
2.2 特長
2.3 課題
3．ディスペンパックの酸素バリア性能を向上させるために
3.1 蓋材の層構成の見直し
3.2 底材への酸素吸収層導入
3.3 外装袋の見直し
4．採用例と今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
透明蒸着ハイバリアフィルム「GLフィルム」の食品包装材用途への展開状況
Expansion of Transparent High Barrier GL Film to Use in Food Packaging
-------------------------------------------------------------------------
中込顕一/凸版印刷（株）生活環境事業本部 開発販促本部 販売促進部
包装用フィルムでは，酸素ガスバリア性や防湿性というバリア機能を有する材料が，重
要な役割を担っている。当社が開発した透明ハイバリアフィルム「GL フィルム」は，透
明蒸着ハイバリアフィルム市場のトップとして，食品用途を始め，産業資材や工業部材に
も展開している。本稿では，その特長・製造工程・用途を中心にご紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．GL フィルムの特長
3．GL フィルムの製造工程と層構成
4．GL フィルムのラインナップ
5．レトルト対応新グレード「GL─RD」について
6．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
水溶性フォトポリマー
Water-soluble Photopolymers
-------------------------------------------------------------------------
市村國宏/東京工業大学 名誉教授
水溶性フォトポリマーはnon-VOC 型フォトリソグラフィーとしてブラウン管製造工程
で大量に使われていたが，ブラウン管が姿を消してからもスクリーン印刷感材などに利用
されている。しかし，実用に供せられている水溶性フォトポリマーの種類も量も少ない。
そこで，PVA-SbQ などの水溶性フォトポリマーを概観し，いくつかの応用例について言
及する。
【目次】
1．はじめに
2．水溶性フォトポリマーの種類
2.1 分類
2.2 水溶性ポリマー＋光架橋剤
2.3 水溶性ポリマー＋光重合開始系
2.4 感光基をペンタントした水溶性フォトポリマー
2.5 化学増幅型水溶性フォトポリマー
2.6 PAG 分散型水系フォトポリマー
3．PVA‒SbQ
3.1 特徴
3.2 水中アセタール化と光架橋メカニズム
3.3 応用
3.4 フォトリソグラフィー
3.5 包括固定材料
3.6 生物付着抑制用ハイドロゲル
3.7 新たな応用
4．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
誘電エラストマ人工筋肉を用いた発電へのチャレンジ
The Evolving Artifi cial Muscle using Dielectric Elastomer : Possibility of
Energy Saving by Actuator Mode and Possibility of High Effi ciency Power Generation
using Generation Mode
-------------------------------------------------------------------------
千葉正毅/千葉科学研究所 代表 CEO;(独)産業技術総合研究所 関西センター 客員(外部)研究員
和氣美紀夫/(有)Wits 代表取締役;(独)産業技術総合研究所 関西センター 客員(外部)研究員
誘電エラストマ人工筋肉は，最速（Up to 60,000Hz），最大変位（Up to 400％），高圧
力（8MPa）のソフト型トラスデューサで，低コスト，軽量，高エネルギー密度で，かつ
優れた機械カップリング性などを有しているため，各種アクチュエータ，センサ，モータ
ー，ポンプ，スマートマテリアルなどに幅広く応用が可能である1）。また誘電エラストマ
は，従来のソフト型アクチュエータをはるかに超えた新しい機能として，「周波数特性に
依存しない効率発電装置」への応用が期待されている。
【目次】
1．はじめに
2．誘電エラストマ人工筋肉の概要
2.1 発電への応用
3．誘電エラストマ人工筋肉を用いた発電事例
3.1 人や動物の動きから得られる電気エネルギー
3.2 水車を利用した発電システム
3.3 風力による発電
3.4 波を利用した高効率発電システム
3.5 革新的直流発電システムのすすめ
4．まとめ
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Series ロボティクスと服飾の融合―未来のファッションを考える―(最終回)
-------------------------------------------------------------------------
ロボティクスと服飾
Fashioning Robotics
-------------------------------------------------------------------------
谷口和弘/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川 敦/信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城 敏/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
ファッションデザイナーの中でロボティクスを服飾へ応用しようとする動きがある。本
シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し，その
結果を切り口としてロボティクスを応用した新しい服飾およびその機能材料について3 回
の連載を通して考えていく。最終回の今回はロボットスーツと服飾について考察し，さら
に全3 回のシリーズを通して見えてきたロボティクスと服飾の融合による未来のファッシ
ョンを考えてみたい。
【目次】
1．はじめに
2．ロボットスーツの現状
3．ロボティクスを応用した衣服の機能とヒトの能力
4．ロボティクスを応用した衣服の対人安全性
5．安全確保の実例
6．マネキンロボットの現状
7．ロボティクスと服飾の融合
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
セルロース誘導体応用製品の開発・市場動向―食品,建材,一般工業用途―
Product Development and Market Trend of the Application of Cellulose Derivatives
─ Food, Building Materials, General Industry ─
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1．概 要
2．開発動向
2.1 食品分野
2.2 セルロース系プラスチック
2.3 工業分野
2.3.1 添加剤
2.3.2 自動車用エンジン用フィルター
2.3.3 スピーカー用振動板
4,400円
―
【特集】 亜臨界水反応を用いた有価物への転換・回収技術
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
-------------------------------------------------------------------------
吉田弘之/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 特認教授
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理による廃液晶パネルからのインジウム,液晶およびガラスの完全回収
Complete Recovery of Indium, Liquid Crystal and Glass
from LCD Panel Wastes using Sub‒critical Water Technology
-------------------------------------------------------------------------
吉田弘之/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 特認教授
Shamsul Izhar/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 非常勤研究員
柿森伸明/シャープ(株) 環境安全本部 環境技術開発センター 所長
内海康彦/シャープ(株) 環境安全本部 環境技術開発センター 副参事
西尾英一郎/シャープ(株) ソーラーシステム事業本部 主事
液晶パネルからインジウム，液晶および高品質ガラスを同時にそれぞれほぼ100 ％回収
する技術を開発した。液晶パネルを0.1 N NaOH 共存亜臨界水処理すると反応温度140 ～
200 ℃，反応時間5 分で液晶を劣化させることなく95 ％回収することができた。さらに
反応温度が230 ～ 290 ℃でインジウムが多層有機膜に挟まれた状態で100 ％回収でき，同
時に高品質ガラス基板も100 ％回収できた。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水と液晶パネルについて
3．試薬級液晶の亜臨界水処理による劣化の有無の確認
4．液晶パネルから液晶の回収
5．液晶パネルからインジウムおよび液晶の同時回収
6．純ガラスの回収
7．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理によるリサイクル技術の開発と実用化
Development and Utilization of Recycling Technology
by using Sub‒critical Water Treatment
-------------------------------------------------------------------------
田中靖訓/リマテック(株) 取締役 副社長
亜臨界水は通常の水に比べて，「イオン積向上による加水分解能力増大」，「比誘電率低
下による有機物の溶解性向上」といった特徴を有する。当社は亜臨界水処理によるリサイ
クル技術開発を進め，2006 年に商用プラントを建設するに至った。本稿では亜臨界水の
特色を生かしたリサイクル事業と今後の展望について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．事業紹介１（亜臨界水技術による廃溶剤の脱塩素事業）
2.1 亜臨界水中における有機塩素化合物の脱塩素反応
2.2 流体解析を用いた縦型亜臨界水処理装置の開発と脱塩素事業
3．事業紹介２（亜臨界水技術による金属洗浄廃液からの硝酸リサイクル事業）
3.1 亜臨界水中における硝酸塩の遊離硝酸化反応
3.2 亜臨界水技術による硝酸リサイクル事業の実績
4．亜臨界水技術を用いた新事業
4.1 新事業のコンセプト（物理化学処理とバイオテクノロジーの融合）
4.2 亜臨界水処理―メタン醗酵事業の開発
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理による高効率メタン発酵のベンチスケール試験
Bench Scale Test for High Effi ciency Methane Fermentation
with Sub-critical Water Treatment
-------------------------------------------------------------------------
福田誠治/JXエンジニアリング(株) プロジェクト本部 技術部 開発グループ 技師長
長谷川栄一/JXエンジニアリング(株) プロジェクト本部 技術部 開発グループ
グループマネージャー
下水汚泥を対象とした実証設備を下水処理場に設置し，約1 年間の運転により亜臨界水
処理によるメタン発酵効率化の検証を行った。脱水汚泥を亜臨界水処理した液を原料とし
て，メタン発酵を行った。消化槽の滞留時間20 日で，バイオガス発生量の増大を確認す
るとともに長期連続運転の見通しを得ることができた。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水処理技術を用いたメタン発酵
2.1 亜臨界水処理
2.2 亜臨界水処理を前処理に用いたメタン発酵
3．実証試験の概要
3.1 実証試験の目標
3.2 実証試験装置
3.2.1 実証試験装置フロー
3.3 各種測定項目と測定方法
4．実証試験結果
4.1 原料汚泥
4.2 無処理汚泥試験結果
4.3 亜臨界水処理汚泥試験
5．まとめ
-------------------------------------------------------------------------
FRPの亜臨界水リサイクル技術
Recycling Technology of FRP using Sub-critical Water
-------------------------------------------------------------------------
中川尚治/パナソニック(株)エコソリューションズ社 品質・環境革新統括室 参事
FRP（繊維強化プラスチック）は熱硬化性樹脂と無機物の複合材料で浴槽，プレジャー
ボートなどに幅広く使われているが，リサイクルが困難であることが課題である。本稿で
はFRP の熱硬化性樹脂を亜臨界水により，スチレン─フマル酸共重合体（SFC）という
機能性高分子に分解し，それを高機能添加剤として応用できる可能性を見出したので，そ
の概要について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．各種アルコールによるSFC の改質分離・改質と改質SFC の性能・品質評価
3．1‒オクタノールによるSFC の分離・改質プロセスと改質SFC の性能・品質評価
4．亜臨界水分解プロセスのパイロット実証
5．SFC 分離・改質プロセスのパイロット実証と改質SFC の性能・品質評価
6．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水による食品成分の改質
Modifi cation of Food Ingredients by Sub‒critical Water
-------------------------------------------------------------------------
磯部洋祐/(株)J-オイルミルズ 生産戦略部 部長
後藤 勝/(株)J-オイルミルズ スターチ研究所 所長
佐藤俊郎/(株)J-オイルミルズ ファイン研究所 所長
筆者らは，亜臨界水を用いて，食品成分の改質に取り組んでいる。これまで，有機溶媒
や化学薬品もしくは酵素を用いなければできなかった，配糖体の加水分解による脱糖やデ
ンプンの低分子化および立体的構造改変を，水だけを用いて安価に改質して安全な製品を
製造することを可能にした。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水処理による配糖体のアグリコン化
2.1 実験に用いた機器および条件
2.2 大豆サポニンのアグリコン化
2.3 大豆イソフラボンのアグリコン化
2.4 まとめ
3．亜臨界水処理によるデンプンの構造改質
3.1 原料および実験方法
3.2 反応条件の検討
3.3 亜臨界水処理デンプンの性状
3.4 亜臨界水処理の効果
3.5 まとめ
4．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水を利用する架橋高分子の分解資化の試み
The Use of Sub‒critical Water for Eff ective Cleavage of Functionalized
Crosslinked Copolymers
-------------------------------------------------------------------------
高柳弘昭/三菱化学(株) 機能化学本部 イオン交換樹脂事業部
典型的な架橋高分子粒子であるイオン交換樹脂について亜臨界水処理による分解を検討
した。陽イオン交換樹脂はNa 形の処理で官能基であるスルホン酸基が遊離し，炭素分主
体の固形分が得られた。陰イオン交換樹脂ではCl 形または塩化物イオンの存在下の処理
で官能基がメチルアンモニウムイオン類として遊離することが示された。
【目次】
1．はじめに
2．イオン交換樹脂および関連製品
3．強酸性（スルホン酸型）陽イオン交換樹脂の分解
4．陰イオン交換樹脂の分解
4.1 強塩基性陰イオン交換樹脂
4.2 弱塩基性陰イオン交換樹脂
5．処理装置の考え方
-------------------------------------------------------------------------
Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
プラスチックの切削加工の研究― 新しい切削工具動力計―
A Study on Cutting of Plastics― New Tool Dynamometer ―
-------------------------------------------------------------------------
鴨川昭夫/元 (独)理化学研究所 研究員;元 工学院大学・法政大学 非常勤講師
金属切削の研究は古くから行われている。理論と実験的研究に対応して，工作機械も発
達している。これに比較してプラスチックは，射出成形などによって製品が作られている
ために，切削理論と実際の切削技術は今もって進んでいない。その理由は，成型加工を中
心に作られているからである。しかし，現実は直接プラスチックを切削している場合と，
成型後，切削を必要とする場合がある。その意味で筆者は，プラスチックの切削理論と実
験的研究を約53 年間みてきた。その一端について述べる
【目次】
1．プラスチックの切削の必要性
2．新型工具動力計の駆動機構およびその原理
3．ポリアセタール樹脂の切削の基礎実験
4．結 論
-------------------------------------------------------------------------
Series ロボティクスと服飾の融合―未来のファッションを考える―(2)
-------------------------------------------------------------------------
装飾品としてのウェアラブルコンピュータ
Wearable Computers as Fashion
-------------------------------------------------------------------------
谷口和弘/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川 敦/信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城 敏/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
ファッションデザイナーのなかでロボティクスを服飾へ応用しようとする動きがある。
本シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し，そ
の結果を切り口としてロボティクスを応用した新しい服飾およびその機能材料について3
回の連載を通して考えていく。2 回目の今回は「化粧」と「装飾品」について考えていく。
またロボティクスを応用した化粧や装飾品としてウェアラブルコンピュータを紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．化粧と装飾品
3．魅力的な「見た目」
4．ウェアラブルコンピュータ
5． みみスイッチ
6．第二の皮膚としてのロボティクスを応用した服飾
7．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
産業廃棄物系バイオマスのエネルギー利用動向
Trend in Energy Use of Biomass in Industrial Waste
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1．概 要
1.1 メタノール合成
1.2 DME（ジメチルエーテル）合成
2．開発動向
3．市場・用途動向
4．業界・企業動向
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
-------------------------------------------------------------------------
吉田弘之/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 特認教授
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理による廃液晶パネルからのインジウム,液晶およびガラスの完全回収
Complete Recovery of Indium, Liquid Crystal and Glass
from LCD Panel Wastes using Sub‒critical Water Technology
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吉田弘之/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 特認教授
Shamsul Izhar/大阪府立大学 21世紀科学研究機構 非常勤研究員
柿森伸明/シャープ(株) 環境安全本部 環境技術開発センター 所長
内海康彦/シャープ(株) 環境安全本部 環境技術開発センター 副参事
西尾英一郎/シャープ(株) ソーラーシステム事業本部 主事
液晶パネルからインジウム，液晶および高品質ガラスを同時にそれぞれほぼ100 ％回収
する技術を開発した。液晶パネルを0.1 N NaOH 共存亜臨界水処理すると反応温度140 ～
200 ℃，反応時間5 分で液晶を劣化させることなく95 ％回収することができた。さらに
反応温度が230 ～ 290 ℃でインジウムが多層有機膜に挟まれた状態で100 ％回収でき，同
時に高品質ガラス基板も100 ％回収できた。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水と液晶パネルについて
3．試薬級液晶の亜臨界水処理による劣化の有無の確認
4．液晶パネルから液晶の回収
5．液晶パネルからインジウムおよび液晶の同時回収
6．純ガラスの回収
7．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理によるリサイクル技術の開発と実用化
Development and Utilization of Recycling Technology
by using Sub‒critical Water Treatment
-------------------------------------------------------------------------
田中靖訓/リマテック(株) 取締役 副社長
亜臨界水は通常の水に比べて，「イオン積向上による加水分解能力増大」，「比誘電率低
下による有機物の溶解性向上」といった特徴を有する。当社は亜臨界水処理によるリサイ
クル技術開発を進め，2006 年に商用プラントを建設するに至った。本稿では亜臨界水の
特色を生かしたリサイクル事業と今後の展望について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．事業紹介１（亜臨界水技術による廃溶剤の脱塩素事業）
2.1 亜臨界水中における有機塩素化合物の脱塩素反応
2.2 流体解析を用いた縦型亜臨界水処理装置の開発と脱塩素事業
3．事業紹介２（亜臨界水技術による金属洗浄廃液からの硝酸リサイクル事業）
3.1 亜臨界水中における硝酸塩の遊離硝酸化反応
3.2 亜臨界水技術による硝酸リサイクル事業の実績
4．亜臨界水技術を用いた新事業
4.1 新事業のコンセプト（物理化学処理とバイオテクノロジーの融合）
4.2 亜臨界水処理―メタン醗酵事業の開発
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水処理による高効率メタン発酵のベンチスケール試験
Bench Scale Test for High Effi ciency Methane Fermentation
with Sub-critical Water Treatment
-------------------------------------------------------------------------
福田誠治/JXエンジニアリング(株) プロジェクト本部 技術部 開発グループ 技師長
長谷川栄一/JXエンジニアリング(株) プロジェクト本部 技術部 開発グループ
グループマネージャー
下水汚泥を対象とした実証設備を下水処理場に設置し，約1 年間の運転により亜臨界水
処理によるメタン発酵効率化の検証を行った。脱水汚泥を亜臨界水処理した液を原料とし
て，メタン発酵を行った。消化槽の滞留時間20 日で，バイオガス発生量の増大を確認す
るとともに長期連続運転の見通しを得ることができた。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水処理技術を用いたメタン発酵
2.1 亜臨界水処理
2.2 亜臨界水処理を前処理に用いたメタン発酵
3．実証試験の概要
3.1 実証試験の目標
3.2 実証試験装置
3.2.1 実証試験装置フロー
3.3 各種測定項目と測定方法
4．実証試験結果
4.1 原料汚泥
4.2 無処理汚泥試験結果
4.3 亜臨界水処理汚泥試験
5．まとめ
-------------------------------------------------------------------------
FRPの亜臨界水リサイクル技術
Recycling Technology of FRP using Sub-critical Water
-------------------------------------------------------------------------
中川尚治/パナソニック(株)エコソリューションズ社 品質・環境革新統括室 参事
FRP（繊維強化プラスチック）は熱硬化性樹脂と無機物の複合材料で浴槽，プレジャー
ボートなどに幅広く使われているが，リサイクルが困難であることが課題である。本稿で
はFRP の熱硬化性樹脂を亜臨界水により，スチレン─フマル酸共重合体（SFC）という
機能性高分子に分解し，それを高機能添加剤として応用できる可能性を見出したので，そ
の概要について紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．各種アルコールによるSFC の改質分離・改質と改質SFC の性能・品質評価
3．1‒オクタノールによるSFC の分離・改質プロセスと改質SFC の性能・品質評価
4．亜臨界水分解プロセスのパイロット実証
5．SFC 分離・改質プロセスのパイロット実証と改質SFC の性能・品質評価
6．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水による食品成分の改質
Modifi cation of Food Ingredients by Sub‒critical Water
-------------------------------------------------------------------------
磯部洋祐/(株)J-オイルミルズ 生産戦略部 部長
後藤 勝/(株)J-オイルミルズ スターチ研究所 所長
佐藤俊郎/(株)J-オイルミルズ ファイン研究所 所長
筆者らは，亜臨界水を用いて，食品成分の改質に取り組んでいる。これまで，有機溶媒
や化学薬品もしくは酵素を用いなければできなかった，配糖体の加水分解による脱糖やデ
ンプンの低分子化および立体的構造改変を，水だけを用いて安価に改質して安全な製品を
製造することを可能にした。
【目次】
1．はじめに
2．亜臨界水処理による配糖体のアグリコン化
2.1 実験に用いた機器および条件
2.2 大豆サポニンのアグリコン化
2.3 大豆イソフラボンのアグリコン化
2.4 まとめ
3．亜臨界水処理によるデンプンの構造改質
3.1 原料および実験方法
3.2 反応条件の検討
3.3 亜臨界水処理デンプンの性状
3.4 亜臨界水処理の効果
3.5 まとめ
4．おわりに
-------------------------------------------------------------------------
亜臨界水を利用する架橋高分子の分解資化の試み
The Use of Sub‒critical Water for Eff ective Cleavage of Functionalized
Crosslinked Copolymers
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高柳弘昭/三菱化学(株) 機能化学本部 イオン交換樹脂事業部
典型的な架橋高分子粒子であるイオン交換樹脂について亜臨界水処理による分解を検討
した。陽イオン交換樹脂はNa 形の処理で官能基であるスルホン酸基が遊離し，炭素分主
体の固形分が得られた。陰イオン交換樹脂ではCl 形または塩化物イオンの存在下の処理
で官能基がメチルアンモニウムイオン類として遊離することが示された。
【目次】
1．はじめに
2．イオン交換樹脂および関連製品
3．強酸性（スルホン酸型）陽イオン交換樹脂の分解
4．陰イオン交換樹脂の分解
4.1 強塩基性陰イオン交換樹脂
4.2 弱塩基性陰イオン交換樹脂
5．処理装置の考え方
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Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
プラスチックの切削加工の研究― 新しい切削工具動力計―
A Study on Cutting of Plastics― New Tool Dynamometer ―
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鴨川昭夫/元 (独)理化学研究所 研究員;元 工学院大学・法政大学 非常勤講師
金属切削の研究は古くから行われている。理論と実験的研究に対応して，工作機械も発
達している。これに比較してプラスチックは，射出成形などによって製品が作られている
ために，切削理論と実際の切削技術は今もって進んでいない。その理由は，成型加工を中
心に作られているからである。しかし，現実は直接プラスチックを切削している場合と，
成型後，切削を必要とする場合がある。その意味で筆者は，プラスチックの切削理論と実
験的研究を約53 年間みてきた。その一端について述べる
【目次】
1．プラスチックの切削の必要性
2．新型工具動力計の駆動機構およびその原理
3．ポリアセタール樹脂の切削の基礎実験
4．結 論
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Series ロボティクスと服飾の融合―未来のファッションを考える―(2)
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装飾品としてのウェアラブルコンピュータ
Wearable Computers as Fashion
-------------------------------------------------------------------------
谷口和弘/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川 敦/信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城 敏/広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
ファッションデザイナーのなかでロボティクスを服飾へ応用しようとする動きがある。
本シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し，そ
の結果を切り口としてロボティクスを応用した新しい服飾およびその機能材料について3
回の連載を通して考えていく。2 回目の今回は「化粧」と「装飾品」について考えていく。
またロボティクスを応用した化粧や装飾品としてウェアラブルコンピュータを紹介する。
【目次】
1．はじめに
2．化粧と装飾品
3．魅力的な「見た目」
4．ウェアラブルコンピュータ
5． みみスイッチ
6．第二の皮膚としてのロボティクスを応用した服飾
7．おわりに
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機能材料マーケットデータ
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産業廃棄物系バイオマスのエネルギー利用動向
Trend in Energy Use of Biomass in Industrial Waste
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1．概 要
1.1 メタノール合成
1.2 DME（ジメチルエーテル）合成
2．開発動向
3．市場・用途動向
4．業界・企業動向
4,400円
―
【特集】 窒化ガリウムの最新展開
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特集にあたって
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川上養一 京都大学 大学院工学研究科 電子工学専攻 教授
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GaN基板上高出力InGaN LEDの開発
Study of High Power InGaN LED on GaN Substrate
-------------------------------------------------------------------------
横川俊哉 パナソニック㈱ デバイス・システム研究センター グループマネージャー
エネルギー使用量の削減や環境負荷低減が世の中の潮流となるなか,省エネで長寿命であるLED(Light Emitting Diode)照明機器の普及が急速に進展しつつある。この要望にこたえるべく,当社はその基幹部品である高効率,GaN基板上の高出力InGaN LEDの開発を行っている。特にm面GaN基板上の高品質InGaN結晶成長技術と低抵抗電極技術を駆使して,1Aで1.23Wを示す高出力LEDを実現した。c面のLEDでの顕著なドループによる効率低下は,m面GaN-LEDでは抑えられ,駆動電流密度500A/cm2においても外部量子効率の低下は約20%にとどまり,低ドループ特性を実現した。
【目次】
1.はじめに
2.m面GaNの要素技術
2.1 高品質InGaN結晶成長技術
2.2 低抵抗p型電極技術
3.高出力LED特性
3.1 低ドループ特性
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
Naフラックス法によるGaN基板作製技術
Growth of GaN Substrate by Na Flux Method
-------------------------------------------------------------------------
森勇介 大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授
Naフラックス法は,Na/Ga溶液中に窒素を溶解させ,GaNを析出させる方法である。HVPE種基板上には2～4インチ径の大口径GaN結晶が,微小種結晶上には転位が観測されない高品質GaN結晶の育成が可能である。現在,高品質大口径化実現に向けて,複数の結晶を合体させる新規結晶育成技術の研究開発が進められている。
【目次】
1.はじめに
2.Naフラックス法によるGaN結晶育成技術
2.1 板状種結晶上のGaN結晶育成技術
2.2 微小種結晶上のGaN結晶育成技術
2.3 将来展望
3.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
有機金属気相成長装置の現状と展望
Present Status and Future Prospect of MOCVD Equipment
-------------------------------------------------------------------------
松本 功 大陽日酸イー・エム・シー㈱ 代表取締役社長
有機金属気相成長(MOCVD)装置のコンセプトを紹介し,窒化物半導体の大口径基板上へのヘテロエピタキシーにおける課題を解説する。生産性向上には成長速度の高速化とデバイス構造の簡略化が重要である。生産性と成長速度の関係についてLEDとSi基板上の電子デバイスを例に解説する。最後に装置スケールアップの今後の動向について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.LEDのスループットと成長速度
3.大口径Si基板上への成長
4.スケールアップの展望
-------------------------------------------------------------------------
GaN基板作製技術の開発 ―結晶欠陥およびひずみ低減技術―
Development of GaN Substrate Fabrication Technology ― Control of Dislocation and Strain ―
-------------------------------------------------------------------------
碓井彰 古河機械金属㈱ 研究開発本部 ナイトライド事業室 室長
GaN系レーザやパワー電子デバイスなどに用いられるGaN基板をHVPE法により作製している。この基板上に作製する光,電子デバイスの性能向上のためにはGaN基板の転位およびひずみを大幅に低減することが必要である。ここでは,GaN結晶成長の初期段階の工夫によりこれらを制御できる技術について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.HVPE法によるGaN結晶の作製
2.1 HVPE成長反応
2.2 FIELO法による転位削減
2.3 r-FIELO法による転位削減
3.GaN結晶のひずみ評価
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
半極性GaN基板上への純緑色半導体レーザの開発
Development of True Green Semiconductor Laser Diodes Fabricated on Semipolar GaN Substrates
-------------------------------------------------------------------------
中村孝夫 住友電気工業㈱ 半導体技術研究所 光半導体技術研究部 部長
小型レーザディスプレイ用の光源として,緑色半導体レーザの実用化が期待されている。筆者らはGaN系半導体レーザの長波化の課題を解決するために,新規に半極性{2021}面を見出し,純緑色領域でのレーザ発振を実現した。本稿では{2021} 面発光層の優位性と,レーザ特性を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.GaN系緑色半導体レーザの課題
3.緑色レーザ実現へのアプローチ
4.半極性{2021}面上緑色発光層の優位性
5.半極性{2021}面上緑色レーザの特性
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
マスタ・スレーブロボットで”傷が見えない”手術を応援―内視鏡手術の操作で単孔式内視鏡手術を実現するシステム―
A Master-slave Robot for Supporting “Scarless” Surgery ― Performing Single-incision Laparoscopic Surgery with Laparoscopic Techniques―
-------------------------------------------------------------------------
堀瀬友貴 大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 日本学術振興会特別研究員
西川 敦 信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
谷口和弘 広島市立大学 大学院情報科学研究科 システム工学専攻 講師
宮崎文夫 大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 教授
「傷が見えない」手術として注目を浴びている単孔式内視鏡手術は,一方で手術操作がたいへん困難であるため医師に大きな負担を与えている。本稿では,医師の負担軽減のための1 つの解決方法として,筆者らが開発した手術支援ロボットシステム―従来の内視鏡手術と同じ操作感覚で単孔式内視鏡手術が行える―について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コンセプト―内視鏡手術と同じ感覚で手術器具を操作するだけで単孔式内視鏡手術ができる―
3.マスタ・スレーブロボットシステムの構成
3.1 マスタ側
3.2 スレーブ側
4.マスタ―スレーブの対応関係
5.マスタからスレーブへの情報変換
6.システムの評価実験―物体移動タスク―
6.1 3つの操作条件
6.2 物体移動タスク
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Series ロボティクスと服飾の融合― 未来のファッションを考える―(1)
-------------------------------------------------------------------------
ヒトはだから服を着るのです ―動物行動学の観点から―
Therefore Humans wear Dress
-------------------------------------------------------------------------
谷口和弘 広島市立大学 大学院情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川敦 信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城敏 広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
服飾にロボティクスを応用すると「おもしろい」。たとえばドレスやピアスが光ったり,音を出したり,変形したりできるようになる。これらの夢のような未来の服飾にはセンサやアクチュエータなどの能動的な材料と繊維などの受動的な材料を合成した新たな「機能材料」が必要である。本シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し,その結果を切り口にしてロボティクスを応用した未来の服飾およびその機能材料について考えていく。
【目次】
1.はじめに
2.生物としてのヒトは何のために生きているのか?
3.ヒトはなぜ衣服を着たのか?
4.機能材料に求められる機能
5.服飾とロボティクス
6.e-テキスタイル
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
水処理用分離膜・ろ過膜の市場動向
Market Trend of Separation Membrane and Filtration Film for Water Treatment
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
1.1 MF膜(Micro Filtration Membrane:精密ろ過膜)
1.2 UF膜(Ultra Filtration Membrane:限外ろ過膜)
1.3 NF膜(Nano Filtration Membrane:ナノろ過膜)
1.4 RO膜(Reverse Osmosis Membrane : 逆浸透膜)
2.市場動向
3.開発動向
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特集にあたって
-------------------------------------------------------------------------
川上養一 京都大学 大学院工学研究科 電子工学専攻 教授
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GaN基板上高出力InGaN LEDの開発
Study of High Power InGaN LED on GaN Substrate
-------------------------------------------------------------------------
横川俊哉 パナソニック㈱ デバイス・システム研究センター グループマネージャー
エネルギー使用量の削減や環境負荷低減が世の中の潮流となるなか,省エネで長寿命であるLED(Light Emitting Diode)照明機器の普及が急速に進展しつつある。この要望にこたえるべく,当社はその基幹部品である高効率,GaN基板上の高出力InGaN LEDの開発を行っている。特にm面GaN基板上の高品質InGaN結晶成長技術と低抵抗電極技術を駆使して,1Aで1.23Wを示す高出力LEDを実現した。c面のLEDでの顕著なドループによる効率低下は,m面GaN-LEDでは抑えられ,駆動電流密度500A/cm2においても外部量子効率の低下は約20%にとどまり,低ドループ特性を実現した。
【目次】
1.はじめに
2.m面GaNの要素技術
2.1 高品質InGaN結晶成長技術
2.2 低抵抗p型電極技術
3.高出力LED特性
3.1 低ドループ特性
4.まとめ
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Naフラックス法によるGaN基板作製技術
Growth of GaN Substrate by Na Flux Method
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森勇介 大阪大学 大学院工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授
Naフラックス法は,Na/Ga溶液中に窒素を溶解させ,GaNを析出させる方法である。HVPE種基板上には2～4インチ径の大口径GaN結晶が,微小種結晶上には転位が観測されない高品質GaN結晶の育成が可能である。現在,高品質大口径化実現に向けて,複数の結晶を合体させる新規結晶育成技術の研究開発が進められている。
【目次】
1.はじめに
2.Naフラックス法によるGaN結晶育成技術
2.1 板状種結晶上のGaN結晶育成技術
2.2 微小種結晶上のGaN結晶育成技術
2.3 将来展望
3.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
有機金属気相成長装置の現状と展望
Present Status and Future Prospect of MOCVD Equipment
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松本 功 大陽日酸イー・エム・シー㈱ 代表取締役社長
有機金属気相成長(MOCVD)装置のコンセプトを紹介し,窒化物半導体の大口径基板上へのヘテロエピタキシーにおける課題を解説する。生産性向上には成長速度の高速化とデバイス構造の簡略化が重要である。生産性と成長速度の関係についてLEDとSi基板上の電子デバイスを例に解説する。最後に装置スケールアップの今後の動向について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.LEDのスループットと成長速度
3.大口径Si基板上への成長
4.スケールアップの展望
-------------------------------------------------------------------------
GaN基板作製技術の開発 ―結晶欠陥およびひずみ低減技術―
Development of GaN Substrate Fabrication Technology ― Control of Dislocation and Strain ―
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碓井彰 古河機械金属㈱ 研究開発本部 ナイトライド事業室 室長
GaN系レーザやパワー電子デバイスなどに用いられるGaN基板をHVPE法により作製している。この基板上に作製する光,電子デバイスの性能向上のためにはGaN基板の転位およびひずみを大幅に低減することが必要である。ここでは,GaN結晶成長の初期段階の工夫によりこれらを制御できる技術について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.HVPE法によるGaN結晶の作製
2.1 HVPE成長反応
2.2 FIELO法による転位削減
2.3 r-FIELO法による転位削減
3.GaN結晶のひずみ評価
4.まとめ
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半極性GaN基板上への純緑色半導体レーザの開発
Development of True Green Semiconductor Laser Diodes Fabricated on Semipolar GaN Substrates
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中村孝夫 住友電気工業㈱ 半導体技術研究所 光半導体技術研究部 部長
小型レーザディスプレイ用の光源として,緑色半導体レーザの実用化が期待されている。筆者らはGaN系半導体レーザの長波化の課題を解決するために,新規に半極性{2021}面を見出し,純緑色領域でのレーザ発振を実現した。本稿では{2021} 面発光層の優位性と,レーザ特性を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.GaN系緑色半導体レーザの課題
3.緑色レーザ実現へのアプローチ
4.半極性{2021}面上緑色発光層の優位性
5.半極性{2021}面上緑色レーザの特性
6.おわりに
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Material Report―R&D―
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マスタ・スレーブロボットで”傷が見えない”手術を応援―内視鏡手術の操作で単孔式内視鏡手術を実現するシステム―
A Master-slave Robot for Supporting “Scarless” Surgery ― Performing Single-incision Laparoscopic Surgery with Laparoscopic Techniques―
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堀瀬友貴 大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 日本学術振興会特別研究員
西川 敦 信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
谷口和弘 広島市立大学 大学院情報科学研究科 システム工学専攻 講師
宮崎文夫 大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 教授
「傷が見えない」手術として注目を浴びている単孔式内視鏡手術は,一方で手術操作がたいへん困難であるため医師に大きな負担を与えている。本稿では,医師の負担軽減のための1 つの解決方法として,筆者らが開発した手術支援ロボットシステム―従来の内視鏡手術と同じ操作感覚で単孔式内視鏡手術が行える―について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コンセプト―内視鏡手術と同じ感覚で手術器具を操作するだけで単孔式内視鏡手術ができる―
3.マスタ・スレーブロボットシステムの構成
3.1 マスタ側
3.2 スレーブ側
4.マスタ―スレーブの対応関係
5.マスタからスレーブへの情報変換
6.システムの評価実験―物体移動タスク―
6.1 3つの操作条件
6.2 物体移動タスク
7.おわりに
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Series ロボティクスと服飾の融合― 未来のファッションを考える―(1)
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ヒトはだから服を着るのです ―動物行動学の観点から―
Therefore Humans wear Dress
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谷口和弘 広島市立大学 大学院情報科学研究科 システム工学専攻 講師
西川敦 信州大学 繊維学部 機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程 教授
岩城敏 広島市立大学 大学院 情報科学研究科 システム工学専攻 教授
服飾にロボティクスを応用すると「おもしろい」。たとえばドレスやピアスが光ったり,音を出したり,変形したりできるようになる。これらの夢のような未来の服飾にはセンサやアクチュエータなどの能動的な材料と繊維などの受動的な材料を合成した新たな「機能材料」が必要である。本シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し,その結果を切り口にしてロボティクスを応用した未来の服飾およびその機能材料について考えていく。
【目次】
1.はじめに
2.生物としてのヒトは何のために生きているのか?
3.ヒトはなぜ衣服を着たのか?
4.機能材料に求められる機能
5.服飾とロボティクス
6.e-テキスタイル
7.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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水処理用分離膜・ろ過膜の市場動向
Market Trend of Separation Membrane and Filtration Film for Water Treatment
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【目次】
1.概要
1.1 MF膜(Micro Filtration Membrane:精密ろ過膜)
1.2 UF膜(Ultra Filtration Membrane:限外ろ過膜)
1.3 NF膜(Nano Filtration Membrane:ナノろ過膜)
1.4 RO膜(Reverse Osmosis Membrane : 逆浸透膜)
2.市場動向
3.開発動向
4,400円
―
【特集】 建築・構造物を守る機能材料
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新しい鉄系および銅系超弾性合金の開発
Development of New Fe- and Cu-Based Superelastic Alloys
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大森俊洋 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 助教
荒木慶一 京都大学 大学院 工学研究科 建築学専攻 准教授
須藤祐司 東北大学 大学院 工学研究科 知能デバイス材料学専攻 准教授
石田清仁 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 名誉教授
貝沼亮介 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 教授
超弾性合金は大きな変形に対し原点復元能を有し,制震ダンパーなど,建築・土木分野での研究も盛んに行われるようになってきた。最近見出した鉄および銅合金は加工性に優れ,建築・土木分野における超弾性合金の利用可能性を大きく広げることが期待できる。本稿では,新しい鉄および銅系超弾性合金の材料特性と建築・土木部材としての応用可能性について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.鉄系超弾性合金
2.1 Fe-Mn-Al-Ni合金のマルテンサイト変態
2.2 Fe-Mn-Al-Ni合金の超弾性特性
3.銅系超弾性合金
3.1 高加工性Cu-Al-Mn合金の合金設計
3.2 Cu-Al-Mn合金の超弾性特性
4.制震部材開発に向けた評価
5.おわりに
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22世紀の建築は化学からはじまる―CO2で固まる砂の構造体の開発―
22-century Architecture begins by Chemical ― The Development of the Structure of Sand Solidifi ed by CO2―
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今川憲英 東京電機大学 教授;㈱TIS & PARTNERS CEO/iCO2 Lab. CEO
人類は鉄を手にして以来,CO2を排出して建築をつくり続けてきた。しかし,自然界の原理を利用した建築をつくることで,これに少しずつストップをかけることができる。本稿は,コンクリートを使用した建築の実例を通して得た知見から,コンクリートに代わる素材として開発に至った,CO2エコストラクチャーについて紹介する。
【目次】
1.新素材開発の背景
1.1 建築の4大素材
1.2 4大素材の構造的特質
1.3 長寿命建築の実現に向けて
2.鉄筋コンクリート構造の特徴
2.1 コンクリート素材の長所・短所
2.2 鉄とコンクリートの相互補強のハイブリッドにも6つの弱点が!
3.CO2エコストラクチャー開発のコンセプト
3.1 CO2エコストラクチャー実現に至る課題
4.CO2エコストラクチャーの特徴
4.1 CO2エコストラクチャーの化学式と機械的性質
4.2 CO2エコストラクチャーの構造的可能性
5.CO2エコストラクチャーの展望
5.1 一夜城プロジェクトUIA2011 TOKYOチルドレンズガーデン
5.2 CO2エコストラクチャー既存ユニットの再使用プロジェクト
5.3 建築原理を体感する遊具のプロジェクト
5.4 沈下地盤復旧プロジェクト
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
建築免震災用積層ゴムの開発
Development of Seismic Isolation Rubber Bearings for Buildings
-------------------------------------------------------------------------
鈴木重信 ㈱ブリヂストン インフラ資材開発部長
建物の免震用積層ゴムとして,新規に開発した2種類の積層ゴムについて概要を説明する。その一つは,減衰性を高めながら,繰り返し変形や温度による特性変化を極力小さく抑えた新高減衰ゴム系積層ゴムであり,もう一つは,鉛プラグでなく,高粘性材料に鉄粉を高充填に混合したプラグを用いたハイブリッドプラグ挿入型積層ゴムである。
【目次】
1.はじめに
2.免震構造と積層ゴム
2.1 免震構造
2.2 積層ゴム
3.新高減衰ゴム系積層ゴム
4.ハイブリッドプラグ挿入型積層ゴム
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
超高強度コンクリートの開発と適用
Development and Application of High Strength Concrete
-------------------------------------------------------------------------
陣内浩 大成建設㈱ 技術センター 建築構工法研究室 主席研究員
我が国では,一般的なコンクリートの5～10倍の圧縮強度をもつ超高強度コンクリートの開発が進み,実際の建物への適用例も増加している。本稿では,このような超高強度コンクリートを利用するメリットやコンクリートを超高強度化する手法について述べるとともに,最新の適用例について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.超高強度コンクリートを利用するメリット
3.コンクリートを超高強度化する手法
4.超高強度コンクリートの最新の適用事例
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
大型構造物の損傷を感知する「光るセラミックス」の開発
Elastico-Luminescence Ceramics for Structural Health Diagnosis
-------------------------------------------------------------------------
徐超男 (独)産業技術総合研究所 生産計測技術研究センター 応力発光技術チーム 研究チーム長
微弱な力にも敏感に応じて強い光を繰り返し放出する「応力発光」セラミックスを開発した。構造体表面にこの光る微粒子を分散塗付して発光を調べれば,その面分布から構造体の動的な応力分布が可視化され,表面はもとより内部に存在する構造欠陥,亀裂,破壊の現状や進行方向を瞬時に把握することができる。目に見えないマイクロ亀裂の検出から,橋梁の揺れや毀損部位の診断にも適用できる。
【目次】
1.はじめに
2.力を感知して光る「応力発光セラミックス」
2.1 応力発光とは
2.2 応力発光セラミックス材料
2.3 応力やひずみを感知する「応力発光」センサ
3.応力発光を用いた応力・ひずみ分布の可視化
4.構造物の損傷診断
4.1 金属疲労亀裂の可視化と診断
4.2 配管内の損傷とその危険レベルの可視化
4.3 鉄筋コンクリートのひび割れの可視化と損傷度診断
4.4 供用中の橋梁のモニタリング例
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report―R&D―
-------------------------------------------------------------------------
マイクロ・ナノスプリング材料の創製と機能発現
Properties and Potential Applications of the Micro/Nano-Spring Multifunctional Materials
-------------------------------------------------------------------------
陳秀琴 東京理科大学 理工学部 工業化学科 特別研究員
楊少明 東京理科大学 理工学部 工業化学科 特別研究員
酒井秀樹 東京理科大学 理工学部 工業化学科 教授
阿部正彦 東京理科大学 理工学部 工業化学科 教授
マイクロ・ナノサイズのスプリング/コイルは,3D-へリカル/らせん構造の特異的形態をもち,マイクロデバイス,エネルギー変換材,エネルギー貯蔵材,電磁波吸収材,触覚センサ,アクチュエータ,触媒担体,生体活性化材,電極材など幅広い応用が期待できる革新的新素材である。本稿では,この究極の高度機能性材料の創製,特性および応用の最新動向をレビューする。
【目次】
1.はじめに
2.CMS の合成方法
2.1 カーボン材CMSの合成方法
2.2 そのほかのCMS合成方法
3.CMS単体の物性
3.1 機械特性
3.2 電磁気特性
4.バルク体の特性と応用
4.1 バルク体の燃料電池,エネルギー貯蔵への応用
4.2 バルク体の電磁波吸収特性
4.3 バルク体の生体への応用
4.4 複合材料としての機能と応用
4.4.1 電磁波吸収材
4.4.2 触覚・近接センサ素子
5.これまでの日本と全世界におけるCMS研究の歩み
6.むすび─日本における優位性と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
有機材料を使用した高性能CMOS の開発
High-performance CMOS Inverters using Solution-crystalized Organic Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
竹谷純一 大阪大学 産業科学研究所 教授
添田淳史 大阪大学 産業科学研究所
最近,簡便な塗布法によって移動度が10cm2/Vs を超える高性能のp型有機トランジスタが得られるようになり,低コスト・フレキシブルで,かつ,これまでより格段に高性能のエレクトロニクス素子開発への期待が高まっている。本研究では,新たにn型有機半導体を塗布して結晶化させるプロセスを開発し,p型デバイスと組み合わせてCMOSインバーターを駆動した。
【目次】
1.はじめに
2.有機電界効果トランジスタの動作機構
3.p型トランジスタとn型トランジスタ
4.塗布法によるPDIF-CN2単結晶n型トランジスタの作製と評価
5.CMOSインバーターの作製と特性評価
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (3)
-------------------------------------------------------------------------
光散乱の理論を用いた生体組織の光学特性値の算出
Determination of the Scattering Properties of Biological Tissues by Scattering Theory
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男 大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授
本多典広 大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻
Steven L.Jacques Oregon Health & Science University Departments of Biomedical Engineering and Dermatology Professor
ミー理論を用いた生体組織の光の散乱特性の評価法について述べる。ミー理論とは,任意の大きさの球形の粒子による,光の散乱の強度分布に対する解を得るための理論である。ミー理論を用いて算出した散乱係数μsや異方性因子gから,生体軟組織,および微細構造の換算散乱係数μs’を近似的に算出する方法を述べる。
【目次】
1.ミー理論の概要
2.生体軟組織による光散乱
3.生体の繊維構造による光散乱
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
プロジェクター用波長変換デバイス
Market Trend of Wavelength Conversion Device for Projector
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
3.企業動向
4.開発動向
-------------------------------------------------------------------------
新しい鉄系および銅系超弾性合金の開発
Development of New Fe- and Cu-Based Superelastic Alloys
-------------------------------------------------------------------------
大森俊洋 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 助教
荒木慶一 京都大学 大学院 工学研究科 建築学専攻 准教授
須藤祐司 東北大学 大学院 工学研究科 知能デバイス材料学専攻 准教授
石田清仁 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 名誉教授
貝沼亮介 東北大学 大学院 工学研究科 金属フロンティア工学専攻 教授
超弾性合金は大きな変形に対し原点復元能を有し,制震ダンパーなど,建築・土木分野での研究も盛んに行われるようになってきた。最近見出した鉄および銅合金は加工性に優れ,建築・土木分野における超弾性合金の利用可能性を大きく広げることが期待できる。本稿では,新しい鉄および銅系超弾性合金の材料特性と建築・土木部材としての応用可能性について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.鉄系超弾性合金
2.1 Fe-Mn-Al-Ni合金のマルテンサイト変態
2.2 Fe-Mn-Al-Ni合金の超弾性特性
3.銅系超弾性合金
3.1 高加工性Cu-Al-Mn合金の合金設計
3.2 Cu-Al-Mn合金の超弾性特性
4.制震部材開発に向けた評価
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
22世紀の建築は化学からはじまる―CO2で固まる砂の構造体の開発―
22-century Architecture begins by Chemical ― The Development of the Structure of Sand Solidifi ed by CO2―
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今川憲英 東京電機大学 教授;㈱TIS & PARTNERS CEO/iCO2 Lab. CEO
人類は鉄を手にして以来,CO2を排出して建築をつくり続けてきた。しかし,自然界の原理を利用した建築をつくることで,これに少しずつストップをかけることができる。本稿は,コンクリートを使用した建築の実例を通して得た知見から,コンクリートに代わる素材として開発に至った,CO2エコストラクチャーについて紹介する。
【目次】
1.新素材開発の背景
1.1 建築の4大素材
1.2 4大素材の構造的特質
1.3 長寿命建築の実現に向けて
2.鉄筋コンクリート構造の特徴
2.1 コンクリート素材の長所・短所
2.2 鉄とコンクリートの相互補強のハイブリッドにも6つの弱点が!
3.CO2エコストラクチャー開発のコンセプト
3.1 CO2エコストラクチャー実現に至る課題
4.CO2エコストラクチャーの特徴
4.1 CO2エコストラクチャーの化学式と機械的性質
4.2 CO2エコストラクチャーの構造的可能性
5.CO2エコストラクチャーの展望
5.1 一夜城プロジェクトUIA2011 TOKYOチルドレンズガーデン
5.2 CO2エコストラクチャー既存ユニットの再使用プロジェクト
5.3 建築原理を体感する遊具のプロジェクト
5.4 沈下地盤復旧プロジェクト
6.まとめ
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建築免震災用積層ゴムの開発
Development of Seismic Isolation Rubber Bearings for Buildings
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鈴木重信 ㈱ブリヂストン インフラ資材開発部長
建物の免震用積層ゴムとして,新規に開発した2種類の積層ゴムについて概要を説明する。その一つは,減衰性を高めながら,繰り返し変形や温度による特性変化を極力小さく抑えた新高減衰ゴム系積層ゴムであり,もう一つは,鉛プラグでなく,高粘性材料に鉄粉を高充填に混合したプラグを用いたハイブリッドプラグ挿入型積層ゴムである。
【目次】
1.はじめに
2.免震構造と積層ゴム
2.1 免震構造
2.2 積層ゴム
3.新高減衰ゴム系積層ゴム
4.ハイブリッドプラグ挿入型積層ゴム
5.おわりに
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超高強度コンクリートの開発と適用
Development and Application of High Strength Concrete
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陣内浩 大成建設㈱ 技術センター 建築構工法研究室 主席研究員
我が国では,一般的なコンクリートの5～10倍の圧縮強度をもつ超高強度コンクリートの開発が進み,実際の建物への適用例も増加している。本稿では,このような超高強度コンクリートを利用するメリットやコンクリートを超高強度化する手法について述べるとともに,最新の適用例について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.超高強度コンクリートを利用するメリット
3.コンクリートを超高強度化する手法
4.超高強度コンクリートの最新の適用事例
5.まとめ
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大型構造物の損傷を感知する「光るセラミックス」の開発
Elastico-Luminescence Ceramics for Structural Health Diagnosis
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徐超男 (独)産業技術総合研究所 生産計測技術研究センター 応力発光技術チーム 研究チーム長
微弱な力にも敏感に応じて強い光を繰り返し放出する「応力発光」セラミックスを開発した。構造体表面にこの光る微粒子を分散塗付して発光を調べれば,その面分布から構造体の動的な応力分布が可視化され,表面はもとより内部に存在する構造欠陥,亀裂,破壊の現状や進行方向を瞬時に把握することができる。目に見えないマイクロ亀裂の検出から,橋梁の揺れや毀損部位の診断にも適用できる。
【目次】
1.はじめに
2.力を感知して光る「応力発光セラミックス」
2.1 応力発光とは
2.2 応力発光セラミックス材料
2.3 応力やひずみを感知する「応力発光」センサ
3.応力発光を用いた応力・ひずみ分布の可視化
4.構造物の損傷診断
4.1 金属疲労亀裂の可視化と診断
4.2 配管内の損傷とその危険レベルの可視化
4.3 鉄筋コンクリートのひび割れの可視化と損傷度診断
4.4 供用中の橋梁のモニタリング例
5.おわりに
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Material Report―R&D―
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マイクロ・ナノスプリング材料の創製と機能発現
Properties and Potential Applications of the Micro/Nano-Spring Multifunctional Materials
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陳秀琴 東京理科大学 理工学部 工業化学科 特別研究員
楊少明 東京理科大学 理工学部 工業化学科 特別研究員
酒井秀樹 東京理科大学 理工学部 工業化学科 教授
阿部正彦 東京理科大学 理工学部 工業化学科 教授
マイクロ・ナノサイズのスプリング/コイルは,3D-へリカル/らせん構造の特異的形態をもち,マイクロデバイス,エネルギー変換材,エネルギー貯蔵材,電磁波吸収材,触覚センサ,アクチュエータ,触媒担体,生体活性化材,電極材など幅広い応用が期待できる革新的新素材である。本稿では,この究極の高度機能性材料の創製,特性および応用の最新動向をレビューする。
【目次】
1.はじめに
2.CMS の合成方法
2.1 カーボン材CMSの合成方法
2.2 そのほかのCMS合成方法
3.CMS単体の物性
3.1 機械特性
3.2 電磁気特性
4.バルク体の特性と応用
4.1 バルク体の燃料電池,エネルギー貯蔵への応用
4.2 バルク体の電磁波吸収特性
4.3 バルク体の生体への応用
4.4 複合材料としての機能と応用
4.4.1 電磁波吸収材
4.4.2 触覚・近接センサ素子
5.これまでの日本と全世界におけるCMS研究の歩み
6.むすび─日本における優位性と将来展望
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有機材料を使用した高性能CMOS の開発
High-performance CMOS Inverters using Solution-crystalized Organic Semiconductors
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竹谷純一 大阪大学 産業科学研究所 教授
添田淳史 大阪大学 産業科学研究所
最近,簡便な塗布法によって移動度が10cm2/Vs を超える高性能のp型有機トランジスタが得られるようになり,低コスト・フレキシブルで,かつ,これまでより格段に高性能のエレクトロニクス素子開発への期待が高まっている。本研究では,新たにn型有機半導体を塗布して結晶化させるプロセスを開発し,p型デバイスと組み合わせてCMOSインバーターを駆動した。
【目次】
1.はじめに
2.有機電界効果トランジスタの動作機構
3.p型トランジスタとn型トランジスタ
4.塗布法によるPDIF-CN2単結晶n型トランジスタの作製と評価
5.CMOSインバーターの作製と特性評価
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (3)
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光散乱の理論を用いた生体組織の光学特性値の算出
Determination of the Scattering Properties of Biological Tissues by Scattering Theory
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粟津邦男 大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授
本多典広 大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻
Steven L.Jacques Oregon Health & Science University Departments of Biomedical Engineering and Dermatology Professor
ミー理論を用いた生体組織の光の散乱特性の評価法について述べる。ミー理論とは,任意の大きさの球形の粒子による,光の散乱の強度分布に対する解を得るための理論である。ミー理論を用いて算出した散乱係数μsや異方性因子gから,生体軟組織,および微細構造の換算散乱係数μs’を近似的に算出する方法を述べる。
【目次】
1.ミー理論の概要
2.生体軟組織による光散乱
3.生体の繊維構造による光散乱
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
プロジェクター用波長変換デバイス
Market Trend of Wavelength Conversion Device for Projector
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
3.企業動向
4.開発動向
4,400円
―
【特集】生体材料セラミックスの最新動向
Recent Trend of Research for High Performance Biomaterials
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Preface
-------------------------------------------------------------------------
中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
-------------------------------------------------------------------------
アパタイトのカチオン置換と特性
Characterization and Evaluation of Hydroxyapatite doped with Metal Cation
-------------------------------------------------------------------------
中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
ZnあるいはMgで置換された水酸アパタイトを対象に,さまざまなプロセスを用いてカチオン置換型水酸アパタイト単一相を合成し,それらの構造と特性評価を行った。これら置換アパタイトは高性能骨充填材料,インプラント材料の高性能化,金属インプラントへのコーティングによる表面処理などへの応用展開が期待される。
【目次】
1.はじめに
2.カチオン置換水酸アパタイト
2.1 Zn置換水酸アパタイトの合成と評価
2.2 Mg置換水酸アパタイトの合成と評価
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
外部シグナルに応答して内包物を放出する有機―無機ハイブリッドカプセル
Organic-inorganic Hybrid Capsules with Stimuli-responsive Release Functions
-------------------------------------------------------------------------
片桐清文(広島大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
河野健司(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授)
青島貞人(大阪大学 大学院 理学研究科 高分子科学専攻 教授)
薬剤をターゲットとなる患部に送達するドラッグデリバリーシステム(DDS)への注目が近年高まっている。DDSに用いるカプセル材料には,体内中の薬剤分布を量的,空間的,時間的に制御する特性が求められる。本稿では,有機物質と無機物質の機能を融合することで,外部シグナルに応答しオンデマンドで内包物を放出する機能を付与したスマートカプセルを開発した研究例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コロイド粒子をテンプレートとした交互積層法による中空カプセルの作製
3.TiO2を用いた紫外線応答性マイクロカプセル
4.磁性ナノ粒子を用いた磁場応答性マイクロカプセル
5.磁性ナノ粒子と温度感受性高分子を組み込んだハイブリッドリポソーム
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
硬組織再生用材料
Bioceramics for Tissue Regeneration
-------------------------------------------------------------------------
松本卓也(岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 生体材料学分野 教授)
硬組織再生をリン酸カルシウム系材料で達成するためには,材料そのものの分解性制御に加え,液性因子,細胞,組織との親和性を高める必要がある。本稿では,これら目的を目指したさまざまな材料修飾,作製方法について最近のトレンドとともに解説する。
【目次】
1.はじめに
2.硬組織再生のターゲット疾患と骨組織再生医療の現況
3.硬組織再生用無機材料
4.細胞,増殖因子キャリアとして必要な材料性質と形態
5.有機無機複合材料
5.1 物理的複合化方法
5.2 化学的複合化方法
5.3 表面加工方法
5.4 擬似的石灰化方法
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
人工関節材料
Materials for Artifi cial Joints
-------------------------------------------------------------------------
村上隆幸(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係)
池田潤二(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 係長)
宮路史明(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 部長)
※ 2012年4月1日 日本メディカルマテリアル(株)より社名変更致しました。
人工関節におけるセラミックス材料は,耐摺動部材または骨との固定性向上のための表面処理材の一つとして長年使用され続けてきた。今後,高齢化が進むに伴い人工関節のさらなる長寿命化が求められ,セラミックス材料が担う役割も増していくと予想される。そこで,本稿では,人工関節に使用されるセラミックス材料の役割と現状について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.摺動部用セラミックス
3.骨との固定
4.まとめ,今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
セラミック系人工骨の開発
Development of Ceramic Bone Graft Substitutes
-------------------------------------------------------------------------
井上晃(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 チーフマネージャー)
溝渕秀敏(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 プロダクトエンジニア)
小川哲朗(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 代表取締役社長)
水酸アパタイトセラミックス人工骨が開発されてからおよそ40年が過ぎ,さまざまな組成,構造,特性を有する人工骨が本格的に市場導入されている。本稿では,骨と直接結合する水酸アパタイト(Hydroxyapatite ; HAP)や生体内で吸収され骨と置換するリン酸三カルシウム(β-tricalcium phosphate ;β-TCP)および有機無機複合型人工骨であるβ-TCP-コラーゲン複合材について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.非吸収性骨補填材
3.吸収性骨補填材
4.有機/無機複合型人工骨について
5.人工骨の今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
ナノマテリアルによる再生医療 ―脳機能再建をめざして―
Regenerative Therapy for Brain Diseases with Neuronal Cell Transplantation and Intelligent Scaff old
-------------------------------------------------------------------------
小野寺宏(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出 研究代表者)
iPS細胞を用いた再生医療に期待が集まるが従来の脳移植法では十分な治療効果は得られない。神経線維伸長阻害因子のために移植神経細胞とホスト脳との間で有効な神経回路を構築できないためである。神経回路を再構築するための足場素材開発を目指す我々の研究について概説する(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出)。
【目次】
1.はじめに:従来の脳移植方法(=神経細胞の脳注射)の限界
2.神経細胞移植用足場の条件
3.神経細胞用足場のインテリジェント化
3.1 細胞接着機能
3.2 汎用性
3.3 薬物溶出
3.4 臓器内での正確な足場敷設
3.5 除去可能な足場
4.金属足場
5.高分子足場
6.センサとしての足場:超小型電極の開発
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
紫外線照射で液体に変化する再利用可能な感光性有機材料
Reusable Light.sensitive Organic Materials that Liquefy upon Irradiation of Light
-------------------------------------------------------------------------
則包恭央((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 主任研究員)
物質の固体―液体―気体の状態変化は,通常は熱の移動(温度の変化)によって生じる現象である。筆者らは最近,アゾベンゼンの光異性化反応と呼ばれる可逆的(繰り返し可能)な光反応を活用することにより,光によって溶け,さらに加熱によって元の固体に戻る有機材料の開発に成功した。本稿では,この新奇な材料を紹介し,今後の展望について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.可逆的な光反応
3.アゾベンゼンの光異性化
4.光で溶ける有機材料
4.1 分子設計
4.2 合成方法および基礎物性
4.3 溶液中での光応答性挙動
4.4 光で溶ける現象
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (2)
-------------------------------------------------------------------------
生体組織の光散乱
Scattering Properties of Biological Tissues
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
本多典広(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
光学特性の1つである散乱特性について述べる。生体組織のマクロやミクロな構造により生じる光の散乱について述べ,生体組織内での光の散乱について理解する。また,生体組織の散乱のしやすさを表す散乱係数という概念と,光の散乱強度の角度依存性について述べる。
【目次】
1.生体内における光の散乱物質
2.散乱係数の定義
3.異方性因子の定義
4.換算散乱係数の定義
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
液晶パネル
Market Trend of Liquid Crystal Panel
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.HTPS パネル
1.1 概要
1.2 市場動向
1.3 企業動向
1.4 開発動向
2.LCOS パネル
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 開発動向
(1) 小型高精細化
(2) 単板化
Recent Trend of Research for High Performance Biomaterials
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Preface
-------------------------------------------------------------------------
中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
-------------------------------------------------------------------------
アパタイトのカチオン置換と特性
Characterization and Evaluation of Hydroxyapatite doped with Metal Cation
-------------------------------------------------------------------------
中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
ZnあるいはMgで置換された水酸アパタイトを対象に,さまざまなプロセスを用いてカチオン置換型水酸アパタイト単一相を合成し,それらの構造と特性評価を行った。これら置換アパタイトは高性能骨充填材料,インプラント材料の高性能化,金属インプラントへのコーティングによる表面処理などへの応用展開が期待される。
【目次】
1.はじめに
2.カチオン置換水酸アパタイト
2.1 Zn置換水酸アパタイトの合成と評価
2.2 Mg置換水酸アパタイトの合成と評価
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
外部シグナルに応答して内包物を放出する有機―無機ハイブリッドカプセル
Organic-inorganic Hybrid Capsules with Stimuli-responsive Release Functions
-------------------------------------------------------------------------
片桐清文(広島大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
河野健司(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授)
青島貞人(大阪大学 大学院 理学研究科 高分子科学専攻 教授)
薬剤をターゲットとなる患部に送達するドラッグデリバリーシステム(DDS)への注目が近年高まっている。DDSに用いるカプセル材料には,体内中の薬剤分布を量的,空間的,時間的に制御する特性が求められる。本稿では,有機物質と無機物質の機能を融合することで,外部シグナルに応答しオンデマンドで内包物を放出する機能を付与したスマートカプセルを開発した研究例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コロイド粒子をテンプレートとした交互積層法による中空カプセルの作製
3.TiO2を用いた紫外線応答性マイクロカプセル
4.磁性ナノ粒子を用いた磁場応答性マイクロカプセル
5.磁性ナノ粒子と温度感受性高分子を組み込んだハイブリッドリポソーム
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
硬組織再生用材料
Bioceramics for Tissue Regeneration
-------------------------------------------------------------------------
松本卓也(岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 生体材料学分野 教授)
硬組織再生をリン酸カルシウム系材料で達成するためには,材料そのものの分解性制御に加え,液性因子,細胞,組織との親和性を高める必要がある。本稿では,これら目的を目指したさまざまな材料修飾,作製方法について最近のトレンドとともに解説する。
【目次】
1.はじめに
2.硬組織再生のターゲット疾患と骨組織再生医療の現況
3.硬組織再生用無機材料
4.細胞,増殖因子キャリアとして必要な材料性質と形態
5.有機無機複合材料
5.1 物理的複合化方法
5.2 化学的複合化方法
5.3 表面加工方法
5.4 擬似的石灰化方法
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
人工関節材料
Materials for Artifi cial Joints
-------------------------------------------------------------------------
村上隆幸(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係)
池田潤二(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 係長)
宮路史明(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 部長)
※ 2012年4月1日 日本メディカルマテリアル(株)より社名変更致しました。
人工関節におけるセラミックス材料は,耐摺動部材または骨との固定性向上のための表面処理材の一つとして長年使用され続けてきた。今後,高齢化が進むに伴い人工関節のさらなる長寿命化が求められ,セラミックス材料が担う役割も増していくと予想される。そこで,本稿では,人工関節に使用されるセラミックス材料の役割と現状について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.摺動部用セラミックス
3.骨との固定
4.まとめ,今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
セラミック系人工骨の開発
Development of Ceramic Bone Graft Substitutes
-------------------------------------------------------------------------
井上晃(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 チーフマネージャー)
溝渕秀敏(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 プロダクトエンジニア)
小川哲朗(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 代表取締役社長)
水酸アパタイトセラミックス人工骨が開発されてからおよそ40年が過ぎ,さまざまな組成,構造,特性を有する人工骨が本格的に市場導入されている。本稿では,骨と直接結合する水酸アパタイト(Hydroxyapatite ; HAP)や生体内で吸収され骨と置換するリン酸三カルシウム(β-tricalcium phosphate ;β-TCP)および有機無機複合型人工骨であるβ-TCP-コラーゲン複合材について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.非吸収性骨補填材
3.吸収性骨補填材
4.有機/無機複合型人工骨について
5.人工骨の今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
ナノマテリアルによる再生医療 ―脳機能再建をめざして―
Regenerative Therapy for Brain Diseases with Neuronal Cell Transplantation and Intelligent Scaff old
-------------------------------------------------------------------------
小野寺宏(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出 研究代表者)
iPS細胞を用いた再生医療に期待が集まるが従来の脳移植法では十分な治療効果は得られない。神経線維伸長阻害因子のために移植神経細胞とホスト脳との間で有効な神経回路を構築できないためである。神経回路を再構築するための足場素材開発を目指す我々の研究について概説する(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出)。
【目次】
1.はじめに:従来の脳移植方法(=神経細胞の脳注射)の限界
2.神経細胞移植用足場の条件
3.神経細胞用足場のインテリジェント化
3.1 細胞接着機能
3.2 汎用性
3.3 薬物溶出
3.4 臓器内での正確な足場敷設
3.5 除去可能な足場
4.金属足場
5.高分子足場
6.センサとしての足場:超小型電極の開発
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
紫外線照射で液体に変化する再利用可能な感光性有機材料
Reusable Light.sensitive Organic Materials that Liquefy upon Irradiation of Light
-------------------------------------------------------------------------
則包恭央((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 主任研究員)
物質の固体―液体―気体の状態変化は,通常は熱の移動(温度の変化)によって生じる現象である。筆者らは最近,アゾベンゼンの光異性化反応と呼ばれる可逆的(繰り返し可能)な光反応を活用することにより,光によって溶け,さらに加熱によって元の固体に戻る有機材料の開発に成功した。本稿では,この新奇な材料を紹介し,今後の展望について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.可逆的な光反応
3.アゾベンゼンの光異性化
4.光で溶ける有機材料
4.1 分子設計
4.2 合成方法および基礎物性
4.3 溶液中での光応答性挙動
4.4 光で溶ける現象
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (2)
-------------------------------------------------------------------------
生体組織の光散乱
Scattering Properties of Biological Tissues
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
本多典広(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
光学特性の1つである散乱特性について述べる。生体組織のマクロやミクロな構造により生じる光の散乱について述べ,生体組織内での光の散乱について理解する。また,生体組織の散乱のしやすさを表す散乱係数という概念と,光の散乱強度の角度依存性について述べる。
【目次】
1.生体内における光の散乱物質
2.散乱係数の定義
3.異方性因子の定義
4.換算散乱係数の定義
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
液晶パネル
Market Trend of Liquid Crystal Panel
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.HTPS パネル
1.1 概要
1.2 市場動向
1.3 企業動向
1.4 開発動向
2.LCOS パネル
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 開発動向
(1) 小型高精細化
(2) 単板化
4,400円
―
【特集】環境対応セラミックスの最新動向
Current Research Trend of Development of High Performance Environment.related Ceramics
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特集にあたって
Preface
-------------------------------------------------------------------------
中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
-------------------------------------------------------------------------
電極反応プロセスを利用したナノポーラス構造アニオンドープ酸化チタンの開発
Nanoporous Titanium Oxide Doped with Anions by Electrode Reaction Process
-------------------------------------------------------------------------
中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
一方向に揃ったナノポーラス構造を有し,さらに各種アニオンをドープした可視光応答性酸化チタンが環境低負荷な電極反応プロセスにより合成された。本プロセスではP,S,Nイオンドープおよびその共ドーピングを種々行うことができ,可視光域で有用な酸化チタンが環境低負荷な条件で簡便に合成可能である。
【目次】
1.はじめに
2.各種のアニオンドーピング型酸化チタン
2.1 Nイオンドーピング型酸化チタン
2.2 Sイオンドーピング型酸化チタンとPイオンドーピング型酸化チタン
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
太陽エネルギーハーべスティングを目指す熱電変換材料
Thermoelectric Materials for Solar.Energy Harvesting
-------------------------------------------------------------------------
河本邦仁(名古屋大学 大学院 工学研究科 教授;(独)科学技術振興機構 CREST研究代表者)
太陽エネルギーハーベスターとして色素増感太陽電池と熱電モジュールを組み合わせたハイブリッド太陽電池を提案し,これに適用する熱電変換材料として開発中の3D超格子SrTiO3セラミックスおよびTiS2系自然超格子材料について,基本的な熱電特性を概観するとともに高性能化のための戦略を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.太陽光/熱電ハイブリッド発電デバイスの提案
3.求められる熱電変換材料
4.チタン酸ストロンチウム系熱電変換材料
5.二硫化チタン系熱電変換材料
6.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
粉砕プロセスを利用したゼオライトナノ粉体の調製
Preparation of Nano.sized Zeolite using Powder Processing
-------------------------------------------------------------------------
脇原 徹(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 助教)
多々見純一(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
近年,ゼオライトナノ粒子合成に関する研究が盛んに行われている。水熱法は最も一般的な製法であるが,希薄アルミノシリケート溶液中で結晶化させるため生産性が低い,また結晶化制御のために有機構造規定剤を使用する必要がある,といった問題がある。ゼオライトナノ粒子は,通常用いられるボトムアップ法(水熱合成法)のみならず,トップダウン法,すなわち粉砕法でも調製可能である。本稿では,ゼオライトをビーズミルにより粉砕し,粉砕によって生じた非晶質層を再結晶化させることで結晶性の高いナノゼオライトを作製した例を紹介する。
【目次】
1.ゼオライトとは
2.ゼオライトのナノサイズ化に関する研究
3.トップダウン手法によるナノゼオライト作製の可能性
4.A型およびZSM.5型ゼオライトナノ粒子の調製法
5.得られたゼオライトナノ粒子の構造
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
自動車触媒用セリア・ジルコニア系複合酸化物
Ceria.Zirconia Mixed Oxides for Automotive Catalysts
-------------------------------------------------------------------------
須田明彦((株)豊田中央研究所 先端研究センター ナノ結晶利用プログラム プログラムマネージャー)
自動車排ガス浄化用三元触媒に用いられるセリア・ジルコニア系複合酸化物は,微構造と機能の関係が比較的明確であり,材料科学的研究と工学的開発とが両輪となって発展を遂げた。この材料の開発初期から将来の展望までを,その第一の機能である酸素ストレージ能(Oxygen storage capacity,OSC)の点から概説する。
【目次】
1.はじめに
2.セリア・ジルコニア系複合酸化物の初期の研究
3.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体の開発
4.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体のOSCに関する研究
5.アルミナ拡散障壁入りセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
6.陽イオンが規則配列をもつセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
DPF 用ハニカムセラミックス
Honeycomb Ceramics for Diesel Particulate Filter
-------------------------------------------------------------------------
大野一茂(イビデン(株) 理事;技術開発本部 副本部長)
再結晶SiC(R-SiC)の均一な気孔分布と高熱伝導率を生かしディーゼルエミッションの革新を試みた。最適PM再生量を最初に定義することによりDPFを最適化できることを見出した。コージェライトと比較し,再生限界は2～3倍高く,また疲労度もきわめて小さい。R-SiC-DPFのろ過効率は高く,ろ過後の排気は空気と同等レベルであった。
【目次】
1.はじめに
2.再結晶法によるSiC多孔質体の作製法とその特徴
2.1 作製法
2.2 R-SiC多孔質体材料の特徴
3.PM再生と再生量の最適化
4.PM再生とSiC-DPFの耐熱衝撃性
4.1 R-SiC-DPFの耐熱衝撃性
4.2 再生限界試験
4.3 SiC-DPFのセグメント構造
5.再結晶SiC-DPFの耐疲労性
6.再結晶SiC-DPFのPM ろ過効率
7.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
チタン酸アルミニウム系複合材料を用いたハニカムセラミックスとそのディーゼル微粒子フィルター(DPF)への応用
Aluminum Titanate.based Honeycomb Ceramics for DPF Applications
-------------------------------------------------------------------------
清水政夫(コーニングインターナショナル(株) エンバイロメンタルテクノロジー アドバンスドテクノロジーマネージャー ジャパン)
Monika Backhaus-Ricoult(コーニングインコーポレイテッド クリスタルラインマテリアルズリサーチ ATプロジェクトリーダー リサーチ)
岡田 明(コーニングホールディングジャパン合同会社 サイエンス&テクノロジー ディレクター 新テクノロジー開発)
Tinghong Tao(コーニング上海(株) コーニングエンバイロメンタルテクノロジー ディレクター アドバンストテクノロジーアジア)
高気孔率のチタン酸アルミニウム系複合材料をハニカムセラミックスとし,ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルターを開発した。熱サイクル時におけるこの複合材料中のマイクロクラックの挙動解析から,熱応力に対する耐性などの優れた特徴を示した。
【目次】
1.はじめに
2.材料特性
2.1 材料組成
2.2 物理特性
3.マイクロクラックの形成と回復(ヒーリング)
4.DuraTrap(R)ATの熱および化学的安定性
5.DuraTrap(R)AT DPFの性能
6.段階的再生手順(Staged regeneration strategy)
7.再生率
8.DuraTrap(R)ATの最近の進歩
9.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
バイオミネラリゼーションにならう酸化物合成プロセス
Biomimetic Processing of Oxide Materials
-------------------------------------------------------------------------
今井宏明(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
緒明佑哉(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 専任講師)
生物が貝殻や骨などを形成するバイオミネラリゼーションでは,環境に負荷をかけない常温常圧の水溶液プロセスで炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの無機材料が合成されている。ここでは,バイオミネラリゼーションの基本要素を参考にしながら,室温常圧に近い水溶液中で形態や結晶相を制御した多様な酸化物を合成する手法を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオミネラルとバイオミネラリゼーション
2.1 バイオミネラルの特徴
2.2 バイオミネラリゼーションの基本要素
3.水溶液プロセスによる酸化物薄膜の合成
4.バイオミネラリゼーションにならう酸化物の合成プロセス
4.1 酸化物材料の水溶液合成の基本
4.2 pH条件を考慮した酸化物合成
4.2.1 酸化チタン
4.2.2 酸化亜鉛
4.2.3 酸化スズ
4.3 酸化反応を制御した酸化物合成
4.3.1 マンガン酸化細菌と鉄酸化細菌にならう
4.3.2 酸化マンガン
4.3.3 酸化鉄
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
静電相互作用を利用したナノアセンブリ技術の確立と導電性高分子複合材料の開発
Electro Conductive Polymer Composite via Electrostatic Adsorption Assembly Technique
-------------------------------------------------------------------------
武藤浩行(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 材料エレクトロニクス分野 准教授)
羽切教雄(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 研究員)
材料物性の向上のために,過去,多くの複合化技術が提案され,科学技術の発展に貢献してきた。近年,カーボンナノチューブをはじめ,グラフェンなどの新規なナノ物質の発見,物性研究が活発になり,これらを添加物とした複合材料開発が注目を集めており,ナノサイズの特徴を十分に生かすことのできるプロセッシング技術の発展が不可欠である。本稿では,静電相互作用を利用した新規なナノアセンブリ技術について述べ,導電性を有する高分子複合材料の作製例について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微構造が材料特性に与える影響
3.静電吸着複合法
4.CNT添加導電性高分子複合材料
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―
-------------------------------------------------------------------------
連載にあたって
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (1)
-------------------------------------------------------------------------
生体組織の光吸収
Absorption Properties of Biological Tissues
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
レーザー診断・治療に必須の生体へのレーザー相互作用を考える分野が,「生体組織光学:Tissue Optics」といわれるものである。本稿では,生体組織光学の基本的概念について述べる。そのあと,生体組織の光学特性値の1つである吸収係数の定義や基本的概念について述べる。
【目次】
1.光学特性値と光学測定値の違い
2.紫外・可視・近赤外波長域における吸収
3.赤外波長域における吸収
4.吸収係数の定義
5.生体組織内の吸収物質の例―ビリルビン―
6.生体組織の光学特性値
7.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
永世中立国スイスにおけるシェルター普及の訳
Reasons for Thriving Shelters in Permanently Neutralized Country,Switzerland
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.永世中立国スイスにおける家庭用シェルターの普及
2.スイスにおけるシェルター市場
3.Andair AG
4.日本におけるシェルター動向
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
機能性繊維の市場動向
Market Trend of Functional Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 繊維の世界市場
2.2 機能性繊維市場
(1) 快適性繊維
(2) ナノ繊維
(3) 炭素繊維
3.企業動向
(1) 東レ
(2) 帝人ファイバー
(3) 旭化成せんい
Current Research Trend of Development of High Performance Environment.related Ceramics
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特集にあたって
Preface
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中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
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電極反応プロセスを利用したナノポーラス構造アニオンドープ酸化チタンの開発
Nanoporous Titanium Oxide Doped with Anions by Electrode Reaction Process
-------------------------------------------------------------------------
中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
一方向に揃ったナノポーラス構造を有し,さらに各種アニオンをドープした可視光応答性酸化チタンが環境低負荷な電極反応プロセスにより合成された。本プロセスではP,S,Nイオンドープおよびその共ドーピングを種々行うことができ,可視光域で有用な酸化チタンが環境低負荷な条件で簡便に合成可能である。
【目次】
1.はじめに
2.各種のアニオンドーピング型酸化チタン
2.1 Nイオンドーピング型酸化チタン
2.2 Sイオンドーピング型酸化チタンとPイオンドーピング型酸化チタン
3.おわりに
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太陽エネルギーハーべスティングを目指す熱電変換材料
Thermoelectric Materials for Solar.Energy Harvesting
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河本邦仁(名古屋大学 大学院 工学研究科 教授;(独)科学技術振興機構 CREST研究代表者)
太陽エネルギーハーベスターとして色素増感太陽電池と熱電モジュールを組み合わせたハイブリッド太陽電池を提案し,これに適用する熱電変換材料として開発中の3D超格子SrTiO3セラミックスおよびTiS2系自然超格子材料について,基本的な熱電特性を概観するとともに高性能化のための戦略を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.太陽光/熱電ハイブリッド発電デバイスの提案
3.求められる熱電変換材料
4.チタン酸ストロンチウム系熱電変換材料
5.二硫化チタン系熱電変換材料
6.今後の展望
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粉砕プロセスを利用したゼオライトナノ粉体の調製
Preparation of Nano.sized Zeolite using Powder Processing
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脇原 徹(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 助教)
多々見純一(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
近年,ゼオライトナノ粒子合成に関する研究が盛んに行われている。水熱法は最も一般的な製法であるが,希薄アルミノシリケート溶液中で結晶化させるため生産性が低い,また結晶化制御のために有機構造規定剤を使用する必要がある,といった問題がある。ゼオライトナノ粒子は,通常用いられるボトムアップ法(水熱合成法)のみならず,トップダウン法,すなわち粉砕法でも調製可能である。本稿では,ゼオライトをビーズミルにより粉砕し,粉砕によって生じた非晶質層を再結晶化させることで結晶性の高いナノゼオライトを作製した例を紹介する。
【目次】
1.ゼオライトとは
2.ゼオライトのナノサイズ化に関する研究
3.トップダウン手法によるナノゼオライト作製の可能性
4.A型およびZSM.5型ゼオライトナノ粒子の調製法
5.得られたゼオライトナノ粒子の構造
6.おわりに
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自動車触媒用セリア・ジルコニア系複合酸化物
Ceria.Zirconia Mixed Oxides for Automotive Catalysts
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須田明彦((株)豊田中央研究所 先端研究センター ナノ結晶利用プログラム プログラムマネージャー)
自動車排ガス浄化用三元触媒に用いられるセリア・ジルコニア系複合酸化物は,微構造と機能の関係が比較的明確であり,材料科学的研究と工学的開発とが両輪となって発展を遂げた。この材料の開発初期から将来の展望までを,その第一の機能である酸素ストレージ能(Oxygen storage capacity,OSC)の点から概説する。
【目次】
1.はじめに
2.セリア・ジルコニア系複合酸化物の初期の研究
3.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体の開発
4.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体のOSCに関する研究
5.アルミナ拡散障壁入りセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
6.陽イオンが規則配列をもつセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
7.おわりに
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DPF 用ハニカムセラミックス
Honeycomb Ceramics for Diesel Particulate Filter
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大野一茂(イビデン(株) 理事;技術開発本部 副本部長)
再結晶SiC(R-SiC)の均一な気孔分布と高熱伝導率を生かしディーゼルエミッションの革新を試みた。最適PM再生量を最初に定義することによりDPFを最適化できることを見出した。コージェライトと比較し,再生限界は2～3倍高く,また疲労度もきわめて小さい。R-SiC-DPFのろ過効率は高く,ろ過後の排気は空気と同等レベルであった。
【目次】
1.はじめに
2.再結晶法によるSiC多孔質体の作製法とその特徴
2.1 作製法
2.2 R-SiC多孔質体材料の特徴
3.PM再生と再生量の最適化
4.PM再生とSiC-DPFの耐熱衝撃性
4.1 R-SiC-DPFの耐熱衝撃性
4.2 再生限界試験
4.3 SiC-DPFのセグメント構造
5.再結晶SiC-DPFの耐疲労性
6.再結晶SiC-DPFのPM ろ過効率
7.まとめ
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チタン酸アルミニウム系複合材料を用いたハニカムセラミックスとそのディーゼル微粒子フィルター(DPF)への応用
Aluminum Titanate.based Honeycomb Ceramics for DPF Applications
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清水政夫(コーニングインターナショナル(株) エンバイロメンタルテクノロジー アドバンスドテクノロジーマネージャー ジャパン)
Monika Backhaus-Ricoult(コーニングインコーポレイテッド クリスタルラインマテリアルズリサーチ ATプロジェクトリーダー リサーチ)
岡田 明(コーニングホールディングジャパン合同会社 サイエンス&テクノロジー ディレクター 新テクノロジー開発)
Tinghong Tao(コーニング上海(株) コーニングエンバイロメンタルテクノロジー ディレクター アドバンストテクノロジーアジア)
高気孔率のチタン酸アルミニウム系複合材料をハニカムセラミックスとし,ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルターを開発した。熱サイクル時におけるこの複合材料中のマイクロクラックの挙動解析から,熱応力に対する耐性などの優れた特徴を示した。
【目次】
1.はじめに
2.材料特性
2.1 材料組成
2.2 物理特性
3.マイクロクラックの形成と回復(ヒーリング)
4.DuraTrap(R)ATの熱および化学的安定性
5.DuraTrap(R)AT DPFの性能
6.段階的再生手順(Staged regeneration strategy)
7.再生率
8.DuraTrap(R)ATの最近の進歩
9.おわりに
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バイオミネラリゼーションにならう酸化物合成プロセス
Biomimetic Processing of Oxide Materials
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今井宏明(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
緒明佑哉(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 専任講師)
生物が貝殻や骨などを形成するバイオミネラリゼーションでは,環境に負荷をかけない常温常圧の水溶液プロセスで炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの無機材料が合成されている。ここでは,バイオミネラリゼーションの基本要素を参考にしながら,室温常圧に近い水溶液中で形態や結晶相を制御した多様な酸化物を合成する手法を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオミネラルとバイオミネラリゼーション
2.1 バイオミネラルの特徴
2.2 バイオミネラリゼーションの基本要素
3.水溶液プロセスによる酸化物薄膜の合成
4.バイオミネラリゼーションにならう酸化物の合成プロセス
4.1 酸化物材料の水溶液合成の基本
4.2 pH条件を考慮した酸化物合成
4.2.1 酸化チタン
4.2.2 酸化亜鉛
4.2.3 酸化スズ
4.3 酸化反応を制御した酸化物合成
4.3.1 マンガン酸化細菌と鉄酸化細菌にならう
4.3.2 酸化マンガン
4.3.3 酸化鉄
5.おわりに
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Material Report R&D
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静電相互作用を利用したナノアセンブリ技術の確立と導電性高分子複合材料の開発
Electro Conductive Polymer Composite via Electrostatic Adsorption Assembly Technique
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武藤浩行(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 材料エレクトロニクス分野 准教授)
羽切教雄(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 研究員)
材料物性の向上のために,過去,多くの複合化技術が提案され,科学技術の発展に貢献してきた。近年,カーボンナノチューブをはじめ,グラフェンなどの新規なナノ物質の発見,物性研究が活発になり,これらを添加物とした複合材料開発が注目を集めており,ナノサイズの特徴を十分に生かすことのできるプロセッシング技術の発展が不可欠である。本稿では,静電相互作用を利用した新規なナノアセンブリ技術について述べ,導電性を有する高分子複合材料の作製例について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微構造が材料特性に与える影響
3.静電吸着複合法
4.CNT添加導電性高分子複合材料
5.まとめ
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―
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連載にあたって
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (1)
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生体組織の光吸収
Absorption Properties of Biological Tissues
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
レーザー診断・治療に必須の生体へのレーザー相互作用を考える分野が,「生体組織光学:Tissue Optics」といわれるものである。本稿では,生体組織光学の基本的概念について述べる。そのあと,生体組織の光学特性値の1つである吸収係数の定義や基本的概念について述べる。
【目次】
1.光学特性値と光学測定値の違い
2.紫外・可視・近赤外波長域における吸収
3.赤外波長域における吸収
4.吸収係数の定義
5.生体組織内の吸収物質の例―ビリルビン―
6.生体組織の光学特性値
7.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
永世中立国スイスにおけるシェルター普及の訳
Reasons for Thriving Shelters in Permanently Neutralized Country,Switzerland
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.永世中立国スイスにおける家庭用シェルターの普及
2.スイスにおけるシェルター市場
3.Andair AG
4.日本におけるシェルター動向
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
機能性繊維の市場動向
Market Trend of Functional Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 繊維の世界市場
2.2 機能性繊維市場
(1) 快適性繊維
(2) ナノ繊維
(3) 炭素繊維
3.企業動向
(1) 東レ
(2) 帝人ファイバー
(3) 旭化成せんい
4,400円
―
【特集】スマートゲルの最新動向
Recent Advances in Smart Gels
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
-------------------------------------------------------------------------
スマートゲル表面
Smart Gel Surfaces
-------------------------------------------------------------------------
荏原充宏((独)物質･材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス拠点(MANA) 主任研究員)
表面(界面)はバルクに比べて高いエネルギーを有しており,その結果たいへん興味深い挙動を示す。その界面自由エネルギーを“on-off ”で制御できるスマートゲル表面の開発は,さらに魅力的である。近年,外部刺激によってコンフォメーションを変える刺激応答性ポリマーを用いたスマートゲル界面の開発が盛んに行われており,その一部は臨床研究にまでつながっている。本稿では,その最近の動向の一部をまとめると同時に,さまざまなタイプのスマートゲル界面について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.元祖スマートポリマーから真打ち登場まで
3.スマート表面の分類
4.先端医療のみならず低開発国などでも使用可能なシステム
5.形状記憶表面
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
セミウェット材料としての超分子ヒドロゲル
Supramolecular Hydrogel as Semi-wet Material
-------------------------------------------------------------------------
吉井達之(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻)
浜地 格(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻 教授)
低分子が集合することで得られる超分子ヒドロゲルは,高分子ゲルにはないユニークな性質をもったソフトマトリックスである。本稿では超分子ヒドロゲルの構造や性質およびバイオマテリアルとしての応用について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.超分子ヒドロゲルの構造
3.センサー機能を示す超分子ヒドロゲル
4.精密分子設計による超分子ヒドロゲルの機能化
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
ペプチド両親媒性分子の紐状ミセルが形成するヒドロゲル
Hydrogel Formed of Worm-like Micelles derived from Peptide Amphiphiles
-------------------------------------------------------------------------
島田智子(旭化成(株) 先進医療機器センター マネージャー)
坂本直紀(旭化成(株) 基盤技術研究所 上級専門職)
ペプチド両親媒性分子(PA)が形成する紐状ミセルを骨格としたヒドロゲルは,紐状ミセルの形成が種々の刺激により制御可能であり,また生理活性を付与できることから,医療分野への応用が期待される注目のスマートゲルの一つである。ここでは筆者らが合成したPAの構造変化を中心に,そのさらなる応用の可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ペプチド両親媒性分子の設計･合成
2.1 C16-W3Kの設計
2.2 C16-W3K の合成
3.ペプチド両親媒性分子の形成するゲル
4.紐状ミセル形成のコントロール
4.1 温度による変化
4.2 アルキル鎖長による変化
4.3 機械的せん断による変化
4.4 TFE 添加による変化
5.ペプチド両親媒性分子の紐状ミセル形成プロセス
5.1 球状ミセルの形成
5.2 シリンダーミセルの形成
5.3 シリンダーミセルの延長
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ゲル微粒子懸濁溶液が示す角度依存性のない構造色
Angle-Independent Structural Color from Gel Particle Suspension
-------------------------------------------------------------------------
竹岡敬和(名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授)
従来の構造発色性材料は,可視光の波長程度で屈折率が周期的に変化した構造を有する,いわゆるフォトニックバンドギャップ材料が主流であった。しかし,屈折率の周期構造がなくとも,短距離秩序を有するアモルファス材料からも構造性発色が観測されることがわかった。本稿では,ゲル微粒子集合体を用いた系について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲル微粒子懸濁液の濃度と色
3.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
光応答性ハイドロゲル
Photo-responsive Hydrogel
-------------------------------------------------------------------------
須丸公雄((独)産業技術総合研究所 幹細胞工学研究センター 主任研究員)
光は,対象に対して局所的･遠隔的･即時的に作用させることができる強力な制御手段である。本稿では,顕著な光応答収縮を示すスピロピラン修飾ハイドロゲルの特性と,マイクロ流体システムのオンデマンド自在制御をはじめとするいくつかの応用検討について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.ロッド状ゲルアクチュエータの光屈曲制御
3.微小パターン照射によるシート表面形状制御
4.微小物体の自在運搬
5.マイクロ流路の光オンデマンド形成
6.マイクロバルブアレイの光独立制御
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体を担持した高分子ゲル─イオンゲル─
Polymer Gel Containing Ionic Liquid ─ Ion Gel ─
-------------------------------------------------------------------------
上木岳士(東京大学 大学院 工学系研究科 マテリアル工学専攻 日本学術振興会特別研究員SPD)
渡邉正義(横浜国立大学 大学院 工学研究院 教授)
イオン液体と呼ばれるカチオンとアニオンからなる液体も高分子の溶媒になりえる。このことを利用すると,イオン液体を固体薄膜化でき,各種電気化学デバイスの固体電解質等として応用できる。一方ある種の高分子はイオン液体中で温度を上げることにより,溶けないものが溶けたり(UCST 型),溶けていたものが不溶化したり(LCST 型)する。この現象を利用すると,高分子の溶解性,高分子ゲルの膨潤度,ブロック共重合体の集合状態などを温度や光で制御することが可能となり,溶媒が蒸発しない新しいスマートソフトマテリアルとして期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子
─水溶性刺激応答性高分子との類似性という観点から─
3.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子の特異性
4.イオン液体中の刺激応答性高分子の特徴を利用した新規材料
─光刺激応答性高分子への展開─
5.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性ゲルの創製
-------------------------------------------------------------------------
自励振動ゲル
Self-oscillating Gel
-------------------------------------------------------------------------
吉田 亮(東京大学 大学院 工学系研究科 准教授)
筆者らは,化学振動反応(BZ 反応)の化学エネルギーを高分子鎖の形態変化に変換することにより,心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい｢自励振動ゲル｣を開発した。これまでの系統的な研究概要とともに,自律機能を有する新たなバイオミメティック材料に向けた展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲルの自励振動挙動とその制御
3.自律機能材料としての展開
3.1 自律駆動型生体模倣アクチュエータへの応用
3.2 自励振動高分子／ゲルを用いた機能性表面の構築
3.3 機能性流体としての展開
3.4 生体条件下での駆動の試み
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
生体分子応答性ゲルの創製
Synthesis of Biomolecule-Responsive Gels
-------------------------------------------------------------------------
河村暁文(関西大学 先端科学技術推進機構 ポスト･ドクトラル･フェロー)
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
従来の刺激応答性ゲルは,温度やpH といった外部環境変化に応答して体積変化するものがほとんどであった。しかし近年,生体内の特定の分子に応答して体積変化する生体分子応答性ゲルが合成され,医療分野への応用が検討されている。このような生体分子応答性ゲルを合成するための一般的な設計戦略として,筆者らはゲル架橋点に生体分子複合体を利用した新しいコンセプトを提案した。ここでは,可逆的架橋点として生体分子複合体を導入したさまざまな生体分子応答性ゲルに関する研究結果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.糖鎖認識部位を導入した単糖応答性ゲル
3.抗原抗体複合体を架橋点とした抗原応答性ゲル
4.分子インプリント法を利用した肝癌マーカー応答性ゲル
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R＆D
-------------------------------------------------------------------------
アルミニウム陽極酸化膜を用いた耐熱性フレキシブル絶縁金属基板
Flexible Substrate for Electronic Devices using Dielectric Anodic-Aluminum-Oxide
-------------------------------------------------------------------------
祐谷重徳(富士フイルム(株) R＆D 統括本部 先端コア技術研究所 専門主任研究員)
富士フイルムで開発したフレキシブル絶縁金属基板は,500℃以上の耐熱性,直径10cmの可逆曲げにも耐える性能を有しており,高温のRoll To Rollハンドリングが可能な基板となっている。本稿ではその性能を報告し,応用展開として,従来のガラス基板では実現できなかったフレキシブルな薄膜化合物系太陽電池の試作例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.基板構造と機械特性
3.AAO 基板の耐熱性
4.AAO 基板の絶縁性
5.AAO 基板を使用したCIGS 太陽電池策
6.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
Semi-Solid Flow Cell (半固体フロー電池)─ガソリンから電気へ─
Technology Trend of Semi-solid Flow Cell
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.現時点での最先端技術｢リチウムイオン電池｣の開発現況
2.次世代電池の研究開発動向
2.1 金属･空気イオン液体電池
2.2 フロー電池
(1) Deeya Energy Inc.
(2) Ashlawn Energy, LLC
(3) Primus Power
(4) Premium Power Corporation
3.Semi-Solid Flow Cell の登場─ガソリンから電気へ─
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
エアフィルタの市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 市場規模推移
2.2 種類別素材別市場規模
3.企業動向
3.1 参入企業
3.2 企業動向
(1) 日本バイリーン
(2) 日本無機
(3) ニッタ
(4) 日本ケンブリッジフィルター
(5) 日本エアーフィルター
Recent Advances in Smart Gels
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特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
-------------------------------------------------------------------------
スマートゲル表面
Smart Gel Surfaces
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荏原充宏((独)物質･材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス拠点(MANA) 主任研究員)
表面(界面)はバルクに比べて高いエネルギーを有しており,その結果たいへん興味深い挙動を示す。その界面自由エネルギーを“on-off ”で制御できるスマートゲル表面の開発は,さらに魅力的である。近年,外部刺激によってコンフォメーションを変える刺激応答性ポリマーを用いたスマートゲル界面の開発が盛んに行われており,その一部は臨床研究にまでつながっている。本稿では,その最近の動向の一部をまとめると同時に,さまざまなタイプのスマートゲル界面について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.元祖スマートポリマーから真打ち登場まで
3.スマート表面の分類
4.先端医療のみならず低開発国などでも使用可能なシステム
5.形状記憶表面
6.おわりに
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セミウェット材料としての超分子ヒドロゲル
Supramolecular Hydrogel as Semi-wet Material
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吉井達之(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻)
浜地 格(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻 教授)
低分子が集合することで得られる超分子ヒドロゲルは,高分子ゲルにはないユニークな性質をもったソフトマトリックスである。本稿では超分子ヒドロゲルの構造や性質およびバイオマテリアルとしての応用について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.超分子ヒドロゲルの構造
3.センサー機能を示す超分子ヒドロゲル
4.精密分子設計による超分子ヒドロゲルの機能化
5.まとめ
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ペプチド両親媒性分子の紐状ミセルが形成するヒドロゲル
Hydrogel Formed of Worm-like Micelles derived from Peptide Amphiphiles
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島田智子(旭化成(株) 先進医療機器センター マネージャー)
坂本直紀(旭化成(株) 基盤技術研究所 上級専門職)
ペプチド両親媒性分子(PA)が形成する紐状ミセルを骨格としたヒドロゲルは,紐状ミセルの形成が種々の刺激により制御可能であり,また生理活性を付与できることから,医療分野への応用が期待される注目のスマートゲルの一つである。ここでは筆者らが合成したPAの構造変化を中心に,そのさらなる応用の可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ペプチド両親媒性分子の設計･合成
2.1 C16-W3Kの設計
2.2 C16-W3K の合成
3.ペプチド両親媒性分子の形成するゲル
4.紐状ミセル形成のコントロール
4.1 温度による変化
4.2 アルキル鎖長による変化
4.3 機械的せん断による変化
4.4 TFE 添加による変化
5.ペプチド両親媒性分子の紐状ミセル形成プロセス
5.1 球状ミセルの形成
5.2 シリンダーミセルの形成
5.3 シリンダーミセルの延長
6.おわりに
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ゲル微粒子懸濁溶液が示す角度依存性のない構造色
Angle-Independent Structural Color from Gel Particle Suspension
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竹岡敬和(名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授)
従来の構造発色性材料は,可視光の波長程度で屈折率が周期的に変化した構造を有する,いわゆるフォトニックバンドギャップ材料が主流であった。しかし,屈折率の周期構造がなくとも,短距離秩序を有するアモルファス材料からも構造性発色が観測されることがわかった。本稿では,ゲル微粒子集合体を用いた系について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲル微粒子懸濁液の濃度と色
3.まとめ
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光応答性ハイドロゲル
Photo-responsive Hydrogel
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須丸公雄((独)産業技術総合研究所 幹細胞工学研究センター 主任研究員)
光は,対象に対して局所的･遠隔的･即時的に作用させることができる強力な制御手段である。本稿では,顕著な光応答収縮を示すスピロピラン修飾ハイドロゲルの特性と,マイクロ流体システムのオンデマンド自在制御をはじめとするいくつかの応用検討について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.ロッド状ゲルアクチュエータの光屈曲制御
3.微小パターン照射によるシート表面形状制御
4.微小物体の自在運搬
5.マイクロ流路の光オンデマンド形成
6.マイクロバルブアレイの光独立制御
7.おわりに
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イオン液体を担持した高分子ゲル─イオンゲル─
Polymer Gel Containing Ionic Liquid ─ Ion Gel ─
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上木岳士(東京大学 大学院 工学系研究科 マテリアル工学専攻 日本学術振興会特別研究員SPD)
渡邉正義(横浜国立大学 大学院 工学研究院 教授)
イオン液体と呼ばれるカチオンとアニオンからなる液体も高分子の溶媒になりえる。このことを利用すると,イオン液体を固体薄膜化でき,各種電気化学デバイスの固体電解質等として応用できる。一方ある種の高分子はイオン液体中で温度を上げることにより,溶けないものが溶けたり(UCST 型),溶けていたものが不溶化したり(LCST 型)する。この現象を利用すると,高分子の溶解性,高分子ゲルの膨潤度,ブロック共重合体の集合状態などを温度や光で制御することが可能となり,溶媒が蒸発しない新しいスマートソフトマテリアルとして期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子
─水溶性刺激応答性高分子との類似性という観点から─
3.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子の特異性
4.イオン液体中の刺激応答性高分子の特徴を利用した新規材料
─光刺激応答性高分子への展開─
5.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性ゲルの創製
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自励振動ゲル
Self-oscillating Gel
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吉田 亮(東京大学 大学院 工学系研究科 准教授)
筆者らは,化学振動反応(BZ 反応)の化学エネルギーを高分子鎖の形態変化に変換することにより,心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい｢自励振動ゲル｣を開発した。これまでの系統的な研究概要とともに,自律機能を有する新たなバイオミメティック材料に向けた展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲルの自励振動挙動とその制御
3.自律機能材料としての展開
3.1 自律駆動型生体模倣アクチュエータへの応用
3.2 自励振動高分子／ゲルを用いた機能性表面の構築
3.3 機能性流体としての展開
3.4 生体条件下での駆動の試み
4.おわりに
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生体分子応答性ゲルの創製
Synthesis of Biomolecule-Responsive Gels
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河村暁文(関西大学 先端科学技術推進機構 ポスト･ドクトラル･フェロー)
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
従来の刺激応答性ゲルは,温度やpH といった外部環境変化に応答して体積変化するものがほとんどであった。しかし近年,生体内の特定の分子に応答して体積変化する生体分子応答性ゲルが合成され,医療分野への応用が検討されている。このような生体分子応答性ゲルを合成するための一般的な設計戦略として,筆者らはゲル架橋点に生体分子複合体を利用した新しいコンセプトを提案した。ここでは,可逆的架橋点として生体分子複合体を導入したさまざまな生体分子応答性ゲルに関する研究結果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.糖鎖認識部位を導入した単糖応答性ゲル
3.抗原抗体複合体を架橋点とした抗原応答性ゲル
4.分子インプリント法を利用した肝癌マーカー応答性ゲル
5.おわりに
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Material Report R＆D
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アルミニウム陽極酸化膜を用いた耐熱性フレキシブル絶縁金属基板
Flexible Substrate for Electronic Devices using Dielectric Anodic-Aluminum-Oxide
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祐谷重徳(富士フイルム(株) R＆D 統括本部 先端コア技術研究所 専門主任研究員)
富士フイルムで開発したフレキシブル絶縁金属基板は,500℃以上の耐熱性,直径10cmの可逆曲げにも耐える性能を有しており,高温のRoll To Rollハンドリングが可能な基板となっている。本稿ではその性能を報告し,応用展開として,従来のガラス基板では実現できなかったフレキシブルな薄膜化合物系太陽電池の試作例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.基板構造と機械特性
3.AAO 基板の耐熱性
4.AAO 基板の絶縁性
5.AAO 基板を使用したCIGS 太陽電池策
6.今後の展開
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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Semi-Solid Flow Cell (半固体フロー電池)─ガソリンから電気へ─
Technology Trend of Semi-solid Flow Cell
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.現時点での最先端技術｢リチウムイオン電池｣の開発現況
2.次世代電池の研究開発動向
2.1 金属･空気イオン液体電池
2.2 フロー電池
(1) Deeya Energy Inc.
(2) Ashlawn Energy, LLC
(3) Primus Power
(4) Premium Power Corporation
3.Semi-Solid Flow Cell の登場─ガソリンから電気へ─
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機能材料マーケットデータ
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エアフィルタの市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 市場規模推移
2.2 種類別素材別市場規模
3.企業動向
3.1 参入企業
3.2 企業動向
(1) 日本バイリーン
(2) 日本無機
(3) ニッタ
(4) 日本ケンブリッジフィルター
(5) 日本エアーフィルター
4,400円
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【特集】バイオベースの複合材料
Composition of Bio-based Functional Materials
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特集にあたって
Introduction
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西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体を用いる多糖類からの複合材料創製
Preparation of Polysaccharide-based Composite Materials using Ionic Liquids
-------------------------------------------------------------------------
門川淳一(鹿児島大学 大学院 理工学研究科 化学生命・化学工学専攻 教授)
天然多糖は地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源であり,材料素材としての有効な利用が望まれている。しかし,多糖類には溶解性や加工性が良好ではないものが多く,種々の多糖を簡便に材料化することは容易ではない。ここでは,近年,多糖の新しい溶媒として利用されているイオン液体を一成分とする,天然多糖からの複合材料創製について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体
3.セルロースあるいはセルロース/デンプン,セルロース/キチンとイオン液体の複合化による材料創製
4.食品ハイドロコロイドとイオン液体の複合化による材料創製
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
キチン・キトサンベースの機能材料
Functional Materials based on Chitin and Chitosan
-------------------------------------------------------------------------
田村 裕(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授;化学生命工学部長;関西大学理事)
古池哲也(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 准教授)
天然高分子であり生体適合性・生分解性に優れるもののキチン・キトサンは同類の天然高分子であるセルロースに比べて使用量,実施例は少ないのが現状である。本稿では筆者らが開発した新たな溶媒,ヒドロゲル化に基づくバイオマテリアルを中心に述べるとともに,新たな展開として電気エネルギーデバイスへの応用も含めて論述する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオメディカル材料
2.1 キチンシート
2.2 抗菌性材料
2.3 ナノファイバー
3.電気エネルギーデバイス
-------------------------------------------------------------------------
ファイバー複合材料の触媒機能化
Catalytic Design of Fiber Composites
-------------------------------------------------------------------------
古賀大尚(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 日本学術振興会特 別研究員PD)
北岡卓也(九州大学 大学院 農学研究院 環境農学部門 准教授)
自然界には,バイオ由来の繊維状物質が数多く存在するが,植物細胞壁の繊維形状を活かしたファイバーネットワーク積層材料,すなわち「紙」は,印刷・衛生用紙など日常的に幅広く利用されている。近年,循環型社会の構築に向けて,バイオベース材料の重要性がますます高まっており,紙分野でも複合化による機能開拓研究が盛んである。本稿では,触媒機能をもつ新しいファイバー複合材料「ペーパー触媒」の開発と応用について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.抄紙技術の応用によるペーパー触媒の調製
3.ペーパー光触媒
4.水素をつくる紙
5.燃焼系排出ガス浄化ペーパー触媒
6.金属ナノ粒子のオンペーパー合成と応用
7.セルロース結晶界面での金属ナノ触媒合成と物質変換
8.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
バイオポリエステルの高機能材料化
High Functionability of Biopolyesters
-------------------------------------------------------------------------
岩田忠久(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 准教授)
糖や植物油を炭素源として,現在,150種類以上のさまざまな構造をもつ脂肪族ポリエステルが微生物により生合成されている。この微生物産生ポリエステルは,環境中のほかの微生物が分泌する分解酵素によって分解される生分解性プラスチックでもあり,さまざまな分野での利用が検討されている。本稿では,実用化に向けた取り組みと高機能化を目指した基礎研究の動向について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微生物産生ポリエステルと基本物性
3.PHAの生産事例
4.高機能化を目指して
4.1 超高分子量PHBの微生物生産
4.2 高強度・高弾性率繊維の開発
4.3 マイクロポーラス高強度繊維の開発
4.4 医療分野への応用
4.5 生分解性速度の制御
5.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
植物油脂を基盤とするバイオベース複合材料
Bio-based Composite Materials based on Plant Oils
-------------------------------------------------------------------------
宇山 浩(大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
植物油脂を基盤とするバイオベース材料の新展開として,エポキシ化植物油脂からのネットワークポリマーとセルロース系バイオファイバーの複合材料の特性を述べる。また,最近実用化されたエポキシ化油脂を組み込んだ屋根用塗料,ヒマシ油を用いるポリ乳酸用結晶核剤とそれを用いるポリ乳酸コンパウンドの特徴を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エポキシ化植物油脂-バイオファイバー複合材料
3.植物油脂ベース塗料の開発
4.ポリ乳酸の高性能化
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
両親媒性リグニン誘導体の秘められた機能とその活用
Potential Functions and Utilization of Amphiphilic Lignin Derivatives
-------------------------------------------------------------------------
浦木康光(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 教授)
幸田圭一(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 講師)
山田竜彦((独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 チーム長)
化石資源の枯渇およびその使用による環境負荷,加えて,原子力発電のリスクに対する危機感から,バイオマスへの期待が高まっている。木質バイオマスを無駄なく利用するシステム“バイオリファイナリー”を確立するには,リグニンの利活用が不可欠である。本報では,リグニンを両親媒性化合物に変換することで,酵素安定化剤やセメント分散剤として利活用できることを見出したので,その概要について説明する。
【目次】
1.はじめに
2.リグニンの両親媒化
3.両親媒性リグニン誘導体の界面活性能
4.セルラーゼ活性増強剤としての両親媒性リグニン誘導体
5.セメント分散剤
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊による微細繊維化と複合材料化
Cellulose Nanofi ber Production by Mechanical Fibrillation after Loosening the Cell Wall Structure of Lignocellulosic Biomass and its Application for Nanocomposite
-------------------------------------------------------------------------
李 承桓((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
岩本伸一朗((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 研究員)
金 翰佑((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 博士後研究員)
石川一彦((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
遠藤貴士((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
木質バイオマスの組織・化学的な理解をベースに,水熱およびオゾン処理による細胞壁の脆弱化処理と機械的解繊による微細繊維化について報告する。さらに,QCMを用いた各種セルラーゼのセルロースナノ繊維への吸着・分解挙動解析,得られた微細化繊維の高分子複合材料への応用についての技術概要を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊処理
2.1 水熱処理
2.2 オゾン処理
3.水晶振動子天秤(Quartz Crystal Microbalance, QCM)による酵素吸着・分解挙動分析
4.天然繊維強化複合材料
4.1 セルロースナノコンポジット
4.2 複合材料における界面力学物性評価と可視化
5.今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
セルロース系多糖を基軸とした機能性複合材料
Composition of Functional Materials based on Cellulose and Related Polysaccharides
-------------------------------------------------------------------------
青木 弾(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 研究支援推進員)
寺本好邦(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 助教)
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
再生産可能なBioresourceとして新たな活用法に期待を背負うセルロース系多糖は,先端複合材料の素材としても多くの可能性を秘めている。ここではセルロース系多糖の有用特性を活かした機能性複合材料の研究開発例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ポリマーブレンドの相溶化と光学特性制御
3.有機―無機複合材料
4.液晶相の構造制御と固定化
5.ヘテロ元素を利用した新規機能付与
5.1 SH基の利用による動的機能化とIPN構築
5.2 位置選択的誘導体化による熱可塑性の難燃性材料・難燃化剤
5.3 分離材料およびその他
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(最終回)―
The Evolutionary Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (Final)―
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.ポリ乳酸の成形加工と結晶化
1.1 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―溶融結晶化と冷結晶化
1.2 ポリ乳酸の結晶化速度を速める方法
1.2.1 高L組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)
1.2.2 造核剤そのほか結晶化促進添加材
2.ポリ乳酸の高性能化―耐熱性,耐久性,耐衝撃性
2.1 結晶化速度の飛躍的向上による高耐熱化と成形加工性の改良
2.2 耐加水分解性のさらなる向上による長期耐久性付与
2.3 可塑・柔軟化による耐衝撃性の向上
3.ポリ乳酸の高性能化―二つの技術的アプローチ
3.1 ポリ乳酸単独系―耐熱性,耐久性と耐衝撃性の同時賦与
3.2 ポリマーアロイ系―難燃性と耐衝撃性の両立
4.ポリ乳酸の高機能化―発泡成形への応用
4.1 ポリ乳酸発泡成形用樹脂の開発
4.2 ポリ乳酸発泡成形技術の開発
5.ポリ乳酸に残された技術的課題とその解決策
5.1 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(sc.PLA)の可能性
5.2 成形サイクルの短縮―金型温度の低減
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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タイのインフラ資材の市場動向
Market Trend of Infrastructure Materials in Thailand
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.タイのインフラ
2.1 タイのインフラ整備状況
2.2 タイ政府のインフラ整備政策
3.インフラ資材
3.1 セメント
3.1.1 タイのセメント産業の概要
3.1.2 タイのセメント市場の主な参入企業
(1) The Siam Cement Public Company Ltd.
(2) Siam City Cement Public Company Ltd.
(3) TPI Polene Public Company Ltd.
3.2 鋼材
3.2.1 タイの鋼材産業の概要
3.2.2 タイの鋼材市場の主な参入企業
(1) Sahaviriya Steel Industries Company Ltd.
(2) Bangkok Steel Industry Company Ltd.
(3) Tata Steel Thailand Public Company Ltd.
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
炭素繊維の市場動向
Market Trend of Carbon Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
4.企業動向
4.1 メーカー別生産能力
4.2 メーカートピックス
(1) 東レ
(2) 東邦テナックス
(3) 三菱レイヨン
Composition of Bio-based Functional Materials
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特集にあたって
Introduction
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西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
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イオン液体を用いる多糖類からの複合材料創製
Preparation of Polysaccharide-based Composite Materials using Ionic Liquids
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門川淳一(鹿児島大学 大学院 理工学研究科 化学生命・化学工学専攻 教授)
天然多糖は地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源であり,材料素材としての有効な利用が望まれている。しかし,多糖類には溶解性や加工性が良好ではないものが多く,種々の多糖を簡便に材料化することは容易ではない。ここでは,近年,多糖の新しい溶媒として利用されているイオン液体を一成分とする,天然多糖からの複合材料創製について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体
3.セルロースあるいはセルロース/デンプン,セルロース/キチンとイオン液体の複合化による材料創製
4.食品ハイドロコロイドとイオン液体の複合化による材料創製
5.おわりに
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キチン・キトサンベースの機能材料
Functional Materials based on Chitin and Chitosan
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田村 裕(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授;化学生命工学部長;関西大学理事)
古池哲也(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 准教授)
天然高分子であり生体適合性・生分解性に優れるもののキチン・キトサンは同類の天然高分子であるセルロースに比べて使用量,実施例は少ないのが現状である。本稿では筆者らが開発した新たな溶媒,ヒドロゲル化に基づくバイオマテリアルを中心に述べるとともに,新たな展開として電気エネルギーデバイスへの応用も含めて論述する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオメディカル材料
2.1 キチンシート
2.2 抗菌性材料
2.3 ナノファイバー
3.電気エネルギーデバイス
-------------------------------------------------------------------------
ファイバー複合材料の触媒機能化
Catalytic Design of Fiber Composites
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古賀大尚(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 日本学術振興会特 別研究員PD)
北岡卓也(九州大学 大学院 農学研究院 環境農学部門 准教授)
自然界には,バイオ由来の繊維状物質が数多く存在するが,植物細胞壁の繊維形状を活かしたファイバーネットワーク積層材料,すなわち「紙」は,印刷・衛生用紙など日常的に幅広く利用されている。近年,循環型社会の構築に向けて,バイオベース材料の重要性がますます高まっており,紙分野でも複合化による機能開拓研究が盛んである。本稿では,触媒機能をもつ新しいファイバー複合材料「ペーパー触媒」の開発と応用について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.抄紙技術の応用によるペーパー触媒の調製
3.ペーパー光触媒
4.水素をつくる紙
5.燃焼系排出ガス浄化ペーパー触媒
6.金属ナノ粒子のオンペーパー合成と応用
7.セルロース結晶界面での金属ナノ触媒合成と物質変換
8.おわりに
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バイオポリエステルの高機能材料化
High Functionability of Biopolyesters
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岩田忠久(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 准教授)
糖や植物油を炭素源として,現在,150種類以上のさまざまな構造をもつ脂肪族ポリエステルが微生物により生合成されている。この微生物産生ポリエステルは,環境中のほかの微生物が分泌する分解酵素によって分解される生分解性プラスチックでもあり,さまざまな分野での利用が検討されている。本稿では,実用化に向けた取り組みと高機能化を目指した基礎研究の動向について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微生物産生ポリエステルと基本物性
3.PHAの生産事例
4.高機能化を目指して
4.1 超高分子量PHBの微生物生産
4.2 高強度・高弾性率繊維の開発
4.3 マイクロポーラス高強度繊維の開発
4.4 医療分野への応用
4.5 生分解性速度の制御
5.今後の展望
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植物油脂を基盤とするバイオベース複合材料
Bio-based Composite Materials based on Plant Oils
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宇山 浩(大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
植物油脂を基盤とするバイオベース材料の新展開として,エポキシ化植物油脂からのネットワークポリマーとセルロース系バイオファイバーの複合材料の特性を述べる。また,最近実用化されたエポキシ化油脂を組み込んだ屋根用塗料,ヒマシ油を用いるポリ乳酸用結晶核剤とそれを用いるポリ乳酸コンパウンドの特徴を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エポキシ化植物油脂-バイオファイバー複合材料
3.植物油脂ベース塗料の開発
4.ポリ乳酸の高性能化
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
両親媒性リグニン誘導体の秘められた機能とその活用
Potential Functions and Utilization of Amphiphilic Lignin Derivatives
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浦木康光(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 教授)
幸田圭一(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 講師)
山田竜彦((独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 チーム長)
化石資源の枯渇およびその使用による環境負荷,加えて,原子力発電のリスクに対する危機感から,バイオマスへの期待が高まっている。木質バイオマスを無駄なく利用するシステム“バイオリファイナリー”を確立するには,リグニンの利活用が不可欠である。本報では,リグニンを両親媒性化合物に変換することで,酵素安定化剤やセメント分散剤として利活用できることを見出したので,その概要について説明する。
【目次】
1.はじめに
2.リグニンの両親媒化
3.両親媒性リグニン誘導体の界面活性能
4.セルラーゼ活性増強剤としての両親媒性リグニン誘導体
5.セメント分散剤
6.おわりに
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木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊による微細繊維化と複合材料化
Cellulose Nanofi ber Production by Mechanical Fibrillation after Loosening the Cell Wall Structure of Lignocellulosic Biomass and its Application for Nanocomposite
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李 承桓((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
岩本伸一朗((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 研究員)
金 翰佑((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 博士後研究員)
石川一彦((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
遠藤貴士((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
木質バイオマスの組織・化学的な理解をベースに,水熱およびオゾン処理による細胞壁の脆弱化処理と機械的解繊による微細繊維化について報告する。さらに,QCMを用いた各種セルラーゼのセルロースナノ繊維への吸着・分解挙動解析,得られた微細化繊維の高分子複合材料への応用についての技術概要を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊処理
2.1 水熱処理
2.2 オゾン処理
3.水晶振動子天秤(Quartz Crystal Microbalance, QCM)による酵素吸着・分解挙動分析
4.天然繊維強化複合材料
4.1 セルロースナノコンポジット
4.2 複合材料における界面力学物性評価と可視化
5.今後の課題
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セルロース系多糖を基軸とした機能性複合材料
Composition of Functional Materials based on Cellulose and Related Polysaccharides
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青木 弾(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 研究支援推進員)
寺本好邦(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 助教)
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
再生産可能なBioresourceとして新たな活用法に期待を背負うセルロース系多糖は,先端複合材料の素材としても多くの可能性を秘めている。ここではセルロース系多糖の有用特性を活かした機能性複合材料の研究開発例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ポリマーブレンドの相溶化と光学特性制御
3.有機―無機複合材料
4.液晶相の構造制御と固定化
5.ヘテロ元素を利用した新規機能付与
5.1 SH基の利用による動的機能化とIPN構築
5.2 位置選択的誘導体化による熱可塑性の難燃性材料・難燃化剤
5.3 分離材料およびその他
6.おわりに
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(最終回)―
The Evolutionary Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (Final)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.ポリ乳酸の成形加工と結晶化
1.1 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―溶融結晶化と冷結晶化
1.2 ポリ乳酸の結晶化速度を速める方法
1.2.1 高L組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)
1.2.2 造核剤そのほか結晶化促進添加材
2.ポリ乳酸の高性能化―耐熱性,耐久性,耐衝撃性
2.1 結晶化速度の飛躍的向上による高耐熱化と成形加工性の改良
2.2 耐加水分解性のさらなる向上による長期耐久性付与
2.3 可塑・柔軟化による耐衝撃性の向上
3.ポリ乳酸の高性能化―二つの技術的アプローチ
3.1 ポリ乳酸単独系―耐熱性,耐久性と耐衝撃性の同時賦与
3.2 ポリマーアロイ系―難燃性と耐衝撃性の両立
4.ポリ乳酸の高機能化―発泡成形への応用
4.1 ポリ乳酸発泡成形用樹脂の開発
4.2 ポリ乳酸発泡成形技術の開発
5.ポリ乳酸に残された技術的課題とその解決策
5.1 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(sc.PLA)の可能性
5.2 成形サイクルの短縮―金型温度の低減
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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タイのインフラ資材の市場動向
Market Trend of Infrastructure Materials in Thailand
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.タイのインフラ
2.1 タイのインフラ整備状況
2.2 タイ政府のインフラ整備政策
3.インフラ資材
3.1 セメント
3.1.1 タイのセメント産業の概要
3.1.2 タイのセメント市場の主な参入企業
(1) The Siam Cement Public Company Ltd.
(2) Siam City Cement Public Company Ltd.
(3) TPI Polene Public Company Ltd.
3.2 鋼材
3.2.1 タイの鋼材産業の概要
3.2.2 タイの鋼材市場の主な参入企業
(1) Sahaviriya Steel Industries Company Ltd.
(2) Bangkok Steel Industry Company Ltd.
(3) Tata Steel Thailand Public Company Ltd.
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機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
炭素繊維の市場動向
Market Trend of Carbon Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
4.企業動向
4.1 メーカー別生産能力
4.2 メーカートピックス
(1) 東レ
(2) 東邦テナックス
(3) 三菱レイヨン
4,400円
―
【特集】人工光合成
Artifi cial Photosynthesis
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特集にあたって
Preface
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
-------------------------------------------------------------------------
人工光合成システム開発
Development of Artifi cial Photosynthesis
-------------------------------------------------------------------------
福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
天然の光合成系を人工的に再現するためには,光捕集・電荷分離系,水の酸化ならびに還元触媒系を開発し,さらにそれらをシステムとして融合する必要がある。本稿では,人工光合成システムの設計指針ならびにクリーンな燃料である水素の吸蔵放出システムに関する最新の成果をCO2削減対策とあわせて紹介する。
【目次】
1.光合成の仕組み
2.電荷分離系分子設計指針
3.電荷分離系分子の開発
4.超分子電荷分離系
5.電荷分離分子を用いた水素発生反応
6.水素貯蔵・運搬システム
7.水の酸化触媒機構
8.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
ポルフィリン太陽電池
Porphyrin-Based Solar Cells
-------------------------------------------------------------------------
今堀 博(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 教授)
黒飛 敬(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 特定助教)
近年,色素増感太陽電池において,ポルフィリンがルテニウム色素を代替できる可能性がでてきた。本稿ではポルフィリンを用いた色素増感太陽電池の最近の研究動向と展望を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池
2.1 色素増感太陽電池の原理
2.2 ポルフィリン色素増感太陽電池
2.3 縮環ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
2.4 その他のπ共役系拡張ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
半導体を用いた人工光合成反応
Artifi cial Photosynthesis using Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
佐山和弘((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ グループ長)
三石雄悟((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ 研究員)
本稿では,安定かつ安価で扱いやすい半導体光触媒や光電極技術を用いた人工光合成反応,なかでも,太陽エネルギーを直接化学エネルギーに変換・蓄積でき,その化学エネルギーが二次利用しやすい,水分解反応や炭酸ガス固定反応に焦点を当て,その最近の研究と今後の展望について解説した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒による太陽光水素製造
2.1 通常の一段光励起機構
2.2 レドックス媒体を用いた二段光励起機構(Z‐スキーム機構)
2.3 レドックス媒体を用いた光触媒-電解ハイブリッドシステム(実現可能性の高いシステムを目指して)
3.半導体光触媒による炭酸ガス固定反応
4.光電極による太陽光水素製造
5.半導体光電極による炭酸ガス固定反応
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した錯体触媒の合成
Metal Complexes Aimed at Reversible Conversion between Chemical and Electrical Energies
-------------------------------------------------------------------------
田中晃二(分子科学研究所 生命錯体分子科学研究領域 教授)
CO2とCH3OH間の6電子酸化還元反応は電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換反応であり,再生エネルギーの長距離輸送にとってきわめて有望な反応である。物質循環と共役したエネルギー変換反応の触媒開発を目指した再生可能な2 電子還元剤,Ru‐pbn錯体(pbn = pyridyl-benzo-naphthyridine),2電子酸化剤,Ru(q)(OH2)錯体(q = dibenzoquinone)の酸化還元挙動を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エネルギー変換としての二酸化炭素還元
3.アルコール酸化反応
4.水の4電子酸化反応
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
均一系白金錯体触媒による水からの水素生成反応
Hydrogen Production from Water using Platinum(Ⅱ) Complexes as Homogeneous Catalysts
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山内幸正(九州大学 大学院 理学府 化学専攻 錯体化学講座)
酒井 健(九州大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授)
近年,太陽光をエネルギー源とした水の完全分解反応(2H2O+4hν→ 2H2+O2)に関する研究の重要性がますます高まっている。本稿では,均一系金属錯体触媒を用いた水からの光化学的な水素生成反応に関して,筆者のグループの研究を中心に紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を用いた水の完全分解
3.光化学的な水からの水素生成反応
4.白金(Ⅱ)錯体の触媒反応機構
5.単一分子光水素発生デバイスの開発
6.暗反応に関する研究
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
酵素ヒドロゲナーゼを用いた光水素発生反応
Photoinduced Hydrogen Evolution by Hydrogenase
-------------------------------------------------------------------------
朝倉則行(東京工業大学 大学院 生命理工学研究科 生物プロセス専攻 講師)
大倉一郎(東京工業大学 理事;副学長)
光エネルギー変換技術の一つに光水素発生反応がある。光水素発生反応は,太陽光エネルギーを利用して水から水素を発生させる反応である。本稿では,水素発生触媒に生体内物質である酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応系について概説し,さらに,水溶液中で光励起1重項状態を利用した反応系の効率化に関する研究成果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの光水素発生反応
2.1 光水素発生反応の概略
2.2 酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生
2.3 光水素発生反応系の改善点
3.酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応の高効率化
3.1 ビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.2 ビスビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.3 水溶液中で光励起1重項経由の電子移動を行うビスビオローゲン結合型ポルフィリン
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
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電気,光のどちらでも記録と読み出しができる新メモリ:導電性液晶メモリ
New Memory having both Conductive and Optical Memory:Conductive Liquid Crystalline Memory
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原本雄一郎(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 教授)
液晶半導体材料の薄膜上に,パルスレーザーを用いた光記録,または電気加熱記録により,導電性と光学特性の両方をもつ点の記録に成功した。この記録された点は,導電性の「ある,なし」,または光学異方性の「ある,なし」で読み出せる。導電性液晶メモリは,電気の導電性と液晶の光学異方性を同時にもつ点を,光または電気で書き込み,これを導電性,または光学特性で読み取る世界最初のメモリである。
【目次】
1.はじめに
2.液晶について
3.液晶半導体の原理
4.電圧-電流特性について
5.導電性スポット液晶メモリの原理
5.1 光,または電気を用いた書き込み
5.2 光,または電気を用いた読み出し
6.おわりに
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新たなπ共役拡張型色素化合物アミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素「ABPX」の開発
Aminobenzopyroxanthene Dyes(ABPX):A New Class of Rhodamine Dyes with Large π‐Conjugated System
-------------------------------------------------------------------------
神野伸一郎((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム 研究員)
榎本秀一((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム チームリーダー;岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 医薬品機能分析学分野 教授)
われわれがオリジナルで開発したπ共役拡張型蛍光色素のアミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素(ABPX)は,従来のローダミン系蛍光色素と比較し,濃厚溶液や凝集状態で良好な蛍光を発する新しい有機系蛍光色素である。有機物から作られる ABPXは,レアメタルのような資源的制約がなく,安価に大量生産できることから,環境負荷の少ない工業技術となる。
【目次】
1.はじめに
2.ABPXの分子設計
3.ABPXの製造方法
4.ABPX01のフォトクロミズム特性
5.ABPXの水溶液中での蛍光特性
6.ABPX凝集体の生成と蛍光特性
7.濃厚溶液中での精確な蛍光分析
8.まとめと今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(2)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (2)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.脂肪族ポリエステルの化学構造と成形加工性
1.1 生分解性プラスチックの理想の化学構造―カローザスが果たせなかった夢―
1.2 脂肪族ポリエステルの一次構造と熱パラメータ― PETとの比較―
1.3 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―ガラス化または結晶化による固化―
2.生分解性プラスチックの研究開発と工業化の歴史
2.1 ポリ‐β‐ヒドロキシブタン酸(PHB)系
2.2 ポリコハク酸ブチル(PBS)とポリブチレンアジペート・テレフタレート(PBAT)
2.3 ポリ乳酸(PLA)
3.ポリ乳酸を選択する理由と高性能化理論の検証
3.1 なぜポリ乳酸がベストの選択なのか!?―ポリ乳酸の特異的な生分解機構―
3.2 ポリ乳酸の高性能化理論―その技術論的検証―
3.2.1 生分解速度(R)
3.2.2 ガラス転移温度(Tg)
3.2.3 融点(Tm)
3.2.4 結晶化速度(G)
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カンボジアの経済とBOPマーケット
BOP Market and Economy in Cambodia
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジア経済の概況
2.BOP とカンボジア国民の所得
3.カンボジア農村の実態
(1) 農家A
(2) 農家B
(3) 農家C
4.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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光ディスクの市場動向
Market Trend of Optical Disk
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
3.1 国内生産推移
3.2 世界需要予測
4.企業動向
(1) パナソニック
(2) TDK
(3) 日立製作所
(4) パイオニア
Artifi cial Photosynthesis
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特集にあたって
Preface
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
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人工光合成システム開発
Development of Artifi cial Photosynthesis
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
天然の光合成系を人工的に再現するためには,光捕集・電荷分離系,水の酸化ならびに還元触媒系を開発し,さらにそれらをシステムとして融合する必要がある。本稿では,人工光合成システムの設計指針ならびにクリーンな燃料である水素の吸蔵放出システムに関する最新の成果をCO2削減対策とあわせて紹介する。
【目次】
1.光合成の仕組み
2.電荷分離系分子設計指針
3.電荷分離系分子の開発
4.超分子電荷分離系
5.電荷分離分子を用いた水素発生反応
6.水素貯蔵・運搬システム
7.水の酸化触媒機構
8.今後の展望
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ポルフィリン太陽電池
Porphyrin-Based Solar Cells
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今堀 博(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 教授)
黒飛 敬(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 特定助教)
近年,色素増感太陽電池において,ポルフィリンがルテニウム色素を代替できる可能性がでてきた。本稿ではポルフィリンを用いた色素増感太陽電池の最近の研究動向と展望を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池
2.1 色素増感太陽電池の原理
2.2 ポルフィリン色素増感太陽電池
2.3 縮環ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
2.4 その他のπ共役系拡張ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
3.おわりに
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半導体を用いた人工光合成反応
Artifi cial Photosynthesis using Semiconductors
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佐山和弘((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ グループ長)
三石雄悟((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ 研究員)
本稿では,安定かつ安価で扱いやすい半導体光触媒や光電極技術を用いた人工光合成反応,なかでも,太陽エネルギーを直接化学エネルギーに変換・蓄積でき,その化学エネルギーが二次利用しやすい,水分解反応や炭酸ガス固定反応に焦点を当て,その最近の研究と今後の展望について解説した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒による太陽光水素製造
2.1 通常の一段光励起機構
2.2 レドックス媒体を用いた二段光励起機構(Z‐スキーム機構)
2.3 レドックス媒体を用いた光触媒-電解ハイブリッドシステム(実現可能性の高いシステムを目指して)
3.半導体光触媒による炭酸ガス固定反応
4.光電極による太陽光水素製造
5.半導体光電極による炭酸ガス固定反応
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した錯体触媒の合成
Metal Complexes Aimed at Reversible Conversion between Chemical and Electrical Energies
-------------------------------------------------------------------------
田中晃二(分子科学研究所 生命錯体分子科学研究領域 教授)
CO2とCH3OH間の6電子酸化還元反応は電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換反応であり,再生エネルギーの長距離輸送にとってきわめて有望な反応である。物質循環と共役したエネルギー変換反応の触媒開発を目指した再生可能な2 電子還元剤,Ru‐pbn錯体(pbn = pyridyl-benzo-naphthyridine),2電子酸化剤,Ru(q)(OH2)錯体(q = dibenzoquinone)の酸化還元挙動を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エネルギー変換としての二酸化炭素還元
3.アルコール酸化反応
4.水の4電子酸化反応
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
均一系白金錯体触媒による水からの水素生成反応
Hydrogen Production from Water using Platinum(Ⅱ) Complexes as Homogeneous Catalysts
-------------------------------------------------------------------------
山内幸正(九州大学 大学院 理学府 化学専攻 錯体化学講座)
酒井 健(九州大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授)
近年,太陽光をエネルギー源とした水の完全分解反応(2H2O+4hν→ 2H2+O2)に関する研究の重要性がますます高まっている。本稿では,均一系金属錯体触媒を用いた水からの光化学的な水素生成反応に関して,筆者のグループの研究を中心に紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を用いた水の完全分解
3.光化学的な水からの水素生成反応
4.白金(Ⅱ)錯体の触媒反応機構
5.単一分子光水素発生デバイスの開発
6.暗反応に関する研究
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
酵素ヒドロゲナーゼを用いた光水素発生反応
Photoinduced Hydrogen Evolution by Hydrogenase
-------------------------------------------------------------------------
朝倉則行(東京工業大学 大学院 生命理工学研究科 生物プロセス専攻 講師)
大倉一郎(東京工業大学 理事;副学長)
光エネルギー変換技術の一つに光水素発生反応がある。光水素発生反応は,太陽光エネルギーを利用して水から水素を発生させる反応である。本稿では,水素発生触媒に生体内物質である酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応系について概説し,さらに,水溶液中で光励起1重項状態を利用した反応系の効率化に関する研究成果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの光水素発生反応
2.1 光水素発生反応の概略
2.2 酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生
2.3 光水素発生反応系の改善点
3.酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応の高効率化
3.1 ビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.2 ビスビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.3 水溶液中で光励起1重項経由の電子移動を行うビスビオローゲン結合型ポルフィリン
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
電気,光のどちらでも記録と読み出しができる新メモリ:導電性液晶メモリ
New Memory having both Conductive and Optical Memory:Conductive Liquid Crystalline Memory
-------------------------------------------------------------------------
原本雄一郎(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 教授)
液晶半導体材料の薄膜上に,パルスレーザーを用いた光記録,または電気加熱記録により,導電性と光学特性の両方をもつ点の記録に成功した。この記録された点は,導電性の「ある,なし」,または光学異方性の「ある,なし」で読み出せる。導電性液晶メモリは,電気の導電性と液晶の光学異方性を同時にもつ点を,光または電気で書き込み,これを導電性,または光学特性で読み取る世界最初のメモリである。
【目次】
1.はじめに
2.液晶について
3.液晶半導体の原理
4.電圧-電流特性について
5.導電性スポット液晶メモリの原理
5.1 光,または電気を用いた書き込み
5.2 光,または電気を用いた読み出し
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
新たなπ共役拡張型色素化合物アミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素「ABPX」の開発
Aminobenzopyroxanthene Dyes(ABPX):A New Class of Rhodamine Dyes with Large π‐Conjugated System
-------------------------------------------------------------------------
神野伸一郎((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム 研究員)
榎本秀一((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム チームリーダー;岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 医薬品機能分析学分野 教授)
われわれがオリジナルで開発したπ共役拡張型蛍光色素のアミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素(ABPX)は,従来のローダミン系蛍光色素と比較し,濃厚溶液や凝集状態で良好な蛍光を発する新しい有機系蛍光色素である。有機物から作られる ABPXは,レアメタルのような資源的制約がなく,安価に大量生産できることから,環境負荷の少ない工業技術となる。
【目次】
1.はじめに
2.ABPXの分子設計
3.ABPXの製造方法
4.ABPX01のフォトクロミズム特性
5.ABPXの水溶液中での蛍光特性
6.ABPX凝集体の生成と蛍光特性
7.濃厚溶液中での精確な蛍光分析
8.まとめと今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(2)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (2)―
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.脂肪族ポリエステルの化学構造と成形加工性
1.1 生分解性プラスチックの理想の化学構造―カローザスが果たせなかった夢―
1.2 脂肪族ポリエステルの一次構造と熱パラメータ― PETとの比較―
1.3 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―ガラス化または結晶化による固化―
2.生分解性プラスチックの研究開発と工業化の歴史
2.1 ポリ‐β‐ヒドロキシブタン酸(PHB)系
2.2 ポリコハク酸ブチル(PBS)とポリブチレンアジペート・テレフタレート(PBAT)
2.3 ポリ乳酸(PLA)
3.ポリ乳酸を選択する理由と高性能化理論の検証
3.1 なぜポリ乳酸がベストの選択なのか!?―ポリ乳酸の特異的な生分解機構―
3.2 ポリ乳酸の高性能化理論―その技術論的検証―
3.2.1 生分解速度(R)
3.2.2 ガラス転移温度(Tg)
3.2.3 融点(Tm)
3.2.4 結晶化速度(G)
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
カンボジアの経済とBOPマーケット
BOP Market and Economy in Cambodia
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジア経済の概況
2.BOP とカンボジア国民の所得
3.カンボジア農村の実態
(1) 農家A
(2) 農家B
(3) 農家C
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
光ディスクの市場動向
Market Trend of Optical Disk
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
3.1 国内生産推移
3.2 世界需要予測
4.企業動向
(1) パナソニック
(2) TDK
(3) 日立製作所
(4) パイオニア
4,400円
―
【特集】機能性塗料の最新動向
-------------------------------------------------------------------------
光触媒を利用した防汚塗料
Self.Cleaning Coating Materials by using Photocatalyst
-------------------------------------------------------------------------
本橋健司(芝浦工業大学 工学部 建築工学科 教授)
建築分野で利用される光触媒製品の代表として,光触媒タイルおよび防汚塗料をとりあげ,原理,特徴などについて解説した。また,防汚性能については建築的条件(庇の有無,方位,周辺環境,シーリング目地など)の影響を踏まえたうえで,防汚効果の発現性を議論した。さらに,施工上の注意点や補修塗装時における問題点を指摘した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒の基礎知識
2.1 触媒とは
2.2 光触媒とは
2.3 光触媒としての二酸化チタン(TiO2)
2.4 二酸化チタンの「有機物分解作用」
2.5 二酸化チタンの「超親水性」
2.6 環境保全性からみた光触媒の特徴
3.汚れ防止への応用技術
3.1 汚れ防止効果
3.2 汚れの原因やメカニズムは複雑で多様
3.3 有機系材料への光触媒コート
3.4 光触媒の現場塗装
3.4.1 既存下地との適合性
3.4.2 塗付量の管理
3.5 保全・改修に関する技術情報
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
漆を用いたクロムフリー防錆塗料の開発
Development of Chrome-free Corrosion Coating using Hybridized Lacquer
-------------------------------------------------------------------------
本多貴之(明治大学 理工学部 専任講師)
宮腰哲雄(明治大学 理工学部 教授)
漆は日本に古くから伝わる材料であり,塗料や接着剤としての利用が行われてきた。今回は加熱硬化を利用し,防錆塗料として漆を利用する南部鉄器をモチーフにクロムフリー防錆塗料への漆の利用を試みた。漆にシラン化合物を加えることで,SST試験1000時間以上に耐える防錆塗料となった。本文では,これらの具体的な結果と共に今後の課題について述べた。
【目次】
1.漆の歴史と加工技術
2.漆を利用した防錆―南部鉄器―
3.漆の化学的な組成と一般的な硬化機構
4.漆の熱硬化と硬化の促進手法の検討
5.防錆塗料としての加熱硬化向けハイブリット漆液の改良
6.スプレー塗装(薄膜)での防錆性能評価
7.海外産の漆を利用した防錆用漆塗料
8.より安価なハイブリッド塗料を目指して
-------------------------------------------------------------------------
ポリウレタンケミストリーを使った自己修復塗料
Self Healing Paints based on PUR
-------------------------------------------------------------------------
桐原 修(バイエル マテリアルサイエンス(株) BMS イノベーションセンター センター長)
PUR塗料は一般的に自己修復性・耐擦り傷性が優れているが,すべてのPUR塗料が良いわけではない。塗膜昇温で自己修復することを目標に,フレキシブルな架橋構造と架橋密度の増加が有効なことを検証した。ポリカーボネートジオールと高官能ポリイソシアネート架橋が初期の耐擦り傷性と自己修復性に優れていた。
【目次】
1.はじめに
2.自己治癒・自己修復
3.PUR 塗料と自己修復性
3.1 自動車用塗料
3.2 プラスチック用塗料
3.2.1 歴史
3.2.2 ソフトフィール塗料
3.2.3 そのほかの硬化系
4.採用事例
4.1 自動車外板
4.2 自動車内装
4.3 そのほかの用途
(1) 携帯電話(写真2)
(2) プラスチック小物(写真3)
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
摩擦抵抗低減型船底防汚塗料の開発
Development of Antifouling Paint for Low Frictional Resistance
-------------------------------------------------------------------------
山下博史(関西ペイント(株) 汎用塗料本部 船舶技術開発部 課長)
船舶の燃料費を低減するために,海水と船体との摩擦抵抗に関する多くの研究がなされており,海水に接触する船底防汚塗料にも大きな期待がかかっている。そこで,加水分解型船底防汚塗膜の表面状態と水との摩擦抵抗に着目した。レオロジーコントロール技術を駆使して,レベリング性が向上する船底防汚塗料を開発し,それから得られる表面平滑な船底防汚塗膜が水との摩擦抵抗に及ぼす効果を検証した。開発品は,従来品に比べて約6%の摩擦抵抗低減効果が認められた。
【目次】
1.はじめに
2.加水分解型船底防汚塗料
3.船体の表面粗度と燃料消費量
4.船底防汚塗膜表面の平滑性の向上
5.摩擦抵抗測定による実験的検証
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
遮熱塗料「アドグリーンコート」がなぜ世界で通用するのか
About the Functionality of a Thermal Barrier Coating with Micro-silica
-------------------------------------------------------------------------
田中雅彦(日本中央研究所(株) 取締役営業本部長)
一般の建築材は太陽光に曝されるとその温度は上昇する。塗装によりその温度上昇を抑制する塗料はさまざま開発されており,実験的な考察はこれまでも行われてきたが,理論的にはほとんど解明されていない。球状シリカ粒子の光の散乱に注目し,金属固有の振動数に近い波長帯の電磁波透過を防ぐことにより,温度上昇が抑制される仕組みを示した。
【目次】
1.はじめに
2.球状金属酸化物粒子
3.微小シリカ球による散乱
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ネットワークポリマー型電池材料の容量増大に向けて
Network-polymer-type Cathode Material with High Capacity
-------------------------------------------------------------------------
守友 浩(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻 教授)
栗原佑太朗(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻)
ネットワークポリマー型電池材料であるMn-Feシアノ錯体は,薄膜型電極を構成することにより高い容量(128mAh/g)と高いサイクル特性(100サイクル後に初期値の87%)が実現されている。本稿では,さらなる容量増大に向けた取り組みを紹介する。特に,ネットワーク構造のひずみが充放電特性に及ぼす影響を考察するとともに,今後の研究展開に言及する。
【目次】
1.はじめに
2.薄膜型電極
3.容量増大に向けて―カチオン濃度の増大―
4.カチオン濃度とネットワーク構造
5.カチオン濃度と充放電特性
6.将来展望
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
電気分解によるセシウムおよびストロンチウムの安定閉じ込め
Electrolytic Immobilization of Cesium and Strontium
-------------------------------------------------------------------------
阿部英樹((独)物質・材料研究機構 環境再生材料ユニット 主幹研究員)
核燃料由来の放射性同位体による環境汚染が社会問題となっている。筆者は,セシウムとストロンチウムを溶解した溶融酸化モリブデンに酸化チタンを加え,電気分解することにより,おのおのの元素をチタン酸固化体の形態で単離する技術を開発した。チタン酸固化体は,従来材料を10倍以上凌ぐ溶出耐性により,放射汚染問題の解決に貢献する。
-------------------------------------------------------------------------
色素増感高分子太陽電池の研究開発
Studies on Dye-Sensitized Polymer Solar Cells
-------------------------------------------------------------------------
大北英生(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 准教授)
伊藤紳三郎(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 教授)
共役高分子とフラーレン誘導体のブレンド膜を発電層とする高分子太陽電池の効率を向上させるには,近赤外域の太陽光を捕集することが不可欠である。本稿では,近赤外色素を導入した色素増感高分子太陽電池により変換効率を容易に向上できることを示すとともに,増感機構や色素の界面偏在機構について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池と高分子太陽電池
3.色素増感高分子太陽電池
4.色素増感機構
5.色素の界面偏在機構
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(1)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (1)―
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
21世紀の地球環境・資源問題から注目されるバイオプラスチックの歴史をグリーン・ケミストリーの視点から振り返り,その正しい分類法と理解を助けながら,最新動向についても紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グリーン・ケミストリーの源流を溯る
2.1 難分解性物質DDTの悲劇 ―ノーベル賞の栄光と闇―
2.2 分解しないことが諸悪の根源!? ―分解者としての微生物の役割―
2.3 二人の女性科学者 ―レイチェル・カーソンとシーア・コルボーン―
2.4 グリーン・ケミストリー ―環境にやさしい化学とは?―
2.5 バイオプラスチックの夜明け ―野菜畑からプラスチックが獲れる!?―
3.バイオプラスチックを正しく理解するために
3.1 バイオプラスチックと環境意識の時代的変遷 ―概念の衝突―
3.2 日本バイオプラスチック協会(JBPA)識別表示制度 ―グリーンプラとバイオマスプラ―
3.3 新たなバイオプラスチックの胎動 ―挑戦と課題―
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海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
カリフォルニアの電力事情
California’s Power Situation
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.米国の電力市場構造
3.カリフォルニア州の電力市場構造
4.日本の電力市場構造
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
機能性塗料の市場動向
Market Trend of Functional Paint
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 品目別塗料生産・出荷推移(塗料全体)
2.2 重防食塗料
2.3 遮熱塗料
3.企業動向
(1) 日本ペイント
(2) 大日本塗料
(3) 日本特殊塗料
(4) イサム塗料
-------------------------------------------------------------------------
光触媒を利用した防汚塗料
Self.Cleaning Coating Materials by using Photocatalyst
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本橋健司(芝浦工業大学 工学部 建築工学科 教授)
建築分野で利用される光触媒製品の代表として,光触媒タイルおよび防汚塗料をとりあげ,原理,特徴などについて解説した。また,防汚性能については建築的条件(庇の有無,方位,周辺環境,シーリング目地など)の影響を踏まえたうえで,防汚効果の発現性を議論した。さらに,施工上の注意点や補修塗装時における問題点を指摘した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒の基礎知識
2.1 触媒とは
2.2 光触媒とは
2.3 光触媒としての二酸化チタン(TiO2)
2.4 二酸化チタンの「有機物分解作用」
2.5 二酸化チタンの「超親水性」
2.6 環境保全性からみた光触媒の特徴
3.汚れ防止への応用技術
3.1 汚れ防止効果
3.2 汚れの原因やメカニズムは複雑で多様
3.3 有機系材料への光触媒コート
3.4 光触媒の現場塗装
3.4.1 既存下地との適合性
3.4.2 塗付量の管理
3.5 保全・改修に関する技術情報
4.まとめ
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漆を用いたクロムフリー防錆塗料の開発
Development of Chrome-free Corrosion Coating using Hybridized Lacquer
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本多貴之(明治大学 理工学部 専任講師)
宮腰哲雄(明治大学 理工学部 教授)
漆は日本に古くから伝わる材料であり,塗料や接着剤としての利用が行われてきた。今回は加熱硬化を利用し,防錆塗料として漆を利用する南部鉄器をモチーフにクロムフリー防錆塗料への漆の利用を試みた。漆にシラン化合物を加えることで,SST試験1000時間以上に耐える防錆塗料となった。本文では,これらの具体的な結果と共に今後の課題について述べた。
【目次】
1.漆の歴史と加工技術
2.漆を利用した防錆―南部鉄器―
3.漆の化学的な組成と一般的な硬化機構
4.漆の熱硬化と硬化の促進手法の検討
5.防錆塗料としての加熱硬化向けハイブリット漆液の改良
6.スプレー塗装(薄膜)での防錆性能評価
7.海外産の漆を利用した防錆用漆塗料
8.より安価なハイブリッド塗料を目指して
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ポリウレタンケミストリーを使った自己修復塗料
Self Healing Paints based on PUR
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桐原 修(バイエル マテリアルサイエンス(株) BMS イノベーションセンター センター長)
PUR塗料は一般的に自己修復性・耐擦り傷性が優れているが,すべてのPUR塗料が良いわけではない。塗膜昇温で自己修復することを目標に,フレキシブルな架橋構造と架橋密度の増加が有効なことを検証した。ポリカーボネートジオールと高官能ポリイソシアネート架橋が初期の耐擦り傷性と自己修復性に優れていた。
【目次】
1.はじめに
2.自己治癒・自己修復
3.PUR 塗料と自己修復性
3.1 自動車用塗料
3.2 プラスチック用塗料
3.2.1 歴史
3.2.2 ソフトフィール塗料
3.2.3 そのほかの硬化系
4.採用事例
4.1 自動車外板
4.2 自動車内装
4.3 そのほかの用途
(1) 携帯電話(写真2)
(2) プラスチック小物(写真3)
5.おわりに
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摩擦抵抗低減型船底防汚塗料の開発
Development of Antifouling Paint for Low Frictional Resistance
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山下博史(関西ペイント(株) 汎用塗料本部 船舶技術開発部 課長)
船舶の燃料費を低減するために,海水と船体との摩擦抵抗に関する多くの研究がなされており,海水に接触する船底防汚塗料にも大きな期待がかかっている。そこで,加水分解型船底防汚塗膜の表面状態と水との摩擦抵抗に着目した。レオロジーコントロール技術を駆使して,レベリング性が向上する船底防汚塗料を開発し,それから得られる表面平滑な船底防汚塗膜が水との摩擦抵抗に及ぼす効果を検証した。開発品は,従来品に比べて約6%の摩擦抵抗低減効果が認められた。
【目次】
1.はじめに
2.加水分解型船底防汚塗料
3.船体の表面粗度と燃料消費量
4.船底防汚塗膜表面の平滑性の向上
5.摩擦抵抗測定による実験的検証
6.おわりに
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遮熱塗料「アドグリーンコート」がなぜ世界で通用するのか
About the Functionality of a Thermal Barrier Coating with Micro-silica
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田中雅彦(日本中央研究所(株) 取締役営業本部長)
一般の建築材は太陽光に曝されるとその温度は上昇する。塗装によりその温度上昇を抑制する塗料はさまざま開発されており,実験的な考察はこれまでも行われてきたが,理論的にはほとんど解明されていない。球状シリカ粒子の光の散乱に注目し,金属固有の振動数に近い波長帯の電磁波透過を防ぐことにより,温度上昇が抑制される仕組みを示した。
【目次】
1.はじめに
2.球状金属酸化物粒子
3.微小シリカ球による散乱
4.おわりに
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ネットワークポリマー型電池材料の容量増大に向けて
Network-polymer-type Cathode Material with High Capacity
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守友 浩(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻 教授)
栗原佑太朗(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻)
ネットワークポリマー型電池材料であるMn-Feシアノ錯体は,薄膜型電極を構成することにより高い容量(128mAh/g)と高いサイクル特性(100サイクル後に初期値の87%)が実現されている。本稿では,さらなる容量増大に向けた取り組みを紹介する。特に,ネットワーク構造のひずみが充放電特性に及ぼす影響を考察するとともに,今後の研究展開に言及する。
【目次】
1.はじめに
2.薄膜型電極
3.容量増大に向けて―カチオン濃度の増大―
4.カチオン濃度とネットワーク構造
5.カチオン濃度と充放電特性
6.将来展望
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Material Report R&D
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電気分解によるセシウムおよびストロンチウムの安定閉じ込め
Electrolytic Immobilization of Cesium and Strontium
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阿部英樹((独)物質・材料研究機構 環境再生材料ユニット 主幹研究員)
核燃料由来の放射性同位体による環境汚染が社会問題となっている。筆者は,セシウムとストロンチウムを溶解した溶融酸化モリブデンに酸化チタンを加え,電気分解することにより,おのおのの元素をチタン酸固化体の形態で単離する技術を開発した。チタン酸固化体は,従来材料を10倍以上凌ぐ溶出耐性により,放射汚染問題の解決に貢献する。
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色素増感高分子太陽電池の研究開発
Studies on Dye-Sensitized Polymer Solar Cells
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大北英生(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 准教授)
伊藤紳三郎(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 教授)
共役高分子とフラーレン誘導体のブレンド膜を発電層とする高分子太陽電池の効率を向上させるには,近赤外域の太陽光を捕集することが不可欠である。本稿では,近赤外色素を導入した色素増感高分子太陽電池により変換効率を容易に向上できることを示すとともに,増感機構や色素の界面偏在機構について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池と高分子太陽電池
3.色素増感高分子太陽電池
4.色素増感機構
5.色素の界面偏在機構
6.おわりに
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(1)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (1)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
21世紀の地球環境・資源問題から注目されるバイオプラスチックの歴史をグリーン・ケミストリーの視点から振り返り,その正しい分類法と理解を助けながら,最新動向についても紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グリーン・ケミストリーの源流を溯る
2.1 難分解性物質DDTの悲劇 ―ノーベル賞の栄光と闇―
2.2 分解しないことが諸悪の根源!? ―分解者としての微生物の役割―
2.3 二人の女性科学者 ―レイチェル・カーソンとシーア・コルボーン―
2.4 グリーン・ケミストリー ―環境にやさしい化学とは?―
2.5 バイオプラスチックの夜明け ―野菜畑からプラスチックが獲れる!?―
3.バイオプラスチックを正しく理解するために
3.1 バイオプラスチックと環境意識の時代的変遷 ―概念の衝突―
3.2 日本バイオプラスチック協会(JBPA)識別表示制度 ―グリーンプラとバイオマスプラ―
3.3 新たなバイオプラスチックの胎動 ―挑戦と課題―
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カリフォルニアの電力事情
California’s Power Situation
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.米国の電力市場構造
3.カリフォルニア州の電力市場構造
4.日本の電力市場構造
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機能材料マーケットデータ
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機能性塗料の市場動向
Market Trend of Functional Paint
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 品目別塗料生産・出荷推移(塗料全体)
2.2 重防食塗料
2.3 遮熱塗料
3.企業動向
(1) 日本ペイント
(2) 大日本塗料
(3) 日本特殊塗料
(4) イサム塗料
4,400円
―
【特集】進化する高機能性繊維
Advanced High Performance Fibers
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特集にあたって
Introduction
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
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エレクトロスピニング法によるナノファイバー
Polymer Nanofi bers via Electrospinning
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小滝雅也(京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授)
本稿では,ナノファイバーを作製する技術の一つである「エレクトロスピニング法」の概要とともに,同手法によるナノファイバーのモルフォロジー制御技術,およびナノファイバーの内部構造と物性に関する研究動向について述べる。さらに,ナノファイバーの大量生産技術に関する動向についても述べる。
【目次】
1.はじめに
2.エレクトロスピニング法
2.1 原理
2.2 大量生産
3.ナノファイバーの形態制御
3.1 繊維径
3.2 ポーラス繊維
3.3 中空・芯鞘ナノファイバー
3.4 ナノファイバー集合体の規則性
4.ナノファイバーの内部構造と物性
4.1 PLLA
4.2 PHBV
4.3 PVDF
4.4 POM
4.5 複合ナノファイバー
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高強度ポリエステルナノファイバーの開発と実用化
Development of Polyester Nanofi ber for Practical Applications
-------------------------------------------------------------------------
神山三枝(帝人ファイバー(株) グローバル生産・研究開発統轄 グローバル生産・研究開発統轄補佐(ナノファイバー技術担当))
中島 卓(帝人ファイバー(株) ファイバー開発グループ 長繊維技術開発担当チーム長)
田中謙吾(帝人ファイバー(株) 商品開発グループ 研究員)
最近,さまざまな分野でナノ材料への期待が高く,繊維分野においても繊維の直径が1マイクロメートル以下の,いわゆるナノファイバーの実用化研究がなされている。今回の超極細複合紡糸技術の開発は,長繊維形態・従来強度の2倍,繊維直径700nm～300nm,均一な繊維径を特徴とする高強度ポリエステルナノファイバーの量産化および種々の機能素材商品化を可能にした。
【目次】
1.はじめに
2.開発内容
3.技術の特徴
3.1 ポリマー設計と精密溶融成形加工技術
3.2 複合紡糸設計技術
3.3 商品開発における機能検証訴求
4.商品開発と今後
-------------------------------------------------------------------------
高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維
Modifi ed Acrylic Fiber Generating Heat with High Moisture Absorption
-------------------------------------------------------------------------
石丸園子(東洋紡績(株) 総合研究所 コーポレート研究所 快適性工学センター 部長)
高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維は,ポリマー改質技術により分子を親水化,高架橋して得られた繊維である。アクリレート系繊維は,天然繊維で最も吸湿発熱量の高いウールに対して約3倍の吸着熱を示す。この熱を利用することで,薄くても暖かい秋・冬用のアンダーウェアを実現することができる。また,吸湿性が高い特性を利用して,むれ感の低減や調湿機能を実現することもできる。
【目次】
1.はじめに
2.アクリレート系繊維
3.アクリレート系繊維の吸湿発熱性
4.アクリレート系繊維のむれ感低減性
5.アクリレート系繊維の調湿性
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
光触媒消臭繊維「セルフクリア」
Photocatalytic Deodorant Fiber “SELFCLEAR”
-------------------------------------------------------------------------
渡辺義弘(日本エクスラン工業(株) 研究所 資材課長)
光触媒機能を利用した消臭繊維はすでに酸化チタンを中心とする材料を各種繊維に付与したものが各社から市販されている。最近開発したアクリル繊維に特殊な酸化チタン系材料を繊維内部に付与した「セルフクリア」の構造,機能について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.光触媒機構と「セルフクリア」の繊維構造
3.「セルフクリア」の消臭性能
3.1 消臭機能の試験方法
3.2 臭気成分の吸放出挙動
3.3 臭気成分の分解挙動
3.4 光触媒有効利用率
3.5 繰返し消臭性能
3.6 「セルフクリア」の消臭性能Ⅰ ─四大悪臭─
3.7 「セルフクリア」の消臭性能Ⅱ ─タバコ臭─
3.8 「セルフクリア」の消臭性能Ⅲ ─VOC ガス─
3.9 「セルフクリア」の汚れ分解性能
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
スマート・ファイバー ─“イノベーションのジレンマ”を超えて─
Smart Fiber ─ Beyond the Dilemma of Innovation ─
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.はじめに
2.ポリ乳酸繊維・不織布“破壊的イノベーション”の真実
2.1 地球環境・資源問題…地球環境保全と資源循環型社会
2.2 繊維材料としての潜在的可能性…耐久性構造材料とバイオリサイクル材
2.3 ヒトと自然環境に対する安全・衛生性…抗菌・防黴性
2.4 衣服内環境における快適性…吸・放湿特性
2.5 火災防災における防炎・難燃性…燃え広がりにくい自己消火性
2.6 屋外での長期使用耐久性…耐光・耐候性
3.“イノベーションのジレンマ”を超えて新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.1 “破壊的イノベーション”の恐怖
3.2 “破壊的イノベーション”への対応
3.3 既成概念や価値観からの脱却
3.4 近い将来に期待される技術基盤の進化
3.4.1 高L 組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)への転換
3.4.2 長期使用耐久性(耐加水分解性,耐湿熱性)賦与技術
3.5 新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.6 PLA 繊維・不織布に期待される用途分野
3.6.1 農林・園芸・土木資材
3.6.2 食品・衛生・医療資材
3.6.3 生活雑貨寝具・インテリア資材
3.6.4 衣料・服飾資材
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
固体触媒を用いたグリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス製造の可能性
An Attempt to Produce Town Gas by Steam Reforming of Glycerin on Heterogeneous Catalyst
-------------------------------------------------------------------------
鈴木 崇(群馬県立群馬産業技術センター)
村上恵理(桐生ガス(株) 開発課)
木村 光(桐生ガス(株) 常務取締役)
グリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス(メタン)への変換に関し,ニッケル系およびルテニウム系触媒を用いて反応特性を比較した。その結果,炭化水素に比べてグリセリンの改質は進行しにくいこと,メタン生成に関しては比較的高活性な触媒系が必要でルテニウム系触媒を用いた試験から都市ガス原料に使用可能な粗ガスが得られた。
【目次】
1.技術開発の背景
2.脂肪酸メチルエステル燃料とグリセリン
3.非化石系原料とローカルガス供給ビジネス
4.水蒸気改質反応について
5.グリセリンの水蒸気改質反応の課題
5.1 試作触媒を用いたグリセリンの水蒸気改質
5.2 アルミナ担持ニッケル(Ni/Al2O3)触媒による低温水蒸気改質
5.3 都市ガス成分への変換
5.3.1 高カロリー都市ガスとは
5.3.2 担持ルテニウム触媒によるプロパンおよびグリセリンの低温水蒸気改質
6.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
有機太陽電池の特性と標準化に向けて
Analysis & Evaluation Standards for the Performance and Basic Material Characteristics of Organic Photovoltaics
-------------------------------------------------------------------------
斎藤英純((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ グループリーダー)
青木智子((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ 技師)
青木大輔((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 有機系太陽電池評価プロジェクト)
高木克彦((財)神奈川科学技術アカデミー 専務理事)
地球温暖化の原因とされる二酸化炭素排出を抑制するため,主要な再生可能エネルギーである太陽光を用いた有機太陽電池(OPV)の実用化が期待されている。本稿は,OPVの性能評価とその標準化に向けて,シリコン太陽電池との特性の比較をその作動原理から解説する。
【目次】
1.はじめに
2.有機太陽電池とは
3.有機太陽電池の機能計測と標準化に向けて
3.1 有機太陽電池の機能計測
3.2 有機太陽電池の性能特性
4.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(最終回)
-------------------------------------------------------------------------
画像処理技術による山林健康管理センサシステムと都市内緑地保全への適用に関する研究
Development of Forest Healthcare Sensor System by Image Processing and Application for Urban Green Space Maintenance
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,山林管理のための簡易なセンサ技術と都市内緑地保全への適用を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理および実験方法
2.1 樹木の輪郭抽出と樹幹密度
2.2 輪郭抽出率
2.3 自動解析方法
3.結果と考察
3.1 樹幹密度と山林樹木の疎密との対応
3.2 本研究に最適な輪郭抽出フィルタ選定
3.3 樹幹密度解析精度向上
3.4 手入れの要不要の閾値検討
3.5 自動解析結果
3.6 画像解像度の依存性の検討
3.7 山林健康管理センサの市街地への適用
3.7.1 市街地の緑地測定
3.7.2 公園の樹木の季節変化の検討
4.まとめと期待
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
世界のタッチパネル市場の現状
Global Market of Touch Panel
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.台北国際コンピュータ見本市(COMPUTEX:台北國際電腦展)での出品状況
3.タッチパネル業界の構造
4.世界のタッチパネル市場とスマートフォン需要の恩恵
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
有機半導体の市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
3.業界動向
3.1 有機トランジスタ
(1) 世界最高性能で印刷可能な有機トランジスタ(NEDOなど)
(2) 樹脂基板上にCNT薄膜トランジスタを形成(NEDOなど)
(3) 有機半導体の単結晶薄膜を作る新しいインクジェット印刷法(産総研)
(4) 大気中で安定駆動するn型有機トランジスタの新規材料(九州工大)
3.2 有機太陽電池
(1) 有機太陽電池で波長1000nm以上の光電変換に成功(産総研)
(2) 電流密度を最大3300倍に高めた有機薄膜太陽電池(分子科研など)
(3) 塗布変換系有機太陽電池(三菱化学)
3.3 有機半導体材料
(1) 塗布型有機半導体材料(帝人)
(2) n型有機半導体材料のサンプル供給を本格化(東京化成工業)
(3) 有機半導体ポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)の新規合成法(綜研化学)
(4) ディスプレイ向け新有機半導体材料「lisicon」を共同開発(独メルク,英プラスチック・ロジック)
Advanced High Performance Fibers
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
-------------------------------------------------------------------------
エレクトロスピニング法によるナノファイバー
Polymer Nanofi bers via Electrospinning
-------------------------------------------------------------------------
小滝雅也(京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授)
本稿では,ナノファイバーを作製する技術の一つである「エレクトロスピニング法」の概要とともに,同手法によるナノファイバーのモルフォロジー制御技術,およびナノファイバーの内部構造と物性に関する研究動向について述べる。さらに,ナノファイバーの大量生産技術に関する動向についても述べる。
【目次】
1.はじめに
2.エレクトロスピニング法
2.1 原理
2.2 大量生産
3.ナノファイバーの形態制御
3.1 繊維径
3.2 ポーラス繊維
3.3 中空・芯鞘ナノファイバー
3.4 ナノファイバー集合体の規則性
4.ナノファイバーの内部構造と物性
4.1 PLLA
4.2 PHBV
4.3 PVDF
4.4 POM
4.5 複合ナノファイバー
5.おわりに
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高強度ポリエステルナノファイバーの開発と実用化
Development of Polyester Nanofi ber for Practical Applications
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神山三枝(帝人ファイバー(株) グローバル生産・研究開発統轄 グローバル生産・研究開発統轄補佐(ナノファイバー技術担当))
中島 卓(帝人ファイバー(株) ファイバー開発グループ 長繊維技術開発担当チーム長)
田中謙吾(帝人ファイバー(株) 商品開発グループ 研究員)
最近,さまざまな分野でナノ材料への期待が高く,繊維分野においても繊維の直径が1マイクロメートル以下の,いわゆるナノファイバーの実用化研究がなされている。今回の超極細複合紡糸技術の開発は,長繊維形態・従来強度の2倍,繊維直径700nm～300nm,均一な繊維径を特徴とする高強度ポリエステルナノファイバーの量産化および種々の機能素材商品化を可能にした。
【目次】
1.はじめに
2.開発内容
3.技術の特徴
3.1 ポリマー設計と精密溶融成形加工技術
3.2 複合紡糸設計技術
3.3 商品開発における機能検証訴求
4.商品開発と今後
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高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維
Modifi ed Acrylic Fiber Generating Heat with High Moisture Absorption
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石丸園子(東洋紡績(株) 総合研究所 コーポレート研究所 快適性工学センター 部長)
高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維は,ポリマー改質技術により分子を親水化,高架橋して得られた繊維である。アクリレート系繊維は,天然繊維で最も吸湿発熱量の高いウールに対して約3倍の吸着熱を示す。この熱を利用することで,薄くても暖かい秋・冬用のアンダーウェアを実現することができる。また,吸湿性が高い特性を利用して,むれ感の低減や調湿機能を実現することもできる。
【目次】
1.はじめに
2.アクリレート系繊維
3.アクリレート系繊維の吸湿発熱性
4.アクリレート系繊維のむれ感低減性
5.アクリレート系繊維の調湿性
6.まとめ
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光触媒消臭繊維「セルフクリア」
Photocatalytic Deodorant Fiber “SELFCLEAR”
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渡辺義弘(日本エクスラン工業(株) 研究所 資材課長)
光触媒機能を利用した消臭繊維はすでに酸化チタンを中心とする材料を各種繊維に付与したものが各社から市販されている。最近開発したアクリル繊維に特殊な酸化チタン系材料を繊維内部に付与した「セルフクリア」の構造,機能について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.光触媒機構と「セルフクリア」の繊維構造
3.「セルフクリア」の消臭性能
3.1 消臭機能の試験方法
3.2 臭気成分の吸放出挙動
3.3 臭気成分の分解挙動
3.4 光触媒有効利用率
3.5 繰返し消臭性能
3.6 「セルフクリア」の消臭性能Ⅰ ─四大悪臭─
3.7 「セルフクリア」の消臭性能Ⅱ ─タバコ臭─
3.8 「セルフクリア」の消臭性能Ⅲ ─VOC ガス─
3.9 「セルフクリア」の汚れ分解性能
4.おわりに
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スマート・ファイバー ─“イノベーションのジレンマ”を超えて─
Smart Fiber ─ Beyond the Dilemma of Innovation ─
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.はじめに
2.ポリ乳酸繊維・不織布“破壊的イノベーション”の真実
2.1 地球環境・資源問題…地球環境保全と資源循環型社会
2.2 繊維材料としての潜在的可能性…耐久性構造材料とバイオリサイクル材
2.3 ヒトと自然環境に対する安全・衛生性…抗菌・防黴性
2.4 衣服内環境における快適性…吸・放湿特性
2.5 火災防災における防炎・難燃性…燃え広がりにくい自己消火性
2.6 屋外での長期使用耐久性…耐光・耐候性
3.“イノベーションのジレンマ”を超えて新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.1 “破壊的イノベーション”の恐怖
3.2 “破壊的イノベーション”への対応
3.3 既成概念や価値観からの脱却
3.4 近い将来に期待される技術基盤の進化
3.4.1 高L 組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)への転換
3.4.2 長期使用耐久性(耐加水分解性,耐湿熱性)賦与技術
3.5 新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.6 PLA 繊維・不織布に期待される用途分野
3.6.1 農林・園芸・土木資材
3.6.2 食品・衛生・医療資材
3.6.3 生活雑貨寝具・インテリア資材
3.6.4 衣料・服飾資材
4.おわりに
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Material Report R&D
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固体触媒を用いたグリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス製造の可能性
An Attempt to Produce Town Gas by Steam Reforming of Glycerin on Heterogeneous Catalyst
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鈴木 崇(群馬県立群馬産業技術センター)
村上恵理(桐生ガス(株) 開発課)
木村 光(桐生ガス(株) 常務取締役)
グリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス(メタン)への変換に関し,ニッケル系およびルテニウム系触媒を用いて反応特性を比較した。その結果,炭化水素に比べてグリセリンの改質は進行しにくいこと,メタン生成に関しては比較的高活性な触媒系が必要でルテニウム系触媒を用いた試験から都市ガス原料に使用可能な粗ガスが得られた。
【目次】
1.技術開発の背景
2.脂肪酸メチルエステル燃料とグリセリン
3.非化石系原料とローカルガス供給ビジネス
4.水蒸気改質反応について
5.グリセリンの水蒸気改質反応の課題
5.1 試作触媒を用いたグリセリンの水蒸気改質
5.2 アルミナ担持ニッケル(Ni/Al2O3)触媒による低温水蒸気改質
5.3 都市ガス成分への変換
5.3.1 高カロリー都市ガスとは
5.3.2 担持ルテニウム触媒によるプロパンおよびグリセリンの低温水蒸気改質
6.今後の展開
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有機太陽電池の特性と標準化に向けて
Analysis & Evaluation Standards for the Performance and Basic Material Characteristics of Organic Photovoltaics
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斎藤英純((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ グループリーダー)
青木智子((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ 技師)
青木大輔((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 有機系太陽電池評価プロジェクト)
高木克彦((財)神奈川科学技術アカデミー 専務理事)
地球温暖化の原因とされる二酸化炭素排出を抑制するため,主要な再生可能エネルギーである太陽光を用いた有機太陽電池(OPV)の実用化が期待されている。本稿は,OPVの性能評価とその標準化に向けて,シリコン太陽電池との特性の比較をその作動原理から解説する。
【目次】
1.はじめに
2.有機太陽電池とは
3.有機太陽電池の機能計測と標準化に向けて
3.1 有機太陽電池の機能計測
3.2 有機太陽電池の性能特性
4.今後の展望
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(最終回)
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画像処理技術による山林健康管理センサシステムと都市内緑地保全への適用に関する研究
Development of Forest Healthcare Sensor System by Image Processing and Application for Urban Green Space Maintenance
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,山林管理のための簡易なセンサ技術と都市内緑地保全への適用を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理および実験方法
2.1 樹木の輪郭抽出と樹幹密度
2.2 輪郭抽出率
2.3 自動解析方法
3.結果と考察
3.1 樹幹密度と山林樹木の疎密との対応
3.2 本研究に最適な輪郭抽出フィルタ選定
3.3 樹幹密度解析精度向上
3.4 手入れの要不要の閾値検討
3.5 自動解析結果
3.6 画像解像度の依存性の検討
3.7 山林健康管理センサの市街地への適用
3.7.1 市街地の緑地測定
3.7.2 公園の樹木の季節変化の検討
4.まとめと期待
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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世界のタッチパネル市場の現状
Global Market of Touch Panel
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.台北国際コンピュータ見本市(COMPUTEX:台北國際電腦展)での出品状況
3.タッチパネル業界の構造
4.世界のタッチパネル市場とスマートフォン需要の恩恵
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機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
有機半導体の市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
3.業界動向
3.1 有機トランジスタ
(1) 世界最高性能で印刷可能な有機トランジスタ(NEDOなど)
(2) 樹脂基板上にCNT薄膜トランジスタを形成(NEDOなど)
(3) 有機半導体の単結晶薄膜を作る新しいインクジェット印刷法(産総研)
(4) 大気中で安定駆動するn型有機トランジスタの新規材料(九州工大)
3.2 有機太陽電池
(1) 有機太陽電池で波長1000nm以上の光電変換に成功(産総研)
(2) 電流密度を最大3300倍に高めた有機薄膜太陽電池(分子科研など)
(3) 塗布変換系有機太陽電池(三菱化学)
3.3 有機半導体材料
(1) 塗布型有機半導体材料(帝人)
(2) n型有機半導体材料のサンプル供給を本格化(東京化成工業)
(3) 有機半導体ポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)の新規合成法(綜研化学)
(4) ディスプレイ向け新有機半導体材料「lisicon」を共同開発(独メルク,英プラスチック・ロジック)
4,400円
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【特集】最新 電波吸収体
Latest EM-wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
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橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体技術の現状
Technologies of Recent EM-wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
本稿では,最近の電波吸収体技術について,まず,学会における研究発表からその研究の動向について述べ,次に電波吸収体に関する研究の一例として,(1)材料面からの研究,(2)構成面からの研究の2つの観点から,軽量かつ耐熱性に優れるカーボンブラック含有発泡ポリイミド電波吸収体,および周期構造を有する分割導電膜(DCF:Divided Conductive Film)を用いた電波吸収体について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.学会における研究動向
3.材料面からの研究例
4.構成面からの研究例
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
複合材料を用いた電波吸収体
Microwave Absorber using Composite Material
-------------------------------------------------------------------------
山本 孝(防衛大学校 通信工学科 教授)
磁性・誘電性複合体として,Fe/TiO2/ゴム複合体を作製し,1～18GHzの複素誘電率,複素透磁率を測定し,それらの測定値を用いて5.8GHzの電波吸収体を設計した。試料厚み=2.3mmのFe/Ti=60/40/ゴム複合体で中心周波数=5.8GHz,5.8GHzでの反射減衰量=-34dB(円偏波,入射角度=30°)の実測値が得られ,計算値,シミュレーション値とほぼ一致し,磁性・誘電性複合体電波吸収体として,Fe/TiO2複合体が有望であることを明らかにした。
【目次】
1.はじめに
2.設計理論
2.1 複素比誘電率εr*,複素比透磁率μr*,同軸導波管による反射量Γ11
2.2 自由空間法による反射量Γ11(dB)
3.試料作製
4.磁性・誘電性複合体の体積比による特性変化
5.自由空間での反射減衰量Γ11(dB)の測定
6.結論
-------------------------------------------------------------------------
発泡ピラミッド吸収体による小型電波暗室のGHz帯対応化
Application Method of Pyramidal Foam Absorber for Compact Anechoic Chamber above 1 GHz
-------------------------------------------------------------------------
川畑将人(福岡県工業技術センター 機械電子研究所 研究員)
パソコンなど情報機器の高速化や無線LAN など無線通信機器の急速な普及に伴い,GHz帯における電磁ノイズ測定・対策の効率化が喫緊の課題となっている。本稿では,1GHz以下の電磁ノイズ測定・対策に広く使用されている小型電波暗室を対象として,GHz帯における性能評価と発泡ピラミッド吸収体を用いた性能改善方法について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.小型電波暗室の性能評価
2.1 サイトVSWR法
2.2 小型電波暗室のサイトVSWR測定
3.小型電波暗室の性能改善
3.1 ピラミッド吸収体
3.2 レイトレーシング解析
3.3 サイトVSWR 測定とタイムドメイン測定
3.4 反射波レベルとサイトVSWR
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
イプシロン型― 酸化鉄磁性体の高周波ミリ波吸収
High-frequency Millimeter Wave Absorption in ε-Fe2O3
-------------------------------------------------------------------------
大越慎一(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻 教授)
生井飛鳥(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻)
これまで酸化物磁性材料は,無線通信において低周波帯域の電磁波吸収材料として広く用いられてきた。本稿では,100GHz以上の高周波ミリ波を吸収する新種の酸化鉄磁性材料,イプシロン型─酸化鉄磁性体について,その磁気特性と高周波ミリ波吸収特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.高保磁力を示す酸化鉄ε-Fe2O3
2.1 合成
2.2 結晶構造
2.3 磁気特性
2.4 金属置換型ε-Fe2O3 の合成と磁気特性
3.ε-Fe2O3および置換型ε-Fe2O3の高周波ミリ波吸収
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
塗布型電磁波吸収体材料の組成および塗布方法とノイズ対策事例
Composition, Paint Means and Fact Patterns of Noise Suppressor Paint
-------------------------------------------------------------------------
荻野 哲((株)新日本電波吸収体 代表取締役)
シート型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,高調波ノイズを吸収抑制する目的で使用されてきた。しかしながら,コスト面を含めて使用上さまざまな問題がある。塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,シート型のもつ諸問題を克服するために開発された。ここでは,塗布型の電磁波吸収体の特徴およびその性能評価について報告する。
【目次】
1.小型電子機器に発生するノイズの変化
2.シート型電磁波吸収体の発達
3.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の研究開発
4.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の利点
5.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の組成
6.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の評価
7.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の対策事例とその効果
7.1 電解プローブによる計測
7.2 EMC 試験による測定
7.3 筐体でのシールド効果
8.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の塗布方法
9.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ETC/DSRC用シートタイプ電波吸収体の開発と応用事例
Development of Electromagnetic Wave Absorber for ETC/DSRC and its Application
-------------------------------------------------------------------------
柏原一之(三菱電線工業(株) 技術開発本部 基盤研究部)
ETC用電波吸収体は,従来から料金所周辺における電磁環境改善策の一つとして,さまざまな形で利用されてきた。今後,DSRC技術を利用するITSスポットサービスの拡大に伴い,同周波数帯の利用範囲はさらに拡がり,電波吸収体についても,その役割・重要性を増すものと思われる。本稿では,シートタイプを中心にETC/DSRC用電波吸収体の設計ならびに施工事例について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ETCにおける電磁環境対策
2.1 電磁環境改善の必要性
3.電波吸収体製作のための理論的基礎事項
4.シートタイプ電波吸収体の設計
4.1 材料定数
4.2 電波吸収特性の設計および評価結果
5.シートタイプ電波吸収体の施工事例
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収材料の特性・評価と効果的使用法
Evaluation of Physical Constants for Electromagnetic Absorbing Materials and its Successful Application
-------------------------------------------------------------------------
日高貴志夫((株)日立製作所 日立研究所 電子材料研究部 EM4 ユニット 主任研究員)
CISPR32の採択に伴って,1～6GHzの周波数帯域での規制が強化される。ギガヘルツ帯では波長が短くなるため,放射ノイズが配線などに寄生しやすくなり,電波吸収材料の活用が本格化することが予想される。そこで,その材料選択と評価法の効果的活用が強く求められるようになってきた。本稿では,電波吸収の材料選択と評価法の効果的使用法について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.電波吸収体の活用動向
2.1 電磁共存性(EMC)の国際標準化
2.2 電波吸収体の種類と特徴
2.3 磁性材料の活用法
3.電波吸収体の特性評価
3.1 電波吸収体の材料定数測定法
3.2 ギガヘルツ帯での材料定数の最適測定法
4.電波吸収体の効果的使用法
5.まとめ,および今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
水溶性ブロックコポリマーの会合体形成と制御
Control and Formation of Water-Soluble Block Copolymer Association
-------------------------------------------------------------------------
遊佐真一(兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 准教授)
刺激に応答して可逆的に解離可能な水溶性のコア─シェル型高分子ミセルをテンプレートとして,シェルと相互作用可能な水溶性ブロック共重合体を添加することで,コア─シェル─コロナ型ミセルを形成した後にシェルの光架橋を行ってから,テンプレートに使用した高分子ミセルを解離して,透析で取り除くことでコアが中空のナノ粒子を作製した。
【目次】
1.はじめに
2.pH応答性ブロック共重合体
3.光架橋性高分子ミセル
4.ポリイオンコンプレックスミセル
5.架橋中空粒子
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(7)
-------------------------------------------------------------------------
将棋倒し事故防止に向けた動的群衆密度のリアルタイム推定方法の研究
Study of Real-time Estimating Method of Dynamic Crowd-density to Prevent Stampede Accidents
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,イベント会場などでの将棋倒し事故防止技術を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理と実験条件
2.1 混雑率の推定方法
2.2 移動方向の推定方法
3.結果と考察
3.1 撮影動画像の解析例1(混雑率の推定)
3.2 撮影動画像の解析例2(移動方向の推定)
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
カンボジアの発電機需要
Demand for Generators in Cambodia
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジアの電力事情
2.電力供給源としての発電機
3.アンコールワット遺跡のある街シュムリアップにおける発電機需要
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体の市場動向
Market Trend of Wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.種類
3.市場規模
4.企業動向
(1) トーキンEMC エンジニアリング
(2) TDK
(3) 三菱ガス化学
Latest EM-wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体技術の現状
Technologies of Recent EM-wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
本稿では,最近の電波吸収体技術について,まず,学会における研究発表からその研究の動向について述べ,次に電波吸収体に関する研究の一例として,(1)材料面からの研究,(2)構成面からの研究の2つの観点から,軽量かつ耐熱性に優れるカーボンブラック含有発泡ポリイミド電波吸収体,および周期構造を有する分割導電膜(DCF:Divided Conductive Film)を用いた電波吸収体について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.学会における研究動向
3.材料面からの研究例
4.構成面からの研究例
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
複合材料を用いた電波吸収体
Microwave Absorber using Composite Material
-------------------------------------------------------------------------
山本 孝(防衛大学校 通信工学科 教授)
磁性・誘電性複合体として,Fe/TiO2/ゴム複合体を作製し,1～18GHzの複素誘電率,複素透磁率を測定し,それらの測定値を用いて5.8GHzの電波吸収体を設計した。試料厚み=2.3mmのFe/Ti=60/40/ゴム複合体で中心周波数=5.8GHz,5.8GHzでの反射減衰量=-34dB(円偏波,入射角度=30°)の実測値が得られ,計算値,シミュレーション値とほぼ一致し,磁性・誘電性複合体電波吸収体として,Fe/TiO2複合体が有望であることを明らかにした。
【目次】
1.はじめに
2.設計理論
2.1 複素比誘電率εr*,複素比透磁率μr*,同軸導波管による反射量Γ11
2.2 自由空間法による反射量Γ11(dB)
3.試料作製
4.磁性・誘電性複合体の体積比による特性変化
5.自由空間での反射減衰量Γ11(dB)の測定
6.結論
-------------------------------------------------------------------------
発泡ピラミッド吸収体による小型電波暗室のGHz帯対応化
Application Method of Pyramidal Foam Absorber for Compact Anechoic Chamber above 1 GHz
-------------------------------------------------------------------------
川畑将人(福岡県工業技術センター 機械電子研究所 研究員)
パソコンなど情報機器の高速化や無線LAN など無線通信機器の急速な普及に伴い,GHz帯における電磁ノイズ測定・対策の効率化が喫緊の課題となっている。本稿では,1GHz以下の電磁ノイズ測定・対策に広く使用されている小型電波暗室を対象として,GHz帯における性能評価と発泡ピラミッド吸収体を用いた性能改善方法について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.小型電波暗室の性能評価
2.1 サイトVSWR法
2.2 小型電波暗室のサイトVSWR測定
3.小型電波暗室の性能改善
3.1 ピラミッド吸収体
3.2 レイトレーシング解析
3.3 サイトVSWR 測定とタイムドメイン測定
3.4 反射波レベルとサイトVSWR
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
イプシロン型― 酸化鉄磁性体の高周波ミリ波吸収
High-frequency Millimeter Wave Absorption in ε-Fe2O3
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大越慎一(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻 教授)
生井飛鳥(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻)
これまで酸化物磁性材料は,無線通信において低周波帯域の電磁波吸収材料として広く用いられてきた。本稿では,100GHz以上の高周波ミリ波を吸収する新種の酸化鉄磁性材料,イプシロン型─酸化鉄磁性体について,その磁気特性と高周波ミリ波吸収特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.高保磁力を示す酸化鉄ε-Fe2O3
2.1 合成
2.2 結晶構造
2.3 磁気特性
2.4 金属置換型ε-Fe2O3 の合成と磁気特性
3.ε-Fe2O3および置換型ε-Fe2O3の高周波ミリ波吸収
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
塗布型電磁波吸収体材料の組成および塗布方法とノイズ対策事例
Composition, Paint Means and Fact Patterns of Noise Suppressor Paint
-------------------------------------------------------------------------
荻野 哲((株)新日本電波吸収体 代表取締役)
シート型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,高調波ノイズを吸収抑制する目的で使用されてきた。しかしながら,コスト面を含めて使用上さまざまな問題がある。塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,シート型のもつ諸問題を克服するために開発された。ここでは,塗布型の電磁波吸収体の特徴およびその性能評価について報告する。
【目次】
1.小型電子機器に発生するノイズの変化
2.シート型電磁波吸収体の発達
3.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の研究開発
4.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の利点
5.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の組成
6.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の評価
7.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の対策事例とその効果
7.1 電解プローブによる計測
7.2 EMC 試験による測定
7.3 筐体でのシールド効果
8.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の塗布方法
9.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ETC/DSRC用シートタイプ電波吸収体の開発と応用事例
Development of Electromagnetic Wave Absorber for ETC/DSRC and its Application
-------------------------------------------------------------------------
柏原一之(三菱電線工業(株) 技術開発本部 基盤研究部)
ETC用電波吸収体は,従来から料金所周辺における電磁環境改善策の一つとして,さまざまな形で利用されてきた。今後,DSRC技術を利用するITSスポットサービスの拡大に伴い,同周波数帯の利用範囲はさらに拡がり,電波吸収体についても,その役割・重要性を増すものと思われる。本稿では,シートタイプを中心にETC/DSRC用電波吸収体の設計ならびに施工事例について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ETCにおける電磁環境対策
2.1 電磁環境改善の必要性
3.電波吸収体製作のための理論的基礎事項
4.シートタイプ電波吸収体の設計
4.1 材料定数
4.2 電波吸収特性の設計および評価結果
5.シートタイプ電波吸収体の施工事例
6.まとめ
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電波吸収材料の特性・評価と効果的使用法
Evaluation of Physical Constants for Electromagnetic Absorbing Materials and its Successful Application
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日高貴志夫((株)日立製作所 日立研究所 電子材料研究部 EM4 ユニット 主任研究員)
CISPR32の採択に伴って,1～6GHzの周波数帯域での規制が強化される。ギガヘルツ帯では波長が短くなるため,放射ノイズが配線などに寄生しやすくなり,電波吸収材料の活用が本格化することが予想される。そこで,その材料選択と評価法の効果的活用が強く求められるようになってきた。本稿では,電波吸収の材料選択と評価法の効果的使用法について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.電波吸収体の活用動向
2.1 電磁共存性(EMC)の国際標準化
2.2 電波吸収体の種類と特徴
2.3 磁性材料の活用法
3.電波吸収体の特性評価
3.1 電波吸収体の材料定数測定法
3.2 ギガヘルツ帯での材料定数の最適測定法
4.電波吸収体の効果的使用法
5.まとめ,および今後の展開
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Material Report R&D
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水溶性ブロックコポリマーの会合体形成と制御
Control and Formation of Water-Soluble Block Copolymer Association
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遊佐真一(兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 准教授)
刺激に応答して可逆的に解離可能な水溶性のコア─シェル型高分子ミセルをテンプレートとして,シェルと相互作用可能な水溶性ブロック共重合体を添加することで,コア─シェル─コロナ型ミセルを形成した後にシェルの光架橋を行ってから,テンプレートに使用した高分子ミセルを解離して,透析で取り除くことでコアが中空のナノ粒子を作製した。
【目次】
1.はじめに
2.pH応答性ブロック共重合体
3.光架橋性高分子ミセル
4.ポリイオンコンプレックスミセル
5.架橋中空粒子
6.おわりに
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(7)
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将棋倒し事故防止に向けた動的群衆密度のリアルタイム推定方法の研究
Study of Real-time Estimating Method of Dynamic Crowd-density to Prevent Stampede Accidents
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,イベント会場などでの将棋倒し事故防止技術を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理と実験条件
2.1 混雑率の推定方法
2.2 移動方向の推定方法
3.結果と考察
3.1 撮影動画像の解析例1(混雑率の推定)
3.2 撮影動画像の解析例2(移動方向の推定)
4.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カンボジアの発電機需要
Demand for Generators in Cambodia
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジアの電力事情
2.電力供給源としての発電機
3.アンコールワット遺跡のある街シュムリアップにおける発電機需要
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体の市場動向
Market Trend of Wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.種類
3.市場規模
4.企業動向
(1) トーキンEMC エンジニアリング
(2) TDK
(3) 三菱ガス化学
4,400円
―
【特集】車載用リチウムイオン電池技術
Lithium-ion Battery Technologies for Automotive Application
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
-------------------------------------------------------------------------
車載用リチウムイオン電池の動向
Recent Trends of Advanced Lithium-ion Batteries for Automotive Applications
-------------------------------------------------------------------------
辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
民生小形用途で高エネルギー密度型電池として中心的な蓄電池となったリチウムイオン電池が,電気自動車やハイブリッド自動車,そして外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド自動車のパワー源として,大きく展開しようとしている。車載用途に向けたリチウムイオン電池の技術動向について紹介する。
【目次】
1.自動車の電気駆動化を求める背景
2.電気駆動車のロードマップ
3.リチウムイオン電池の概要
4.各種リチウムイオン電池の開発概況
5.本格的PHEV用およびBEV用電池の可能性
5.1 高容量負極材料の開発状況
5.2 高容量正極材料の開発状況
6.革新電池への課題
7.むすび
-------------------------------------------------------------------------
Li-ion電池用正極材料の動向
The Cathode Materials of Li-ion Battery
-------------------------------------------------------------------------
荻須謙二(戸田工業(株) Energy Materials Company 経営戦略室 常務執行役員)
Li-ion電池が発売されてからおよそ20年が過ぎ,車載用Li-ion電池が本格的に市場に導入されている。正極材料の研究開発が活発化し次世代Li-ion電池用正極材料の可能性をもった材料について,LiMn2O4,Li-Ni系,Li1+(x NiCoMn)1-xO2,LiMPO4,そのほか材料などを紹介する。Whあたりの金属価格からも250mAh/gを越える材料などが今後の車載電池としての可能性があるといえる。
【目次】
1.はじめに
2.各種正極材料
2.1 LiCoO2
2.2 Li-Spinel系
2.3 Li-Ni系
2.4 Li1+(x NiCoMn)1-xO2系
2.5 LiMPO4
2.6 そのほかの材料
3.安全性
4.材料製造方法
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」のリチウムイオン二次電池特性
Electrochemical Characteristics of Non-graphitizable Carbon“CARBOTRON P”for Lithium-ion Rechargeable Battery
-------------------------------------------------------------------------
小林正太((株)クレハ 新材料研究所)
中津佳余子((株)クレハ 新材料研究所)
多田靖浩((株)クレハ 新材料研究所 電池材料研究室 室長)
車載用リチウムイオン二次電池では,EV,HEV用など用途に合わせた高性能化が求められている。当社の難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」はその炭素構造とリチウムイオン挿入・脱離反応から,電池の充放電に対する優れた寿命特性とエネルギー回生時の充電受け入れ性を示す材料である。本稿では車載用途に沿って負極材料としての電池特性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.炭素系負極材料の分類と「CARBOTRON P」の位置付け
3.「CARBOTRON P」の電極反応
4.「CARBOTRON P」の寿命特性
4.1 電極構造の劣化
4.2 活物質表面の劣化
5.「CARBOTRON P」の低温特性
6.車載用途としての負極材料
-------------------------------------------------------------------------
リチウムイオン電池用リン酸エステル含有難燃性電解質の開発動向
Development Trend of Incombustible Electrolyte Containing Alkyl Phosphate for Lithium Ion Battery
-------------------------------------------------------------------------
吉本信子(山口大学 大学院 理工学研究科 准教授)
森田昌行(山口大学 大学院 理工学研究科 教授)
電気自動車用途をはじめとする大形電池用途に展開されるようになったリチウムイオン電池の安全性を,材料レベルから確保する目的で,不燃性・難燃性の電解質が検討されている。固体ポリマー電解質やゲル電解質の適用などの種々の提案があるなかで,電解質に不燃性あるいは難燃性の成分を付与した電解質について,筆者らの取り組みを中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.リチウムイオン電池の電解質に求められる機能
3.難燃性電解質の開発動向
4.リン酸エステル含有難燃性電解質
4.1 アルキルリン酸エステルを用いた不燃性・難燃性電解液
4.2 アルキルリン酸エステル含有不燃性電解液のゲル化
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
リチウムイオン電池用セパレータ材料の開発
Separator Material Development for Li-ion Batteries
-------------------------------------------------------------------------
山田一博(東レ東燃機能膜合同会社 技術開発統括部 製品開発・テクニカルサービス部長)
Liイオン2次電池は,近年,ハイブリッド電気自動車など,車載にも採用されており,用途が多様化し電池が大型化してきている。これに伴い,電池安全性や信頼性に対する要求が特に高度化している。本稿では,セパレータ物性と電池安全性/信頼性との関係を中心に概説する。
【目次】
1. はじめに
2.LIB用セパレータの製法
3.LIB用セパレータの基本物性
3.1 細孔構造
3.2 孔径分布
3.3 厚み
3.4 透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.5 機械的強度
3.6 シャットダウン特性
3.7 メルトインテグリティー特性
3.8 熱収縮率
3.9 そのほか
4.当社品の特徴
4.1 細孔構造および孔径分布
4.2 機械的強度
4.3 シャットダウン特性およびメルトインテグリティー特性
5.当社の新規開発品
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
自動車用リチウムイオン電池の国際標準化について
Standardization of Li-ion Battery for Electric Road Vehicles
-------------------------------------------------------------------------
広瀬久士((財)日本自動車研究所 FC・EV研究部 研究主幹 主席研究員)
次世代自動車用高性能蓄電池としてのリチウムイオン電池の国際標準化は2007年から開始され,ISO/TC22/SC21(電動車両)では電池パック/システム,IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)では電池セルの試験方法の標準化が進められており,IECではすでに正式標準が発行されている。試験方法以外の標準化提案も行われており,活動は継続されている。
【目次】
1.はじめに
2.標準化
2.1 国際標準作成における基本方針
2.2 ISO/TC22/SC21における標準化活動
2.2.1 ISO12405-1:自動車用リチウムイオン電池パック/システム試験方法-高出力用
2.2.2 ISO12405-2:自動車用リチウムイオン電池システム試験方法―高エネルギー用
2.2.3 そのほか
2.3 IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)における標準化活動
2.3.1 日本提案成立までの経緯
2.3.2 IEC62660-1:自動車用リチウムイオン電池セル―性能試験
2.3.3 IEC62660-2:自動車用リチウムイオン電池セル―信頼性と誤用試験
3.JARIでの安全性評価活動
3.1 調査
3.2 試験
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
溶融成形可能な新規セルロース誘導体の開発
Development of New Cellulose-based Polymers having the Excellent Processability from Melts
-------------------------------------------------------------------------
澤井大輔(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
芳谷俊英(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
野副 寛(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
塚田芳久(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 主任研究員)
非可食材料であるセルロースを改質してセルロース誘導体とし,それらのプラスチック成形材料としての性能について検討した。本稿では,高性能な成形材料とするためのセルロース誘導体の改質コンセプトおよびそのコンセプトで設計したセルロース誘導体の成形材料としての性能について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.セルロース材料の熱可塑性
3.開発材料の熱可塑性と力学特性
4.耐衝撃性発現因子
5.試験金型を用いた成形
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(6)
-------------------------------------------------------------------------
超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発
Development of Biophotonic Devices for Ultra High Sensitive Sensing
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発を紹介する。視覚の根幹をなすレチノイド分子を用いた交互吸着型光受容デバイスを世界で初めて実現し,光照射時における光電流応答特性発現および光応答失活後再生可能なゲル型光受容デバイスの作製に成功している。作製した光受容デバイスの外部量子効率は4.53というきわめて高い値を示し,高効率な光電変換および自己再生機能を有する革新的バイオフォトニックデバイス実現の可能性を示している。
【目次】
1.はじめに
2.視物質(レチノイド)の性質
3.レチノイド分子を用いた薄膜形成
3.1 ゲル型光受容デバイスの作製
3.2 交互吸着型光受容デバイスの作製
4.レチノイド分子を用いた視覚デバイスの応用の可能性
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
スリランカの浄水器市場
Water Purifi er Market in Sri Lanka
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.スリランカにおける家庭用浄水器の市場規模
3.流通経路
4.スリランカ浄水器市場における主要プレイヤー
5.政府との関係
6.マーケットシェアと価格帯
7.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
車載用リチウムイオン電池の市場動向
Market Trend of Li-ion Battery for Automotive Applications
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 車載用リチウムイオン電池の市場規模
2.2 ハイブリッド自動車および電気自動車の出荷推移
3.電池メーカーの動向
(1) プライムアースEVエナジー(旧 パナソニックEV エナジー)/パナソニック
(2) 三洋電機
(3) 東芝
(4) 日立ビークルエナジー
(5) ジーエス・ユアサコーポレーション
4.自動車メーカーの動向
(1) トヨタ自動車
(2) 日産自動車
(3) ホンダ(本田技研工業)
(4) 三菱自動車工業
Lithium-ion Battery Technologies for Automotive Application
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
-------------------------------------------------------------------------
車載用リチウムイオン電池の動向
Recent Trends of Advanced Lithium-ion Batteries for Automotive Applications
-------------------------------------------------------------------------
辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
民生小形用途で高エネルギー密度型電池として中心的な蓄電池となったリチウムイオン電池が,電気自動車やハイブリッド自動車,そして外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド自動車のパワー源として,大きく展開しようとしている。車載用途に向けたリチウムイオン電池の技術動向について紹介する。
【目次】
1.自動車の電気駆動化を求める背景
2.電気駆動車のロードマップ
3.リチウムイオン電池の概要
4.各種リチウムイオン電池の開発概況
5.本格的PHEV用およびBEV用電池の可能性
5.1 高容量負極材料の開発状況
5.2 高容量正極材料の開発状況
6.革新電池への課題
7.むすび
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Li-ion電池用正極材料の動向
The Cathode Materials of Li-ion Battery
-------------------------------------------------------------------------
荻須謙二(戸田工業(株) Energy Materials Company 経営戦略室 常務執行役員)
Li-ion電池が発売されてからおよそ20年が過ぎ,車載用Li-ion電池が本格的に市場に導入されている。正極材料の研究開発が活発化し次世代Li-ion電池用正極材料の可能性をもった材料について,LiMn2O4,Li-Ni系,Li1+(x NiCoMn)1-xO2,LiMPO4,そのほか材料などを紹介する。Whあたりの金属価格からも250mAh/gを越える材料などが今後の車載電池としての可能性があるといえる。
【目次】
1.はじめに
2.各種正極材料
2.1 LiCoO2
2.2 Li-Spinel系
2.3 Li-Ni系
2.4 Li1+(x NiCoMn)1-xO2系
2.5 LiMPO4
2.6 そのほかの材料
3.安全性
4.材料製造方法
5.おわりに
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難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」のリチウムイオン二次電池特性
Electrochemical Characteristics of Non-graphitizable Carbon“CARBOTRON P”for Lithium-ion Rechargeable Battery
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小林正太((株)クレハ 新材料研究所)
中津佳余子((株)クレハ 新材料研究所)
多田靖浩((株)クレハ 新材料研究所 電池材料研究室 室長)
車載用リチウムイオン二次電池では,EV,HEV用など用途に合わせた高性能化が求められている。当社の難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」はその炭素構造とリチウムイオン挿入・脱離反応から,電池の充放電に対する優れた寿命特性とエネルギー回生時の充電受け入れ性を示す材料である。本稿では車載用途に沿って負極材料としての電池特性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.炭素系負極材料の分類と「CARBOTRON P」の位置付け
3.「CARBOTRON P」の電極反応
4.「CARBOTRON P」の寿命特性
4.1 電極構造の劣化
4.2 活物質表面の劣化
5.「CARBOTRON P」の低温特性
6.車載用途としての負極材料
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リチウムイオン電池用リン酸エステル含有難燃性電解質の開発動向
Development Trend of Incombustible Electrolyte Containing Alkyl Phosphate for Lithium Ion Battery
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吉本信子(山口大学 大学院 理工学研究科 准教授)
森田昌行(山口大学 大学院 理工学研究科 教授)
電気自動車用途をはじめとする大形電池用途に展開されるようになったリチウムイオン電池の安全性を,材料レベルから確保する目的で,不燃性・難燃性の電解質が検討されている。固体ポリマー電解質やゲル電解質の適用などの種々の提案があるなかで,電解質に不燃性あるいは難燃性の成分を付与した電解質について,筆者らの取り組みを中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.リチウムイオン電池の電解質に求められる機能
3.難燃性電解質の開発動向
4.リン酸エステル含有難燃性電解質
4.1 アルキルリン酸エステルを用いた不燃性・難燃性電解液
4.2 アルキルリン酸エステル含有不燃性電解液のゲル化
5.おわりに
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リチウムイオン電池用セパレータ材料の開発
Separator Material Development for Li-ion Batteries
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山田一博(東レ東燃機能膜合同会社 技術開発統括部 製品開発・テクニカルサービス部長)
Liイオン2次電池は,近年,ハイブリッド電気自動車など,車載にも採用されており,用途が多様化し電池が大型化してきている。これに伴い,電池安全性や信頼性に対する要求が特に高度化している。本稿では,セパレータ物性と電池安全性/信頼性との関係を中心に概説する。
【目次】
1. はじめに
2.LIB用セパレータの製法
3.LIB用セパレータの基本物性
3.1 細孔構造
3.2 孔径分布
3.3 厚み
3.4 透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.5 機械的強度
3.6 シャットダウン特性
3.7 メルトインテグリティー特性
3.8 熱収縮率
3.9 そのほか
4.当社品の特徴
4.1 細孔構造および孔径分布
4.2 機械的強度
4.3 シャットダウン特性およびメルトインテグリティー特性
5.当社の新規開発品
6.おわりに
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自動車用リチウムイオン電池の国際標準化について
Standardization of Li-ion Battery for Electric Road Vehicles
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広瀬久士((財)日本自動車研究所 FC・EV研究部 研究主幹 主席研究員)
次世代自動車用高性能蓄電池としてのリチウムイオン電池の国際標準化は2007年から開始され,ISO/TC22/SC21(電動車両)では電池パック/システム,IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)では電池セルの試験方法の標準化が進められており,IECではすでに正式標準が発行されている。試験方法以外の標準化提案も行われており,活動は継続されている。
【目次】
1.はじめに
2.標準化
2.1 国際標準作成における基本方針
2.2 ISO/TC22/SC21における標準化活動
2.2.1 ISO12405-1:自動車用リチウムイオン電池パック/システム試験方法-高出力用
2.2.2 ISO12405-2:自動車用リチウムイオン電池システム試験方法―高エネルギー用
2.2.3 そのほか
2.3 IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)における標準化活動
2.3.1 日本提案成立までの経緯
2.3.2 IEC62660-1:自動車用リチウムイオン電池セル―性能試験
2.3.3 IEC62660-2:自動車用リチウムイオン電池セル―信頼性と誤用試験
3.JARIでの安全性評価活動
3.1 調査
3.2 試験
4.おわりに
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Material Report R&D
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溶融成形可能な新規セルロース誘導体の開発
Development of New Cellulose-based Polymers having the Excellent Processability from Melts
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澤井大輔(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
芳谷俊英(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
野副 寛(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
塚田芳久(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 主任研究員)
非可食材料であるセルロースを改質してセルロース誘導体とし,それらのプラスチック成形材料としての性能について検討した。本稿では,高性能な成形材料とするためのセルロース誘導体の改質コンセプトおよびそのコンセプトで設計したセルロース誘導体の成形材料としての性能について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.セルロース材料の熱可塑性
3.開発材料の熱可塑性と力学特性
4.耐衝撃性発現因子
5.試験金型を用いた成形
6.まとめ
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(6)
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超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発
Development of Biophotonic Devices for Ultra High Sensitive Sensing
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発を紹介する。視覚の根幹をなすレチノイド分子を用いた交互吸着型光受容デバイスを世界で初めて実現し,光照射時における光電流応答特性発現および光応答失活後再生可能なゲル型光受容デバイスの作製に成功している。作製した光受容デバイスの外部量子効率は4.53というきわめて高い値を示し,高効率な光電変換および自己再生機能を有する革新的バイオフォトニックデバイス実現の可能性を示している。
【目次】
1.はじめに
2.視物質(レチノイド)の性質
3.レチノイド分子を用いた薄膜形成
3.1 ゲル型光受容デバイスの作製
3.2 交互吸着型光受容デバイスの作製
4.レチノイド分子を用いた視覚デバイスの応用の可能性
5.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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スリランカの浄水器市場
Water Purifi er Market in Sri Lanka
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.スリランカにおける家庭用浄水器の市場規模
3.流通経路
4.スリランカ浄水器市場における主要プレイヤー
5.政府との関係
6.マーケットシェアと価格帯
7.今後の展開
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機能材料マーケットデータ
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車載用リチウムイオン電池の市場動向
Market Trend of Li-ion Battery for Automotive Applications
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 車載用リチウムイオン電池の市場規模
2.2 ハイブリッド自動車および電気自動車の出荷推移
3.電池メーカーの動向
(1) プライムアースEVエナジー(旧 パナソニックEV エナジー)/パナソニック
(2) 三洋電機
(3) 東芝
(4) 日立ビークルエナジー
(5) ジーエス・ユアサコーポレーション
4.自動車メーカーの動向
(1) トヨタ自動車
(2) 日産自動車
(3) ホンダ(本田技研工業)
(4) 三菱自動車工業
4,400円
―
【創刊30周年特集】時代を動かす機能材料最前線
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
-------------------------------------------------------------------------
坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
-------------------------------------------------------------------------
岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
-------------------------------------------------------------------------
岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
-------------------------------------------------------------------------
中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
-------------------------------------------------------------------------
柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
-------------------------------------------------------------------------
滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
-------------------------------------------------------------------------
液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
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坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
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銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
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耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
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岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
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岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
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中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
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柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
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滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
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液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
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コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
4,400円
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【特集】レアアース代替材料と回収技術
Alternative Materials and Recycling Techniques for Saving Rare Earth Resources
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特集にあたって
Introduction
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町田憲一(大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授)
-------------------------------------------------------------------------
希土類磁石の研究開発動向 ―ジスプロシウム使用量の低減を目指して―
Trends of Research and Development on Rare Earth Magnets ―For the Purpose to reduce Dy content of Rare Earth Magnets―
-------------------------------------------------------------------------
徳永雅亮(明治大学 理工学部 兼任講師)
HEV,EVなどの回転機応用において小型・高効率化を可能とするNd.Fe.B系焼結磁石は地球温暖化対策のキー・マテリアルとしての地位を確保したが,Ndの一部を置換するDy資源の枯渇が懸念されている。Dy使用量の低減を目指した希土類磁石の研究開発動向を概観する。
【目次】
1. はじめに
2. Nd.Fe.B系焼結磁石の省Dy 化
2.1 粒界拡散
2.2 結晶粒径微細化
2.3 H.HAL法
3. 異方性ボンド磁石用HDDR粉のDyフリー化
4. HDDR粉によるナノコンポジットバルク磁石
5.超急冷材の省Dy化
6.薄膜磁石
7.保磁力機構の解明による省Dy化
8.脱希土類・新磁石の動向
9.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
粒界拡散法によるジスプロシウム低減ネオジム磁石の開発動向
Recent Trend of the Development in Dy-reduced Nd Magnets by the Grain Boundary Diff usion Process
-------------------------------------------------------------------------
中村 元(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 第2部 部長)
廣田晃一(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 研究員)
美濃輪武久(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 所長)
レアアースを用いた代表的な素材の一つであるネオジム磁石はハードディスクドライブからエアコン,産業用モータ,ハイブリッド自動車や電気自動車の発電機・駆動モータなどへとその応用範囲を拡大し続けている。ネオジム磁石の耐熱性を向上させるためにはジスプロシウム(Dyの添加が必須である一方,昨今の資源問題の観点からはいかにしてDyを低減させるかが重要な課題となっている。本稿で紹介する粒界拡散法はネオジム―鉄―ホウ素系焼結磁石における高特性化のプロセスであると同時にDy低減に関しても非常に大きな効果があり,資源問題に対してはこのようなDy低減技術を発展させていくことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2.粒界拡散法の原理
3.磁気特性
4.ジスプロシウム削減効果
5.保磁力分布磁石
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
熱間加工法によるジスプロシウムフリー磁石の開発動向
Development Trend of Hot.Formed Nd.Fe.B Magnet without Dy Addition
-------------------------------------------------------------------------
入山恭彦(大同特殊鋼(株) 研究開発本部 電磁材料研究所 所長)
熱間加工により製造されるNd.Fe.B系磁石(MQ3)は,焼結磁石に比べ微細な結晶組織からなるため高い保磁力を発現しやすいという特徴をもつ。希土類資源問題に対応するため,Dy含有量を極力減らした材料において,耐熱性を有しつつ,かつ高い最大エネルギー積をもつ新材料を開発した。
【目次】
1. はじめに
2.熱間加工Nd.Fe.B 系磁石(MQ3)の特徴
2.1 製造方法
2.2 形状コントロールについて
3.ジスプロシウム低減をめざした熱間加工磁石の開発動向
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
蛍光体における希土類使用量の低減・代替・再利用の研究開発動向
Recent R&D for Material Technology of Reducing or Replacing Rare Earth Elements in Phosphor and Recycling
-------------------------------------------------------------------------
赤井智子((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 高機能ガラスグループ グループ長)
最近の蛍光体の希土類,特に発光元素であるTb,Euの低減・代替技術について,蛍光体の低減・代替技術の開発,蛍光体の再利用技術について研究開発の動向をまとめ,今後の課題を抽出した。
【目次】
1. はじめに
2. Tb,Eu低減・代替蛍光体の開発
2.1 蛍光体組成の理論設計について
2.2 蛍光体のコンビケム合成
2.3 蛍光ランプ用蛍光体
2.4 LED用蛍光体
3. 再利用技術の開発
4. 今後の課題と展望
-------------------------------------------------------------------------
ガラス研磨用酸化セリウム低減化技術の動向
Development of the CeO2 Reduction Technology for Glass Polishing
-------------------------------------------------------------------------
谷 泰弘(立命館大学 理工学部 機械工学科 教授)
村田順二(立命館大学 理工学部 機械工学科 助教)
ガラス研磨に用いられる酸化セリウムは,レアアースの一つでありその生産を一国が占める供給リスクの高い材料である。近年のレアアース輸出制限を受け,酸化セリウムの使用量を低減する技術の開発が急務である。本稿では新規に開発した高機能研磨材および研磨工具による酸化セリウム低減化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化セリウムの特異性と研究戦略
3. 有機無機複合砥粒による使用量削減
4. エポキシ樹脂研磨パッドによる使用量削減
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
希土類磁石材の工程内廃材のリサイクルの動向
Current Status of Recycling for Rare Earth Magnet Scrap in the Process of Manufacture
-------------------------------------------------------------------------
中村英次((株)三徳 技術部 部長)
希土類磁石材の製造工程中に生じる固形屑,研磨屑などの廃材のリサイクル(“工程内リサイクル”)は市中廃棄物からのリサイクルとは異なり広く実施されている。本稿では,研磨屑などに通常用いられる湿式法,また一部の固形屑に用いられる乾式法について,その現状と公開された特許から技術の動向をまとめる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類の応用
3. 希土類リサイクルの歴史と現状
4. 磁石材の工程内リサイクル
4.1 Sm.Co磁石
4.2 Nd.Fe.B磁石
4.2.1 湿式法
(1) 燃焼法
(2) 酸化剤法
(3) アルカリ法
4.2.2 乾式法
5.今後
-------------------------------------------------------------------------
市中廃棄物からのレアアース元素リサイクルの試み
Trail of Rare Earth Elements from Used Scrap
-------------------------------------------------------------------------
中村 崇(東北大学 多元物質科学研究所 サステナブル理工学研究センター 教授)
レアアース資源の状況を簡単に示し,また,金属鉱物資源の基本的な考え方を示した。さらに国内で発生する廃棄物やスクラップからのリサイクルを支えるため基本概念としての都市鉱山,さらにその概念を実際に進めるために人工鉱床の考え方を説明した。それを基に開始された環境省・経済産業省の小型廃電気・電子機器の回収に対する複数の自治体の試みについて紹介した。最後にリサイクル技術について簡単にまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. 大量生産システムにおける資源
3. リサイクルの社会システム
4. リサイクルのシステムと技術
4.1 収集システム
4.2 リサイクル技術
4.2.1 物理選別
4.2.2 化学反応処理
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
レアアースフリーモータの研究開発動向
Trends in Research and Development of Rare Earth Free Electric Motors
-------------------------------------------------------------------------
森本茂雄(大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気・情報系専攻 教授)
省エネ家電やEV/HEVなどに用いられている高性能モータには,レアアースを使用した希土類永久磁石が使用されているが,省・脱レアアースモータの開発が求められている。本稿では希土類磁石を使用せずに希土類モータと同等の性能を目指したレアアースフリーモータについて,試作機により検討・評価されている事例を中心に最新の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. モータの分類とレアアースフリーモータ
2.1 モータの分類と特徴
2.2 レアアースフリーモータ
2.3 省・脱レアアースモータ開発プロジェクト
3. フェライト磁石補助形同期リラクタンスモータ
3.1 高トルク化と耐減磁設計
3.2 試作機と試験結果
4.レアアースフリーモータの研究事例
4.1 スイッチトリラクタンスモータ
4.2 アキシャルギャップモータ
4.3 積層磁極型クローポールモータ
5. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(4)
-------------------------------------------------------------------------
光ファイバ型防犯センサの研究開発
Development of Optical Fiber Type Security Sensor
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,家庭での安心・安全の確保を目的とした光ファイバ型防犯センサの研究開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 光ファイバの側圧による特性変化
2.1 プラスチック光ファイバにおけるマイクロベンド損失特性
3.「光ファイバ型防犯センサ」の原理
4.「光ファイバ型防犯センサ」の性能評価
5.「光ファイバ型防犯センサ」の改良
5.1 太陽電池を用いた電源独立化の検討
5.2 太陽電池の最適化について
5.3 定電圧供給電源を利用した駆動確認について
5.4 マイコンを利用した無線について
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
ドイツの鍼灸針市場
Market Report on Acupuncture needle in Germany
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1. 鍼灸治療の変遷
2. 鍼灸針
3. ドイツ鍼灸針市場への参入企業
(1) セイリン(株)
(2) Moxom Acupuncture GmbH
(3) HWATO Deutschland GmbH
4.ドイツにおける鍼灸針市場
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
レアアースの市場動向
Market Trend of Rare Earth
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 レアアースの国別埋蔵量および生産量
3.2 国内需給動向
(1) 出荷推移(国内精錬品)
(2) 輸入実績
4. 企業動向
4.1 大手商社
(1) 双日
(2) 住友商事
(3) 豊田通商
4.2 メーカー
(1) 日立金属
(2) TDK
(3) 信越化学工業
(4) 日立製作所
(5) インターメタリックス
(6) 昭和電工
Alternative Materials and Recycling Techniques for Saving Rare Earth Resources
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特集にあたって
Introduction
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町田憲一(大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授)
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希土類磁石の研究開発動向 ―ジスプロシウム使用量の低減を目指して―
Trends of Research and Development on Rare Earth Magnets ―For the Purpose to reduce Dy content of Rare Earth Magnets―
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徳永雅亮(明治大学 理工学部 兼任講師)
HEV,EVなどの回転機応用において小型・高効率化を可能とするNd.Fe.B系焼結磁石は地球温暖化対策のキー・マテリアルとしての地位を確保したが,Ndの一部を置換するDy資源の枯渇が懸念されている。Dy使用量の低減を目指した希土類磁石の研究開発動向を概観する。
【目次】
1. はじめに
2. Nd.Fe.B系焼結磁石の省Dy 化
2.1 粒界拡散
2.2 結晶粒径微細化
2.3 H.HAL法
3. 異方性ボンド磁石用HDDR粉のDyフリー化
4. HDDR粉によるナノコンポジットバルク磁石
5.超急冷材の省Dy化
6.薄膜磁石
7.保磁力機構の解明による省Dy化
8.脱希土類・新磁石の動向
9.おわりに
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粒界拡散法によるジスプロシウム低減ネオジム磁石の開発動向
Recent Trend of the Development in Dy-reduced Nd Magnets by the Grain Boundary Diff usion Process
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中村 元(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 第2部 部長)
廣田晃一(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 研究員)
美濃輪武久(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 所長)
レアアースを用いた代表的な素材の一つであるネオジム磁石はハードディスクドライブからエアコン,産業用モータ,ハイブリッド自動車や電気自動車の発電機・駆動モータなどへとその応用範囲を拡大し続けている。ネオジム磁石の耐熱性を向上させるためにはジスプロシウム(Dyの添加が必須である一方,昨今の資源問題の観点からはいかにしてDyを低減させるかが重要な課題となっている。本稿で紹介する粒界拡散法はネオジム―鉄―ホウ素系焼結磁石における高特性化のプロセスであると同時にDy低減に関しても非常に大きな効果があり,資源問題に対してはこのようなDy低減技術を発展させていくことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2.粒界拡散法の原理
3.磁気特性
4.ジスプロシウム削減効果
5.保磁力分布磁石
6.おわりに
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熱間加工法によるジスプロシウムフリー磁石の開発動向
Development Trend of Hot.Formed Nd.Fe.B Magnet without Dy Addition
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入山恭彦(大同特殊鋼(株) 研究開発本部 電磁材料研究所 所長)
熱間加工により製造されるNd.Fe.B系磁石(MQ3)は,焼結磁石に比べ微細な結晶組織からなるため高い保磁力を発現しやすいという特徴をもつ。希土類資源問題に対応するため,Dy含有量を極力減らした材料において,耐熱性を有しつつ,かつ高い最大エネルギー積をもつ新材料を開発した。
【目次】
1. はじめに
2.熱間加工Nd.Fe.B 系磁石(MQ3)の特徴
2.1 製造方法
2.2 形状コントロールについて
3.ジスプロシウム低減をめざした熱間加工磁石の開発動向
4.まとめ
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蛍光体における希土類使用量の低減・代替・再利用の研究開発動向
Recent R&D for Material Technology of Reducing or Replacing Rare Earth Elements in Phosphor and Recycling
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赤井智子((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 高機能ガラスグループ グループ長)
最近の蛍光体の希土類,特に発光元素であるTb,Euの低減・代替技術について,蛍光体の低減・代替技術の開発,蛍光体の再利用技術について研究開発の動向をまとめ,今後の課題を抽出した。
【目次】
1. はじめに
2. Tb,Eu低減・代替蛍光体の開発
2.1 蛍光体組成の理論設計について
2.2 蛍光体のコンビケム合成
2.3 蛍光ランプ用蛍光体
2.4 LED用蛍光体
3. 再利用技術の開発
4. 今後の課題と展望
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ガラス研磨用酸化セリウム低減化技術の動向
Development of the CeO2 Reduction Technology for Glass Polishing
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谷 泰弘(立命館大学 理工学部 機械工学科 教授)
村田順二(立命館大学 理工学部 機械工学科 助教)
ガラス研磨に用いられる酸化セリウムは,レアアースの一つでありその生産を一国が占める供給リスクの高い材料である。近年のレアアース輸出制限を受け,酸化セリウムの使用量を低減する技術の開発が急務である。本稿では新規に開発した高機能研磨材および研磨工具による酸化セリウム低減化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化セリウムの特異性と研究戦略
3. 有機無機複合砥粒による使用量削減
4. エポキシ樹脂研磨パッドによる使用量削減
5.おわりに
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希土類磁石材の工程内廃材のリサイクルの動向
Current Status of Recycling for Rare Earth Magnet Scrap in the Process of Manufacture
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中村英次((株)三徳 技術部 部長)
希土類磁石材の製造工程中に生じる固形屑,研磨屑などの廃材のリサイクル(“工程内リサイクル”)は市中廃棄物からのリサイクルとは異なり広く実施されている。本稿では,研磨屑などに通常用いられる湿式法,また一部の固形屑に用いられる乾式法について,その現状と公開された特許から技術の動向をまとめる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類の応用
3. 希土類リサイクルの歴史と現状
4. 磁石材の工程内リサイクル
4.1 Sm.Co磁石
4.2 Nd.Fe.B磁石
4.2.1 湿式法
(1) 燃焼法
(2) 酸化剤法
(3) アルカリ法
4.2.2 乾式法
5.今後
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市中廃棄物からのレアアース元素リサイクルの試み
Trail of Rare Earth Elements from Used Scrap
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中村 崇(東北大学 多元物質科学研究所 サステナブル理工学研究センター 教授)
レアアース資源の状況を簡単に示し,また,金属鉱物資源の基本的な考え方を示した。さらに国内で発生する廃棄物やスクラップからのリサイクルを支えるため基本概念としての都市鉱山,さらにその概念を実際に進めるために人工鉱床の考え方を説明した。それを基に開始された環境省・経済産業省の小型廃電気・電子機器の回収に対する複数の自治体の試みについて紹介した。最後にリサイクル技術について簡単にまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. 大量生産システムにおける資源
3. リサイクルの社会システム
4. リサイクルのシステムと技術
4.1 収集システム
4.2 リサイクル技術
4.2.1 物理選別
4.2.2 化学反応処理
5. おわりに
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レアアースフリーモータの研究開発動向
Trends in Research and Development of Rare Earth Free Electric Motors
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森本茂雄(大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気・情報系専攻 教授)
省エネ家電やEV/HEVなどに用いられている高性能モータには,レアアースを使用した希土類永久磁石が使用されているが,省・脱レアアースモータの開発が求められている。本稿では希土類磁石を使用せずに希土類モータと同等の性能を目指したレアアースフリーモータについて,試作機により検討・評価されている事例を中心に最新の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. モータの分類とレアアースフリーモータ
2.1 モータの分類と特徴
2.2 レアアースフリーモータ
2.3 省・脱レアアースモータ開発プロジェクト
3. フェライト磁石補助形同期リラクタンスモータ
3.1 高トルク化と耐減磁設計
3.2 試作機と試験結果
4.レアアースフリーモータの研究事例
4.1 スイッチトリラクタンスモータ
4.2 アキシャルギャップモータ
4.3 積層磁極型クローポールモータ
5. まとめ
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(4)
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光ファイバ型防犯センサの研究開発
Development of Optical Fiber Type Security Sensor
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,家庭での安心・安全の確保を目的とした光ファイバ型防犯センサの研究開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 光ファイバの側圧による特性変化
2.1 プラスチック光ファイバにおけるマイクロベンド損失特性
3.「光ファイバ型防犯センサ」の原理
4.「光ファイバ型防犯センサ」の性能評価
5.「光ファイバ型防犯センサ」の改良
5.1 太陽電池を用いた電源独立化の検討
5.2 太陽電池の最適化について
5.3 定電圧供給電源を利用した駆動確認について
5.4 マイコンを利用した無線について
6.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ドイツの鍼灸針市場
Market Report on Acupuncture needle in Germany
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 鍼灸治療の変遷
2. 鍼灸針
3. ドイツ鍼灸針市場への参入企業
(1) セイリン(株)
(2) Moxom Acupuncture GmbH
(3) HWATO Deutschland GmbH
4.ドイツにおける鍼灸針市場
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機能材料マーケットデータ
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レアアースの市場動向
Market Trend of Rare Earth
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 レアアースの国別埋蔵量および生産量
3.2 国内需給動向
(1) 出荷推移(国内精錬品)
(2) 輸入実績
4. 企業動向
4.1 大手商社
(1) 双日
(2) 住友商事
(3) 豊田通商
4.2 メーカー
(1) 日立金属
(2) TDK
(3) 信越化学工業
(4) 日立製作所
(5) インターメタリックス
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