- 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
196 〜 210 件を表示
4,400円
―
【特集】 太陽電池における光の有効利用技術
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
松村道雄（大阪大学 太陽エネルギー化学研究センター 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
金属触媒テクスチャーによる多結晶Si太陽電池の高効率化
High Efficiency Multicrystalline Si Solar Cells by Texturing with Metallic Catalysts
--------------------------------------------------------------------------------
西本陽一郎（三菱電機（株） 中津川製作所 太陽光発電システム部 セル開発課 専任）
筆者らは2003年に金属触媒を用いたテクスチャー形成技術を発表しているが，当時のプロセスはスループットが低く，量産に適用できるものではなかった。このたび，この技術をもとに，テクスチャー形成プロセス，セル作製プロセスの改良，最適化を行い，量産に適したプロセスへと替えることができた。本論文では，この新しい金属触媒テクスチャ ーのプロセスについて報告している。
【目次】
1. はじめに
2. 金属触媒Tex.
2.1 Tex.形成条件の最適化
2.1.1 マクロポーラス化
2.1.2 Agイオン濃度依存性
2.1.3 メソポーラスSi層の厚さ依存性
2.2 セルプロセスの最適化
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
結晶系シリコン太陽電池のドライエッチングによるテクスチャー形成
Crystalline Silicon Solar Cells textured by Dry Etching Process
--------------------------------------------------------------------------------
齋藤洋司（成蹊大学 理工学部 エレクトロメカニクス学科 教授）
結晶系太陽電池の光閉じ込めによる高効率化法としてテクスチャー構造形成があるが，その形成法としてドライエッチング法についてその原理から形成例について解説する。特に反応性イオンエッチングによる方法および反応性ガスを用いる方法を詳細に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ドライエッチング
3. プラズマエッチングによるテクスチャー形成
4. プラズマレスエッチングによるテクスチャー形成
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
レーザードーピングによるバックコンタクト型太陽電池の開発
Process Development for Back Contact Solar Cells by Laser Doping
--------------------------------------------------------------------------------
冬木隆（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授）
355nmあるいは532nmの波長のレーザーを用い照射強度を変化させることにより，室温かつ大気中において，単結晶シリコンへの不純物ドーピングに成功した。太陽電池に応用した場合，熱拡散法と遜色ない開放端電圧および短絡電流密度を達成した。リソグラフィーを用いずに微細pn接合などの形成が可能であり，バックコンタクト型太陽電池作製への応用が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 実験方法
3. 結果および考察
3.1 ドーピングの深さ制御
3.2 レーザー照射後の表面状態
3.3 太陽電池特性
3.4 暗時電流電圧特性
3.5 裏面電界層の形成
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリコン系太陽電池における裏面反射の利用
Utilization of Back Reflection in Bulk and Thin-film Silicon Solar Cells
--------------------------------------------------------------------------------
齋 均（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター シリコン新材料チーム）
安全かつ豊富なシリコンを原料とするシリコン系太陽電池は，太陽電池の大規模普及に向けて今後ますます重要性を増すと予想される。しかし，シリコン系材料は一般に光吸収係数が小さいため，高効率化・低コスト化に向けて，いわゆる光閉じ込め技術により太陽電池内部での光吸収を増やす必要がある。本稿では光閉じ込め技術のうち，特に裏面反射の利用について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 結晶シリコン太陽電池の裏面反射層
3. 薄膜シリコン太陽電池の裏面反射層
4. 薄膜シリコン用光閉じ込め裏面反射構造の開発
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Eu錯体による波長変換膜の基盤技術
Basic Technologies of Wavelength-Conversion Film by Using Eu-Complex
--------------------------------------------------------------------------------
鎌田憲彦（埼玉大学 大学院 理工学研究科 物質科学部門 教授）
金永模（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター 評価・システムチーム 研究員）
福田武司（埼玉大学 大学院 理工学研究科 物質科学部門 助教）
近紫外光励起で高効率赤色発光するEu錯体の耐久性を改善するため，透明で気密性に優れたゾル-ゲルガラスによる封止を試みた。組成やプロセスの検討により，内部量子効率60％以上のガラス封止Eu錯体を得，封止による耐久性，耐熱性の改善を確認した。Si太陽電池の波長変換用に有望であり，さらなる信頼性の確保が望まれる。
【目次】
1. はじめに
2. Eu錯体の特徴と課題
3. ゾル-ゲル法によるガラスネットワークの制御
4. Eu（TTA）3phenのガラス封止と高効率化
5. 太陽電池への応用と課題
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
スクリーン印刷によるグリッド電極の細線化技術
Latest Screen Printing Technology for Fine Grid Patterns
--------------------------------------------------------------------------------
増利賢治（（株）ムラカミ 技術部 執行役員）
今や世界各国で170社ほどのセルメーカーが存在する。印刷技術の最大のメリットは，最も量産性にたけた，かつ生産コストを低減できる点である。グリッド電極幅の細線化技術の向上は，製版技術，ペースト開発，印刷装置技術の総合力で決まる。今後も多くの可能性を秘めているのが印刷技術である。細線化技術（細くて厚みの厚い印刷）に関して記述する。
【目次】
1. はじめに
2. スクリーン印刷
3. 最適な高アスペクト比を得るために
3.1 スクリーン製版
3.2 印刷条件
3.3 ペースト特性
4. 太陽電池電極印刷の実情
5. 太陽電池用スクリーン製版に要求されるその他のポイント
6. まとめと今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
太陽電池の市場動向
Market Trend on Solar Cells
--------------------------------------------------------------------------------
編集部
【目次】
1. 概要
2. 開発動向
2.1 Si系の低コスト化
2.2 色素増感太陽電池の開発
2.3 有機薄膜太陽電池の開発
2.4 量子ドット型太陽電池の開発
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） シャープ
（2） 三菱化学
（3） 住友化学
（4） 新日本石油
（5） フジクラ
--------------------------------------------------------------------------------
連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（3）
--------------------------------------------------------------------------------
インサーション材料の組み合わせからなる12V非鉛系蓄電池
Twelve-volt Lead-free Batteries Consisting of Insertion Materials
--------------------------------------------------------------------------------
有吉欽吾（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 講師）
小槻勉（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
インサーション材料の組み合わせからなるイオン蓄電池を直列接続することによって12V蓄電池を構成し，世界的な「環境」「エネルギー」の大きな流れの中で，インサーション材料を用いた12V“非鉛系”蓄電池の可能性とその活躍の場を探る。
【目次】
1. はじめに
2. 12V蓄電池の概念設計および材料選択
3. 第1世代12V非鉛系蓄電池の特徴
4. 第2世代12V非鉛系蓄電池の特徴
5. 12V非鉛系蓄電池の可能性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（3）
--------------------------------------------------------------------------------
ヒトは第三の目や手を得る―ホモ・サピエンスと知能機械との協働―
Cooperation Work between Human and Intelligent Machine
--------------------------------------------------------------------------------
谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
小林武治（大研医器（株） 商品開発研究所 グループ長）
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）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
ヒトは，知能機械と協調あるいは一体化することで，知能機械の目や手を自分の第三の目や手として扱うことができる。本稿では，このヒトと知能機械とのインタラクションにより得られた新しい目と手をヒトの新しい進化ととらえ，このヒトの進化に貢献する作業支援ロボットとして，内視鏡手術中に内視鏡の把持位置決めを行い外科医を支援する内視鏡ロボットについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 内視鏡ロボット
2.1 内視鏡ロボットの分類
2.2 非自律型内視鏡ロボット（ガンマ型インタラクション）
2.3 自律型内視鏡ロボット（ゼロ型インタラクション）
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載講座 キャパシターと材料の新展開（1）
--------------------------------------------------------------------------------
高出力密度型リチウムイオンキャパシター
Lithium Ion Capacitor with High Energy／Power Density
--------------------------------------------------------------------------------
津端敏男（旭化成（株） 新事業本部 研究開発センター シニアマネージャ）
【目次】
1. はじめに
2. LiBとEDLCとLiCの違い
3. LiC用炭素負極材料
3.1 炭素負極
3.2 複合多孔性材料
3.3 LiB用負極材料と複合多孔性材料の比較
4. 高出力密度型LiC
4.1 LiCの内部抵抗
4.2 高出力型LiCの性能
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
スピロ型第4級アンモニウム（SBP）塩を用いた電気二重層キャパシター用電解液
Electrolytic Solution for Electric Double-layer Capacitor using Spiro-type Quaternary Ammonium （SBP）Salt
--------------------------------------------------------------------------------
千葉一美（日本カーリット（株） R&Dセンター）
【目次】
1. はじめに
2. 電解液に求められる特性
3. スピロ型第4級アンモニウム（SBP）
4. SBP電解液と他の電解液の特性比較
4.1 電導度-電解質濃度
4.2 粘性率-温度
4.3 内部抵抗-温度
4.4 レート特性
4.5 電解質の特性差
5. 溶媒種の効果
5.1 高電導度へのアプローチ
5.2 高耐電圧へのアプローチ
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
松村道雄（大阪大学 太陽エネルギー化学研究センター 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
金属触媒テクスチャーによる多結晶Si太陽電池の高効率化
High Efficiency Multicrystalline Si Solar Cells by Texturing with Metallic Catalysts
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西本陽一郎（三菱電機（株） 中津川製作所 太陽光発電システム部 セル開発課 専任）
筆者らは2003年に金属触媒を用いたテクスチャー形成技術を発表しているが，当時のプロセスはスループットが低く，量産に適用できるものではなかった。このたび，この技術をもとに，テクスチャー形成プロセス，セル作製プロセスの改良，最適化を行い，量産に適したプロセスへと替えることができた。本論文では，この新しい金属触媒テクスチャ ーのプロセスについて報告している。
【目次】
1. はじめに
2. 金属触媒Tex.
2.1 Tex.形成条件の最適化
2.1.1 マクロポーラス化
2.1.2 Agイオン濃度依存性
2.1.3 メソポーラスSi層の厚さ依存性
2.2 セルプロセスの最適化
3. おわりに
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結晶系シリコン太陽電池のドライエッチングによるテクスチャー形成
Crystalline Silicon Solar Cells textured by Dry Etching Process
--------------------------------------------------------------------------------
齋藤洋司（成蹊大学 理工学部 エレクトロメカニクス学科 教授）
結晶系太陽電池の光閉じ込めによる高効率化法としてテクスチャー構造形成があるが，その形成法としてドライエッチング法についてその原理から形成例について解説する。特に反応性イオンエッチングによる方法および反応性ガスを用いる方法を詳細に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ドライエッチング
3. プラズマエッチングによるテクスチャー形成
4. プラズマレスエッチングによるテクスチャー形成
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
レーザードーピングによるバックコンタクト型太陽電池の開発
Process Development for Back Contact Solar Cells by Laser Doping
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冬木隆（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授）
355nmあるいは532nmの波長のレーザーを用い照射強度を変化させることにより，室温かつ大気中において，単結晶シリコンへの不純物ドーピングに成功した。太陽電池に応用した場合，熱拡散法と遜色ない開放端電圧および短絡電流密度を達成した。リソグラフィーを用いずに微細pn接合などの形成が可能であり，バックコンタクト型太陽電池作製への応用が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 実験方法
3. 結果および考察
3.1 ドーピングの深さ制御
3.2 レーザー照射後の表面状態
3.3 太陽電池特性
3.4 暗時電流電圧特性
3.5 裏面電界層の形成
4. おわりに
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シリコン系太陽電池における裏面反射の利用
Utilization of Back Reflection in Bulk and Thin-film Silicon Solar Cells
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齋 均（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター シリコン新材料チーム）
安全かつ豊富なシリコンを原料とするシリコン系太陽電池は，太陽電池の大規模普及に向けて今後ますます重要性を増すと予想される。しかし，シリコン系材料は一般に光吸収係数が小さいため，高効率化・低コスト化に向けて，いわゆる光閉じ込め技術により太陽電池内部での光吸収を増やす必要がある。本稿では光閉じ込め技術のうち，特に裏面反射の利用について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 結晶シリコン太陽電池の裏面反射層
3. 薄膜シリコン太陽電池の裏面反射層
4. 薄膜シリコン用光閉じ込め裏面反射構造の開発
5. おわりに
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Eu錯体による波長変換膜の基盤技術
Basic Technologies of Wavelength-Conversion Film by Using Eu-Complex
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鎌田憲彦（埼玉大学 大学院 理工学研究科 物質科学部門 教授）
金永模（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター 評価・システムチーム 研究員）
福田武司（埼玉大学 大学院 理工学研究科 物質科学部門 助教）
近紫外光励起で高効率赤色発光するEu錯体の耐久性を改善するため，透明で気密性に優れたゾル-ゲルガラスによる封止を試みた。組成やプロセスの検討により，内部量子効率60％以上のガラス封止Eu錯体を得，封止による耐久性，耐熱性の改善を確認した。Si太陽電池の波長変換用に有望であり，さらなる信頼性の確保が望まれる。
【目次】
1. はじめに
2. Eu錯体の特徴と課題
3. ゾル-ゲル法によるガラスネットワークの制御
4. Eu（TTA）3phenのガラス封止と高効率化
5. 太陽電池への応用と課題
6. おわりに
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スクリーン印刷によるグリッド電極の細線化技術
Latest Screen Printing Technology for Fine Grid Patterns
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増利賢治（（株）ムラカミ 技術部 執行役員）
今や世界各国で170社ほどのセルメーカーが存在する。印刷技術の最大のメリットは，最も量産性にたけた，かつ生産コストを低減できる点である。グリッド電極幅の細線化技術の向上は，製版技術，ペースト開発，印刷装置技術の総合力で決まる。今後も多くの可能性を秘めているのが印刷技術である。細線化技術（細くて厚みの厚い印刷）に関して記述する。
【目次】
1. はじめに
2. スクリーン印刷
3. 最適な高アスペクト比を得るために
3.1 スクリーン製版
3.2 印刷条件
3.3 ペースト特性
4. 太陽電池電極印刷の実情
5. 太陽電池用スクリーン製版に要求されるその他のポイント
6. まとめと今後の展望
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太陽電池の市場動向
Market Trend on Solar Cells
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編集部
【目次】
1. 概要
2. 開発動向
2.1 Si系の低コスト化
2.2 色素増感太陽電池の開発
2.3 有機薄膜太陽電池の開発
2.4 量子ドット型太陽電池の開発
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） シャープ
（2） 三菱化学
（3） 住友化学
（4） 新日本石油
（5） フジクラ
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（3）
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インサーション材料の組み合わせからなる12V非鉛系蓄電池
Twelve-volt Lead-free Batteries Consisting of Insertion Materials
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有吉欽吾（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 講師）
小槻勉（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
インサーション材料の組み合わせからなるイオン蓄電池を直列接続することによって12V蓄電池を構成し，世界的な「環境」「エネルギー」の大きな流れの中で，インサーション材料を用いた12V“非鉛系”蓄電池の可能性とその活躍の場を探る。
【目次】
1. はじめに
2. 12V蓄電池の概念設計および材料選択
3. 第1世代12V非鉛系蓄電池の特徴
4. 第2世代12V非鉛系蓄電池の特徴
5. 12V非鉛系蓄電池の可能性
6. おわりに
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新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（3）
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ヒトは第三の目や手を得る―ホモ・サピエンスと知能機械との協働―
Cooperation Work between Human and Intelligent Machine
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
小林武治（大研医器（株） 商品開発研究所 グループ長）
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）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
ヒトは，知能機械と協調あるいは一体化することで，知能機械の目や手を自分の第三の目や手として扱うことができる。本稿では，このヒトと知能機械とのインタラクションにより得られた新しい目と手をヒトの新しい進化ととらえ，このヒトの進化に貢献する作業支援ロボットとして，内視鏡手術中に内視鏡の把持位置決めを行い外科医を支援する内視鏡ロボットについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 内視鏡ロボット
2.1 内視鏡ロボットの分類
2.2 非自律型内視鏡ロボット（ガンマ型インタラクション）
2.3 自律型内視鏡ロボット（ゼロ型インタラクション）
3. おわりに
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連載講座 キャパシターと材料の新展開（1）
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高出力密度型リチウムイオンキャパシター
Lithium Ion Capacitor with High Energy／Power Density
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津端敏男（旭化成（株） 新事業本部 研究開発センター シニアマネージャ）
【目次】
1. はじめに
2. LiBとEDLCとLiCの違い
3. LiC用炭素負極材料
3.1 炭素負極
3.2 複合多孔性材料
3.3 LiB用負極材料と複合多孔性材料の比較
4. 高出力密度型LiC
4.1 LiCの内部抵抗
4.2 高出力型LiCの性能
5. おわりに
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スピロ型第4級アンモニウム（SBP）塩を用いた電気二重層キャパシター用電解液
Electrolytic Solution for Electric Double-layer Capacitor using Spiro-type Quaternary Ammonium （SBP）Salt
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千葉一美（日本カーリット（株） R&Dセンター）
【目次】
1. はじめに
2. 電解液に求められる特性
3. スピロ型第4級アンモニウム（SBP）
4. SBP電解液と他の電解液の特性比較
4.1 電導度-電解質濃度
4.2 粘性率-温度
4.3 内部抵抗-温度
4.4 レート特性
4.5 電解質の特性差
5. 溶媒種の効果
5.1 高電導度へのアプローチ
5.2 高耐電圧へのアプローチ
6. おわりに
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4,400円
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【特集】 解体性接着技術の最新動向
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特集にあたって
Introduction
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授）
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接着剤・接着技術の最新動向
Development of Adhesives and Adhesion Technologies
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若林一民（エーピーエス リサーチ 代表）
本稿では，新接着剤開発のスタイル変化を指摘して，新接着剤開発の背景，新接着剤の開発動向，業種別市場動向とニーズ，最近の技術動向，21世紀上半期の接着加工技術および接着剤業界がめざすべき方向について考えてみたい。
【目次】
1. はじめに
2. 新接着剤開発の背景
（1） アッセンブリー産業がけん引する市場動向
（2） 環境・安全・品質対応のすう勢
（3） アジアは一つの市場
3. 新接着剤開発のコンセプト
3.1 構造接着（剤）
3.2 機能（性）接着（剤）
3.3 短時間接着（剤）
3.4 粘接着（剤）
3.5 シーリング接着
3.6 弾性接着（剤）
3.7 解体（性）接着（剤）
4. 新接着剤の技術開発動向
4.1 接着剤中のホルムアルデヒドの削減技術
4.2 4VOCを使用しないエラストマー系溶剤型接着剤の調製
4.3 エポキシ樹脂系構造用接着剤の変性方法
4.4 鉛-スズ共晶はんだ代替用導電性接着剤
4.5 解体性接着剤の開発動向
5. おわりに―接着剤業界がめざすべき方向
（1） プロアクティブアプローチ
（2） 異分野・異業種との連携強化が必要
（3） ワンステップ先の顧客，市場ニーズの把握が重要
（4） 技術開発のトップマネージメント化
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易解体性接着技術と材料開発の最新動向
Recent Development of On-demand Debonding Technology and Materials
--------------------------------------------------------------------------------
松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
エネルギー・資源や廃棄の問題を少しでも解決するため，使用後の解体・再利用まで考慮した製品の開発が求められ，最初から剥離・解体することを意図した易解体性接着が各分野で注目を集めている。本稿では，易解体性接着に関する技術や材料の開発・研究の最新動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着技術の分類と開発例
3. 易解体性接着のための材料開発
4. ポリマーの分解反応と材料設計
5. 易解体性接着技術に関連する研究会の活動
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
可逆反応を利用した修復性高分子材料技術
Mendable Polymaers based on Reversible Reaction
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吉江尚子（東京大学 生産技術研究所 准教授）
高分子材料の劣化は，分子鎖切断に始まり，ミクロクラックを経てマクロな破壊へと至る。高分子の修復性は，このような劣化を分子鎖切断やミクロクラックの段階で修復する機能であり，材料の長寿命化や長期信頼性・安全性に貢献する。本稿では，可逆反応を利用した修復性材料を概観したのち，筆者らが進める可逆反応性テレケリックプレポリマーからなるネットワークポリマーに関する研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 可逆反応を利用した熱・光刺激修復
3. 可逆反応を利用した自己修復
4. 可逆反応の弱い結合と材料性能
5. 可逆反応を利用した低架橋高分子の修復性
5.1 可逆性低架橋高分子のリサイクル性
5.2 可逆性低架橋高分子の修復メカニズム
5.3 可逆性低架橋高分子の修復性
6. おわりに
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易解体樹脂ファスナーの開発
Development of Quick Releasable Intelligent Fastener
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小原良仁（メイラ（株） 技術本部 開発グループ 主任）
近年，リサイクルに対する社会的関心が高まり，ねじなどで締結された部品を簡便，クリーン，低コストで解体することが求められている。今回，加熱により締結体を容易に解体することのできる，易解体樹脂ファスナーの開発を行った。以下，そのコンセプト，および材料・加工技術・解体技術の各要素技術開発について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体樹脂ファスナーのコンセプト
2.1 易解体樹脂ファスナーとは
2.2 製造工程
3. 要素技術開発
3.1 材料開発
（1） 回復温度の調整
（2） 回復特性の評価
3.2 加工技術開発
（1） 転造加工とは
（2） 易解体樹脂ファスナーの転造加工
3.3 解体技術開発
（1） 解体方法
（2） CMCとは
（3） CMCの活用
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
酸化剤による加熱分解促進効果を利用した解体性接着剤の開発
Development of Dismantlable Adhesives which utilized the Decomposition Acceleration Effect of Oxidizer
--------------------------------------------------------------------------------
杉本雅彦（旭化成ケミカルズ（株） 化薬事業部 化薬研究所 主任研究員）
近年，社会全体のリサイクルニーズの高まりに伴い，解体性接着剤の開発が盛んに行われている。その中でも構造用途向けの高強度接着剤の解体は困難とされている。そのため，当社では高強度接着剤の解体を目標とした解体性接着剤の開発を進めている。そこで，酸化剤を利用した解体性接着剤の特徴，解体温度の低温化への試みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
3.1 解体性評価
（1） 加熱温度の検討
（2） 解体成分添加量の検討
（3） 加熱時間の検討
3.2 解体メカニズムの考察
（1） 分解生成物の検討
（2） 接着剤の熱分析評価
3.3 解体温度低温化の検討
（1） 分解触媒を用いた低温化の検討
（2） 解体成分を変更した低温化の検討
3.4 解体性接着剤の経時劣化の検討
3.5 耐熱性接着剤への応用
4. 今後の展望
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FRPの分解リサイクル
FRP Recycling by Depolymerization
--------------------------------------------------------------------------------
柴田勝司（日立化成工業（株） 筑波総合研究所 基盤技術開発センタ リサイクル技術グループ 主管研究員）
現在は使用済みFRPのほとんどが埋め立てられているが，セメントの原燃料化が実用化されており，処理量は年々増加している。一方，FRPを再びFRPにリサイクルする技術として，グリコール分解法，亜臨界水分解法，常圧溶解法が実用化検討の段階にある。本稿では，それぞれの技術の特徴を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 技術開発の状況
3. 事業化検討
3.1 グリコール分解法
3.2 亜臨界水分解法
3.3 常圧溶解法
3.4 今後の見通し
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
再剥離可能な粘着テープ
Removable Pressure Sensitive Adhesive Tapes
--------------------------------------------------------------------------------
上北聡之（テサテープ（株） テサテクニカルセンター 所長）
粘着テープは元来再剥離を得意とはするが，永久接着と再剥離の組み合わせは実現が難しく，また被着体にまったくダメージを残さないための工夫も必要となる。粘着力の制御や基材の工夫，事後的に粘着力を低下させるものや外部環境に応じて粘着力が変わるものなど，いくつかの提案がなされているが，本稿ではそれらの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ダメージ軽減技術
2.1 マスキング・表面保護
2.2 リワーク可能テープ
3. 粘着力低下技術
3.1 テープ基材の性能向上
3.2 粘着剤の易解体化処理技術
（1） 紫外線硬化型粘着テープ
（2） 加熱発泡型粘着剤
（3） 制御型水溶性粘着剤
（4） ストリッパブル粘着テープ
4. おわりに
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Material Report
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R&D
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有機薄膜太陽電池に用いる新規フラーレン誘導体SIMEFの開発
Development of New Fullerene Derivatives SIMEFs for Organic Photovoltaic Cells
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松尾豊（東京大学 大学院 理学系研究科 光電変換化学講座（社会連携講座） 特任教授；（独）科学技術振興機構 ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト 機能素子グループ グループリーダー）
C60に2つのシリルメチル基を導入した新規フラーレン誘導体SIMEFは，高効率に合成でき，適切な電子親和性，C60部位が一列に並んだ結晶構造，150℃に結晶化温度をもつ，新規電子受容体である。SIMEFを用いた有機薄膜太陽電池は，既存の電子受容体であるPCBMに比べ高い電圧，電流を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 新規フラーレン誘導体SIMEFの合成と特性
2.1 SIMEFに至るまで
2.2 SIMEFの合成
2.3 SIMEFの電子的特性
2.4 SIMEFの結晶充てん構造
2.5 SIMEFの熱特性
3. SIMEFとテトラベンゾポルフィリンを用いた有機薄膜太陽電池
4. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（2）
--------------------------------------------------------------------------------
ナノ周期構造をもつ高次構造材料の開発
Development in Hyper-structured Nanomaterials
--------------------------------------------------------------------------------
横川善之（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授）
生体の高次構造と異なるサイズスケールにおける機能，その協同的な機能について触れ，材料のボトムアップによる微細化技術，スケールサイズをつなぐ集積化技術として微粒子の集積化の最近の研究を概説した。多孔質材料のメソ～マクロサイズの構造形成とその応用として，生体材料，水処理技術への応用研究について述べた。
【目次】
1. ナノ周期構造
2. 高次構造材料
2.1 さまざまなサイズスケールをつなぐ構造制御
2.2 ナノ粒子の集積
2.3 気孔の高次構造化
3. おわりに
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新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（2）
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ヒトは機械を身につける―ウェアラブル知能機械とホモ・サピエンスとの境界―
Borders between Human and Wearable Intelligent Machine
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
世界的なコンピューターネットワーク化が進み，特に先進国では情報をいつでもどこでも送受信可能な高度情報化社会の形成へと向かっている。また先進国では少子高齢化が急速に進んでいる。高度情報化社会と少子高齢化社会において，QOL（Quality of Life：生活の質）の向上のため，ウェアラブル知能機械への期待が高まっている。
【目次】
1. はじめに
2. ウェアラブルコンピューター
3. ヒトと知能機械との境界
4. おわりに
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Market data
--------------------------------------------------------------------------------
環境対応型接着剤の市場動向
Market Trend on Adhesives for Environmental Protection
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【目次】
1. 概要
2. 業界における環境対応への取り組み
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） ノガワケミカル
（2） 旭化学合成
（3） アイカ工業
（4） MORESCO
（5） バイエルマテリアルサイエンス
（6） ヘンケルジャパン
（7） 日本ポリウレタン工業
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特集にあたって
Introduction
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授）
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接着剤・接着技術の最新動向
Development of Adhesives and Adhesion Technologies
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若林一民（エーピーエス リサーチ 代表）
本稿では，新接着剤開発のスタイル変化を指摘して，新接着剤開発の背景，新接着剤の開発動向，業種別市場動向とニーズ，最近の技術動向，21世紀上半期の接着加工技術および接着剤業界がめざすべき方向について考えてみたい。
【目次】
1. はじめに
2. 新接着剤開発の背景
（1） アッセンブリー産業がけん引する市場動向
（2） 環境・安全・品質対応のすう勢
（3） アジアは一つの市場
3. 新接着剤開発のコンセプト
3.1 構造接着（剤）
3.2 機能（性）接着（剤）
3.3 短時間接着（剤）
3.4 粘接着（剤）
3.5 シーリング接着
3.6 弾性接着（剤）
3.7 解体（性）接着（剤）
4. 新接着剤の技術開発動向
4.1 接着剤中のホルムアルデヒドの削減技術
4.2 4VOCを使用しないエラストマー系溶剤型接着剤の調製
4.3 エポキシ樹脂系構造用接着剤の変性方法
4.4 鉛-スズ共晶はんだ代替用導電性接着剤
4.5 解体性接着剤の開発動向
5. おわりに―接着剤業界がめざすべき方向
（1） プロアクティブアプローチ
（2） 異分野・異業種との連携強化が必要
（3） ワンステップ先の顧客，市場ニーズの把握が重要
（4） 技術開発のトップマネージメント化
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易解体性接着技術と材料開発の最新動向
Recent Development of On-demand Debonding Technology and Materials
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
エネルギー・資源や廃棄の問題を少しでも解決するため，使用後の解体・再利用まで考慮した製品の開発が求められ，最初から剥離・解体することを意図した易解体性接着が各分野で注目を集めている。本稿では，易解体性接着に関する技術や材料の開発・研究の最新動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着技術の分類と開発例
3. 易解体性接着のための材料開発
4. ポリマーの分解反応と材料設計
5. 易解体性接着技術に関連する研究会の活動
6. おわりに
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可逆反応を利用した修復性高分子材料技術
Mendable Polymaers based on Reversible Reaction
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吉江尚子（東京大学 生産技術研究所 准教授）
高分子材料の劣化は，分子鎖切断に始まり，ミクロクラックを経てマクロな破壊へと至る。高分子の修復性は，このような劣化を分子鎖切断やミクロクラックの段階で修復する機能であり，材料の長寿命化や長期信頼性・安全性に貢献する。本稿では，可逆反応を利用した修復性材料を概観したのち，筆者らが進める可逆反応性テレケリックプレポリマーからなるネットワークポリマーに関する研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 可逆反応を利用した熱・光刺激修復
3. 可逆反応を利用した自己修復
4. 可逆反応の弱い結合と材料性能
5. 可逆反応を利用した低架橋高分子の修復性
5.1 可逆性低架橋高分子のリサイクル性
5.2 可逆性低架橋高分子の修復メカニズム
5.3 可逆性低架橋高分子の修復性
6. おわりに
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易解体樹脂ファスナーの開発
Development of Quick Releasable Intelligent Fastener
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小原良仁（メイラ（株） 技術本部 開発グループ 主任）
近年，リサイクルに対する社会的関心が高まり，ねじなどで締結された部品を簡便，クリーン，低コストで解体することが求められている。今回，加熱により締結体を容易に解体することのできる，易解体樹脂ファスナーの開発を行った。以下，そのコンセプト，および材料・加工技術・解体技術の各要素技術開発について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体樹脂ファスナーのコンセプト
2.1 易解体樹脂ファスナーとは
2.2 製造工程
3. 要素技術開発
3.1 材料開発
（1） 回復温度の調整
（2） 回復特性の評価
3.2 加工技術開発
（1） 転造加工とは
（2） 易解体樹脂ファスナーの転造加工
3.3 解体技術開発
（1） 解体方法
（2） CMCとは
（3） CMCの活用
4. おわりに
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酸化剤による加熱分解促進効果を利用した解体性接着剤の開発
Development of Dismantlable Adhesives which utilized the Decomposition Acceleration Effect of Oxidizer
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杉本雅彦（旭化成ケミカルズ（株） 化薬事業部 化薬研究所 主任研究員）
近年，社会全体のリサイクルニーズの高まりに伴い，解体性接着剤の開発が盛んに行われている。その中でも構造用途向けの高強度接着剤の解体は困難とされている。そのため，当社では高強度接着剤の解体を目標とした解体性接着剤の開発を進めている。そこで，酸化剤を利用した解体性接着剤の特徴，解体温度の低温化への試みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
3.1 解体性評価
（1） 加熱温度の検討
（2） 解体成分添加量の検討
（3） 加熱時間の検討
3.2 解体メカニズムの考察
（1） 分解生成物の検討
（2） 接着剤の熱分析評価
3.3 解体温度低温化の検討
（1） 分解触媒を用いた低温化の検討
（2） 解体成分を変更した低温化の検討
3.4 解体性接着剤の経時劣化の検討
3.5 耐熱性接着剤への応用
4. 今後の展望
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FRPの分解リサイクル
FRP Recycling by Depolymerization
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柴田勝司（日立化成工業（株） 筑波総合研究所 基盤技術開発センタ リサイクル技術グループ 主管研究員）
現在は使用済みFRPのほとんどが埋め立てられているが，セメントの原燃料化が実用化されており，処理量は年々増加している。一方，FRPを再びFRPにリサイクルする技術として，グリコール分解法，亜臨界水分解法，常圧溶解法が実用化検討の段階にある。本稿では，それぞれの技術の特徴を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 技術開発の状況
3. 事業化検討
3.1 グリコール分解法
3.2 亜臨界水分解法
3.3 常圧溶解法
3.4 今後の見通し
4. おわりに
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再剥離可能な粘着テープ
Removable Pressure Sensitive Adhesive Tapes
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上北聡之（テサテープ（株） テサテクニカルセンター 所長）
粘着テープは元来再剥離を得意とはするが，永久接着と再剥離の組み合わせは実現が難しく，また被着体にまったくダメージを残さないための工夫も必要となる。粘着力の制御や基材の工夫，事後的に粘着力を低下させるものや外部環境に応じて粘着力が変わるものなど，いくつかの提案がなされているが，本稿ではそれらの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ダメージ軽減技術
2.1 マスキング・表面保護
2.2 リワーク可能テープ
3. 粘着力低下技術
3.1 テープ基材の性能向上
3.2 粘着剤の易解体化処理技術
（1） 紫外線硬化型粘着テープ
（2） 加熱発泡型粘着剤
（3） 制御型水溶性粘着剤
（4） ストリッパブル粘着テープ
4. おわりに
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Material Report
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R&D
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有機薄膜太陽電池に用いる新規フラーレン誘導体SIMEFの開発
Development of New Fullerene Derivatives SIMEFs for Organic Photovoltaic Cells
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松尾豊（東京大学 大学院 理学系研究科 光電変換化学講座（社会連携講座） 特任教授；（独）科学技術振興機構 ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト 機能素子グループ グループリーダー）
C60に2つのシリルメチル基を導入した新規フラーレン誘導体SIMEFは，高効率に合成でき，適切な電子親和性，C60部位が一列に並んだ結晶構造，150℃に結晶化温度をもつ，新規電子受容体である。SIMEFを用いた有機薄膜太陽電池は，既存の電子受容体であるPCBMに比べ高い電圧，電流を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 新規フラーレン誘導体SIMEFの合成と特性
2.1 SIMEFに至るまで
2.2 SIMEFの合成
2.3 SIMEFの電子的特性
2.4 SIMEFの結晶充てん構造
2.5 SIMEFの熱特性
3. SIMEFとテトラベンゾポルフィリンを用いた有機薄膜太陽電池
4. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（2）
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ナノ周期構造をもつ高次構造材料の開発
Development in Hyper-structured Nanomaterials
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横川善之（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授）
生体の高次構造と異なるサイズスケールにおける機能，その協同的な機能について触れ，材料のボトムアップによる微細化技術，スケールサイズをつなぐ集積化技術として微粒子の集積化の最近の研究を概説した。多孔質材料のメソ～マクロサイズの構造形成とその応用として，生体材料，水処理技術への応用研究について述べた。
【目次】
1. ナノ周期構造
2. 高次構造材料
2.1 さまざまなサイズスケールをつなぐ構造制御
2.2 ナノ粒子の集積
2.3 気孔の高次構造化
3. おわりに
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新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（2）
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ヒトは機械を身につける―ウェアラブル知能機械とホモ・サピエンスとの境界―
Borders between Human and Wearable Intelligent Machine
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
世界的なコンピューターネットワーク化が進み，特に先進国では情報をいつでもどこでも送受信可能な高度情報化社会の形成へと向かっている。また先進国では少子高齢化が急速に進んでいる。高度情報化社会と少子高齢化社会において，QOL（Quality of Life：生活の質）の向上のため，ウェアラブル知能機械への期待が高まっている。
【目次】
1. はじめに
2. ウェアラブルコンピューター
3. ヒトと知能機械との境界
4. おわりに
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Market data
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環境対応型接着剤の市場動向
Market Trend on Adhesives for Environmental Protection
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【目次】
1. 概要
2. 業界における環境対応への取り組み
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） ノガワケミカル
（2） 旭化学合成
（3） アイカ工業
（4） MORESCO
（5） バイエルマテリアルサイエンス
（6） ヘンケルジャパン
（7） 日本ポリウレタン工業
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4,400円
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【新春特集】 次世代ワイヤレスの最新動向
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産業機械用非接触給電システム
Inductive Power Supply System for Industrial Machinery
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髙橋俊輔（昭和飛行機工業（株） 特殊車輌総括部 EVP事業室 技師長）
非接触給電システムとして実用域に達している電磁誘導式を取り上げ，従来の電気自動車用非接触充電システムの事例と技術的な課題を抽出，それらを解決するべく開発されたIPSと呼ばれる非接触充電システムの開発内容を述べる。開発された技術の応用として産業機械用途に使われる事例を示すとともに，今後の展望について述べる。
【目次】
1. 非接触充電システムとは
2. 電気自動車用非接触式充電装置の事例と技術的な課題
3. 電気自動車用非接触充電システムの開発内容
3.1 システム構成
3.2 コイル形状
3.3 リッツケーブル
3.4 通信システム
3.5 試験結果
3.6 車両用充電システムへの展開
4. 産業機械用非接触充電システムへの応用
5. 課題と今後の展望
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家庭用非接触給電
Non-contact Feeding Power for Home Use
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北村浩康（パナソニック電工（株） 電器R&Dセンター 技師）
安倍秀明（パナソニック電工（株） 電器R&Dセンター 参事）
非接触給電技術は絶縁物を介して電力を伝送する技術で，家庭用としてはすでに歯ブラシ，シェーバー，通信機器，電話の子機用などの充電用として実用化されている。最近では携帯電話，デジタルカメラ用などでも搭載を検討，発売されており，今後さらに搭載アプリケーションが増えてくると思われる。本稿では当社の歯ブラシ，シェーバーなどのすでに実用化している技術を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触給電システム
3. 歯ブラシ用非接触充電
4. シェーバー用非接触充電
5. シェーバー洗浄器用誘導加熱回路
6. 平面コイルを用いた非接触充電
7. おわりに
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医療用埋め込み型人工心臓駆動システム
Implantable Artificial Heart Driving System
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松木英敏（東北大学 大学院 医工学研究科 医工学専攻 教授）
電磁誘導の原理に基づく非接触エネルギー伝送方式を埋め込み式の電磁型人工心臓駆動システムに応用した例について紹介する。伝送距離は10cm程度であるが，効率を最大にする最適負荷条件ならびに負荷が変動した場合の受電側の電圧変動を考慮した設計例について示すとともに，総合効率93％で40W近い電力を伝送できるシステムを動物実験で実証した結果について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 電磁誘導方式による非接触電力伝送
3. 埋め込み型人工心臓駆動システム
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
人体通信技術
Technology of the Human Body Communication
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根日屋英之（（株）アンプレット 代表取締役；東京電機大学 工学部 電子工学科 講師）
人体を伝送媒体として通信を行う人体通信に注目が集まっている。人体通信はセキュリティー性が高く，送信電力が少ないことが特徴である。また，人体通信の通信機器は，筋電位や心電情報などの生体情報センシング機器の電極や回路と構成が似ていることから，人体通信機器を用いた生体情報の取得が提案され，遠隔医療やヘルスケアへの応用が期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 人体通信の歴史
3. 人体通信の分類
3.1 利用シーンによる分類
3.2 通信方式による分類
4. 電極構造
5. 人体通信の規格
6. 人体通信の医療応用
7. おわりに
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ワイヤレスロボティクス
Wireless Robotics
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上羽正純（（株）国際電気通信基礎技術研究所 波動工学研究所 所長）
萩田紀博（（株）国際電気通信基礎技術研究所 知能ロボティクス研究所 所長）
携帯電話に代表されるワイヤレスネットワーク技術とネットワークロボット技術が融合し，ワイヤレスロボティクスと呼ぶ，新しい技術分野が注目されている。ここでは，ネットワークロボット技術，電波利用の高度化技術に関して，国内外の状況を踏まえて，この分野がめざす将来イメージ，利用シーンなどについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ワイヤレスロボティクスの必要性
3. ワイヤレスロボティクスに関する電波利用高度化の将来像
3.1 電波利用高度化に向けた総務省施策
3.2 関連する国際標準化動向
3.3 ネットワークロボットに関する海外動向
4. ワイヤレスロボティクスの将来イメージ・利用シーン
5. おわりに
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Material Report
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R&D
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カーボンナノウォールの構造とリチウムイオン二次電池負極特性
Structure of Carbon Nanowalls and their Properties as Negative Electrodes for Lithium Ion Battery
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橘 勝（横浜市立大学 大学院 生命ナノシステム科学研究科 ナノシステム科学専攻 教授）
棚池修（（独）産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 エネルギー貯蔵材料研究グループ 研究員）
カーボンナノウォール（CNW）は，完全性の高い数十nmの均一なグラファイト結晶子から構成されている。この構造は，これまでに報告されているさまざまなグラファイト系カーボンとも異なりたいへん興味深い。最近CNWが，リチウムイオン二次電池の負極活物質として，高速の充放電特性を示すことが観測された。本稿では，CNWの構造上の特徴，およびそのリチウムイオン二次電池負極特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カーボンナノウォール
2.1 生成
2.2 構造
2.2.1 ラマン分光
2.2.2 TEM
2.2.3 光電子分光
3. CNWのリチウムイオン二次電池負極特性
3.1 電極特性
3.2 定電流リチウム挿入脱離とそのアニール処理効果
3.3 ハイレート特性
4. おわりに
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希土類酸化物薄膜の将来展望
Future Perspective on Rare-earth Oxide Thin Films
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宮崎秀俊（分子科学研究所 極端紫外光研究施設 IMSフェロー）
木村真一（分子科学研究所 極端紫外光研究施設 准教授）
希土類酸化物薄膜を用いた強磁性半導体は，機能性に関する高いポテンシャルから，今後，次世代スピントロニクスデバイス材料として期待されている。本稿では，これまでにわれわれが行った希土類強磁性酸化物EuO薄膜における研究成果を報告するとともに，将来展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類酸化物薄膜EuOの作製と磁気特性の評価
2.1 EuO単結晶薄膜の作製方法
2.2 EuO単結晶薄膜の磁気特性
3. 希土類酸化物薄膜EuOの電子状態観測
3.1 3次元角度光電子分光法の測定原理
3.2 EuO単結晶薄膜の電子状態観察
4. 希土類酸化物の機能性向上のために
5. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（1）
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連載にあたって
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授；マテリアル重点研究・工学研究科 マテリアル系研究機構 代表）
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高機能・高性能高分子材料：分解性ポリマーから耐熱性ポリマーまで
Functional and High Performance Polymer Materials: From Degradable Polymers to Heat-Resistance Polymers
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
ラジカル重合に一般に用いられる汎用ビニルモノマー以外の物質を新たなモノマー原料とすることで，新しい機能や性能をもつポリマーを合成することができる。たとえば，ジエンモノマーを酸素や二酸化硫黄と共重合すると，分解性ポリマーを容易に設計することができ，従来型の分解性高分子材料と異なる用途展開が期待される。本稿では，われわれが取り組んできたラジカル交互共重合を利用した高性能・高機能性高分子材料の開発に対する考え方と事例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 ラジカル重合による高分子構造の制御
1.2 新しいラジカル交互重合系の開発
2. 分解性ポリマーの設計
2.1 ポリペルオキシドの合成
2.2 ポリペルオキシドの分解制御
2.3 ポリペルオキシドの機能化
2.4 分解性ポリマーゲルの合成
2.5 DDSへの応用
2.6 易解体性接着分野への応用
3. 分解性ポリマーから耐熱性ポリマーへ
3.1 ポリスルホン
3.2 ポリマレイミド
4. おわりに
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新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（1）
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ヒトは進化する―知能機械とのインタラクションによるホモ・サピエンスの能力拡張―
Extending Human Motor Capabilities through Interaction with Intelligent Machines
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
ヒトは知能機械とのインタラクションを通して能力の拡張を図っている。この知能機械とのインタラクションによる能力の拡張はヒトの進化の新しいあり方ととらえることができる。本稿は，ヒトの進化（能力拡張）に役立つ「ヒトと知能機械とのインタラクション」をゼロ型，無限大型，ガンマ型，デルタ型，ラムダ型に分類し解説する。
【目次】
1. はじめに
2. インタラクションの分類
3. ヒトと知能機械とのインタラクションの型
3.1 ゼロ型（0型）インタラクション：ヒトと知能機械の協調・競合（カテゴリー2）
3.2 ガンマ型（Γ型）・デルタ（Δ型）インタラクション：ヒトと知能機械との一体化（カテゴリー3）
3.3 ラムダ型（Λ型）インタラクション：ヒトの理解による知能機械の能力拡張（カテゴリー1）
3.4 無限大型（∞型）インタラクション：知能機械を介したヒトとヒトとのコミュニケーション（カテゴリー2）
4. インタラクションの研究応用レベルによる分類
5. おわりに
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Market data
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二次電池の市場動向
Market Trend on Secondary Battery
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【目次】
1. 電池の種類
2. 種類別概要
2.1 ニカド電池
2.2 ニッケル水素電池
2.3 リチウムイオン電池
2.4 鉛蓄電池
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 環境対応
4.2 自動車用二次電池の開発動向
5. 企業動向
（1） 三洋電機
（2） パナソニック
（3） 日立製作所／日立ビークルエナジー
（4） ジーエス・ユアサコーポレーション
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産業機械用非接触給電システム
Inductive Power Supply System for Industrial Machinery
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髙橋俊輔（昭和飛行機工業（株） 特殊車輌総括部 EVP事業室 技師長）
非接触給電システムとして実用域に達している電磁誘導式を取り上げ，従来の電気自動車用非接触充電システムの事例と技術的な課題を抽出，それらを解決するべく開発されたIPSと呼ばれる非接触充電システムの開発内容を述べる。開発された技術の応用として産業機械用途に使われる事例を示すとともに，今後の展望について述べる。
【目次】
1. 非接触充電システムとは
2. 電気自動車用非接触式充電装置の事例と技術的な課題
3. 電気自動車用非接触充電システムの開発内容
3.1 システム構成
3.2 コイル形状
3.3 リッツケーブル
3.4 通信システム
3.5 試験結果
3.6 車両用充電システムへの展開
4. 産業機械用非接触充電システムへの応用
5. 課題と今後の展望
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家庭用非接触給電
Non-contact Feeding Power for Home Use
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北村浩康（パナソニック電工（株） 電器R&Dセンター 技師）
安倍秀明（パナソニック電工（株） 電器R&Dセンター 参事）
非接触給電技術は絶縁物を介して電力を伝送する技術で，家庭用としてはすでに歯ブラシ，シェーバー，通信機器，電話の子機用などの充電用として実用化されている。最近では携帯電話，デジタルカメラ用などでも搭載を検討，発売されており，今後さらに搭載アプリケーションが増えてくると思われる。本稿では当社の歯ブラシ，シェーバーなどのすでに実用化している技術を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触給電システム
3. 歯ブラシ用非接触充電
4. シェーバー用非接触充電
5. シェーバー洗浄器用誘導加熱回路
6. 平面コイルを用いた非接触充電
7. おわりに
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医療用埋め込み型人工心臓駆動システム
Implantable Artificial Heart Driving System
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松木英敏（東北大学 大学院 医工学研究科 医工学専攻 教授）
電磁誘導の原理に基づく非接触エネルギー伝送方式を埋め込み式の電磁型人工心臓駆動システムに応用した例について紹介する。伝送距離は10cm程度であるが，効率を最大にする最適負荷条件ならびに負荷が変動した場合の受電側の電圧変動を考慮した設計例について示すとともに，総合効率93％で40W近い電力を伝送できるシステムを動物実験で実証した結果について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 電磁誘導方式による非接触電力伝送
3. 埋め込み型人工心臓駆動システム
4. おわりに
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人体通信技術
Technology of the Human Body Communication
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根日屋英之（（株）アンプレット 代表取締役；東京電機大学 工学部 電子工学科 講師）
人体を伝送媒体として通信を行う人体通信に注目が集まっている。人体通信はセキュリティー性が高く，送信電力が少ないことが特徴である。また，人体通信の通信機器は，筋電位や心電情報などの生体情報センシング機器の電極や回路と構成が似ていることから，人体通信機器を用いた生体情報の取得が提案され，遠隔医療やヘルスケアへの応用が期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 人体通信の歴史
3. 人体通信の分類
3.1 利用シーンによる分類
3.2 通信方式による分類
4. 電極構造
5. 人体通信の規格
6. 人体通信の医療応用
7. おわりに
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ワイヤレスロボティクス
Wireless Robotics
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上羽正純（（株）国際電気通信基礎技術研究所 波動工学研究所 所長）
萩田紀博（（株）国際電気通信基礎技術研究所 知能ロボティクス研究所 所長）
携帯電話に代表されるワイヤレスネットワーク技術とネットワークロボット技術が融合し，ワイヤレスロボティクスと呼ぶ，新しい技術分野が注目されている。ここでは，ネットワークロボット技術，電波利用の高度化技術に関して，国内外の状況を踏まえて，この分野がめざす将来イメージ，利用シーンなどについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ワイヤレスロボティクスの必要性
3. ワイヤレスロボティクスに関する電波利用高度化の将来像
3.1 電波利用高度化に向けた総務省施策
3.2 関連する国際標準化動向
3.3 ネットワークロボットに関する海外動向
4. ワイヤレスロボティクスの将来イメージ・利用シーン
5. おわりに
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Material Report
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R&D
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カーボンナノウォールの構造とリチウムイオン二次電池負極特性
Structure of Carbon Nanowalls and their Properties as Negative Electrodes for Lithium Ion Battery
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橘 勝（横浜市立大学 大学院 生命ナノシステム科学研究科 ナノシステム科学専攻 教授）
棚池修（（独）産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 エネルギー貯蔵材料研究グループ 研究員）
カーボンナノウォール（CNW）は，完全性の高い数十nmの均一なグラファイト結晶子から構成されている。この構造は，これまでに報告されているさまざまなグラファイト系カーボンとも異なりたいへん興味深い。最近CNWが，リチウムイオン二次電池の負極活物質として，高速の充放電特性を示すことが観測された。本稿では，CNWの構造上の特徴，およびそのリチウムイオン二次電池負極特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カーボンナノウォール
2.1 生成
2.2 構造
2.2.1 ラマン分光
2.2.2 TEM
2.2.3 光電子分光
3. CNWのリチウムイオン二次電池負極特性
3.1 電極特性
3.2 定電流リチウム挿入脱離とそのアニール処理効果
3.3 ハイレート特性
4. おわりに
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希土類酸化物薄膜の将来展望
Future Perspective on Rare-earth Oxide Thin Films
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宮崎秀俊（分子科学研究所 極端紫外光研究施設 IMSフェロー）
木村真一（分子科学研究所 極端紫外光研究施設 准教授）
希土類酸化物薄膜を用いた強磁性半導体は，機能性に関する高いポテンシャルから，今後，次世代スピントロニクスデバイス材料として期待されている。本稿では，これまでにわれわれが行った希土類強磁性酸化物EuO薄膜における研究成果を報告するとともに，将来展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類酸化物薄膜EuOの作製と磁気特性の評価
2.1 EuO単結晶薄膜の作製方法
2.2 EuO単結晶薄膜の磁気特性
3. 希土類酸化物薄膜EuOの電子状態観測
3.1 3次元角度光電子分光法の測定原理
3.2 EuO単結晶薄膜の電子状態観察
4. 希土類酸化物の機能性向上のために
5. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓（1）
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連載にあたって
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授；マテリアル重点研究・工学研究科 マテリアル系研究機構 代表）
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高機能・高性能高分子材料：分解性ポリマーから耐熱性ポリマーまで
Functional and High Performance Polymer Materials: From Degradable Polymers to Heat-Resistance Polymers
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松本章一（大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授）
ラジカル重合に一般に用いられる汎用ビニルモノマー以外の物質を新たなモノマー原料とすることで，新しい機能や性能をもつポリマーを合成することができる。たとえば，ジエンモノマーを酸素や二酸化硫黄と共重合すると，分解性ポリマーを容易に設計することができ，従来型の分解性高分子材料と異なる用途展開が期待される。本稿では，われわれが取り組んできたラジカル交互共重合を利用した高性能・高機能性高分子材料の開発に対する考え方と事例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 ラジカル重合による高分子構造の制御
1.2 新しいラジカル交互重合系の開発
2. 分解性ポリマーの設計
2.1 ポリペルオキシドの合成
2.2 ポリペルオキシドの分解制御
2.3 ポリペルオキシドの機能化
2.4 分解性ポリマーゲルの合成
2.5 DDSへの応用
2.6 易解体性接着分野への応用
3. 分解性ポリマーから耐熱性ポリマーへ
3.1 ポリスルホン
3.2 ポリマレイミド
4. おわりに
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新・進化論：ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション（1）
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ヒトは進化する―知能機械とのインタラクションによるホモ・サピエンスの能力拡張―
Extending Human Motor Capabilities through Interaction with Intelligent Machines
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
ヒトは知能機械とのインタラクションを通して能力の拡張を図っている。この知能機械とのインタラクションによる能力の拡張はヒトの進化の新しいあり方ととらえることができる。本稿は，ヒトの進化（能力拡張）に役立つ「ヒトと知能機械とのインタラクション」をゼロ型，無限大型，ガンマ型，デルタ型，ラムダ型に分類し解説する。
【目次】
1. はじめに
2. インタラクションの分類
3. ヒトと知能機械とのインタラクションの型
3.1 ゼロ型（0型）インタラクション：ヒトと知能機械の協調・競合（カテゴリー2）
3.2 ガンマ型（Γ型）・デルタ（Δ型）インタラクション：ヒトと知能機械との一体化（カテゴリー3）
3.3 ラムダ型（Λ型）インタラクション：ヒトの理解による知能機械の能力拡張（カテゴリー1）
3.4 無限大型（∞型）インタラクション：知能機械を介したヒトとヒトとのコミュニケーション（カテゴリー2）
4. インタラクションの研究応用レベルによる分類
5. おわりに
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Market data
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二次電池の市場動向
Market Trend on Secondary Battery
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【目次】
1. 電池の種類
2. 種類別概要
2.1 ニカド電池
2.2 ニッケル水素電池
2.3 リチウムイオン電池
2.4 鉛蓄電池
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 環境対応
4.2 自動車用二次電池の開発動向
5. 企業動向
（1） 三洋電機
（2） パナソニック
（3） 日立製作所／日立ビークルエナジー
（4） ジーエス・ユアサコーポレーション
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4,400円
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【特集】 光エレクトロニクス―有機非線形光学材料の最新動向―
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特集にあたって
Introduction
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中西八郎（東北大学 多元物質科学研究所 客員教授）
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2次非線形光学結晶DASTとその周辺化合物
DAST as Second-Order Nonlinear Optical Crystals and Its Related Compounds
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岡田修司（山形大学 大学院 理工学研究科 教授）
有機非線形光学材料もようやく実用レベルに達するものが現れてきた。その一つが，電気光学デバイスやテラヘルツ波エミッターとして注目されている有機イオン性結晶DASTである。DASTの化合物としての特徴について述べるとともに，さまざまな分子設計に基づく周辺化合物への展開についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. DAST
2.1 イオン性有機2次非線形光学結晶の特徴
（1） 対イオン交換による非中心対称結晶化
（2） 電荷をもつπ共役系によるβの向上
（3） 高融点・高硬度
2.2 DASTの合成法と結晶構造
2.3 DAST研究の進展
3. DASTの周辺化合物
4. おわりに
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有機DAST結晶を用いた広帯域波長可変テラヘルツ波発生
Coherent Tunable Terahertz-Wave Generation using Organic DAST Crystals
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谷内哲夫（東北大学 学際科学国際高等研究センター 教授）
岡田修司（山形大学 大学院 理工学研究科 教授）
中西八郎（東北大学 多元物質科学研究所 客員教授）
コヒーレント波長可変THz波は，新たな分光イメージング技術として応用が拡大している。巨大非線形光学効果を有する有機DAST結晶は，差周波発生により従来の無機非線形光学結晶を上回る広帯域・高出力THz波発生が期待される。本稿では，DAST系新結晶であるDASC結晶も含めて，0.3～30THz域におけるTHz波発生特性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. DAST結晶の特徴と結晶成長
3. DFG方式によるTHz波発生光学系
4. DAST結晶を用いた波長可変THz波分光システム
5. むすびと今後の展望
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実用に供することのできるDAST結晶の作製
Growth of High-quality DAST Crystals for Practical Applications
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髙橋義典（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 特任研究員）
吉村政志（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 准教授）
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）
佐々木孝友（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 名誉教授）
有機非線形光学結晶DASTの実用化に向け，高品質結晶の作製法を紹介する。筆者らが新規に開発し，結晶品質を大幅に改善した「斜面法」や，実用化レベルの結晶品質を実現した「低過飽和溶液内での結晶化」「溶液撹拌の導入」などを紹介するとともに，使用する溶媒種により結晶形状を変化させる手法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 溶液成長法によるDAST結晶の作製
3. デバイス応用を見据えての高品質結晶化
4. 結晶形状の制御
5. おわりに
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電気光学用高分子
Electro-Optic Polymers
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戒能俊邦（東北大学名誉教授）
電気光学（EO）高分子は，既存の無機系EO材料を凌駕する性能発現が可能であるため，超高速変調器などへの利用が期待されている。本報では，EO高分子の化学構造とEO特性の関連，熱安定の問題，およびデバイス構造の工夫による光変調特性向上など，従来技術と，今後期待される応用分野について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. EO高分子材料とEO効果
3. EO高分子材料の開発
4. EO高分子の応用
5. おわりに
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有機フォトリフラクティブ材料
Organic Photorefractive Materials
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佐々高史（（独）理化学研究所 先任研究員）
有機アモルファス材料におけるフォトリフラクティブ効果発現の過程が，導入された機能分子の役割を含めて，だいぶ明らかとなってきた。その結果，高いレベルの複合性能を示す材料が開発され，また，アモルファス材料に優位な化学的・物理的特性，あるいは大面積や薄膜などの構造的特性を生かした応用例が数多く報告されるようになってきた。
【目次】
1. はじめに
2. 空間電荷電界形成過程
3. 材料および素子構造の最適化による性能向上
4. 応用例
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
2光子吸収材料とその応用
Two-photon Absorption Materials and their Applications
--------------------------------------------------------------------------------
渡辺敏行（東京農工大学 大学院 共生科学技術研究院 教授）
近年，2つの光子を同時に吸収・励起される材料の開発が盛んになってきている。2光子吸収を利用すると，高い空間分解能を有する分析，材料加工，機能制御が可能になる。本稿では2光子吸収材料の分子設計理論およびその応用として生体試料観測用プローブ，光線力学療法やドラッグデリバリーシステム，3次元光造形について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 2光子吸収とは
3. 2光子吸収材料の分子設計
4. 2光子励起用分子の応用
4.1 生体試料の観察
4.2 生体機能制御
4.3 光線力学療法
4.4 3次元光メモリー
4.5 3次元光造形
（1） フォトニック結晶
（2） 再生医療
（3） マイクロマシン
5. おわりに
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有機3次非線形光学の現状：超短パルスレーザーを用いた研究
―トランス-ポリアセチレンにおけるブリーザー-ソリトン機構の直接観察―
Research with Ultrashort Pulse Laser：Direct Observation of Breather-Soliton Mechanism in trans-Polyacetylene
--------------------------------------------------------------------------------
小林孝嘉（電気通信大学 電気通信学研究科 量子・物質工学専攻；レーザー新世代研究センター 特任教授）
実用化をめざすための大きい励起子共鳴非線形光学効果と低次元性に基づく自発的構造緩和による超高速性を併せ持ち，かつ最も簡単なπ共役高分子であるポリアセチレンの研究を，最新の実験技術を駆使して行った。その高速性がブリーザー-ソリトンによることを実験的・理論的に明らかにした。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
4. おわりに
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非線形材料光導波路化の進展
Recent Development of Nonlinear Optical Waveguide Fabrication
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戒能俊邦（東北大学名誉教授）
杉原興浩（東北大学 多元物質科学研究所）
蔡 斌（東北大学 多元物質科学研究所）
非線形光学材料を用いるにあたり，光導波路構造とすることが望ましい。2次の非線形光学結晶についてはMBA-NP，MNBAおよびDASTを用いた光導波路の作製が試みられ，電気光学高分子では高速変調器の実用化をめざした導波路化が進められている。ここでは，電気光学高分子の光導波路化，DAST結晶の光導波路化について紹介し，さらに非線形光学高分子導波路低損失化の方向性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. 非線形光導波路の位置づけ
3. 光導波路作製技術
4. 高分子光導波路材料
5. EO高分子の光導波路化
6. 有機非線形光学結晶の光導波路化
7. 非線形光導波路低損失化への取り組み
8. おわりに
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Material Report
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R&D
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負の熱膨張を示す新しい酸化物材料
A New Oxide with a Negative Thermal Expansion
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島川祐一（京都大学 化学研究所 元素科学国際研究センター 教授）
新しいAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物LaCu3Fe4O12が，「温度誘起サイト間電荷移動」とそれに伴う大きな体積変化を示すことを見いだした。この体積変化は，温度上昇において120℃付近で起こる体積収縮であり「負の熱膨張」ともいえるものである。最近のエレクトロニクス部品においては，発熱に伴う熱膨張が深刻な問題となってきており，新物質はこのような問題を解決するための材料開発の指針を与える可能性がある。新しい応用展開の可能性を含めて，新材料の合成と基礎物性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物LaCu3Fe4O12
3. LaCu3Fe4O12での体積収縮と物性変化
4. LaCu3Fe4O12での負の熱膨張とその応用展開
5. おわりに
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グリーン化対応次世代ウェット装置
The Next Generation Equipments/process for the Cleaning and Environmental Safety
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廣瀬治道（芝浦メカトロニクス（株） 技術本部 研究開発グループ 技監）
液晶テレビを中心とした大型パネルの需要増加によるパネル製造エネルギーの増大，また高精細画質対応のための薬液を用いた洗浄処理プロセス導入による環境問題に対応し，ウェットプロセスのあり方を見直した。少液洗浄ツール・環境低負荷プロセス・高効率洗浄装置を例にグリーン化対応のウェットプロセスについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 洗浄のツールとメカニズム
2.1 ドライ洗浄
2.2 枚葉式ウェット洗浄ツール
（1） 高密度ブラシ
（2） CJ（キャビテーションジェット）
（3） MS（超音波洗浄）
3. 環境調和型ツール
（1） H/Jツール
（2） H/Mツール
4. スピン式洗浄技術
5. 環境調和型縦型プロセス装置
5.1 縦型ウェットプロセス装置の環境対応優位性
5.2 縦型ウェットプロセス装置の効果
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Market data
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イオン交換膜の市場動向
Market Trend on Ion Exchange Membrane
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【目次】
1. 概要
2. 用途
2.1 用途構成
2.2 固体高分子型燃料電池用電解質膜
3. 市場規模
4. 業界構造
5. 企業動向
（1） 旭化成ケミカルズ
（2） アストム（トクヤマ／旭化成ケミカルズ）
（3） 旭硝子
（4） ユアサアイオニクス
（5） 日立製作所
（6） デュポン
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INFORMATION CORNER
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2009 『機能材料』総目次
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2009 Vol.29 『機能材料』総目次 1～12月号
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特集にあたって
Introduction
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中西八郎（東北大学 多元物質科学研究所 客員教授）
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2次非線形光学結晶DASTとその周辺化合物
DAST as Second-Order Nonlinear Optical Crystals and Its Related Compounds
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岡田修司（山形大学 大学院 理工学研究科 教授）
有機非線形光学材料もようやく実用レベルに達するものが現れてきた。その一つが，電気光学デバイスやテラヘルツ波エミッターとして注目されている有機イオン性結晶DASTである。DASTの化合物としての特徴について述べるとともに，さまざまな分子設計に基づく周辺化合物への展開についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. DAST
2.1 イオン性有機2次非線形光学結晶の特徴
（1） 対イオン交換による非中心対称結晶化
（2） 電荷をもつπ共役系によるβの向上
（3） 高融点・高硬度
2.2 DASTの合成法と結晶構造
2.3 DAST研究の進展
3. DASTの周辺化合物
4. おわりに
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有機DAST結晶を用いた広帯域波長可変テラヘルツ波発生
Coherent Tunable Terahertz-Wave Generation using Organic DAST Crystals
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谷内哲夫（東北大学 学際科学国際高等研究センター 教授）
岡田修司（山形大学 大学院 理工学研究科 教授）
中西八郎（東北大学 多元物質科学研究所 客員教授）
コヒーレント波長可変THz波は，新たな分光イメージング技術として応用が拡大している。巨大非線形光学効果を有する有機DAST結晶は，差周波発生により従来の無機非線形光学結晶を上回る広帯域・高出力THz波発生が期待される。本稿では，DAST系新結晶であるDASC結晶も含めて，0.3～30THz域におけるTHz波発生特性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. DAST結晶の特徴と結晶成長
3. DFG方式によるTHz波発生光学系
4. DAST結晶を用いた波長可変THz波分光システム
5. むすびと今後の展望
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実用に供することのできるDAST結晶の作製
Growth of High-quality DAST Crystals for Practical Applications
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髙橋義典（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 特任研究員）
吉村政志（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 准教授）
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）
佐々木孝友（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 名誉教授）
有機非線形光学結晶DASTの実用化に向け，高品質結晶の作製法を紹介する。筆者らが新規に開発し，結晶品質を大幅に改善した「斜面法」や，実用化レベルの結晶品質を実現した「低過飽和溶液内での結晶化」「溶液撹拌の導入」などを紹介するとともに，使用する溶媒種により結晶形状を変化させる手法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 溶液成長法によるDAST結晶の作製
3. デバイス応用を見据えての高品質結晶化
4. 結晶形状の制御
5. おわりに
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電気光学用高分子
Electro-Optic Polymers
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戒能俊邦（東北大学名誉教授）
電気光学（EO）高分子は，既存の無機系EO材料を凌駕する性能発現が可能であるため，超高速変調器などへの利用が期待されている。本報では，EO高分子の化学構造とEO特性の関連，熱安定の問題，およびデバイス構造の工夫による光変調特性向上など，従来技術と，今後期待される応用分野について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. EO高分子材料とEO効果
3. EO高分子材料の開発
4. EO高分子の応用
5. おわりに
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有機フォトリフラクティブ材料
Organic Photorefractive Materials
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佐々高史（（独）理化学研究所 先任研究員）
有機アモルファス材料におけるフォトリフラクティブ効果発現の過程が，導入された機能分子の役割を含めて，だいぶ明らかとなってきた。その結果，高いレベルの複合性能を示す材料が開発され，また，アモルファス材料に優位な化学的・物理的特性，あるいは大面積や薄膜などの構造的特性を生かした応用例が数多く報告されるようになってきた。
【目次】
1. はじめに
2. 空間電荷電界形成過程
3. 材料および素子構造の最適化による性能向上
4. 応用例
5. おわりに
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2光子吸収材料とその応用
Two-photon Absorption Materials and their Applications
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渡辺敏行（東京農工大学 大学院 共生科学技術研究院 教授）
近年，2つの光子を同時に吸収・励起される材料の開発が盛んになってきている。2光子吸収を利用すると，高い空間分解能を有する分析，材料加工，機能制御が可能になる。本稿では2光子吸収材料の分子設計理論およびその応用として生体試料観測用プローブ，光線力学療法やドラッグデリバリーシステム，3次元光造形について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 2光子吸収とは
3. 2光子吸収材料の分子設計
4. 2光子励起用分子の応用
4.1 生体試料の観察
4.2 生体機能制御
4.3 光線力学療法
4.4 3次元光メモリー
4.5 3次元光造形
（1） フォトニック結晶
（2） 再生医療
（3） マイクロマシン
5. おわりに
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有機3次非線形光学の現状：超短パルスレーザーを用いた研究
―トランス-ポリアセチレンにおけるブリーザー-ソリトン機構の直接観察―
Research with Ultrashort Pulse Laser：Direct Observation of Breather-Soliton Mechanism in trans-Polyacetylene
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小林孝嘉（電気通信大学 電気通信学研究科 量子・物質工学専攻；レーザー新世代研究センター 特任教授）
実用化をめざすための大きい励起子共鳴非線形光学効果と低次元性に基づく自発的構造緩和による超高速性を併せ持ち，かつ最も簡単なπ共役高分子であるポリアセチレンの研究を，最新の実験技術を駆使して行った。その高速性がブリーザー-ソリトンによることを実験的・理論的に明らかにした。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
4. おわりに
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非線形材料光導波路化の進展
Recent Development of Nonlinear Optical Waveguide Fabrication
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戒能俊邦（東北大学名誉教授）
杉原興浩（東北大学 多元物質科学研究所）
蔡 斌（東北大学 多元物質科学研究所）
非線形光学材料を用いるにあたり，光導波路構造とすることが望ましい。2次の非線形光学結晶についてはMBA-NP，MNBAおよびDASTを用いた光導波路の作製が試みられ，電気光学高分子では高速変調器の実用化をめざした導波路化が進められている。ここでは，電気光学高分子の光導波路化，DAST結晶の光導波路化について紹介し，さらに非線形光学高分子導波路低損失化の方向性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. 非線形光導波路の位置づけ
3. 光導波路作製技術
4. 高分子光導波路材料
5. EO高分子の光導波路化
6. 有機非線形光学結晶の光導波路化
7. 非線形光導波路低損失化への取り組み
8. おわりに
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Material Report
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R&D
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負の熱膨張を示す新しい酸化物材料
A New Oxide with a Negative Thermal Expansion
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島川祐一（京都大学 化学研究所 元素科学国際研究センター 教授）
新しいAサイト秩序型ペロブスカイト酸化物LaCu3Fe4O12が，「温度誘起サイト間電荷移動」とそれに伴う大きな体積変化を示すことを見いだした。この体積変化は，温度上昇において120℃付近で起こる体積収縮であり「負の熱膨張」ともいえるものである。最近のエレクトロニクス部品においては，発熱に伴う熱膨張が深刻な問題となってきており，新物質はこのような問題を解決するための材料開発の指針を与える可能性がある。新しい応用展開の可能性を含めて，新材料の合成と基礎物性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物LaCu3Fe4O12
3. LaCu3Fe4O12での体積収縮と物性変化
4. LaCu3Fe4O12での負の熱膨張とその応用展開
5. おわりに
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グリーン化対応次世代ウェット装置
The Next Generation Equipments/process for the Cleaning and Environmental Safety
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廣瀬治道（芝浦メカトロニクス（株） 技術本部 研究開発グループ 技監）
液晶テレビを中心とした大型パネルの需要増加によるパネル製造エネルギーの増大，また高精細画質対応のための薬液を用いた洗浄処理プロセス導入による環境問題に対応し，ウェットプロセスのあり方を見直した。少液洗浄ツール・環境低負荷プロセス・高効率洗浄装置を例にグリーン化対応のウェットプロセスについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 洗浄のツールとメカニズム
2.1 ドライ洗浄
2.2 枚葉式ウェット洗浄ツール
（1） 高密度ブラシ
（2） CJ（キャビテーションジェット）
（3） MS（超音波洗浄）
3. 環境調和型ツール
（1） H/Jツール
（2） H/Mツール
4. スピン式洗浄技術
5. 環境調和型縦型プロセス装置
5.1 縦型ウェットプロセス装置の環境対応優位性
5.2 縦型ウェットプロセス装置の効果
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Market data
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イオン交換膜の市場動向
Market Trend on Ion Exchange Membrane
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【目次】
1. 概要
2. 用途
2.1 用途構成
2.2 固体高分子型燃料電池用電解質膜
3. 市場規模
4. 業界構造
5. 企業動向
（1） 旭化成ケミカルズ
（2） アストム（トクヤマ／旭化成ケミカルズ）
（3） 旭硝子
（4） ユアサアイオニクス
（5） 日立製作所
（6） デュポン
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INFORMATION CORNER
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2009 『機能材料』総目次
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2009 Vol.29 『機能材料』総目次 1～12月号
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4,400円
―
【特集】 プラズモニクスの新展開
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特集にあたって
Introduction
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三澤弘明（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 教授）
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局在プラズモンを利用した非線形光化学
Photochemistry using Non-linear Optical Effects induced by Localized Surface Plasmon Resonance
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上野貢生（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 准教授）
三澤弘明（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 教授）
近年，光を精密に操作し分子系と結合させることが可能な金属ナノ構造体が新しい光化学反応場として注目されている。本稿では，半導体加工技術によって精緻に作製した金属ナノ構造体の光学特性について解説するとともに，光反応場としての特性を非線形分光計測や2光子重合反応によって評価した研究成果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 局在表面プラズモン共鳴による光電場増強
3. プラズモン増強場の作製
4. 金ナノブロック構造の光学特性
5. 金2光子励起発光計測による光電場増強の評価
6. 2光子重合反応
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
プラズモン共鳴に基づく光電気化学機能
Photoelectrochemistry Based on Localized Surface Plasmon Resonance
--------------------------------------------------------------------------------
立間徹（東京大学 生産技術研究所 教授）
金や銀などのナノ粒子が酸化チタンなどの半導体と接触していると，金属ナノ粒子のプラズモン共鳴に伴って電荷分離が起こり，光電気化学反応が誘起される。この反応は，光によって色が変わるマルチカラーフォトクロミズム，ナノ粒子のサイズ・形状・配向の制御，光電変換，光触媒，ゲルの光誘起膨潤・収縮などに応用できる。
【目次】
1. はじめに
2. プラズモン誘起電荷分離
3. マルチカラーフォトクロミズムの挙動
4. フォトクロミズムのメカニズム
5. 銀ナノ粒子のサイズ・形状・配向の制御
6. その他の応用
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
プラズモンナノ粒子の精密構造制御と光学特性
Precise Structural Control and Optical Properties of Plasmonic Nanoparticles
--------------------------------------------------------------------------------
寺西利治（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 教授）
李村成（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 外国人特別研究員）
金原正幸（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 助教）
プラズモンナノ粒子は，光電場とのカップリングにより光エネルギーを「光電場増強」という性質を使って，ナノ粒子表面の特定ナノ空間やナノ粒子間に局在化させることができる。プラズモンナノ粒子の液相精密構造制御技術は，光-分子強結合反応場の創製と機能解明に重要な役割を演ずるであろう。
【目次】
1. はじめに
2. 短鎖チオール保護Auナノ粒子の室温粒径制御
3. 巨大Auナノ正八面体の合成と光学特性
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ポーラスアルミナに基づく金属ナノ微粒子規則配列の形成とプラズモンデバイスへの応用
Fabrication of Ordered Structures of Metal Nanoparticles and their Application to Plasmonic Devices
--------------------------------------------------------------------------------
近藤敏彰（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 研究員；(財)神奈川科学技術アカデミー（KAST））
柳下崇（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 助教）
西尾和之（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 准教授）
益田秀樹（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 教授；(財)神奈川科学技術アカデミー（KAST））
金属ナノ微粒子の規則配列は，局在表面プラズモンに基づく光電場増強場を形成するため，機能性光デバイスの構成要素の一つとして注目を集めている。本稿では，陽極酸化ポーラスアルミナに基づく金属微粒子規則構造体の形成と，プラズモンデバイスへの応用について紹介を行う。
【目次】
1. はじめに
2. 陽極酸化ポーラスアルミナに基づく金属微粒子規則配列構造の形成
3. 金属ナノドットアレーに基づく局在プラズモンデバイス
4. 3次元金属ナノドット配列の形成と光電場増強場への応用
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
高強度プラズモン共鳴場創製のための周期構造とその応用
Periodic Structure and its Application to Induce a High Intensity Plasmon Resonance Field
--------------------------------------------------------------------------------
西井準治（北海道大学 電子科学研究所 教授）
金高健二（（独）産業技術総合研究所）
田和圭子（（独）産業技術総合研究所）
回折格子基板の表面に金属をコートすると，ブラッグの回折条件を満たす角度で入射した光で表面プラズモン共鳴を励起できる。本稿では，ガラス回折格子の表面に銀を成膜し，強い表面プラズモン共鳴場を形成すると同時に，そのエネルギー場を用いて，水溶液中に存在する色素でラベルされた細胞の蛍光イメージを光学顕微鏡下で観察した研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 1次元回折格子の設計と試作
3. SPRの計測と格子形状の最適化
4. 時間領域差分法を用いたプラズモン増強場の計算
5. 蛍光イメージの観測
6. さらなる高感度化に向けた技術開発
7. 今後の展開
--------------------------------------------------------------------------------
金・銀ナノ構造を活かした光電変換
Photoelectric Conversion Utilizing Gold and Silver Nanostructures
--------------------------------------------------------------------------------
山田淳（九州大学 大学院工学研究院 教授）
金や銀のナノ構造体（ナノ粒子も含む）は，紫外～近赤外域の光電場と相互作用し，光をナノ領域に局在化する。この特性をフォトニクスや計測などに応用する研究が近年注目されている。本稿では，有機太陽電池を中心とする光電変換系に金・銀ナノ構造を取り込む試みについて，筆者らの研究を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノホールの活用
3. へテロジャンクション型太陽電池への応用
4. 湿式系による光電変換機構の検討
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
増強電場の空間分布と波動関数の近接場イメージング
Near-Field Optical Imaging of Enhanced Electric Fields and Wavefunctions
--------------------------------------------------------------------------------
岡本裕巳（自然科学研究機構 分子科学研究所 光分子科学研究領域 教授）
井村考平（早稲田大学 先進理工学部 准教授）
金属ナノ構造のプラズモンとそれに起因する特性を正しく理解し，設計・制御するには，プラズモンモードの空間構造や増強電場の空間分布をナノスケールで観察することが重要な意味をもつ。本稿では，それを可能とする手段の一つとして，近接場光学イメージング法を用いた研究について，金微粒子とその集合体に関する実例を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 近接場イメージング法
3. 金ナノロッドのプラズモンモードのイメージング
4. 金ナノ微粒子集合体における電場の空間分布
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
プラズモンアクティブな金属ナノ構造における単分子検出
A Single Molecule Detection using Plasmon Active Metal Nanostructures
--------------------------------------------------------------------------------
瀧本麦（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
高瀬舞（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
並河英紀（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
村越敬（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授）
金属構造の局在プラズモン特性を制御することにより，金属表面の単一サイトをサイズ選択的に発光誘起させることができた。また，同様の局在電場制御と金属表面の分子吸着状態と量の制御を組み合わせることにより，単分子レベルでのラマン振動分光が可能となった。これらの現象を通じて，局在プラズモンがどこまで小さなサイズ領域にその摂動を集約することが可能となるかを議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 局在プラズモンによるサイズ選択的Agナノクラスター発光増強
3. 表面増強ラマン散乱による単分子検出
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
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R&D
--------------------------------------------------------------------------------
空間映像インタラクションシステムの開発
Interaction System with Floating Image
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前川聡（（独）情報通信研究機構 ユニバーサルメディア研究センター 超臨場感システムグループ 主任研究員）
マイクロミラーからなる2面コーナーリフレクターアレイによる結像光学素子は，鏡映像を実像として結像することができ，任意の物体の等倍でひずみのない映像を空中に提示することが可能である。素子背面に液晶ディスプレイを置けば空中に映像表示ができ，さらに赤外線タッチパネルなどを利用することによって，空中の映像を操作することができる。このようなシステムは，手を触れずに利用できることから，医療や料理などの，手を汚したくないあるいは手が汚れている作業中でのタッチパネルの利用を可能とする。
【目次】
1. はじめに
2. 2面コーナーリフレクターアレイ
2.1 基本構造
2.2 物理的構造
2.2.1 貫通穴型光学素子
2.2.2 四角柱型光学素子
2.2.3 その他
2.3 空間映像の表示
3. インタラクションシステム
3.1 フローティングタッチディスプレイ
3.2 対面インタラクションシステム
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
光の三原色で発光するシリコンナノ結晶
Light Emitting Silicon Nanocrystals in the Three Primary Colors
--------------------------------------------------------------------------------
齋藤健一（広島大学 自然科学研究支援開発センター 低温・機器分析部門；大学院 理学研究科 准教授；（独）科学技術振興機構 さきがけ）
光の三原色ならびに近紫外領域で発光するシリコンナノ結晶の創製に成功した。試料作製法は，超臨界流体中での固体のパルスレーザーアブレーションである。この手法は，筆者が世界に先がけて開発し，その特徴は，（1）任意の固体物質をナノサイズへサイズダウン，（2）数分でナノ物質・材料を創製，（3）異なる物性・構造をもつナノ構造体を選択的に創製，である。また，生成メカニズム，発光メカニズムの研究から，さらなる高機能を得るのに必要な超臨界流体の反応条件も示されている。
【目次】
1. はじめに
2. シリコンナノ結晶の生成法と評価法
3. ナノ結晶の構造と光物性
4. 急速冷却による強度の増大
5. シリコンナノ結晶の発光メカニズム
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
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フォトニック結晶の市場動向
Market Trend on Photonic Crystal
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 課題
5. 技術開発動向
5.1 プラズマエッチングによる量産化技術
5.2 陽極酸化ポーラスアルミナ法
5.3 量子ドット埋め込み発光素子
6. 企業動向
（1） フォトニックラティス
（2） 松下電器産業
（3） NEC
（4） NTT
（5） 東芝機械
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特集にあたって
Introduction
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三澤弘明（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 教授）
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局在プラズモンを利用した非線形光化学
Photochemistry using Non-linear Optical Effects induced by Localized Surface Plasmon Resonance
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上野貢生（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 准教授）
三澤弘明（北海道大学 電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センター 教授）
近年，光を精密に操作し分子系と結合させることが可能な金属ナノ構造体が新しい光化学反応場として注目されている。本稿では，半導体加工技術によって精緻に作製した金属ナノ構造体の光学特性について解説するとともに，光反応場としての特性を非線形分光計測や2光子重合反応によって評価した研究成果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 局在表面プラズモン共鳴による光電場増強
3. プラズモン増強場の作製
4. 金ナノブロック構造の光学特性
5. 金2光子励起発光計測による光電場増強の評価
6. 2光子重合反応
7. おわりに
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プラズモン共鳴に基づく光電気化学機能
Photoelectrochemistry Based on Localized Surface Plasmon Resonance
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立間徹（東京大学 生産技術研究所 教授）
金や銀などのナノ粒子が酸化チタンなどの半導体と接触していると，金属ナノ粒子のプラズモン共鳴に伴って電荷分離が起こり，光電気化学反応が誘起される。この反応は，光によって色が変わるマルチカラーフォトクロミズム，ナノ粒子のサイズ・形状・配向の制御，光電変換，光触媒，ゲルの光誘起膨潤・収縮などに応用できる。
【目次】
1. はじめに
2. プラズモン誘起電荷分離
3. マルチカラーフォトクロミズムの挙動
4. フォトクロミズムのメカニズム
5. 銀ナノ粒子のサイズ・形状・配向の制御
6. その他の応用
7. おわりに
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プラズモンナノ粒子の精密構造制御と光学特性
Precise Structural Control and Optical Properties of Plasmonic Nanoparticles
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寺西利治（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 教授）
李村成（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 外国人特別研究員）
金原正幸（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 化学専攻 助教）
プラズモンナノ粒子は，光電場とのカップリングにより光エネルギーを「光電場増強」という性質を使って，ナノ粒子表面の特定ナノ空間やナノ粒子間に局在化させることができる。プラズモンナノ粒子の液相精密構造制御技術は，光-分子強結合反応場の創製と機能解明に重要な役割を演ずるであろう。
【目次】
1. はじめに
2. 短鎖チオール保護Auナノ粒子の室温粒径制御
3. 巨大Auナノ正八面体の合成と光学特性
4. おわりに
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ポーラスアルミナに基づく金属ナノ微粒子規則配列の形成とプラズモンデバイスへの応用
Fabrication of Ordered Structures of Metal Nanoparticles and their Application to Plasmonic Devices
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近藤敏彰（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 研究員；(財)神奈川科学技術アカデミー（KAST））
柳下崇（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 助教）
西尾和之（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 准教授）
益田秀樹（首都大学東京 都市環境学部 分子応用化学コース 教授；(財)神奈川科学技術アカデミー（KAST））
金属ナノ微粒子の規則配列は，局在表面プラズモンに基づく光電場増強場を形成するため，機能性光デバイスの構成要素の一つとして注目を集めている。本稿では，陽極酸化ポーラスアルミナに基づく金属微粒子規則構造体の形成と，プラズモンデバイスへの応用について紹介を行う。
【目次】
1. はじめに
2. 陽極酸化ポーラスアルミナに基づく金属微粒子規則配列構造の形成
3. 金属ナノドットアレーに基づく局在プラズモンデバイス
4. 3次元金属ナノドット配列の形成と光電場増強場への応用
5. おわりに
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高強度プラズモン共鳴場創製のための周期構造とその応用
Periodic Structure and its Application to Induce a High Intensity Plasmon Resonance Field
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西井準治（北海道大学 電子科学研究所 教授）
金高健二（（独）産業技術総合研究所）
田和圭子（（独）産業技術総合研究所）
回折格子基板の表面に金属をコートすると，ブラッグの回折条件を満たす角度で入射した光で表面プラズモン共鳴を励起できる。本稿では，ガラス回折格子の表面に銀を成膜し，強い表面プラズモン共鳴場を形成すると同時に，そのエネルギー場を用いて，水溶液中に存在する色素でラベルされた細胞の蛍光イメージを光学顕微鏡下で観察した研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 1次元回折格子の設計と試作
3. SPRの計測と格子形状の最適化
4. 時間領域差分法を用いたプラズモン増強場の計算
5. 蛍光イメージの観測
6. さらなる高感度化に向けた技術開発
7. 今後の展開
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金・銀ナノ構造を活かした光電変換
Photoelectric Conversion Utilizing Gold and Silver Nanostructures
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山田淳（九州大学 大学院工学研究院 教授）
金や銀のナノ構造体（ナノ粒子も含む）は，紫外～近赤外域の光電場と相互作用し，光をナノ領域に局在化する。この特性をフォトニクスや計測などに応用する研究が近年注目されている。本稿では，有機太陽電池を中心とする光電変換系に金・銀ナノ構造を取り込む試みについて，筆者らの研究を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノホールの活用
3. へテロジャンクション型太陽電池への応用
4. 湿式系による光電変換機構の検討
5. おわりに
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増強電場の空間分布と波動関数の近接場イメージング
Near-Field Optical Imaging of Enhanced Electric Fields and Wavefunctions
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岡本裕巳（自然科学研究機構 分子科学研究所 光分子科学研究領域 教授）
井村考平（早稲田大学 先進理工学部 准教授）
金属ナノ構造のプラズモンとそれに起因する特性を正しく理解し，設計・制御するには，プラズモンモードの空間構造や増強電場の空間分布をナノスケールで観察することが重要な意味をもつ。本稿では，それを可能とする手段の一つとして，近接場光学イメージング法を用いた研究について，金微粒子とその集合体に関する実例を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 近接場イメージング法
3. 金ナノロッドのプラズモンモードのイメージング
4. 金ナノ微粒子集合体における電場の空間分布
5. おわりに
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プラズモンアクティブな金属ナノ構造における単分子検出
A Single Molecule Detection using Plasmon Active Metal Nanostructures
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瀧本麦（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
高瀬舞（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
並河英紀（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門）
村越敬（北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授）
金属構造の局在プラズモン特性を制御することにより，金属表面の単一サイトをサイズ選択的に発光誘起させることができた。また，同様の局在電場制御と金属表面の分子吸着状態と量の制御を組み合わせることにより，単分子レベルでのラマン振動分光が可能となった。これらの現象を通じて，局在プラズモンがどこまで小さなサイズ領域にその摂動を集約することが可能となるかを議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 局在プラズモンによるサイズ選択的Agナノクラスター発光増強
3. 表面増強ラマン散乱による単分子検出
4. おわりに
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Material Report
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R&D
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空間映像インタラクションシステムの開発
Interaction System with Floating Image
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前川聡（（独）情報通信研究機構 ユニバーサルメディア研究センター 超臨場感システムグループ 主任研究員）
マイクロミラーからなる2面コーナーリフレクターアレイによる結像光学素子は，鏡映像を実像として結像することができ，任意の物体の等倍でひずみのない映像を空中に提示することが可能である。素子背面に液晶ディスプレイを置けば空中に映像表示ができ，さらに赤外線タッチパネルなどを利用することによって，空中の映像を操作することができる。このようなシステムは，手を触れずに利用できることから，医療や料理などの，手を汚したくないあるいは手が汚れている作業中でのタッチパネルの利用を可能とする。
【目次】
1. はじめに
2. 2面コーナーリフレクターアレイ
2.1 基本構造
2.2 物理的構造
2.2.1 貫通穴型光学素子
2.2.2 四角柱型光学素子
2.2.3 その他
2.3 空間映像の表示
3. インタラクションシステム
3.1 フローティングタッチディスプレイ
3.2 対面インタラクションシステム
4. おわりに
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光の三原色で発光するシリコンナノ結晶
Light Emitting Silicon Nanocrystals in the Three Primary Colors
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齋藤健一（広島大学 自然科学研究支援開発センター 低温・機器分析部門；大学院 理学研究科 准教授；（独）科学技術振興機構 さきがけ）
光の三原色ならびに近紫外領域で発光するシリコンナノ結晶の創製に成功した。試料作製法は，超臨界流体中での固体のパルスレーザーアブレーションである。この手法は，筆者が世界に先がけて開発し，その特徴は，（1）任意の固体物質をナノサイズへサイズダウン，（2）数分でナノ物質・材料を創製，（3）異なる物性・構造をもつナノ構造体を選択的に創製，である。また，生成メカニズム，発光メカニズムの研究から，さらなる高機能を得るのに必要な超臨界流体の反応条件も示されている。
【目次】
1. はじめに
2. シリコンナノ結晶の生成法と評価法
3. ナノ結晶の構造と光物性
4. 急速冷却による強度の増大
5. シリコンナノ結晶の発光メカニズム
6. おわりに
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Market data
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フォトニック結晶の市場動向
Market Trend on Photonic Crystal
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 課題
5. 技術開発動向
5.1 プラズマエッチングによる量産化技術
5.2 陽極酸化ポーラスアルミナ法
5.3 量子ドット埋め込み発光素子
6. 企業動向
（1） フォトニックラティス
（2） 松下電器産業
（3） NEC
（4） NTT
（5） 東芝機械
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4,400円
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【特集】フレキシブルデバイス―オール有機ハイブリッドフィルムエレクトロニクスへの展望―
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特集にあたって
Introduction
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宮下徳治（東北大学 多元物質科学研究所 教授（副所長））
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環境に溶け込むアンビエントエレクトロニクス
Ambient Electronics
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関谷毅（東京大学 大学院 工学系研究科 電気系工学専攻 助教）
染谷隆夫（東京大学 大学院 工学系研究科 電気系工学専攻 教授；東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構）
ゴムのように伸縮自在な有機トランジスタ集積回路や有機ELディスプレイの作製に成功した。この伸縮エレクトロニクスは，電気を流すゴムのような新素材（伸縮性導体）を印刷配線として用い，有機トランジスタのアクティブマトリックス方式で駆動される。70～80％引き伸ばしても機械的・電気的な劣化がないことが確認された。伸縮自在なエレクトロニクスを利用すると，自由曲面や可動部の表面にも貼り付けられることができるため，ユニークな機器デザインが可能となり，エレクトロニクスの新用途が急速に拡大するものと期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 伸縮性導体
3. 有機トランジスタ・マトリックス
4. 伸縮可能なアクティブマトリックス有機ELディスプレイ
4.1 有機トランジスタ・アクティブマトリックス
4.2 有機ELセル
4.3 伸縮性ディスプレイの電気的特性
5. 今後の展望
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有機薄膜トランジスタ
Organic Thin Film Transistor
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鎌田俊英（（独）産業技術総合研究所 光技術研究部門 研究グループ長）
有機薄膜トランジスタは，次世代のフレキシブル・プリンタブルデバイスのキーテクノロジーとしての期待が高く，今日盛んに研究開発が行われ，ディスプレイ用TFTをはじめとしてめざましい発展を遂げている。ここでは，最近の開発動向や技術課題，さらには今後の発展が期待される方向性などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機トランジスタの性能
3. 動作信頼性
3.1 電気的安定性
3.2 熱安定性
4. 新機能素子
5. おわりに
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アモルファス有機薄膜の分子配向と低しきい値レーザー素子への応用
Molecular Orientation in Amorphous Thin-films and their Application for Low Threshold Laser
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横山大輔（九州大学 未来化学創造センター 助教）
安達千波矢（九州大学 未来化学創造センター 教授；大学院 工学府 物質創造工学専攻）
従来，低分子有機アモルファス膜は光学的に等方的であり，その膜中で分子は3次元的にランダムに配向していると考えられてきたが，多入射角分光エリプソメトリーによる分析により，一般に細長い骨格もしくは平面状の骨格を有する分子はアモルファス膜中において基板に対し平行に配向することが明らかとなった。このような有機アモルファス膜内の分子配向は，有機レーザー素子の低しきい値化にも大きな寄与を果たしている。
【目次】
1. はじめに
2. 分子配向と光学物性
3. 低しきい値有機レーザー材料
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フレキシブルデバイスとしてのフィルム型色素増感太陽電池
Film-type Dye-sensitized Solar Cell as a Flexible Device
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内田聡（東京大学 先端科学技術研究センター 特任准教授）
瀬川浩司（東京大学 先端科学技術研究センター 教授）
太陽電池の利用拡大が望まれるなか，既存の太陽電池はセルの価格や原料シリコンの確保など多くの課題を抱えている。そのため，薄膜シリコン太陽電池などの次世代太陽電池の開発が進んでいるが，さらにその先を見据えて有機薄膜太陽電池や色素増感太陽電池などの「有機系太陽電池」に注目が集まっている。これらは，本質的に薄膜化が可能でありフレキシブルデバイスの一つととらえることができる。本稿では，フレキシブルデバイスとしてのフィルム型色素増感太陽電池の要となる酸化チタン電極の作製法に焦点を当てる。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化チタンナノ粒子の塗布技術
（1） スキージー（Squidgie）法
（2） ドクターブレード（Doctor Blade）法
（3） スピンコート（Spin Coat）法
（4） スクリーン印刷（Screen Printing）法
（5） スプレー塗装（Spray Painting）法
（6） その他
3. フィルム型色素増感太陽電池に用いる酸化チタン電極の安定性
4. 酸化チタン電極のマイクロ波焼成技術
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機ラジカル電池：フレキシブル全有機蓄電デバイスへ向けて
Organic Radical Battery toward a Totally Polymer-based，Flexible Rechargeable Device
--------------------------------------------------------------------------------
須賀健雄（早稲田大学 理工学術院 応用化学専攻 研究助手）
西出宏之（早稲田大学 理工学術院 応用化学専攻 教授）
ニトロキシドラジカルをはじめとする安定かつ迅速な電子授受能を有する有機ラジカルを高密度に置換したラジカル高分子は，新しい有機電極活物質として二次電池に適用可能である。本稿では，p，n型酸化還元能を有するラジカル高分子を正・負極に適用した全有機二次電池の構成を述べる。優れた高出力特性（たとえば1分で充電可能）に加え，高分子材料ならではの成形加工性を生かし，薄型かつフレキシブルな全有機蓄電デバイスへの展開を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ラジカルのp，n型酸化還元と全有機二次電池の構成
3. 高容量化に向けたラジカル高分子の設計
4. 電極の作り込みと電池の位置づけ
5. 将来展望
--------------------------------------------------------------------------------
光運動材料の構造と機能
Photomobile Polymer Materials
--------------------------------------------------------------------------------
中裕美子（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 化学環境学専攻 博士課程2年）
池田富樹（東京工業大学 資源化学研究所 所長；高分子材料部門 教授）
フォトクロミック分子の微小な構造変化から巨視的な変形を導くことができる光運動材料は，光駆動型アクチュエーターとしての応用が期待できることから，たいへん注目を集めている。本稿では，光により動く架橋アゾベンゼン液晶高分子の特性および，より実用的な光運動材料の開発をめざした最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. アゾベンゼン高分子の光変形
3. 架橋アゾベンゼン液晶高分子の光運動特性
3.1 液晶分子による屈曲方向の制御
3.2 水素結合による架橋
3.3 架橋アゾベンゼン液晶高分子フィルムの回転運動
3.4 積層構造を有する架橋アゾベンゼン液晶高分子フィルムの光運動
4. 今後の光運動材料
--------------------------------------------------------------------------------
プラズモニックデバイスの研究動向
Trends of Plasmonic Device
--------------------------------------------------------------------------------
三ツ石方也（東北大学 多元物質科学研究所 准教授）
宮下徳治（東北大学 多元物質科学研究所 教授（副所長））
金属ナノ構造体を対象とするプラズモニクスは，次世代型光技術として物理，化学，バイオなど各分野において注目を浴びている。本稿では，フレキシブルデバイスのアクティブ素子として期待されるプラズモニックデバイスの現状と今後の展開について，最近の研究動向を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 表面プラズモン
3. 表面プラズモンによるセンシング
4. 局在表面プラズモンによる増強効果
5. メタマテリアル
6. アクティブ素子としてのプラズモニックデバイス
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機論理素子
Organic Logic Device
--------------------------------------------------------------------------------
松井淳（東北大学 多元物質科学研究所 多元ナノ材料研究センター 助教）
有機材料を用いた論理素子に関して，筆者が中心に行っている高分子ナノシートを用いた光駆動型の論理素子に関する研究を中心に解説する。
--------------------------------------------------------------------------------
フレキシブルメモリー
Flexible Memory
--------------------------------------------------------------------------------
植村聖（（独）産業技術総合研究所 光技術研究部門 研究員）
フレキシブル電子デバイスのアプリケーションにおいてメモリーは重要な機能であるため，低温溶液プロセスでプラスチック基板上に作製できる有機メモリーに期待が集まっている。ここでは強誘電性メモリーを中心に，有機メモリーに関する研究開発動向と産総研におけるプリンタブル・フレキシブルメモリーの研究開発例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機メモリーデバイス
3. フレキシブル1T型強誘電体メモリー
4. ポリペプチド膜を用いたメモリーデバイス
5. 今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
高分子エレクトロクロミック素子
Polymer Electrochromic Devices
--------------------------------------------------------------------------------
青木純（名古屋工業大学 大学院 工学研究科 物質工学専攻 准教授）
導電性高分子を使った高分子エレクトロクロミック（EC）素子は，フレキシブルなフィルムエレクトロニクスデバイスとして期待できる。本稿では，正負両極に導電性高分子を用いることにより1V以下の低駆動電圧で動作する高分子EC素子について紹介する。また，異なる導電性高分子を正負両極に用いることにより，フルカラーEC素子をめざした多色化についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 正負両極にポリアニリンを用いたEC素子
3. 異なる導電性高分子を組み合わせたEC素子
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィー
Reactive-Monolayer-Assisted Thermal Nanoimprint Lithography
--------------------------------------------------------------------------------
中川勝（東北大学 多元物質科学研究所 教授）
筆者らが最近発表した光反応性単分子膜を特徴とする界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィーによる熱可塑性高分子薄膜の成形と，ウェットエッチングによる金薄膜のナノ加工について紹介し，フィルムエレクトロニクスの実現に向けた課題をあげる。
【目次】
1. はじめに
2. TNILと金属薄膜微細加工の現状
3. 界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィーと金薄膜のウェットエッチング加工
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
高機能樹脂「Nichigo G-Polymer」―アモルファスビニルアルコール系樹脂―
High-performance Resin，Nichigo G-Polymer：Amorphous Vinyl Alcohol-based Resin
--------------------------------------------------------------------------------
渋谷光夫（日本合成化学工業（株） 新事業開発部 新規ポリマー開発グループ）
日本合成化学工業が開発した新規アモルファスビニルアルコール系樹脂「Nichigo G-Polymer」は，高透明性とともに従来のビニルアルコール系樹脂では実現できなかった延伸性と高ガスバリア性，低融点と高メルトテンション，低発泡性と高い乳化力，低結晶性と高い水素結合力など，相反する機能を兼ね備えている。またPVOHと同様の生分解性を有している。本稿では，本新規アモルファスビニルアルコール系樹脂の特徴を紹介する。
【目次】
1. 開発経緯と概要
2. 従来技術
3. 日本合成化学工業のビニルアルコール系樹脂機能化技術の変遷
4. 新規アモルファスビニルアルコール系樹脂
4.1 設計思想
4.2 特性
4.2.1 作業性に優れる水溶液挙動
4.2.2 良好な溶融成形性，成形加工性およびガスバリア性
4.2.3 乳化・分散剤性能
4.2.4 記録媒体への応用
（1） 高い表面光沢性，透明性
（2） 高い柔軟性
（3） 顔料を含む水分散液の高い消泡性
（4） 顔料を含む水分散液の高い粘度安定性
（5） その他
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
ナノインプリント装置の市場動向
Market Trend on Nanoimprint Devices
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
5. 企業動向
（1） SCIVAX
（2） アイトリックス／ナノニクス
（3） 日立製作所
（4） 東芝機械
（5） 東洋合成工業
（6） 東京応化工業
（7） 大日本印刷
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
宮下徳治（東北大学 多元物質科学研究所 教授（副所長））
--------------------------------------------------------------------------------
環境に溶け込むアンビエントエレクトロニクス
Ambient Electronics
--------------------------------------------------------------------------------
関谷毅（東京大学 大学院 工学系研究科 電気系工学専攻 助教）
染谷隆夫（東京大学 大学院 工学系研究科 電気系工学専攻 教授；東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構）
ゴムのように伸縮自在な有機トランジスタ集積回路や有機ELディスプレイの作製に成功した。この伸縮エレクトロニクスは，電気を流すゴムのような新素材（伸縮性導体）を印刷配線として用い，有機トランジスタのアクティブマトリックス方式で駆動される。70～80％引き伸ばしても機械的・電気的な劣化がないことが確認された。伸縮自在なエレクトロニクスを利用すると，自由曲面や可動部の表面にも貼り付けられることができるため，ユニークな機器デザインが可能となり，エレクトロニクスの新用途が急速に拡大するものと期待されている。
【目次】
1. はじめに
2. 伸縮性導体
3. 有機トランジスタ・マトリックス
4. 伸縮可能なアクティブマトリックス有機ELディスプレイ
4.1 有機トランジスタ・アクティブマトリックス
4.2 有機ELセル
4.3 伸縮性ディスプレイの電気的特性
5. 今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
有機薄膜トランジスタ
Organic Thin Film Transistor
--------------------------------------------------------------------------------
鎌田俊英（（独）産業技術総合研究所 光技術研究部門 研究グループ長）
有機薄膜トランジスタは，次世代のフレキシブル・プリンタブルデバイスのキーテクノロジーとしての期待が高く，今日盛んに研究開発が行われ，ディスプレイ用TFTをはじめとしてめざましい発展を遂げている。ここでは，最近の開発動向や技術課題，さらには今後の発展が期待される方向性などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機トランジスタの性能
3. 動作信頼性
3.1 電気的安定性
3.2 熱安定性
4. 新機能素子
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
アモルファス有機薄膜の分子配向と低しきい値レーザー素子への応用
Molecular Orientation in Amorphous Thin-films and their Application for Low Threshold Laser
--------------------------------------------------------------------------------
横山大輔（九州大学 未来化学創造センター 助教）
安達千波矢（九州大学 未来化学創造センター 教授；大学院 工学府 物質創造工学専攻）
従来，低分子有機アモルファス膜は光学的に等方的であり，その膜中で分子は3次元的にランダムに配向していると考えられてきたが，多入射角分光エリプソメトリーによる分析により，一般に細長い骨格もしくは平面状の骨格を有する分子はアモルファス膜中において基板に対し平行に配向することが明らかとなった。このような有機アモルファス膜内の分子配向は，有機レーザー素子の低しきい値化にも大きな寄与を果たしている。
【目次】
1. はじめに
2. 分子配向と光学物性
3. 低しきい値有機レーザー材料
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フレキシブルデバイスとしてのフィルム型色素増感太陽電池
Film-type Dye-sensitized Solar Cell as a Flexible Device
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内田聡（東京大学 先端科学技術研究センター 特任准教授）
瀬川浩司（東京大学 先端科学技術研究センター 教授）
太陽電池の利用拡大が望まれるなか，既存の太陽電池はセルの価格や原料シリコンの確保など多くの課題を抱えている。そのため，薄膜シリコン太陽電池などの次世代太陽電池の開発が進んでいるが，さらにその先を見据えて有機薄膜太陽電池や色素増感太陽電池などの「有機系太陽電池」に注目が集まっている。これらは，本質的に薄膜化が可能でありフレキシブルデバイスの一つととらえることができる。本稿では，フレキシブルデバイスとしてのフィルム型色素増感太陽電池の要となる酸化チタン電極の作製法に焦点を当てる。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化チタンナノ粒子の塗布技術
（1） スキージー（Squidgie）法
（2） ドクターブレード（Doctor Blade）法
（3） スピンコート（Spin Coat）法
（4） スクリーン印刷（Screen Printing）法
（5） スプレー塗装（Spray Painting）法
（6） その他
3. フィルム型色素増感太陽電池に用いる酸化チタン電極の安定性
4. 酸化チタン電極のマイクロ波焼成技術
5. おわりに
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有機ラジカル電池：フレキシブル全有機蓄電デバイスへ向けて
Organic Radical Battery toward a Totally Polymer-based，Flexible Rechargeable Device
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須賀健雄（早稲田大学 理工学術院 応用化学専攻 研究助手）
西出宏之（早稲田大学 理工学術院 応用化学専攻 教授）
ニトロキシドラジカルをはじめとする安定かつ迅速な電子授受能を有する有機ラジカルを高密度に置換したラジカル高分子は，新しい有機電極活物質として二次電池に適用可能である。本稿では，p，n型酸化還元能を有するラジカル高分子を正・負極に適用した全有機二次電池の構成を述べる。優れた高出力特性（たとえば1分で充電可能）に加え，高分子材料ならではの成形加工性を生かし，薄型かつフレキシブルな全有機蓄電デバイスへの展開を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ラジカルのp，n型酸化還元と全有機二次電池の構成
3. 高容量化に向けたラジカル高分子の設計
4. 電極の作り込みと電池の位置づけ
5. 将来展望
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光運動材料の構造と機能
Photomobile Polymer Materials
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中裕美子（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 化学環境学専攻 博士課程2年）
池田富樹（東京工業大学 資源化学研究所 所長；高分子材料部門 教授）
フォトクロミック分子の微小な構造変化から巨視的な変形を導くことができる光運動材料は，光駆動型アクチュエーターとしての応用が期待できることから，たいへん注目を集めている。本稿では，光により動く架橋アゾベンゼン液晶高分子の特性および，より実用的な光運動材料の開発をめざした最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. アゾベンゼン高分子の光変形
3. 架橋アゾベンゼン液晶高分子の光運動特性
3.1 液晶分子による屈曲方向の制御
3.2 水素結合による架橋
3.3 架橋アゾベンゼン液晶高分子フィルムの回転運動
3.4 積層構造を有する架橋アゾベンゼン液晶高分子フィルムの光運動
4. 今後の光運動材料
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プラズモニックデバイスの研究動向
Trends of Plasmonic Device
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三ツ石方也（東北大学 多元物質科学研究所 准教授）
宮下徳治（東北大学 多元物質科学研究所 教授（副所長））
金属ナノ構造体を対象とするプラズモニクスは，次世代型光技術として物理，化学，バイオなど各分野において注目を浴びている。本稿では，フレキシブルデバイスのアクティブ素子として期待されるプラズモニックデバイスの現状と今後の展開について，最近の研究動向を中心に解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 表面プラズモン
3. 表面プラズモンによるセンシング
4. 局在表面プラズモンによる増強効果
5. メタマテリアル
6. アクティブ素子としてのプラズモニックデバイス
7. おわりに
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有機論理素子
Organic Logic Device
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松井淳（東北大学 多元物質科学研究所 多元ナノ材料研究センター 助教）
有機材料を用いた論理素子に関して，筆者が中心に行っている高分子ナノシートを用いた光駆動型の論理素子に関する研究を中心に解説する。
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フレキシブルメモリー
Flexible Memory
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植村聖（（独）産業技術総合研究所 光技術研究部門 研究員）
フレキシブル電子デバイスのアプリケーションにおいてメモリーは重要な機能であるため，低温溶液プロセスでプラスチック基板上に作製できる有機メモリーに期待が集まっている。ここでは強誘電性メモリーを中心に，有機メモリーに関する研究開発動向と産総研におけるプリンタブル・フレキシブルメモリーの研究開発例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機メモリーデバイス
3. フレキシブル1T型強誘電体メモリー
4. ポリペプチド膜を用いたメモリーデバイス
5. 今後の展望
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高分子エレクトロクロミック素子
Polymer Electrochromic Devices
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青木純（名古屋工業大学 大学院 工学研究科 物質工学専攻 准教授）
導電性高分子を使った高分子エレクトロクロミック（EC）素子は，フレキシブルなフィルムエレクトロニクスデバイスとして期待できる。本稿では，正負両極に導電性高分子を用いることにより1V以下の低駆動電圧で動作する高分子EC素子について紹介する。また，異なる導電性高分子を正負両極に用いることにより，フルカラーEC素子をめざした多色化についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 正負両極にポリアニリンを用いたEC素子
3. 異なる導電性高分子を組み合わせたEC素子
4. おわりに
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界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィー
Reactive-Monolayer-Assisted Thermal Nanoimprint Lithography
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中川勝（東北大学 多元物質科学研究所 教授）
筆者らが最近発表した光反応性単分子膜を特徴とする界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィーによる熱可塑性高分子薄膜の成形と，ウェットエッチングによる金薄膜のナノ加工について紹介し，フィルムエレクトロニクスの実現に向けた課題をあげる。
【目次】
1. はじめに
2. TNILと金属薄膜微細加工の現状
3. 界面化学結合型熱ナノインプリントリソグラフィーと金薄膜のウェットエッチング加工
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
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R&D
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高機能樹脂「Nichigo G-Polymer」―アモルファスビニルアルコール系樹脂―
High-performance Resin，Nichigo G-Polymer：Amorphous Vinyl Alcohol-based Resin
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渋谷光夫（日本合成化学工業（株） 新事業開発部 新規ポリマー開発グループ）
日本合成化学工業が開発した新規アモルファスビニルアルコール系樹脂「Nichigo G-Polymer」は，高透明性とともに従来のビニルアルコール系樹脂では実現できなかった延伸性と高ガスバリア性，低融点と高メルトテンション，低発泡性と高い乳化力，低結晶性と高い水素結合力など，相反する機能を兼ね備えている。またPVOHと同様の生分解性を有している。本稿では，本新規アモルファスビニルアルコール系樹脂の特徴を紹介する。
【目次】
1. 開発経緯と概要
2. 従来技術
3. 日本合成化学工業のビニルアルコール系樹脂機能化技術の変遷
4. 新規アモルファスビニルアルコール系樹脂
4.1 設計思想
4.2 特性
4.2.1 作業性に優れる水溶液挙動
4.2.2 良好な溶融成形性，成形加工性およびガスバリア性
4.2.3 乳化・分散剤性能
4.2.4 記録媒体への応用
（1） 高い表面光沢性，透明性
（2） 高い柔軟性
（3） 顔料を含む水分散液の高い消泡性
（4） 顔料を含む水分散液の高い粘度安定性
（5） その他
5. おわりに
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Market data
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ナノインプリント装置の市場動向
Market Trend on Nanoimprint Devices
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
5. 企業動向
（1） SCIVAX
（2） アイトリックス／ナノニクス
（3） 日立製作所
（4） 東芝機械
（5） 東洋合成工業
（6） 東京応化工業
（7） 大日本印刷
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4,400円
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【特集】 固体高分子形燃料電池の脱白金をめざした開発現状
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特集にあたって
Introduction
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太田健一郎（横浜国立大学 大学院 工学研究院 機能の創生部門 教授）
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総論：固体高分子形燃料電池における白金触媒の問題点と脱白金化への期待
Problems of Pt Catalyst for Polymer Electrolyte Fuel Cell and Prospect of Non-platinum Catalyst
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太田健一郎（横浜国立大学 大学院 工学研究院 機能の創生部門 教授）
固体高分子形燃料電池は定置用，自動車用，小型モバイル用に開発が進められている。ここでは酸性電解質を用いるので電極としては白金が用いられているが，コスト，資源量，安定性，酸素活性の面から，これに代わる脱白金材料が求められている。これまでの遷移金属錯体などにとどまらず，より高機能な新規材料が求められている。
【目次】
1. はじめに
2. PEFCにおける白金電極の問題点
（1） 白金のコスト
（2） 白金資源量
（3） 白金製造時の環境への影響
（4） 白金の酸素還元触媒能
（5） 白金電極の不安定性
3. 脱白金触媒開発の状況
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ジルコニウム酸化物をベースとしたPEFC用カソード触媒
Zirconium Oxide-based Cathode for PEFC
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大城善郎（横浜国立大学 大学院 博士課程後期）
石原顕光（横浜国立大学 大学院 産学連携研究員）
太田健一郎（横浜国立大学 大学院 教授）
現在，自動車用電源などとして注目されているPEFCは，その電極触媒とて白金，白金合金などが用いられている。しかし，白金の資源量やコストの面から，PEFCの本格的普及には非白金系触媒の開発が不可欠である。本報告では，白金より約103倍資源量が豊富で安価なジルコニウム酸化物をベースとした薄膜および粉末触媒について，得られた知見を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 非白金系酸素還元触媒のこれまでの研究
3. ジルコニウム酸化物をベースとした非貴金属酸素還元触媒の研究開発
3.1 新規酸化物系触媒の安定性評価
3.2 ジルコニウム酸窒化物薄膜電極触媒
3.3 部分酸化したジルコニウム炭窒化物粉末触媒
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノシェル系カーボンアロイカソード触媒の材料設計
Material Designing of Nanoshell-based Carbon Alloy Cathode Catalysts
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尾崎純一（群馬大学 大学院 工学研究科 環境プロセス工学専攻 教授）
PEFCの実用化にあたっては，非白金系カソード触媒の開発が重要な課題となっている。筆者らは炭素材料の調製法を工夫することで，酸素還元活性を有するカーボンアロイカソード触媒の開発を行ってきた。本稿では，筆者らの開発したナノシェルカーボンの活性を支配する因子の解明と，それに基づく高性能化のための材料設計について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノシェルの構造的特徴と電気化学的性質
2.1 構造的特徴
2.2 電気化学的性質
3. ナノシェルの酸素還元活性
3.1 フェロセン系
3.2 フタロシアニン系
3.3 ナノシェルの活性支配因子
4. ナノシェルの微細化
4.1 ナノシェルの形成過程と微細化
4.2 高分子化錯体を用いた微細化
4.3 限られた空間を用いた微細化
5. ナノシェルカーボンの高性能化
5.1 窒素・ホウ素ドープ炭素の酸素還元活性
5.2 ナノシェルへの窒素ドープ
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シルク由来活性炭の酸素還元特性
Oxygen Reduction Property of Silk-derived Activated Carbons
--------------------------------------------------------------------------------
高須芳雄（信州大学 繊維学部 特任教授（研究））
シルク（絹）から合成した活性炭が，酸性水溶液中で酸素還元反応に対して高い触媒活性を示すとともに，PEFCのカソードに使用した発電試験でも優れた発電特性を示した。くずシルクは安価であり，シルク由来活性炭の用途として，燃料電池のカソード触媒，触媒担体あるいは導電助剤などが考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 酸素還元用炭素電極
3. シルク由来活性炭
4. シルク由来活性炭の合成法と構造
5. シルク由来活性炭の酸素還元活特性
6. シルク由来活性炭をカソードに用いた燃料電池の発電特性
7. シルク由来活性炭カソードの展望
--------------------------------------------------------------------------------
炭化物を用いた非貴金属電極触媒の開発研究とその理論的考察
Various Metal Carbides as Non-precious Electrode of Fuel Cell and their Theoretical Prediction by DFT
--------------------------------------------------------------------------------
冨永弘之（東京農工大学 工学府 技術専門職員）
永井正敏（東京農工大学 大学院 共生科学技術研究院 教授）
非貴金属炭化物は燃料電池のアノードおよびカソードに高い活性を示す。コバルトタングステン炭化物のアノード活性は，白金触媒の活性の約15％に達し，炭化物はアノード触媒として大いに期待できる。本稿では，金属炭化物を非貴金属電極触媒に適用した研究開発例と，理論計算による炭化物触媒の探索と活性種の解析を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 単一金属炭化物の燃料電池電極触媒
3. 2元金属炭化物の調製と電極活性
3.1 2元金属炭化物アノード触媒
3.2 2元金属炭化物カソード触媒
4. 理論的なアプローチによる炭化物アノード触媒の活性種の解明
4.1 バンド構造と電極触媒活性
4.2 第一原理分子動力学計算による炭化物表面上での水素の挙動
5. 今後の課題および展望
--------------------------------------------------------------------------------
酵素を使った燃料電池用電極
Enzymatic Cathodes for Fuel Cells
--------------------------------------------------------------------------------
辻村清也（京都大学 大学院 農学研究科 助教）
加納健司（京都大学 大学院 農学研究科 教授）
白金に代わる酸素還元触媒として，銅を触媒活性中心にもつ酸素還元酵素（マルチ銅オキシダーゼ）が注目されている。本稿では，酵素-電極間の電子移動経路について直接電子移動型とメディエーター型に分けて，反応系の基礎と燃料電池カソード極への応用に向けた最近の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. MCOの選抜
3. 直接型電子移動反応
3.1 界面電子移動速度の向上：電極の表面修飾
3.2 吸着酵素量の増加：平板電極から多孔質炭素の利用
3.3 ガス拡散電極
4. メディエーター型電子移動反応
4.1 メディエーターの選択
4.2 メディエーター修飾電極反応
5. まとめと将来展望
--------------------------------------------------------------------------------
表面科学からみた脱白金電極触媒の設計指針
Concept of Designing Non-Pt Electro-catalyst from Surface Science
--------------------------------------------------------------------------------
中村潤児（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物質創成先端科学専攻 教授）
近藤剛弘（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物質創成先端科学専攻 助教）
グラファイトと金属ナノ微粒子の界面相互作用により金属の電子状態が変調し触媒活性が変化する。この現象を利用して脱白金触媒の開発が期待される。われわれは，グラファイト上において非結合性軌道の形成を見いだしたが，この状態がORR活性サイトになる可能性がある。
【目次】
1. はじめに
2. 炭素担体触媒の不思議
3. カーボンナノチューブ担持電極触媒の優位性
4. 表面科学的研究―モデル触媒による炭素担体効果―
5. 表面科学的研究―グラファイト表面に現れる非結合性軌道―
6. 脱白金触媒としての可能性
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Material Report
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R&D
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耳は口ほどにものを言う?―外耳の動きを入力情報とする常時装用型インタラクティブメディアの提案―
Proposal of a Wearable Interactive Media using Tiny Movements Inside the Ear
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
コンピューターネットワーク化と少子高齢化が進む現代社会において，文化の差異や障害の有無に関係なくだれでも使用でき，常時装用してハンズフリーでいつでも・どこでも使用でき，ユーザーの見守り支援ができる情報・電子機器が必要である。本稿では，外耳（耳と耳の中）の動きを光学式距離センサーで計測し，その計測結果をもとに情報・電子機器に情報を提供する装置（愛称：みみスイッチ）について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 常時装用型インタラクティブメディアとしてのウェアラブルコンピューター
3. コンセプト
4. みみスイッチ：外耳の動きを入力情報とする常時装用型インタラクティブメディア
4.1 基本構成
4.2 カナル型みみスイッチ
4.3 オープンエア型みみスイッチ
5. アプリケーション
5.1 補聴器
5.2 音楽プレーヤー
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（12：最終回）
--------------------------------------------------------------------------------
世界的なロボットビジネスの拠点をめざして―ロボットラボラトリーの取り組みから―
Aiming at the International Base for Robotic Business―From the Approach of the Robot Laboratory―
--------------------------------------------------------------------------------
瀬川寿幸（(財)大阪市都市型産業振興センター 新産業創造推進室 ロボット担当 ミッションリーダー）
現在，大阪市では「ロボットテクノロジー」をキーワードとして，企業コラボレーションによる新規事業創出に取り組んでいる。そして，その戦略的推進拠点であるロボットラボラトリーでは，次世代ロボット開発ネットワーク「RooBO」という企業ネットワークを形成し，強みをもった企業の連携を促進するとともに，チームによる事業化に注力。その取り組みの中から，ロボットビジネスに求められる要件や課題などをひもといていく。
【目次】
1. はじめに
1.1 ロボットビジネスとは
1.2 ロボットラボラトリーの機能
2. 大阪圏のRTポテンシャルと産業創出
3. ロボットビジネス成功の必須要件
3.1 企業コラボレーションによるアプローチ
3.2 人材育成
3.3 プラットフォームの整備
4. 想像から創造へ―世界のロボットビジネス拠点をめざして
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
燃料電池の市場動向
Market Trend on Fuel Cell
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 PEFC
2.2 PAFC
2.3 MCFC
2.4 SOFC
2.5 DMFC
3. 市場規模
4. 用途動向
4.1 家庭用燃料電池コジェネレーションシステム
4.2 燃料電池自動車
5．白金代替触媒
5.1 技術動向
5.2 カーボンナノシェル正極触媒材料
5.3 NEDO主導によるR&Dの動向
6．企業動向
（1） 新日本石油
（2） 本田技研工業
（3） 日清紡ホールディングス
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特集にあたって
Introduction
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太田健一郎（横浜国立大学 大学院 工学研究院 機能の創生部門 教授）
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総論：固体高分子形燃料電池における白金触媒の問題点と脱白金化への期待
Problems of Pt Catalyst for Polymer Electrolyte Fuel Cell and Prospect of Non-platinum Catalyst
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太田健一郎（横浜国立大学 大学院 工学研究院 機能の創生部門 教授）
固体高分子形燃料電池は定置用，自動車用，小型モバイル用に開発が進められている。ここでは酸性電解質を用いるので電極としては白金が用いられているが，コスト，資源量，安定性，酸素活性の面から，これに代わる脱白金材料が求められている。これまでの遷移金属錯体などにとどまらず，より高機能な新規材料が求められている。
【目次】
1. はじめに
2. PEFCにおける白金電極の問題点
（1） 白金のコスト
（2） 白金資源量
（3） 白金製造時の環境への影響
（4） 白金の酸素還元触媒能
（5） 白金電極の不安定性
3. 脱白金触媒開発の状況
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ジルコニウム酸化物をベースとしたPEFC用カソード触媒
Zirconium Oxide-based Cathode for PEFC
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大城善郎（横浜国立大学 大学院 博士課程後期）
石原顕光（横浜国立大学 大学院 産学連携研究員）
太田健一郎（横浜国立大学 大学院 教授）
現在，自動車用電源などとして注目されているPEFCは，その電極触媒とて白金，白金合金などが用いられている。しかし，白金の資源量やコストの面から，PEFCの本格的普及には非白金系触媒の開発が不可欠である。本報告では，白金より約103倍資源量が豊富で安価なジルコニウム酸化物をベースとした薄膜および粉末触媒について，得られた知見を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 非白金系酸素還元触媒のこれまでの研究
3. ジルコニウム酸化物をベースとした非貴金属酸素還元触媒の研究開発
3.1 新規酸化物系触媒の安定性評価
3.2 ジルコニウム酸窒化物薄膜電極触媒
3.3 部分酸化したジルコニウム炭窒化物粉末触媒
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノシェル系カーボンアロイカソード触媒の材料設計
Material Designing of Nanoshell-based Carbon Alloy Cathode Catalysts
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尾崎純一（群馬大学 大学院 工学研究科 環境プロセス工学専攻 教授）
PEFCの実用化にあたっては，非白金系カソード触媒の開発が重要な課題となっている。筆者らは炭素材料の調製法を工夫することで，酸素還元活性を有するカーボンアロイカソード触媒の開発を行ってきた。本稿では，筆者らの開発したナノシェルカーボンの活性を支配する因子の解明と，それに基づく高性能化のための材料設計について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノシェルの構造的特徴と電気化学的性質
2.1 構造的特徴
2.2 電気化学的性質
3. ナノシェルの酸素還元活性
3.1 フェロセン系
3.2 フタロシアニン系
3.3 ナノシェルの活性支配因子
4. ナノシェルの微細化
4.1 ナノシェルの形成過程と微細化
4.2 高分子化錯体を用いた微細化
4.3 限られた空間を用いた微細化
5. ナノシェルカーボンの高性能化
5.1 窒素・ホウ素ドープ炭素の酸素還元活性
5.2 ナノシェルへの窒素ドープ
6. おわりに
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シルク由来活性炭の酸素還元特性
Oxygen Reduction Property of Silk-derived Activated Carbons
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高須芳雄（信州大学 繊維学部 特任教授（研究））
シルク（絹）から合成した活性炭が，酸性水溶液中で酸素還元反応に対して高い触媒活性を示すとともに，PEFCのカソードに使用した発電試験でも優れた発電特性を示した。くずシルクは安価であり，シルク由来活性炭の用途として，燃料電池のカソード触媒，触媒担体あるいは導電助剤などが考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 酸素還元用炭素電極
3. シルク由来活性炭
4. シルク由来活性炭の合成法と構造
5. シルク由来活性炭の酸素還元活特性
6. シルク由来活性炭をカソードに用いた燃料電池の発電特性
7. シルク由来活性炭カソードの展望
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炭化物を用いた非貴金属電極触媒の開発研究とその理論的考察
Various Metal Carbides as Non-precious Electrode of Fuel Cell and their Theoretical Prediction by DFT
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冨永弘之（東京農工大学 工学府 技術専門職員）
永井正敏（東京農工大学 大学院 共生科学技術研究院 教授）
非貴金属炭化物は燃料電池のアノードおよびカソードに高い活性を示す。コバルトタングステン炭化物のアノード活性は，白金触媒の活性の約15％に達し，炭化物はアノード触媒として大いに期待できる。本稿では，金属炭化物を非貴金属電極触媒に適用した研究開発例と，理論計算による炭化物触媒の探索と活性種の解析を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 単一金属炭化物の燃料電池電極触媒
3. 2元金属炭化物の調製と電極活性
3.1 2元金属炭化物アノード触媒
3.2 2元金属炭化物カソード触媒
4. 理論的なアプローチによる炭化物アノード触媒の活性種の解明
4.1 バンド構造と電極触媒活性
4.2 第一原理分子動力学計算による炭化物表面上での水素の挙動
5. 今後の課題および展望
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酵素を使った燃料電池用電極
Enzymatic Cathodes for Fuel Cells
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辻村清也（京都大学 大学院 農学研究科 助教）
加納健司（京都大学 大学院 農学研究科 教授）
白金に代わる酸素還元触媒として，銅を触媒活性中心にもつ酸素還元酵素（マルチ銅オキシダーゼ）が注目されている。本稿では，酵素-電極間の電子移動経路について直接電子移動型とメディエーター型に分けて，反応系の基礎と燃料電池カソード極への応用に向けた最近の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. MCOの選抜
3. 直接型電子移動反応
3.1 界面電子移動速度の向上：電極の表面修飾
3.2 吸着酵素量の増加：平板電極から多孔質炭素の利用
3.3 ガス拡散電極
4. メディエーター型電子移動反応
4.1 メディエーターの選択
4.2 メディエーター修飾電極反応
5. まとめと将来展望
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表面科学からみた脱白金電極触媒の設計指針
Concept of Designing Non-Pt Electro-catalyst from Surface Science
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中村潤児（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物質創成先端科学専攻 教授）
近藤剛弘（筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物質創成先端科学専攻 助教）
グラファイトと金属ナノ微粒子の界面相互作用により金属の電子状態が変調し触媒活性が変化する。この現象を利用して脱白金触媒の開発が期待される。われわれは，グラファイト上において非結合性軌道の形成を見いだしたが，この状態がORR活性サイトになる可能性がある。
【目次】
1. はじめに
2. 炭素担体触媒の不思議
3. カーボンナノチューブ担持電極触媒の優位性
4. 表面科学的研究―モデル触媒による炭素担体効果―
5. 表面科学的研究―グラファイト表面に現れる非結合性軌道―
6. 脱白金触媒としての可能性
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Material Report
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R&D
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耳は口ほどにものを言う?―外耳の動きを入力情報とする常時装用型インタラクティブメディアの提案―
Proposal of a Wearable Interactive Media using Tiny Movements Inside the Ear
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谷口和弘（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員）
西川敦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授）
小林英津子（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授）
佐久間一郎（東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授）
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）
コンピューターネットワーク化と少子高齢化が進む現代社会において，文化の差異や障害の有無に関係なくだれでも使用でき，常時装用してハンズフリーでいつでも・どこでも使用でき，ユーザーの見守り支援ができる情報・電子機器が必要である。本稿では，外耳（耳と耳の中）の動きを光学式距離センサーで計測し，その計測結果をもとに情報・電子機器に情報を提供する装置（愛称：みみスイッチ）について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 常時装用型インタラクティブメディアとしてのウェアラブルコンピューター
3. コンセプト
4. みみスイッチ：外耳の動きを入力情報とする常時装用型インタラクティブメディア
4.1 基本構成
4.2 カナル型みみスイッチ
4.3 オープンエア型みみスイッチ
5. アプリケーション
5.1 補聴器
5.2 音楽プレーヤー
6. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（12：最終回）
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世界的なロボットビジネスの拠点をめざして―ロボットラボラトリーの取り組みから―
Aiming at the International Base for Robotic Business―From the Approach of the Robot Laboratory―
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瀬川寿幸（(財)大阪市都市型産業振興センター 新産業創造推進室 ロボット担当 ミッションリーダー）
現在，大阪市では「ロボットテクノロジー」をキーワードとして，企業コラボレーションによる新規事業創出に取り組んでいる。そして，その戦略的推進拠点であるロボットラボラトリーでは，次世代ロボット開発ネットワーク「RooBO」という企業ネットワークを形成し，強みをもった企業の連携を促進するとともに，チームによる事業化に注力。その取り組みの中から，ロボットビジネスに求められる要件や課題などをひもといていく。
【目次】
1. はじめに
1.1 ロボットビジネスとは
1.2 ロボットラボラトリーの機能
2. 大阪圏のRTポテンシャルと産業創出
3. ロボットビジネス成功の必須要件
3.1 企業コラボレーションによるアプローチ
3.2 人材育成
3.3 プラットフォームの整備
4. 想像から創造へ―世界のロボットビジネス拠点をめざして
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Market data
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燃料電池の市場動向
Market Trend on Fuel Cell
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 PEFC
2.2 PAFC
2.3 MCFC
2.4 SOFC
2.5 DMFC
3. 市場規模
4. 用途動向
4.1 家庭用燃料電池コジェネレーションシステム
4.2 燃料電池自動車
5．白金代替触媒
5.1 技術動向
5.2 カーボンナノシェル正極触媒材料
5.3 NEDO主導によるR&Dの動向
6．企業動向
（1） 新日本石油
（2） 本田技研工業
（3） 日清紡ホールディングス
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4,400円
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【創刊28周年特集】バルク金属ガラスの展望
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特集にあたって
Introduction
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井上明久（東北大学 総長）
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キャップ鋳造法による大型バルク金属ガラスの開発
Fabrication of Centimeter-sized BMGs using a Cap-Cast Technique
--------------------------------------------------------------------------------
横山嘉彦（東北大学 金属材料研究所）
安田秀幸（大阪大学 大学院 工学研究科）
井上明久（東北大学 総長）
不純物のまったくない金属・合金は存在しない。不純物が存在してもガラス化する本質は極端に遅い結晶成長速度に起因すると考え，ガラス化の凝固解析を行いZr-TM-Al系金属ガラス（TM：Cu，Ni）において最大径を見積もった。一方，自動母合金作製装置ならびにキャップ鋳造機を開発し直径40mmのX線的にガラス構造を示す鋳造材を得ることができた。
【目次】
1. はじめに
2. ガラス化凝固解析法
3. 母合金の均質化と高純度化
4. 傾角鋳造法とキャップ鋳造法
5. 新型キャップ鋳造法
--------------------------------------------------------------------------------
高硬度長寿命金属ガラス投射材「アモビーズ」の開発
Development of Metallic Glass Shot“AMO-beads”with High Hardness and Long Life
--------------------------------------------------------------------------------
奥村潔（新東工業（株） 開発グループ 調査役）
自動車部品の高硬度，高強度化に対応するために，これに使用されるピーニング投射材も高硬度化が求められている。そこで高硬度でかつ靭性の高い金属ガラスの適用を試みた。結果，高硬度かつ長寿命の金属ガラス投射材の開発に成功し，「アモビーズ」として商品化した。実際の応用プロセスとしてDASPプロセスを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ピーニングプロセス
3. 開発経緯
3.1 組成探査
3.2 金属ガラス粒子のショットへの応用
3.3 ピーニング特性
3.4 粉じん爆発特性
4. 応用例：DASPプロセス
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
精密射出成形とギアドモーター
Precision Die-casting Technique and Geared-Motor
--------------------------------------------------------------------------------
清水幸春（並木精密宝石（株） エヌジェイシー技術研究所 マネージャー）
射出成形技術および精密金型の開発によって，金属ガラスを用いた微細な歯車を開発した。また，この歯車を組み込んだ，電磁式モーターとしては世界最小である直径1.5mmのギアドモーターの開発に成功した。これらの開発の概要および期待される用途などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ギアドモーターの構造と設計
3. 歯車の作製方法
4. 直径1.5mmギアドモーターの開発
5. 歯車の耐摩耗性
6. ギアドモーターの用途・市場
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Fe基金属ガラス「リカロイ」磁性シートの特性と応用
Properties and Applications of“Liqualloy”Magnetic Sheet made of Fe Based Glassy Alloys
--------------------------------------------------------------------------------
水嶋隆夫（アルプス電気（株） 技術本部 プロセス技術2部 1グループ グループマネージャー）
磁性シートは，その使用方法の簡便さから各種のノイズ対策に用いられており，今後とも使用量の拡大が見込まれている。また，最近多用されるようになってきたRFID通信において，on Metal時の通信障害を改善するために，磁性シートが用いられるようになってきた。本稿では，これら磁性シートにFe基金属ガラスを用いた例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 作製方法
3. 性能および効果
3.1 ノイズ抑制用シート（NSS）
3.1.1 ノイズ抑制効果
3.1.2 ノイズ抑制シートとしての適用事例
3.2 RFIDアンテナ補助用シート
3.2.1 RFIDアンテナ補助効果
3.2.2 RFIDアンテナ補助用シート適用事例
4. 今後の展開
5. まとめ
--------------------------------------------------------------------------------
超低損失Fe基金属ガラスダスト材料「センティクス」の実用化
Practical Application of the Novel Glassy Metal“SENNTIX”with Excellent Low Core Loss Characteristic
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松元裕之（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター マネージャー）
浦田顕理（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター）
山田健伸（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター）
小型電子機器の高性能・多機能化に伴う低消費電力を目的とした低電圧・大電流駆動電源ラインでは，磁気飽和がなく高効率を維持できる次世代磁性素子が渇望されている。本稿では，当社が開発・実用化した高効率型インダクターに用いる超低損失型Fe基金属ガラス合金粉末「センティクス」の特性とその実用化効果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 金属系ダスト材料
3. 新しいFe基金属ガラス合金の材料物性
4. FePBNb金属ガラス合金ダスト材料，センティクス
5. 製品応用とセンティクス実用化効果
6. おわりに
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生体材料と医療機器
Bio-materials and Medical Devices
--------------------------------------------------------------------------------
王新敏（東北大学 金属材料研究所 客員教授）
従来の生体材料にはNiなどの有害元素が含まれていることと，生体適合性が欠けるため，患者さんに新しい苦痛を与えている。本研究では新規な無毒性，高耐食性，高耐摩耗性，高強度，高弾性の生体用金属ガラス合金を開発し，その表面に生体活性化膜の生成技術を確立した。新規なインプラント材料，また医療機器用材料として応用展開を行っている。
【目次】
1. はじめに
2. インプラント用と医療機器用の金属ガラス材料の開発
2.1 インプラント用の金属ガラス材料の開発
2.1.1 Ti基金属ガラスの開発
2.1.2 Zr基金属ガラスの開発
2.2 金属ガラス材料の生体活性化処理
2.2.1 金属ガラスコンポジット材料の開発
2.2.2 金属ガラス表面の活性化膜の生成技術
2.2.3 ポーラス構造の金属ガラスの開発
2.2.4 金属ガラス表面のナノ周期構造の作製
2.3 医療機器用金属ガラス材料の開発
3. 金属ガラスのインプラントと医療機器への応用展開
3.1 インプラント製品への応用展開
3.1.1 人工歯根
3.1.2 頭骨固定器具
3.1.3 プレート
3.1.4 人工関節
3.2 医療器具への応用展開
3.2.1 アダプター
3.2.2 微小ネジ，内外歯車
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノパターニング技術
Nano-patterning Technologies of Metallic Glasses
--------------------------------------------------------------------------------
西山信行（（財）次世代金属・複合材料研究開発協会 RIMCOF東北大学研究室 研究開発グループ長）
従来のパターニング技術の変遷と金属ガラスの過冷却液体状態での粘性流動を活用した成形加工方法の研究経緯をまとめるとともに，金属ガラスのナノパターニングに関する最新の結果を概説した。さらに，今後の解決すべき課題をあげるとともに，将来想定される工業的用途を含めた展望について述べた。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング技術の変遷
3. 金属ガラスを用いたパターニング技術
4. 実用化を考慮した金属ガラスのナノパターニング
5. 課題と今後の展望
6. おわりに
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金属ガラス溶射コーティング技術の開発とその応用
Formation of Glassy Alloy Coating by High Velocity Thermal Powder Deposition and their Applications
--------------------------------------------------------------------------------
五十嵐貴教（トピー工業（株） 研究開発センター 新事業企画部 副参事）
部品部材表面に金属ガラスをコーティングする技術として「溶射技術」があり，その用途を広げる技術として期待されている。金属ガラスのもつ過冷却液体での低粘性流動を生かして酸化を抑えた緻密な被膜とするため，HVOFのように低温高速な溶射プロセスを用いている。応用事例としては，鉛フリーハンダ侵食対策などがある。
【目次】
1. はじめに
2. HVOF溶射法
3. Fe43Cr16Mo16C15B10金属ガラス溶射
3.1 溶射被膜の作製
3.2 耐鉛フリーハンダ侵食
3.3 固体高分子型燃料電池セパレーターへの応用
4. Fe76P5Si5.7B9.5C3.8金属ガラス溶射
5. その他の金属ガラス溶射
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
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R&D
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バインダーとしてポリアクリル酸を用いたリチウムイオン二次電池用黒鉛負極の特性改善
Improvement of Electrode Characteristics of Natural Graphite Negative Electrode for Li-Ion Secondary Batteries using Polyacrylic Acid as a Binder
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宇井幸一（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 准教授）
富士井大舗（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 大学院生）
熊谷直昭（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 教授）
リチウムイオン二次電池用負極材の炭素・黒鉛系負極の開発では，電解液との反応制御が重要で，常に設計の指針に入れておく必要がある。本稿では，バインダー兼被覆剤として水溶性ポリマーであるポリアクリル酸を用いた黒鉛負極を開発し，これまで使用不可能であった炭酸プロピレンを主成分とする電解液中での充放電反応を発現させた筆者らの研究成果を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. バインダーとしてポリアクリル酸を用いたリチウムイオン二次電池用黒鉛負極の特性改善の研究例
3. まとめと今後の展望
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（11）
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大阪大学発：生体に学ぶ「ゆらぎ」研究とロボット制御への応用
Yuragi Research in Osaka University：from Biology Systems to Robot Control
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松本吉央（（独）産業技術総合研究所 知能システム研究部門 サービスロボティクス研究グループ 研究グループ長）
近年の分子生物学や脳研究において，生体システムは「ゆらぎ」を遮断せず利用することで，複雑なシステムを“いいかげん”に制御していることが明らかになってきた。このような設計思想は，複雑化を続ける人工システムの制御にも有効なはずである。本稿では，大阪大学にて行われている“ゆらぎ研究”の概要と，これまでに実現したロボット制御への応用について述べる。
【目次】
1. 生体におけるゆらぎ
2. ロボット制御におけるゆらぎの利用
3. おわりに
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Market data
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LED照明の市場動向
Martket Trend on LED Lighting
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 LEDの需給動向
3.2 LED照明の市場規模
4. 課題
5. 企業動向
（1） パナソニック電工
（2） 東芝ライテック
（3） シャープ
（4） 三菱ケミカルホールディングス
（5） シーシーエス
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特集にあたって
Introduction
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井上明久（東北大学 総長）
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キャップ鋳造法による大型バルク金属ガラスの開発
Fabrication of Centimeter-sized BMGs using a Cap-Cast Technique
--------------------------------------------------------------------------------
横山嘉彦（東北大学 金属材料研究所）
安田秀幸（大阪大学 大学院 工学研究科）
井上明久（東北大学 総長）
不純物のまったくない金属・合金は存在しない。不純物が存在してもガラス化する本質は極端に遅い結晶成長速度に起因すると考え，ガラス化の凝固解析を行いZr-TM-Al系金属ガラス（TM：Cu，Ni）において最大径を見積もった。一方，自動母合金作製装置ならびにキャップ鋳造機を開発し直径40mmのX線的にガラス構造を示す鋳造材を得ることができた。
【目次】
1. はじめに
2. ガラス化凝固解析法
3. 母合金の均質化と高純度化
4. 傾角鋳造法とキャップ鋳造法
5. 新型キャップ鋳造法
--------------------------------------------------------------------------------
高硬度長寿命金属ガラス投射材「アモビーズ」の開発
Development of Metallic Glass Shot“AMO-beads”with High Hardness and Long Life
--------------------------------------------------------------------------------
奥村潔（新東工業（株） 開発グループ 調査役）
自動車部品の高硬度，高強度化に対応するために，これに使用されるピーニング投射材も高硬度化が求められている。そこで高硬度でかつ靭性の高い金属ガラスの適用を試みた。結果，高硬度かつ長寿命の金属ガラス投射材の開発に成功し，「アモビーズ」として商品化した。実際の応用プロセスとしてDASPプロセスを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ピーニングプロセス
3. 開発経緯
3.1 組成探査
3.2 金属ガラス粒子のショットへの応用
3.3 ピーニング特性
3.4 粉じん爆発特性
4. 応用例：DASPプロセス
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
精密射出成形とギアドモーター
Precision Die-casting Technique and Geared-Motor
--------------------------------------------------------------------------------
清水幸春（並木精密宝石（株） エヌジェイシー技術研究所 マネージャー）
射出成形技術および精密金型の開発によって，金属ガラスを用いた微細な歯車を開発した。また，この歯車を組み込んだ，電磁式モーターとしては世界最小である直径1.5mmのギアドモーターの開発に成功した。これらの開発の概要および期待される用途などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ギアドモーターの構造と設計
3. 歯車の作製方法
4. 直径1.5mmギアドモーターの開発
5. 歯車の耐摩耗性
6. ギアドモーターの用途・市場
7. おわりに
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Fe基金属ガラス「リカロイ」磁性シートの特性と応用
Properties and Applications of“Liqualloy”Magnetic Sheet made of Fe Based Glassy Alloys
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水嶋隆夫（アルプス電気（株） 技術本部 プロセス技術2部 1グループ グループマネージャー）
磁性シートは，その使用方法の簡便さから各種のノイズ対策に用いられており，今後とも使用量の拡大が見込まれている。また，最近多用されるようになってきたRFID通信において，on Metal時の通信障害を改善するために，磁性シートが用いられるようになってきた。本稿では，これら磁性シートにFe基金属ガラスを用いた例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 作製方法
3. 性能および効果
3.1 ノイズ抑制用シート（NSS）
3.1.1 ノイズ抑制効果
3.1.2 ノイズ抑制シートとしての適用事例
3.2 RFIDアンテナ補助用シート
3.2.1 RFIDアンテナ補助効果
3.2.2 RFIDアンテナ補助用シート適用事例
4. 今後の展開
5. まとめ
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超低損失Fe基金属ガラスダスト材料「センティクス」の実用化
Practical Application of the Novel Glassy Metal“SENNTIX”with Excellent Low Core Loss Characteristic
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松元裕之（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター マネージャー）
浦田顕理（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター）
山田健伸（NECトーキン（株） 研究開発本部 材料開発センター）
小型電子機器の高性能・多機能化に伴う低消費電力を目的とした低電圧・大電流駆動電源ラインでは，磁気飽和がなく高効率を維持できる次世代磁性素子が渇望されている。本稿では，当社が開発・実用化した高効率型インダクターに用いる超低損失型Fe基金属ガラス合金粉末「センティクス」の特性とその実用化効果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 金属系ダスト材料
3. 新しいFe基金属ガラス合金の材料物性
4. FePBNb金属ガラス合金ダスト材料，センティクス
5. 製品応用とセンティクス実用化効果
6. おわりに
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生体材料と医療機器
Bio-materials and Medical Devices
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王新敏（東北大学 金属材料研究所 客員教授）
従来の生体材料にはNiなどの有害元素が含まれていることと，生体適合性が欠けるため，患者さんに新しい苦痛を与えている。本研究では新規な無毒性，高耐食性，高耐摩耗性，高強度，高弾性の生体用金属ガラス合金を開発し，その表面に生体活性化膜の生成技術を確立した。新規なインプラント材料，また医療機器用材料として応用展開を行っている。
【目次】
1. はじめに
2. インプラント用と医療機器用の金属ガラス材料の開発
2.1 インプラント用の金属ガラス材料の開発
2.1.1 Ti基金属ガラスの開発
2.1.2 Zr基金属ガラスの開発
2.2 金属ガラス材料の生体活性化処理
2.2.1 金属ガラスコンポジット材料の開発
2.2.2 金属ガラス表面の活性化膜の生成技術
2.2.3 ポーラス構造の金属ガラスの開発
2.2.4 金属ガラス表面のナノ周期構造の作製
2.3 医療機器用金属ガラス材料の開発
3. 金属ガラスのインプラントと医療機器への応用展開
3.1 インプラント製品への応用展開
3.1.1 人工歯根
3.1.2 頭骨固定器具
3.1.3 プレート
3.1.4 人工関節
3.2 医療器具への応用展開
3.2.1 アダプター
3.2.2 微小ネジ，内外歯車
4. おわりに
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ナノパターニング技術
Nano-patterning Technologies of Metallic Glasses
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西山信行（（財）次世代金属・複合材料研究開発協会 RIMCOF東北大学研究室 研究開発グループ長）
従来のパターニング技術の変遷と金属ガラスの過冷却液体状態での粘性流動を活用した成形加工方法の研究経緯をまとめるとともに，金属ガラスのナノパターニングに関する最新の結果を概説した。さらに，今後の解決すべき課題をあげるとともに，将来想定される工業的用途を含めた展望について述べた。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング技術の変遷
3. 金属ガラスを用いたパターニング技術
4. 実用化を考慮した金属ガラスのナノパターニング
5. 課題と今後の展望
6. おわりに
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金属ガラス溶射コーティング技術の開発とその応用
Formation of Glassy Alloy Coating by High Velocity Thermal Powder Deposition and their Applications
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五十嵐貴教（トピー工業（株） 研究開発センター 新事業企画部 副参事）
部品部材表面に金属ガラスをコーティングする技術として「溶射技術」があり，その用途を広げる技術として期待されている。金属ガラスのもつ過冷却液体での低粘性流動を生かして酸化を抑えた緻密な被膜とするため，HVOFのように低温高速な溶射プロセスを用いている。応用事例としては，鉛フリーハンダ侵食対策などがある。
【目次】
1. はじめに
2. HVOF溶射法
3. Fe43Cr16Mo16C15B10金属ガラス溶射
3.1 溶射被膜の作製
3.2 耐鉛フリーハンダ侵食
3.3 固体高分子型燃料電池セパレーターへの応用
4. Fe76P5Si5.7B9.5C3.8金属ガラス溶射
5. その他の金属ガラス溶射
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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バインダーとしてポリアクリル酸を用いたリチウムイオン二次電池用黒鉛負極の特性改善
Improvement of Electrode Characteristics of Natural Graphite Negative Electrode for Li-Ion Secondary Batteries using Polyacrylic Acid as a Binder
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宇井幸一（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 准教授）
富士井大舗（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 大学院生）
熊谷直昭（岩手大学 大学院 工学研究科 フロンティア材料機能工学専攻 教授）
リチウムイオン二次電池用負極材の炭素・黒鉛系負極の開発では，電解液との反応制御が重要で，常に設計の指針に入れておく必要がある。本稿では，バインダー兼被覆剤として水溶性ポリマーであるポリアクリル酸を用いた黒鉛負極を開発し，これまで使用不可能であった炭酸プロピレンを主成分とする電解液中での充放電反応を発現させた筆者らの研究成果を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. バインダーとしてポリアクリル酸を用いたリチウムイオン二次電池用黒鉛負極の特性改善の研究例
3. まとめと今後の展望
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（11）
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大阪大学発：生体に学ぶ「ゆらぎ」研究とロボット制御への応用
Yuragi Research in Osaka University：from Biology Systems to Robot Control
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松本吉央（（独）産業技術総合研究所 知能システム研究部門 サービスロボティクス研究グループ 研究グループ長）
近年の分子生物学や脳研究において，生体システムは「ゆらぎ」を遮断せず利用することで，複雑なシステムを“いいかげん”に制御していることが明らかになってきた。このような設計思想は，複雑化を続ける人工システムの制御にも有効なはずである。本稿では，大阪大学にて行われている“ゆらぎ研究”の概要と，これまでに実現したロボット制御への応用について述べる。
【目次】
1. 生体におけるゆらぎ
2. ロボット制御におけるゆらぎの利用
3. おわりに
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Market data
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LED照明の市場動向
Martket Trend on LED Lighting
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 LEDの需給動向
3.2 LED照明の市場規模
4. 課題
5. 企業動向
（1） パナソニック電工
（2） 東芝ライテック
（3） シャープ
（4） 三菱ケミカルホールディングス
（5） シーシーエス
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4,400円
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【特集】 コールドスプレー／キネティックスプレーの最新動向
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特集にあたって
Introduction
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榊和彦（信州大学 工学部 機械システム工学科 准教授）
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コールドスプレー／キネティックスプレーの概要と最新動向
Promising Field in New Thermal Spray Technology，“Cold and Kinetics Spraying”
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榊和彦（信州大学 工学部 機械システム工学科 准教授）
コールドスプレーは，主に金属の微粒子を高速で基材に衝突させて大気中で成膜する新しい溶射法の一つであり，低温の高速作動ガスにより加速することが大きな特徴である。このコールドスプレーについて，溶射法や他の粒子衝突による表面改質技術と比較し，原理，特徴，被膜材料と適用検討事例について簡単に解説した。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレーの概要
2.1 コールドスプレーとは
2.2 コールドスプレーの原理
2.3 コールドスプレーの長所と短所
3. コールドスプレーの最近の動向
3.1 研究の動向
3.2 材料と適用検討事例
3.3 コールドスプレーの課題
4. おわりに
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コールド&ウォームスプレーにおけるガス流動と粒子挙動
Gas Flow and Particle Behavior in Cold Spray and Warm Spray
--------------------------------------------------------------------------------
片野田洋（鹿児島大学 大学院 理工学研究科 機械工学専攻 准教授）
高速フレーム溶射の貯気温度は3000℃程度，コールドスプレーの貯気温度は1000℃未満である。両者の貯気温度の差を埋める超音速の溶射法として，近年ウォームスプレーが開発された。本論文ではコールドスプレーとウォームスプレーにおけるガス流動と粒子挙動に関する最新の研究動向，課題，および将来の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー
2.1 臨界速度
2.2 付着率
2.3 課題と将来の展望
3. ウォームスプレー
3.1 概要
3.2 計算例
3.3 課題と将来の展望
4. おわりに
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溶射およびコールドスプレーにおける粒子付着機構
Particle Deposition Mechanism in Both Thermal Spray and Cold Spray
--------------------------------------------------------------------------------
福本昌宏（豊橋技術科学大学 工学部 教授）
既存溶射法における溶融が一種の必要悪である反省から，非溶融固体粒子の成膜が考案された。その代表がコールドスプレー：CS法であり，厚膜創製分野における新潮流として期待される。ただし同法の基盤確立には，個々の粒子の基材への付着機構解明が不可欠である。本稿では，溶射およびCS法における粒子付着機構の研究の現状を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 溶射法における粒子偏平挙動観察を通したプロセス制御
3. コールドスプレーにおける粒子挙動観察を通したプロセス制御
4. コールドスプレーに関する国内フィージビリティースタディー
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
高圧高温型コールドスプレー装置の開発とその応用の動向
Development of High Pressure and Temperature Cold Spray System and the Current of its Application
--------------------------------------------------------------------------------
深沼博隆（プラズマ技研工業（株） 代表取締役）
黄仁忠（プラズマ技研工業（株） 研究開発部）
高圧高温コールドスプレー装置の特性を簡単に述べ，低圧コールドスプレーに比べてその技術的優位性および将来性の高さについて記述している。特にコールドスプレーにおいて材料粒子速度および温度が被膜の特性に与える影響について詳しく述べ，また，これまでの応用および将来の可能性についても記述した。
【目次】
1. はじめに
2. 高圧高温コールドスプレー装置と高温ガスヒーター
3. コールドスプレーガン内の流体および粒子シミュレーション
4. コールドスプレーの付着率
5. コールドスプレー被膜の密着強度
6. コールドスプレー被膜組織と特性
7. コールドスプレーの応用
8. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ウォームスプレー法の基礎と高機能被膜創製への応用
Fundamentals of Warm Spraying Process and its Application to the Fabrication of High Performance Coatings
--------------------------------------------------------------------------------
黒田聖治（（財）物質・材料研究機構 ハイブリッド材料センター センター長）
近年，固相粒子を高速度で基材に投射させてコーティングを形成させるプロセスが種々開発され，注目されている。物質・材料研究機構（NIMS）ではコールドスプレーと高速フレーム溶射の中間的な温度領域のガスを用いて成膜するウォームスプレー法を開発した。プロセスの原理と特徴，チタンおよびWC-Co被膜形成への応用について解説した。
【目次】
1. はじめに
2. ウォームスプレーの原理
3. 粒子密着のメカニズムと微細組織
4. 応用例
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
低圧携帯型および低圧音速型コールドスプレーの市販装置とその適用事例
Introductions and Applications of Portable Low Pressure Cold Spray and Supersonic Low Pressure Cold Spray
--------------------------------------------------------------------------------
成田章（スタータック（株） 代表取締役）
低圧圧縮空気を使用しロシア国内で累計800台以上販売された，高圧ガス保安法適用外のロシア製コールドスプレー装置DYMET（低圧携帯型コールドスプレー）と，低圧ヘリウムガスを使用する米国製カイネティックメタリゼーション（Kinetic Metallization）装置：KM-CDS（低圧音速型コールドスプレー）の装置概要と適応例の紹介および最近の低圧コールドスプレーの動向について記す。
【目次】
1. はじめに
2. 低圧携帯型コールドスプレー
2.1 装置紹介
2.2 装置概要
2.3 装置構成
2.4 装置特徴
2.5 適応例
3. 低圧音速型コールドスプレー
3.1 装置紹介
3.2 装置概要
3.3 KM-CDSの特徴
3.4 KMコーティングの適応例
4. 低圧コールドスプレーの動向
5. おわりに
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コールドスプレーによる機器・構造物の損傷補修の検討
Investigation of Repairing for Damaged Devices and Structures by the Cold Spray Technique
--------------------------------------------------------------------------------
小川和洋（東北大学 大学院 工学研究科 附属エネルギー安全科学国際研究センター 准教授）
多くの機器・構造物においては多くの金属材料が使用されており，長期間に及ぶ過酷な使用により経年的な劣化が否めない。劣化が軽微なものに関しては溶接などによる補修が行われるケースも見受けられるが，種々の問題点を有する。そこで，これらの問題を解決可能な新しい補修技術として，コールドスプレー法による補修の可能性について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー
3. 低圧型CSによるアルミニウム材料補修の可能性検討
4. 高圧型CSによるNi基超合金補修の可能性検討
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
コールド&ウォームスプレーによるWC-Co被膜の形成と機械的特性
Mechanical Properties of WC-Co Coatings Prepared by Cold and Warm Spraying Methods
--------------------------------------------------------------------------------
北村順也（（株）フジミインコーポレーテッド 溶射材事業部 溶射材事業課 主任技師）
タングステンの消費低減への手段として，コールドおよびウォームスプレーによるWC成膜の調査が行われた。現状実用で最も一般的な高速フレーム溶射では，過熱による被膜の劣化が不可避であるが，低温プロセスにより過熱劣化のない被膜を得ることに成功した。端緒の段階で改善の余地を残しながらも，HVOFと同等以上の機械的特性を得た。
【目次】
1. はじめに
2. CS法によるWC-Co被膜の形成と被膜の機械的特性
3. WS法によるWC-Co被膜の形成と被膜の機械的特性
4. WSとCSの比較
5. おわりに
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コールドスプレー用粉末の開発と適用事例
Development and Application of Powder for Cold Spray
--------------------------------------------------------------------------------
仲館創（エイチ・シー・スタルク（株） 金属・セラミック粉末事業部 表面処理材料部 マネジャー）
コールドスプレーは溶射と異なり原料粉末を溶かさない技術であり，高い被膜品質を得るためには粉末の特性管理が重要になる。またガス温度の影響も大きく，工業的にはヘリウムではなく窒素ガスを使える粉末開発が大切である。ここではタンタル，ニオブを中心に，コールドスプレー用粉末の開発および適用事例を記す。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー装置と銅粉末の場合
3. タンタル，ニオブ，ニッケル粉末の場合
4. 適用事例
4.1 スパッタリングターゲット
4.2 厚膜チューブ
4.3 タングステン-銅混合粉
5. その他の粉末
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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UV硬化型油面シーリング材「コンジール」の開発
Development of UV-Curing Sealant，“Congeal”for Oily Surface
--------------------------------------------------------------------------------
岡田真起（ニチバン（株） 中央研究所）
無溶剤で省エネルギー，高生産性のUV硬化型シーリング材｢コンジール｣を開発した。コンジールはUV照射により短時間で硬化が完了する。被着体は金属（亜鉛鋼板，アルミニウム），特に防錆オイル処理された金属面にも高い接着性を示す。ユニークな特徴は，－40℃から120℃という広い温度範囲で十分な伸びを有するので，被着体の変形に追従するためクラックの発生を防止できる。自動車や電気部品のシーリング材として，さまざまな分野での展開が期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化前・硬化時の特性
2.1 粘度特性
2.2 硬化性
2.3 アウトガス，硬化収縮
3. UV硬化後特性
3.1 油面接着性
3.2 温度変化による引張り特性
3.3 耐湿性，防錆性
4. 保存安定性
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（10）
--------------------------------------------------------------------------------
自律分散型制御：生産システムの観点から
Autonomous Distributed Control System：Application to Manufacturing Systems
--------------------------------------------------------------------------------
杉村延広（大阪府立大学 大学院 工学研究科 機械系専攻 教授）
岩村幸治（大阪府立大学 大学院 工学研究科 機械系専攻 助教）
本稿では，人間との協調あるいは融合を考えるうえでの一つの課題として，生産システムにおける知能化生産設備の自律分散制御およびこれらの設備と作業者との融合について解説する。特に，生産における自律分散制御と作業者とのかかわりについて考える。
【目次】
1. はじめに
2. 設計・生産システムにおける課題
3. 自律分散システム
4. ホロニック生産システム（HMS）
4.1 基本的考え方
4.2 リアルタイムスケジューリングへの適用
5. 自律分散制御と作業者との融合
5.1 自律的な意思決定を行う作業者
5.2 作業者の能力と希望
5.3 作業者の有効性
6. おわりに
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特集にあたって
Introduction
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榊和彦（信州大学 工学部 機械システム工学科 准教授）
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コールドスプレー／キネティックスプレーの概要と最新動向
Promising Field in New Thermal Spray Technology，“Cold and Kinetics Spraying”
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榊和彦（信州大学 工学部 機械システム工学科 准教授）
コールドスプレーは，主に金属の微粒子を高速で基材に衝突させて大気中で成膜する新しい溶射法の一つであり，低温の高速作動ガスにより加速することが大きな特徴である。このコールドスプレーについて，溶射法や他の粒子衝突による表面改質技術と比較し，原理，特徴，被膜材料と適用検討事例について簡単に解説した。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレーの概要
2.1 コールドスプレーとは
2.2 コールドスプレーの原理
2.3 コールドスプレーの長所と短所
3. コールドスプレーの最近の動向
3.1 研究の動向
3.2 材料と適用検討事例
3.3 コールドスプレーの課題
4. おわりに
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コールド&ウォームスプレーにおけるガス流動と粒子挙動
Gas Flow and Particle Behavior in Cold Spray and Warm Spray
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片野田洋（鹿児島大学 大学院 理工学研究科 機械工学専攻 准教授）
高速フレーム溶射の貯気温度は3000℃程度，コールドスプレーの貯気温度は1000℃未満である。両者の貯気温度の差を埋める超音速の溶射法として，近年ウォームスプレーが開発された。本論文ではコールドスプレーとウォームスプレーにおけるガス流動と粒子挙動に関する最新の研究動向，課題，および将来の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー
2.1 臨界速度
2.2 付着率
2.3 課題と将来の展望
3. ウォームスプレー
3.1 概要
3.2 計算例
3.3 課題と将来の展望
4. おわりに
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溶射およびコールドスプレーにおける粒子付着機構
Particle Deposition Mechanism in Both Thermal Spray and Cold Spray
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福本昌宏（豊橋技術科学大学 工学部 教授）
既存溶射法における溶融が一種の必要悪である反省から，非溶融固体粒子の成膜が考案された。その代表がコールドスプレー：CS法であり，厚膜創製分野における新潮流として期待される。ただし同法の基盤確立には，個々の粒子の基材への付着機構解明が不可欠である。本稿では，溶射およびCS法における粒子付着機構の研究の現状を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 溶射法における粒子偏平挙動観察を通したプロセス制御
3. コールドスプレーにおける粒子挙動観察を通したプロセス制御
4. コールドスプレーに関する国内フィージビリティースタディー
5. おわりに
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高圧高温型コールドスプレー装置の開発とその応用の動向
Development of High Pressure and Temperature Cold Spray System and the Current of its Application
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深沼博隆（プラズマ技研工業（株） 代表取締役）
黄仁忠（プラズマ技研工業（株） 研究開発部）
高圧高温コールドスプレー装置の特性を簡単に述べ，低圧コールドスプレーに比べてその技術的優位性および将来性の高さについて記述している。特にコールドスプレーにおいて材料粒子速度および温度が被膜の特性に与える影響について詳しく述べ，また，これまでの応用および将来の可能性についても記述した。
【目次】
1. はじめに
2. 高圧高温コールドスプレー装置と高温ガスヒーター
3. コールドスプレーガン内の流体および粒子シミュレーション
4. コールドスプレーの付着率
5. コールドスプレー被膜の密着強度
6. コールドスプレー被膜組織と特性
7. コールドスプレーの応用
8. おわりに
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ウォームスプレー法の基礎と高機能被膜創製への応用
Fundamentals of Warm Spraying Process and its Application to the Fabrication of High Performance Coatings
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黒田聖治（（財）物質・材料研究機構 ハイブリッド材料センター センター長）
近年，固相粒子を高速度で基材に投射させてコーティングを形成させるプロセスが種々開発され，注目されている。物質・材料研究機構（NIMS）ではコールドスプレーと高速フレーム溶射の中間的な温度領域のガスを用いて成膜するウォームスプレー法を開発した。プロセスの原理と特徴，チタンおよびWC-Co被膜形成への応用について解説した。
【目次】
1. はじめに
2. ウォームスプレーの原理
3. 粒子密着のメカニズムと微細組織
4. 応用例
5. おわりに
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低圧携帯型および低圧音速型コールドスプレーの市販装置とその適用事例
Introductions and Applications of Portable Low Pressure Cold Spray and Supersonic Low Pressure Cold Spray
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成田章（スタータック（株） 代表取締役）
低圧圧縮空気を使用しロシア国内で累計800台以上販売された，高圧ガス保安法適用外のロシア製コールドスプレー装置DYMET（低圧携帯型コールドスプレー）と，低圧ヘリウムガスを使用する米国製カイネティックメタリゼーション（Kinetic Metallization）装置：KM-CDS（低圧音速型コールドスプレー）の装置概要と適応例の紹介および最近の低圧コールドスプレーの動向について記す。
【目次】
1. はじめに
2. 低圧携帯型コールドスプレー
2.1 装置紹介
2.2 装置概要
2.3 装置構成
2.4 装置特徴
2.5 適応例
3. 低圧音速型コールドスプレー
3.1 装置紹介
3.2 装置概要
3.3 KM-CDSの特徴
3.4 KMコーティングの適応例
4. 低圧コールドスプレーの動向
5. おわりに
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コールドスプレーによる機器・構造物の損傷補修の検討
Investigation of Repairing for Damaged Devices and Structures by the Cold Spray Technique
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小川和洋（東北大学 大学院 工学研究科 附属エネルギー安全科学国際研究センター 准教授）
多くの機器・構造物においては多くの金属材料が使用されており，長期間に及ぶ過酷な使用により経年的な劣化が否めない。劣化が軽微なものに関しては溶接などによる補修が行われるケースも見受けられるが，種々の問題点を有する。そこで，これらの問題を解決可能な新しい補修技術として，コールドスプレー法による補修の可能性について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー
3. 低圧型CSによるアルミニウム材料補修の可能性検討
4. 高圧型CSによるNi基超合金補修の可能性検討
5. おわりに
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コールド&ウォームスプレーによるWC-Co被膜の形成と機械的特性
Mechanical Properties of WC-Co Coatings Prepared by Cold and Warm Spraying Methods
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北村順也（（株）フジミインコーポレーテッド 溶射材事業部 溶射材事業課 主任技師）
タングステンの消費低減への手段として，コールドおよびウォームスプレーによるWC成膜の調査が行われた。現状実用で最も一般的な高速フレーム溶射では，過熱による被膜の劣化が不可避であるが，低温プロセスにより過熱劣化のない被膜を得ることに成功した。端緒の段階で改善の余地を残しながらも，HVOFと同等以上の機械的特性を得た。
【目次】
1. はじめに
2. CS法によるWC-Co被膜の形成と被膜の機械的特性
3. WS法によるWC-Co被膜の形成と被膜の機械的特性
4. WSとCSの比較
5. おわりに
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コールドスプレー用粉末の開発と適用事例
Development and Application of Powder for Cold Spray
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仲館創（エイチ・シー・スタルク（株） 金属・セラミック粉末事業部 表面処理材料部 マネジャー）
コールドスプレーは溶射と異なり原料粉末を溶かさない技術であり，高い被膜品質を得るためには粉末の特性管理が重要になる。またガス温度の影響も大きく，工業的にはヘリウムではなく窒素ガスを使える粉末開発が大切である。ここではタンタル，ニオブを中心に，コールドスプレー用粉末の開発および適用事例を記す。
【目次】
1. はじめに
2. コールドスプレー装置と銅粉末の場合
3. タンタル，ニオブ，ニッケル粉末の場合
4. 適用事例
4.1 スパッタリングターゲット
4.2 厚膜チューブ
4.3 タングステン-銅混合粉
5. その他の粉末
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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UV硬化型油面シーリング材「コンジール」の開発
Development of UV-Curing Sealant，“Congeal”for Oily Surface
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岡田真起（ニチバン（株） 中央研究所）
無溶剤で省エネルギー，高生産性のUV硬化型シーリング材｢コンジール｣を開発した。コンジールはUV照射により短時間で硬化が完了する。被着体は金属（亜鉛鋼板，アルミニウム），特に防錆オイル処理された金属面にも高い接着性を示す。ユニークな特徴は，－40℃から120℃という広い温度範囲で十分な伸びを有するので，被着体の変形に追従するためクラックの発生を防止できる。自動車や電気部品のシーリング材として，さまざまな分野での展開が期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化前・硬化時の特性
2.1 粘度特性
2.2 硬化性
2.3 アウトガス，硬化収縮
3. UV硬化後特性
3.1 油面接着性
3.2 温度変化による引張り特性
3.3 耐湿性，防錆性
4. 保存安定性
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（10）
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自律分散型制御：生産システムの観点から
Autonomous Distributed Control System：Application to Manufacturing Systems
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杉村延広（大阪府立大学 大学院 工学研究科 機械系専攻 教授）
岩村幸治（大阪府立大学 大学院 工学研究科 機械系専攻 助教）
本稿では，人間との協調あるいは融合を考えるうえでの一つの課題として，生産システムにおける知能化生産設備の自律分散制御およびこれらの設備と作業者との融合について解説する。特に，生産における自律分散制御と作業者とのかかわりについて考える。
【目次】
1. はじめに
2. 設計・生産システムにおける課題
3. 自律分散システム
4. ホロニック生産システム（HMS）
4.1 基本的考え方
4.2 リアルタイムスケジューリングへの適用
5. 自律分散制御と作業者との融合
5.1 自律的な意思決定を行う作業者
5.2 作業者の能力と希望
5.3 作業者の有効性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
4,400円
―
【特集】 新材料“ナノダイヤモンド”の開発
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
--------------------------------------------------------------------------------
一桁ナノバッキーダイヤモンド粒子の構造と開発指針
Structure of Single-nano Buckydiamond and Hints for its Development
--------------------------------------------------------------------------------
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
苦境に悩む人工ダイヤモンド業界に，ナノダイヤモンドが最後の切札として登場した経緯，簡単な歴史，製造工程を説明。これまで凝膠体が主流で，用途も限定されていたが，2002年以来一次粒子を分散状態で取り出すことができるようになった。以後，開発は暫時停滞したが，2007年以来理論計算の助けを借りて粒子の内部構造が明らかとなり，見通しが明るくなった。今後はナノ組成物が重要となる。
【目次】
1. はじめに
2. 爆ごう法ナノダイヤモンド入門
2.1 定義
2.2 通称
2.3 製造工程
3. 爆ごう法ナノダイヤモンドの構造
4. 開発指針と見通し
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノグラフェンとナノダイヤモンド
Nanographene and Nanodiamond
--------------------------------------------------------------------------------
榎敏明（東京工業大学 大学院 理工学研究科 化学専攻 教授）
ナノグラフェンとナノダイヤモンドは，ナノ炭素系物質の一員であるが，他のメンバーと異なり端あるいは表面をもち，その幾何学形状と化学環境により多様な電子・磁気的性質を有する。この端，表面に基づく機能を用いることにより，ナノサイエンス／ナノテクノロジーの新しい材料を構築することができる。
【目次】
1. はじめに
2. ナノグラフェン
3. ナノダイヤモンド
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノダイヤモンドの医学的応用
Medical Applications of Nanodiamonds
--------------------------------------------------------------------------------
小松直樹（滋賀医科大学 医学部 生命科学講座化学 准教授）
ナノダイヤモンドは一般に，毒性が非常に低い，もしくはまったくないといわれており，生物・医療応用には適した材料といえる。そのようなことから近年，ナノダイヤモンドの生物・医療応用が注目を集めている。本稿では，ナノダイヤモンドの毒性・生体適合性についてこれまでの報告を概観したのち，ナノダイヤモンドとタンパク質やDNAなどの生体高分子との相互作用を利用した応用，イメージング素子，ドラッグキャリアとしての応用について，筆者らの研究内容も含めて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノダイヤモンドの毒性，生体適合性
3. ナノダイヤモンドと生体高分子との相互作用を利用した応用
4. イメージング素子としての応用
4.1 ナノダイヤモンド内部からの蛍光発光
4.2 ナノダイヤモンド表面からの蛍光発光
5. ドラッグキャリアとしての応用
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
親水性ナノダイヤモンドによる水潤滑
Water Lubrication with Hydrophilic Nanodiamond
--------------------------------------------------------------------------------
森誠之（岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 教授）
菅野葵（岩手大学 大学院 工学研究科 博士前期課程）
七尾英孝（岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 助教）
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
水潤滑を目的として，親水性ナノダイヤモンドを応用した。ハイドロゲルと組み合わせると，ナノダイヤモンドの潤滑効果により，低摩擦・低摩耗が得られた。潤滑性はナノダイヤモンドの表面密度に依存し，乾燥により失われる水を補給すれば，ナノダイヤモンドは安定した潤滑性を長時間維持した。ナノダイヤモンドがボールベアリングとして働いたと考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 分散性
3. ハイドロゲル基板
4. シリコン基板
5. 表面濃度
6. 耐久性
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
一桁ナノダイヤモンドによるセラミックスの潤滑
Lubrication of Ceramics with Single-nano Diamond in an Aqueous Colloid
--------------------------------------------------------------------------------
加藤照子（（独）理化学研究所 基幹研究所 大森素形材工学研究室 協力研究員）
大森整（（独）理化学研究所 基幹研究所 大森素形材工学研究室 主任研究員）
水潤滑下の潤滑特性の改善および低粘性による焼き付き限界の改善をめざして，ND水性コロイドを潤滑剤として使用し，各種セラミックスに対するND水性コロイドの潤滑特性の評価および脆性材料であるSiに対する耐焼き付き性の評価を行った事例を報告する。また，各種セラミックスの潤滑特性に及ぼすND濃度の影響について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. SiCに対するND水性コロイドの潤滑特性
2.1 試験条件
2.2 摩擦係数の経時変化
2.3 ディスクの表面粗さおよびND濃度と摩擦係数の関係
3. Si3N4に対するND水性コロイドの潤滑特性
3.1 試験条件
3.2 ND濃度と摩擦係数の関係
3.3 NDのインプロセスコーティング作用
3.4 爆ごう法NDの特徴とアブレシブ摩耗の抑制の検討
4. Siに対するND水性コロイドの耐焼き付き性
4.1 試験条件
4.2 摩擦係数の経時変化
4.3 耐焼き付き性に及ぼすND濃度の影響
4.4 耐焼き付き性向上の要因の検討
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
一桁ナノダイヤモンドを添加成分とする金属組成物
Metal Matrix Nanocomposite with Dispersed Single-nano Diamond
--------------------------------------------------------------------------------
花田幸太郎（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 難加工材成形研究グループ 主任研究員）
一桁ナノダイヤモンドの応用例として有望視されている添加材応用について紹介するとともに，これを添加した金属組成物（ナノコンポジット）について解説した。その中で，ナノコンポジット開発における技術課題や近年の研究開発動向にも触れ，用途拡大と実用化に向けた研究開発をさらに推し進めていく必要があるとした。
【目次】
1. はじめに
2. ナノ粒子添加材としての一桁ナノダイヤモンド
3. 一桁ナノダイヤモンド分散ナノコンポジット
3.1 粉末冶金法によるナノコンポジットの作製
3.2 凝集の問題
3.3 一桁ナノダイヤモンド添加による特性向上
（1） 機械的特性
（2） 固体潤滑性
（3） 熱伝導性
3.4 一桁ナノダイヤモンド単分散の可能性
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
一桁ナノダイヤモンドの生産
Production of Single-nano Diamond
--------------------------------------------------------------------------------
工藤治彦（日本化薬（株） 研究開発本部 機能化学品研究所 先端技術担当）
市場に流通するナノダイヤモンドはロシア産や中国産がメインである。日本化薬は日本国内において，ナノダイヤモンドの爆発合成から，精製，解砕，および各種分散媒への一桁ナノ分散までの一貫した生産環境を整え，工業生産を開始した。一桁ナノダイヤモンドの生産方法について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノダイヤモンドの爆発合成
3. ナノダイヤモンドの精製と解砕
4. 一桁ナノダイヤモンド分散体の製造
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
日射熱反射フレキシブルシートの開発
Solar-Heat Reflective Sheet to Reduce Cooling Loads，Enabled by Spectrally Selective Coating
--------------------------------------------------------------------------------
外岡和彦（（独）産業技術総合研究所 エレクトロニクス研究部門 主任研究員）
日射からの遮熱により熱負荷を軽減することが夏季の省エネに有効である。日射エネルギーは波長に対して連続に分布するため，効果的な日射熱反射のためには可視光透過から熱線反射への急峻な遷移が求められる。このような目的には光学多層膜の利用が最適と考えられる。光学多層膜に適当な材料を物性論的検討により選択し，可視光透過と赤外光反射を両立する多層膜をコンピューターシミュレーションにより設計した。スパッタリング法にてガラスおよびプラスチック基板に設計に沿った光学多層膜をコーティングすることにより日射熱反射フレキシブルシートとした。
【目次】
1. はじめに
2. 日射熱反射による省エネ
3. 誘電体多層膜による日射熱反射
4. 光学多層膜のための金属材料の解析
5. 日射熱反射フレキシブルシート
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（9）
--------------------------------------------------------------------------------
働き者のかわいいロボット
Hard Working and Lovely Robot
--------------------------------------------------------------------------------
川越宣和（フィグラ（株） 開発部テクノIII 執行役員；ロボット技術開発部長）
次世代サービスロボットの普及には，作業品質，作業効率の高さとともに，人に愛される要素が必要であると考える。本稿では，清掃やワックスがけなど複数の作業に対応できる自律移動型業務用清掃ロボットの機能，特徴について説明するとともに，実証実験で得られた知見など，その実用化に向けた取り組みについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 概要
3. 構成
4. ガイド不要の自律移動
5. 作業ユニット
6. 地図生成機能をもった工程設計ツール
7. 人と壁を見分ける障害物検出
8. 人が感じるロボットの知性
9. 人との共同作業
10. 今後の展開
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
有機太陽電池の市場動向
Market Trend on Organic Photovoltaic
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 特徴
2.1 色素増感太陽電池
2.2 有機薄膜太陽電池
3. 市場動向
3.1 有機太陽電池の市場
3.2 太陽電池の総出荷推移
4. 業界動向
（1） 物質・材料研究機構
（2） 産業技術総合研究所
（3） 三菱化学
（4） 住友化学
（5） 新日本石油
（6） フジクラ
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--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
--------------------------------------------------------------------------------
一桁ナノバッキーダイヤモンド粒子の構造と開発指針
Structure of Single-nano Buckydiamond and Hints for its Development
--------------------------------------------------------------------------------
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
苦境に悩む人工ダイヤモンド業界に，ナノダイヤモンドが最後の切札として登場した経緯，簡単な歴史，製造工程を説明。これまで凝膠体が主流で，用途も限定されていたが，2002年以来一次粒子を分散状態で取り出すことができるようになった。以後，開発は暫時停滞したが，2007年以来理論計算の助けを借りて粒子の内部構造が明らかとなり，見通しが明るくなった。今後はナノ組成物が重要となる。
【目次】
1. はじめに
2. 爆ごう法ナノダイヤモンド入門
2.1 定義
2.2 通称
2.3 製造工程
3. 爆ごう法ナノダイヤモンドの構造
4. 開発指針と見通し
5. おわりに
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ナノグラフェンとナノダイヤモンド
Nanographene and Nanodiamond
--------------------------------------------------------------------------------
榎敏明（東京工業大学 大学院 理工学研究科 化学専攻 教授）
ナノグラフェンとナノダイヤモンドは，ナノ炭素系物質の一員であるが，他のメンバーと異なり端あるいは表面をもち，その幾何学形状と化学環境により多様な電子・磁気的性質を有する。この端，表面に基づく機能を用いることにより，ナノサイエンス／ナノテクノロジーの新しい材料を構築することができる。
【目次】
1. はじめに
2. ナノグラフェン
3. ナノダイヤモンド
4. おわりに
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ナノダイヤモンドの医学的応用
Medical Applications of Nanodiamonds
--------------------------------------------------------------------------------
小松直樹（滋賀医科大学 医学部 生命科学講座化学 准教授）
ナノダイヤモンドは一般に，毒性が非常に低い，もしくはまったくないといわれており，生物・医療応用には適した材料といえる。そのようなことから近年，ナノダイヤモンドの生物・医療応用が注目を集めている。本稿では，ナノダイヤモンドの毒性・生体適合性についてこれまでの報告を概観したのち，ナノダイヤモンドとタンパク質やDNAなどの生体高分子との相互作用を利用した応用，イメージング素子，ドラッグキャリアとしての応用について，筆者らの研究内容も含めて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノダイヤモンドの毒性，生体適合性
3. ナノダイヤモンドと生体高分子との相互作用を利用した応用
4. イメージング素子としての応用
4.1 ナノダイヤモンド内部からの蛍光発光
4.2 ナノダイヤモンド表面からの蛍光発光
5. ドラッグキャリアとしての応用
6. おわりに
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親水性ナノダイヤモンドによる水潤滑
Water Lubrication with Hydrophilic Nanodiamond
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森誠之（岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 教授）
菅野葵（岩手大学 大学院 工学研究科 博士前期課程）
七尾英孝（岩手大学 工学部 応用化学・生命工学科 助教）
大澤映二（（株）ナノ炭素研究所 取締役社長）
水潤滑を目的として，親水性ナノダイヤモンドを応用した。ハイドロゲルと組み合わせると，ナノダイヤモンドの潤滑効果により，低摩擦・低摩耗が得られた。潤滑性はナノダイヤモンドの表面密度に依存し，乾燥により失われる水を補給すれば，ナノダイヤモンドは安定した潤滑性を長時間維持した。ナノダイヤモンドがボールベアリングとして働いたと考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 分散性
3. ハイドロゲル基板
4. シリコン基板
5. 表面濃度
6. 耐久性
7. おわりに
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一桁ナノダイヤモンドによるセラミックスの潤滑
Lubrication of Ceramics with Single-nano Diamond in an Aqueous Colloid
--------------------------------------------------------------------------------
加藤照子（（独）理化学研究所 基幹研究所 大森素形材工学研究室 協力研究員）
大森整（（独）理化学研究所 基幹研究所 大森素形材工学研究室 主任研究員）
水潤滑下の潤滑特性の改善および低粘性による焼き付き限界の改善をめざして，ND水性コロイドを潤滑剤として使用し，各種セラミックスに対するND水性コロイドの潤滑特性の評価および脆性材料であるSiに対する耐焼き付き性の評価を行った事例を報告する。また，各種セラミックスの潤滑特性に及ぼすND濃度の影響について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. SiCに対するND水性コロイドの潤滑特性
2.1 試験条件
2.2 摩擦係数の経時変化
2.3 ディスクの表面粗さおよびND濃度と摩擦係数の関係
3. Si3N4に対するND水性コロイドの潤滑特性
3.1 試験条件
3.2 ND濃度と摩擦係数の関係
3.3 NDのインプロセスコーティング作用
3.4 爆ごう法NDの特徴とアブレシブ摩耗の抑制の検討
4. Siに対するND水性コロイドの耐焼き付き性
4.1 試験条件
4.2 摩擦係数の経時変化
4.3 耐焼き付き性に及ぼすND濃度の影響
4.4 耐焼き付き性向上の要因の検討
5. おわりに
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一桁ナノダイヤモンドを添加成分とする金属組成物
Metal Matrix Nanocomposite with Dispersed Single-nano Diamond
--------------------------------------------------------------------------------
花田幸太郎（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 難加工材成形研究グループ 主任研究員）
一桁ナノダイヤモンドの応用例として有望視されている添加材応用について紹介するとともに，これを添加した金属組成物（ナノコンポジット）について解説した。その中で，ナノコンポジット開発における技術課題や近年の研究開発動向にも触れ，用途拡大と実用化に向けた研究開発をさらに推し進めていく必要があるとした。
【目次】
1. はじめに
2. ナノ粒子添加材としての一桁ナノダイヤモンド
3. 一桁ナノダイヤモンド分散ナノコンポジット
3.1 粉末冶金法によるナノコンポジットの作製
3.2 凝集の問題
3.3 一桁ナノダイヤモンド添加による特性向上
（1） 機械的特性
（2） 固体潤滑性
（3） 熱伝導性
3.4 一桁ナノダイヤモンド単分散の可能性
4. おわりに
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一桁ナノダイヤモンドの生産
Production of Single-nano Diamond
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工藤治彦（日本化薬（株） 研究開発本部 機能化学品研究所 先端技術担当）
市場に流通するナノダイヤモンドはロシア産や中国産がメインである。日本化薬は日本国内において，ナノダイヤモンドの爆発合成から，精製，解砕，および各種分散媒への一桁ナノ分散までの一貫した生産環境を整え，工業生産を開始した。一桁ナノダイヤモンドの生産方法について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノダイヤモンドの爆発合成
3. ナノダイヤモンドの精製と解砕
4. 一桁ナノダイヤモンド分散体の製造
5. おわりに
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Material Report
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R&D
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日射熱反射フレキシブルシートの開発
Solar-Heat Reflective Sheet to Reduce Cooling Loads，Enabled by Spectrally Selective Coating
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外岡和彦（（独）産業技術総合研究所 エレクトロニクス研究部門 主任研究員）
日射からの遮熱により熱負荷を軽減することが夏季の省エネに有効である。日射エネルギーは波長に対して連続に分布するため，効果的な日射熱反射のためには可視光透過から熱線反射への急峻な遷移が求められる。このような目的には光学多層膜の利用が最適と考えられる。光学多層膜に適当な材料を物性論的検討により選択し，可視光透過と赤外光反射を両立する多層膜をコンピューターシミュレーションにより設計した。スパッタリング法にてガラスおよびプラスチック基板に設計に沿った光学多層膜をコーティングすることにより日射熱反射フレキシブルシートとした。
【目次】
1. はじめに
2. 日射熱反射による省エネ
3. 誘電体多層膜による日射熱反射
4. 光学多層膜のための金属材料の解析
5. 日射熱反射フレキシブルシート
6. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（9）
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働き者のかわいいロボット
Hard Working and Lovely Robot
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川越宣和（フィグラ（株） 開発部テクノIII 執行役員；ロボット技術開発部長）
次世代サービスロボットの普及には，作業品質，作業効率の高さとともに，人に愛される要素が必要であると考える。本稿では，清掃やワックスがけなど複数の作業に対応できる自律移動型業務用清掃ロボットの機能，特徴について説明するとともに，実証実験で得られた知見など，その実用化に向けた取り組みについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 概要
3. 構成
4. ガイド不要の自律移動
5. 作業ユニット
6. 地図生成機能をもった工程設計ツール
7. 人と壁を見分ける障害物検出
8. 人が感じるロボットの知性
9. 人との共同作業
10. 今後の展開
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Market data
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有機太陽電池の市場動向
Market Trend on Organic Photovoltaic
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【目次】
1. 概要
2. 特徴
2.1 色素増感太陽電池
2.2 有機薄膜太陽電池
3. 市場動向
3.1 有機太陽電池の市場
3.2 太陽電池の総出荷推移
4. 業界動向
（1） 物質・材料研究機構
（2） 産業技術総合研究所
（3） 三菱化学
（4） 住友化学
（5） 新日本石油
（6） フジクラ
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4,400円
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ナノ観察・ナノ操作による新機能開拓
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特集にあたって
Introduction
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糸﨑秀夫（大阪大学大学院 基礎工学研究科 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
有機分子を固体表面に並べて作る幾何学模様
Geometric Patterns created by Aligning Organic Molecules on Surface
--------------------------------------------------------------------------------
戸部義人（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 教授）
田原一邦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 助教）
最近，分子の自己集合を利用したボトムアップアプローチにより，固体表面に2次元ナノ構造を形成する研究に興味が集まっている。ここで2次元ナノ構造の形成に用いられる部品は，多様な化学的性質を付与され，しかも自己組織化がプログラムされた有機分子である。本稿では，有機分子による2次元ナノ構造の形成と機能に関する基礎と，最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究背景
2.1 表面における単分子膜
2.2 固液界面における2次元分子ネットワークの構造を決定する4つの相互作用
2.3 分子-基板間相互作用
2.4 分子間相互作用
2.5 溶媒の役割
2.6 溶質濃度の与える分子ネットワークへの影響
3. 最近の研究動向
3.1 単一成分から多成分へ
3.2 異なる成分分子間の相互作用を利用した多成分ネットワークの形成
3.3 多孔性ネットワークによる異分子の共吸着
3.4 3成分以上の配列制御
3.5 化学反応の誘起による分子間連結
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
分子を用いたスピントロニクス素子
Spintronics Devices based on Organic Materials
--------------------------------------------------------------------------------
多田博一（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 教授）
La0.67Sr0.33MnO3膜を，電子ビームリソグラフィーによってギャップ間隔200nm程度の電極に加工し，ペンタセンなどの有機材料を蒸着して，極低温下で電気抵抗の磁場依存性を計測した。明確なスピンバルブ特性が確認され，その磁気抵抗比は，薄膜の結晶性，バイアス電圧，測定雰囲気の影響を受けることがわかった。
【目次】
1. はじめに
2. 素子の作製と計測方法
3. スピンバルブ特性
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
分子が感じる力の空間マッピング
Mapping of Chemical Interactions Sensed by Single Molecular Probe
--------------------------------------------------------------------------------
福井賢一（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 教授）
近年，ごく微弱な力の計測技術の進歩に伴い，1個の分子を原子間力顕微鏡（AFM）の“探針”として用いた力計測の可能性が開けてきた。本稿では，外部からの光によって変形することで先端の化学官能基を入れ替えられる三脚型探針分子を使って，1分子が感じる力の分子スケールでのマッピングをめざす研究の現状を紹介したい。
【目次】
1. はじめに
2. これまでの化学修飾探針を使った試み
3. 高分解能観察を可能とする機能性分子探針に求められる設計指針
4. 三脚型探針分子1のAu表面への固定化と光による可逆的な変形
5. 水素結合検出用分子探針による表面水酸基との水素結合力の抽出計測
6. まとめと今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
力学的原子操作による原子埋め込み文字の室温組み立て
Embedded Atom Letters build by Mechanical Atom Manipulation at Room Temperature
--------------------------------------------------------------------------------
森田清三（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授）
杉本宜昭（大阪大学 大学院 工学研究科 グローバル若手研究者研究拠点 特任講師）
阿部真之（大阪大学 大学院 工学研究科 原子分子イオン制御理工学センター 准教授）
個々の原子を見て原子操作して小さな物質を作るファインマン教授の夢の紹介から，混在した異種原子を室温で交換する交換型「水平」原子操作と探針先端原子と異種の試料表面原子を室温で交換する交換型「垂直」原子操作の紹介と，交換型原子操作を用いて異種の原子を埋め込んで原子文字を描く原子埋め込み文字の室温組み立ての紹介を行う。
【目次】
1. ファインマン教授の夢：究極のナノテクノロジー・ナノサイエンス
2. 個々の原子を見る夢と原子操作・組み立ての夢
3. われわれの夢：力学的原子識別・操作による多元素ナノ構造体組み立て
4. 異種原子交換型「水平」原子操作による原子埋め込み文字“Sn”組み立て
5. 単原子ペンを用いた交換型「垂直」原子操作による原子埋め込み文字“Si”組み立て
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
固液界面での動的平衡に基づく分子配列制御と観察
In situ STM Observation of Molecular Dynamics at Solid-Liquid Interfaces
--------------------------------------------------------------------------------
國武雅司（熊本大学 大学院 自然科学研究科 複合ナノ創成科学講座 教授；JST-CREST）
電気化学STMを用いた電解質水溶液中での単結晶金属表面への有機分子の吸着・配列制御とその観察について紹介する。表面拡散や吸脱着平衡が保たれた動的な平衡吸着系を設定することで，電位で可逆に相互作用バランスを制御しながら，分子の自己組織化を表面で促すことが可能となる。
【目次】
1. はじめに
2. 電気化学STMによる固液界面での有機分子の観察
3. 吸着自己組織化による2次元分子パターン生成
4. 電位制御を利用した吸着自己組織化の誘起
5. 秩序-秩序表面相転移の観察と制御
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノ構造の電気伝導直接測定
Direct Electric Measurement of Nanostructures
--------------------------------------------------------------------------------
田中啓文（大阪大学 大学院 理学研究科 化学専攻 助教）
小川琢治（大阪大学 大学院 理学研究科 化学専攻 教授）
ナノ構造の電気伝導度を測定する手法は非常に限定されている。特にサイズが10nmを下回る物質の単独測定には多くの困難さが伴う。本稿ではそれらの困難を克服するためにわれわれが独自に用いる2つの手法――分子定規法によるナノギャップ電極作製法と点接触電流イメージング（PCI-）AFM法――を紹介する。前者では金ナノ粒子のクーロンブロッケード現象の測定に成功し，後者ではさまざまなナノ粒子が吸着したSWCNTの電気伝導特性に成功した。それぞれナノ構造の電気伝導直接計測に有効な手法である。
【目次】
1. はじめに
2. 「分子定規法」を用いたナノギャップ電極作製
2.1 分子定規法の概要
2.2 分子定規法により作製したナノギャップ電極を利用した金ナノ粒子測定
2.3 分子定規法まとめ
3. PCI-AFM法
3.1 PCI-AFM法の概要
3.2 SWCNTで配線した平面分子ナノデバイスの電気特性評価
3.3 金属SWCNTへの金属ナノ粒子の吸着による金属半導体転移
3.4 PCI-AFM法まとめ
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
オゾン処理による塩化ビニルの選択的表面改質と分離への応用
Selective Ozonation of Polyvinyl Chloride and its Separation from Plastic Mixture
--------------------------------------------------------------------------------
奥田哲士（広島大学 環境安全センター 助教）
西嶋渉（広島大学 環境安全センター 教授）
岡田光正（広島大学 大学院 工学研究科 教授）
オゾンによるポリ塩化ビニル（PVC）の選択的親水化と，親水性-疎水性の差を利用して分離を行う浮遊選別技術を組み合わせることで，比重の近い混合プラスチックからPVCのみを選択的に分離する技術を開発した。これまでに，オゾンとPVCの反応はPVC骨格の塩素原子が酸素原子に置き換わる反応であり，その結果としてPVC表面の親水化が進行することを明らかにしている。
【目次】
1. はじめに
2. PVCの選択的表面改質と浮遊選別による分離の原理
3. PVCの選択的な親水化
4. 親水化のメカニズム
5. 浮遊選別との組み合わせによるPVCの分離
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
光を用いた微小気泡操作技術の可能性
Optical Methodology for Non-contact Microbubble Manipulation
--------------------------------------------------------------------------------
元祐昌廣（東京理科大学 工学部第一部 機械工学科 助教）
本阿弥眞治（東京理科大学 工学部第一部 機械工学科 教授）
近年，微小流路構造を有するマイクロ流体チップが多方面で注目されている。小型・高効率・微量試料などの長所を有する一方，実に多くの場面で疎まれる存在でもある。筆者らは，光を用いて微小流路内部の小さな気泡を外部から操作する技術を開発している。ここでは，さまざまな応用が期待できるその技術の概要と可能性について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロ流体デバイスと微小気泡
3. 微小気泡の制御―光熱誘起マランゴニ対流を用いた気泡操作
4. 壁面上の微小気泡の操作
5. 微小気泡の液中でのトラップ（捕捉）
6. 光走査による気泡マニピュレーション
7. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（8）
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バイオロボティクスと燃料電池
Bio-robotics and Fuel Cells
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脇坂知行（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授）
高田洋吾（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 講師）
ヒューマノイドロボットをはじめ，さまざまな移動型ロボットの長時間駆動を可能にするには，エネルギー効率の高い生物の運動方式に学び，省エネルギー化を図る必要がある。また，それらの電源として，エネルギー密度の高い燃料電池の実用化が期待されている。本稿では，筆者らが開発した小型・超軽量の自立型固体高分子燃料電池「Power Tube」および酵母を用いたバイオ燃料電池と，それらのロボットへの適用例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 固体高分子型燃料電池
2.1 発電原理と構造
2.2 MEAの作製方法
2.3 Power Tubeの構造・性能
3. 魚ロボットへのPower Tubeの適用
3.1 水素発生器付きPower Tubeを電力源とする魚ロボット
3.2 メタノールを用いたPower Tubeを電力源とする小型魚ロボット
4. バイオ燃料電池の適用
5. アクアロボットの遊泳能力の向上
5.1 魚の推進メカニズムの解明
5.2 魚ロボットの遊泳の準最適化
5.3 人型スイミングロボットの遊泳の準最適化
6. おわりに
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Market data
--------------------------------------------------------------------------------
薄膜蒸着（CVD，PVD）の市場動向
Market Trend on Thin Film Deposition（CVD，PVD）
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【目次】
1. 概要
（1） CVD
（2） PVD
2. 需要
2.1 CVDの用途
2.2 PVDの用途
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） アルバック
（2） キヤノンアネルバ
（3） 米アプライドマテリアルズ社
（4） IHI
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特集にあたって
Introduction
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糸﨑秀夫（大阪大学大学院 基礎工学研究科 教授）
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有機分子を固体表面に並べて作る幾何学模様
Geometric Patterns created by Aligning Organic Molecules on Surface
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戸部義人（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 教授）
田原一邦（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 助教）
最近，分子の自己集合を利用したボトムアップアプローチにより，固体表面に2次元ナノ構造を形成する研究に興味が集まっている。ここで2次元ナノ構造の形成に用いられる部品は，多様な化学的性質を付与され，しかも自己組織化がプログラムされた有機分子である。本稿では，有機分子による2次元ナノ構造の形成と機能に関する基礎と，最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究背景
2.1 表面における単分子膜
2.2 固液界面における2次元分子ネットワークの構造を決定する4つの相互作用
2.3 分子-基板間相互作用
2.4 分子間相互作用
2.5 溶媒の役割
2.6 溶質濃度の与える分子ネットワークへの影響
3. 最近の研究動向
3.1 単一成分から多成分へ
3.2 異なる成分分子間の相互作用を利用した多成分ネットワークの形成
3.3 多孔性ネットワークによる異分子の共吸着
3.4 3成分以上の配列制御
3.5 化学反応の誘起による分子間連結
4. おわりに
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分子を用いたスピントロニクス素子
Spintronics Devices based on Organic Materials
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多田博一（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 教授）
La0.67Sr0.33MnO3膜を，電子ビームリソグラフィーによってギャップ間隔200nm程度の電極に加工し，ペンタセンなどの有機材料を蒸着して，極低温下で電気抵抗の磁場依存性を計測した。明確なスピンバルブ特性が確認され，その磁気抵抗比は，薄膜の結晶性，バイアス電圧，測定雰囲気の影響を受けることがわかった。
【目次】
1. はじめに
2. 素子の作製と計測方法
3. スピンバルブ特性
4. おわりに
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分子が感じる力の空間マッピング
Mapping of Chemical Interactions Sensed by Single Molecular Probe
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福井賢一（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 教授）
近年，ごく微弱な力の計測技術の進歩に伴い，1個の分子を原子間力顕微鏡（AFM）の“探針”として用いた力計測の可能性が開けてきた。本稿では，外部からの光によって変形することで先端の化学官能基を入れ替えられる三脚型探針分子を使って，1分子が感じる力の分子スケールでのマッピングをめざす研究の現状を紹介したい。
【目次】
1. はじめに
2. これまでの化学修飾探針を使った試み
3. 高分解能観察を可能とする機能性分子探針に求められる設計指針
4. 三脚型探針分子1のAu表面への固定化と光による可逆的な変形
5. 水素結合検出用分子探針による表面水酸基との水素結合力の抽出計測
6. まとめと今後の展望
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力学的原子操作による原子埋め込み文字の室温組み立て
Embedded Atom Letters build by Mechanical Atom Manipulation at Room Temperature
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森田清三（大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授）
杉本宜昭（大阪大学 大学院 工学研究科 グローバル若手研究者研究拠点 特任講師）
阿部真之（大阪大学 大学院 工学研究科 原子分子イオン制御理工学センター 准教授）
個々の原子を見て原子操作して小さな物質を作るファインマン教授の夢の紹介から，混在した異種原子を室温で交換する交換型「水平」原子操作と探針先端原子と異種の試料表面原子を室温で交換する交換型「垂直」原子操作の紹介と，交換型原子操作を用いて異種の原子を埋め込んで原子文字を描く原子埋め込み文字の室温組み立ての紹介を行う。
【目次】
1. ファインマン教授の夢：究極のナノテクノロジー・ナノサイエンス
2. 個々の原子を見る夢と原子操作・組み立ての夢
3. われわれの夢：力学的原子識別・操作による多元素ナノ構造体組み立て
4. 異種原子交換型「水平」原子操作による原子埋め込み文字“Sn”組み立て
5. 単原子ペンを用いた交換型「垂直」原子操作による原子埋め込み文字“Si”組み立て
6. おわりに
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固液界面での動的平衡に基づく分子配列制御と観察
In situ STM Observation of Molecular Dynamics at Solid-Liquid Interfaces
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國武雅司（熊本大学 大学院 自然科学研究科 複合ナノ創成科学講座 教授；JST-CREST）
電気化学STMを用いた電解質水溶液中での単結晶金属表面への有機分子の吸着・配列制御とその観察について紹介する。表面拡散や吸脱着平衡が保たれた動的な平衡吸着系を設定することで，電位で可逆に相互作用バランスを制御しながら，分子の自己組織化を表面で促すことが可能となる。
【目次】
1. はじめに
2. 電気化学STMによる固液界面での有機分子の観察
3. 吸着自己組織化による2次元分子パターン生成
4. 電位制御を利用した吸着自己組織化の誘起
5. 秩序-秩序表面相転移の観察と制御
6. おわりに
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ナノ構造の電気伝導直接測定
Direct Electric Measurement of Nanostructures
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田中啓文（大阪大学 大学院 理学研究科 化学専攻 助教）
小川琢治（大阪大学 大学院 理学研究科 化学専攻 教授）
ナノ構造の電気伝導度を測定する手法は非常に限定されている。特にサイズが10nmを下回る物質の単独測定には多くの困難さが伴う。本稿ではそれらの困難を克服するためにわれわれが独自に用いる2つの手法――分子定規法によるナノギャップ電極作製法と点接触電流イメージング（PCI-）AFM法――を紹介する。前者では金ナノ粒子のクーロンブロッケード現象の測定に成功し，後者ではさまざまなナノ粒子が吸着したSWCNTの電気伝導特性に成功した。それぞれナノ構造の電気伝導直接計測に有効な手法である。
【目次】
1. はじめに
2. 「分子定規法」を用いたナノギャップ電極作製
2.1 分子定規法の概要
2.2 分子定規法により作製したナノギャップ電極を利用した金ナノ粒子測定
2.3 分子定規法まとめ
3. PCI-AFM法
3.1 PCI-AFM法の概要
3.2 SWCNTで配線した平面分子ナノデバイスの電気特性評価
3.3 金属SWCNTへの金属ナノ粒子の吸着による金属半導体転移
3.4 PCI-AFM法まとめ
4. おわりに
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Material Report
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R&D
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オゾン処理による塩化ビニルの選択的表面改質と分離への応用
Selective Ozonation of Polyvinyl Chloride and its Separation from Plastic Mixture
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奥田哲士（広島大学 環境安全センター 助教）
西嶋渉（広島大学 環境安全センター 教授）
岡田光正（広島大学 大学院 工学研究科 教授）
オゾンによるポリ塩化ビニル（PVC）の選択的親水化と，親水性-疎水性の差を利用して分離を行う浮遊選別技術を組み合わせることで，比重の近い混合プラスチックからPVCのみを選択的に分離する技術を開発した。これまでに，オゾンとPVCの反応はPVC骨格の塩素原子が酸素原子に置き換わる反応であり，その結果としてPVC表面の親水化が進行することを明らかにしている。
【目次】
1. はじめに
2. PVCの選択的表面改質と浮遊選別による分離の原理
3. PVCの選択的な親水化
4. 親水化のメカニズム
5. 浮遊選別との組み合わせによるPVCの分離
6. おわりに
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光を用いた微小気泡操作技術の可能性
Optical Methodology for Non-contact Microbubble Manipulation
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元祐昌廣（東京理科大学 工学部第一部 機械工学科 助教）
本阿弥眞治（東京理科大学 工学部第一部 機械工学科 教授）
近年，微小流路構造を有するマイクロ流体チップが多方面で注目されている。小型・高効率・微量試料などの長所を有する一方，実に多くの場面で疎まれる存在でもある。筆者らは，光を用いて微小流路内部の小さな気泡を外部から操作する技術を開発している。ここでは，さまざまな応用が期待できるその技術の概要と可能性について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロ流体デバイスと微小気泡
3. 微小気泡の制御―光熱誘起マランゴニ対流を用いた気泡操作
4. 壁面上の微小気泡の操作
5. 微小気泡の液中でのトラップ（捕捉）
6. 光走査による気泡マニピュレーション
7. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（8）
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バイオロボティクスと燃料電池
Bio-robotics and Fuel Cells
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脇坂知行（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授）
高田洋吾（大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 講師）
ヒューマノイドロボットをはじめ，さまざまな移動型ロボットの長時間駆動を可能にするには，エネルギー効率の高い生物の運動方式に学び，省エネルギー化を図る必要がある。また，それらの電源として，エネルギー密度の高い燃料電池の実用化が期待されている。本稿では，筆者らが開発した小型・超軽量の自立型固体高分子燃料電池「Power Tube」および酵母を用いたバイオ燃料電池と，それらのロボットへの適用例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 固体高分子型燃料電池
2.1 発電原理と構造
2.2 MEAの作製方法
2.3 Power Tubeの構造・性能
3. 魚ロボットへのPower Tubeの適用
3.1 水素発生器付きPower Tubeを電力源とする魚ロボット
3.2 メタノールを用いたPower Tubeを電力源とする小型魚ロボット
4. バイオ燃料電池の適用
5. アクアロボットの遊泳能力の向上
5.1 魚の推進メカニズムの解明
5.2 魚ロボットの遊泳の準最適化
5.3 人型スイミングロボットの遊泳の準最適化
6. おわりに
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Market data
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薄膜蒸着（CVD，PVD）の市場動向
Market Trend on Thin Film Deposition（CVD，PVD）
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【目次】
1. 概要
（1） CVD
（2） PVD
2. 需要
2.1 CVDの用途
2.2 PVDの用途
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） アルバック
（2） キヤノンアネルバ
（3） 米アプライドマテリアルズ社
（4） IHI
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4,400円
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【特集】 光・レーザーによるものづくり―機能材料をよみがえらせるフェムト秒レーザー3次元加工技術―
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特集にあたって
Introduction
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平尾一之（京都大学 大学院 工学研究科 教授）
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ホログラムによる高速・高精度3次元レーザー加工
3-D Micromachining Inside of a Glass by a Hologram and Femtosecond Laser at High-speed and High-precision
--------------------------------------------------------------------------------
田中修平（（社）ニューガラスフォーラム ナノガラス研究本部 つくば研究室 室長）
フェムト秒レーザーによる3次元加工で，ガラス内部に各種デバイスが作製されてきた。これらの加工では，実用化に耐える低コストでの作製手法が未確立であり，デバイスの性能向上に必要な加工精度の問題もあり，広く世の中に普及するには至っていなかった。これらの問題を同時に解決するためのガラス・ホログラムによる3次元加工手法，およびアクティブ素子の実現と高屈折率差の実現方法について記す。
【目次】
1. はじめに
2. フェムト秒レーザーとは
3. フェムト秒レーザー加工
3.1 3次元逐次加工（従来の加工法）
3.1.1 加工法：フェムト秒レーザーの逐次照射による3次元加工
3.1.2 逐次照射によるデバイスの試作例
3.1.3 逐次加工の課題：逐次照射による3次元造形の問題点
（1） 加工精度（光軸方向の伸びとつなぎ精度）
（2） 加工時間
3.2 3次元一括加工（ホログラム加工）
3.2.1 ガラス・ホログラムによる加工法（一括加工システム）
3.2.2 ガラス・ホログラムによる高精度3次元加工
3.2.3 ガラス・ホログラムによる高速度3次元造形
3.2.4 ガラス・ホログラムによる3次元デバイスの作製例
4. ガラス・ホログラムによるデバイス加工技術の実用化に向けての考察
4.1 フェムト秒レーザー加工用材料（ガラスを主に）
4.1.1 溶融ガラス
4.1.2 特殊溶融ガラス
4.1.3 人工ガラス
4.2 フェムト秒レーザーの高出力化動向
4.3 ホログラムの耐光性および画素数
4.4 製造コストについて
4.5 主な応用分野
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フェムト秒レーザープロセッシングの特徴と可能性
Characteristics and Possibility of the Femtosecond Laser Processing
--------------------------------------------------------------------------------
三浦清貴（京都大学 大学院 工学研究科 准教授）
フェムト秒レーザーは，集光することで非常に高い電場強度を容易に得ることができ，レーザーの波長に対して透明な材料内部を3次元的に局所構造改質することが可能である。本稿では，フェムト秒レーザーパルスとガラス材料との相互作用の結果として生じる誘起構造の形成メカニズムやそれらの光デバイスへの応用について触れることで，フェムト秒レーザープロセッシングの特徴とその可能性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フェムト秒レーザー集光照射の特徴
3. 高密度化による高屈折率化
4. 元素移動による屈折率変化
5. ガラス内部からのSi構造体やナノ微粒子の析出
6. 材料内部への誘起構造一括形成
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
空間光変調器によるレーザー光波面制御
A Spatial Light Modulator and its Application to Optical Wavefront Control
--------------------------------------------------------------------------------
伊藤晴康（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 専任部員）
大林寧（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 専任部員）
原勉（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 研究所長代理）
近年，レーザー加工，顕微鏡，光ピンセット，光メモリーなどの分野において，光波の位相を2次元的に制御するための空間光変調器の必要性が高まりつつある。本稿では，われわれが開発したLCOS型空間光変調器の詳細と，そのレーザー光波面制御，特にフェムト秒レーザー加工への応用に関して紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 空間光変調器とは
3. 浜松ホトニクスにおける空間光変調器の開発
4. LCOS型空間光変調器の開発
5. 光波面制御モジュールの開発
6. LCOS-SLMによる光波面制御技術の開発
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フェムト秒レーザーを利用したナノマテリアル形成
Nanomaterial Fabrication using Femtosecond Laser Pulse
--------------------------------------------------------------------------------
下間靖彦（京都大学 産官学連携センター 産学官連携准教授）
溶液プロセスにフェムト秒レーザーの集光照射を応用することによって，金属CuナノワイヤやZnOナノロッドなどのナノマテリアル合成に成功した。レーザー照射条件や溶媒の諸条件により，形成されるナノマテリアルの形態制御が可能であることを見いだし，トップダウンとボトムアップを融合した新規ナノマテリアル合成プロセスを提案した。
【目次】
1. はじめに
2. 金属Cuナノワイヤの作製
3. 金属Cuナノワイヤの形成メカニズム
4. ZnOナノ粒子の合成
5. ZnOナノ粒子の形成メカニズム
--------------------------------------------------------------------------------
レーザー加工の現状
Trend about Laser Processing Technology
--------------------------------------------------------------------------------
兼平真悟（京都大学 産官学連携センター 産学官連携助教）
現在進められている微細加工技術に関する展望と，レーザー加工プロセスの特徴について紹介する。また，フェムト秒レーザーを使用した透明材料のナノ加工に関する，最近の研究成果についてもあわせて報告する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノテクノロジーの重要性
3. レーザー加工
4. フェムト秒レーザー加工
5. 3次元加工例
5.1 ナノボイド周期構造体
5.2 クロス型転位パターン
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
超高速時間分解観測装置の開発とフェムト秒レーザー加工の観測
Ultrafast Observation of Femtosecond Laser Processing
--------------------------------------------------------------------------------
坂倉政明（京都大学 産官学連携センター NEDO光集積ラボラトリー 産学官連携助教）
フェムト秒レーザー集光照射によるガラス内部での構造変化の初期過程の観測のために開発した超高速時間分解観測装置の原理について解説し，それによる観測結果を紹介する。観測の結果，非常に短い時間での光励起によって急激に照射領域が温度上昇し，それに伴って発生した局所的な熱応力によって圧力波が発生することが明らかになった。観測された圧力波から推測されるフェムト秒レーザー照射による構造変化のメカニズムやフェムト秒レーザー加工の特徴についても解説する。
【目次】
1. はじめに
1.1 フェムト秒レーザー加工について
1.2 なぜ時間分解観測が必要か?
2. 測定原理
2.1 時間分解観測の方法
2.2 過渡レンズ法の原理
3. 実験装置
4. 観測結果
4.1 時間分解観測結果と解析
4.2 レーザー誘起圧力波からわかること
4.3 ダイナミクスと構造変化の違い
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フェムト秒レーザーの技術動向と関連市場
Technology Trend and Market of Femtosecond Laser
--------------------------------------------------------------------------------
シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 関連プロジェクト
3.1 3次元光デバイス高効率製造技術プロジェクト
3.2 フェムト秒テクノロジープロジェクト
4. 企業動向
（1） アイシン精機
（2） シーシーエス
（3） メガオプト
（4） 古河電気工業
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Material Report
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R&D
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大気圧マルチガス高純度プラズマ源の開発と応用
Development of High-purity Atmospheric Multi-gas Plasma Source and its Application
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宮原秀一（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 創造エネルギー専攻 特別研究員）
沖野晃俊（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 創造エネルギー専攻 准教授）
CVDやエッチングをはじめとしたプラズマ気相反応は半導体産業などに広く使用され，現代のIT社会に不可欠な技術となっている。従来，こうしたプラズマ源のほとんどは減圧下で生成されていたが，ここ数年，大気圧プラズマが注目を集めている。しかし，大気圧下ではプラズマ化できるガス種に制限があった。筆者らは，さまざまなガスをプラズマガスとしてプラズマを生成できる，マルチガス高純度プラズマ源を開発したので報告する。
【目次】
1. はじめに
2. 大気圧プラズマの生成法
3. マルチガス誘導結合プラズマ源
3.1 アルゴン誘導結合プラズマトーチ
3.2 マルチガスプラズマトーチ
3.3 マルチガスプラズマの基本特性
3.4 液体原料直接導入誘導結合プラズマ
4. マルチガスプラズマ源の応用例
4.1 酸素プラズマおよび酸素混合アルゴンプラズマによるレジスト剥離
4.2 水素混合ヘリウムプラズマによるレジスト剥離
5. 大気圧マルチガスマイクロプラズマ
6. おわりに
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高分子ゲートバッファー層による有機薄膜トランジスタの特性制御
Control of Device Characteristics in Organic Thin-Film Transistors with Polymer Gate Buffer Layers
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野田啓（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教）
谷田真司（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 修士課程）
有機半導体を活性層としたOTFTにおいては，pチャネル型と比較してnチャネル型の性能が著しく劣っており，その性能向上が急務となっている。本研究ではSiO2ゲート絶縁膜と有機半導体層の界面にPMMA極薄膜をバッファー層として導入することで，nチャネルOTFTの移動度の増加や大気下安定動作の実現，ならびにpチャネルおよびnチャネル動作が同一の素子で発現する両極性駆動を確認した。一連の結果から，高分子ゲートバッファー層がOTFTの電子輸送特性の改善に寄与する効果について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景
3. 実験方法
3.1 極薄高分子ゲートバッファー層の作製
3.2 有機半導体による薄膜トランジスタの作製
3.3 作製したOTFTの構造および電気的特性評価
4. 実験結果と考察
4.1 NTCDA薄膜トランジスタ
4.2 ペンタセン薄膜トランジスタ
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（7）
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二足歩行ロボットの構造と設計
Construction and Design of Bipedal Robot
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高橋智隆（ロボ・ガレージ ロボットクリエイター）
ほんの10年前まで，ロボットが歩く，ということはとてつもなく困難なことであった。それが今や当たり前のように歩き，走るロボットも登場している。何がロボットを急激に進化させたのか。ロボットのハードウェアの構造を中心に検証してみたい。
【目次】
1. なぜ歩けるようになったのか
2. 実験器具からの脱却
3. ロボットとデザイン
4. ハードウェア
5. 外装
6. おわりに
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特集にあたって
Introduction
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平尾一之（京都大学 大学院 工学研究科 教授）
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ホログラムによる高速・高精度3次元レーザー加工
3-D Micromachining Inside of a Glass by a Hologram and Femtosecond Laser at High-speed and High-precision
--------------------------------------------------------------------------------
田中修平（（社）ニューガラスフォーラム ナノガラス研究本部 つくば研究室 室長）
フェムト秒レーザーによる3次元加工で，ガラス内部に各種デバイスが作製されてきた。これらの加工では，実用化に耐える低コストでの作製手法が未確立であり，デバイスの性能向上に必要な加工精度の問題もあり，広く世の中に普及するには至っていなかった。これらの問題を同時に解決するためのガラス・ホログラムによる3次元加工手法，およびアクティブ素子の実現と高屈折率差の実現方法について記す。
【目次】
1. はじめに
2. フェムト秒レーザーとは
3. フェムト秒レーザー加工
3.1 3次元逐次加工（従来の加工法）
3.1.1 加工法：フェムト秒レーザーの逐次照射による3次元加工
3.1.2 逐次照射によるデバイスの試作例
3.1.3 逐次加工の課題：逐次照射による3次元造形の問題点
（1） 加工精度（光軸方向の伸びとつなぎ精度）
（2） 加工時間
3.2 3次元一括加工（ホログラム加工）
3.2.1 ガラス・ホログラムによる加工法（一括加工システム）
3.2.2 ガラス・ホログラムによる高精度3次元加工
3.2.3 ガラス・ホログラムによる高速度3次元造形
3.2.4 ガラス・ホログラムによる3次元デバイスの作製例
4. ガラス・ホログラムによるデバイス加工技術の実用化に向けての考察
4.1 フェムト秒レーザー加工用材料（ガラスを主に）
4.1.1 溶融ガラス
4.1.2 特殊溶融ガラス
4.1.3 人工ガラス
4.2 フェムト秒レーザーの高出力化動向
4.3 ホログラムの耐光性および画素数
4.4 製造コストについて
4.5 主な応用分野
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フェムト秒レーザープロセッシングの特徴と可能性
Characteristics and Possibility of the Femtosecond Laser Processing
--------------------------------------------------------------------------------
三浦清貴（京都大学 大学院 工学研究科 准教授）
フェムト秒レーザーは，集光することで非常に高い電場強度を容易に得ることができ，レーザーの波長に対して透明な材料内部を3次元的に局所構造改質することが可能である。本稿では，フェムト秒レーザーパルスとガラス材料との相互作用の結果として生じる誘起構造の形成メカニズムやそれらの光デバイスへの応用について触れることで，フェムト秒レーザープロセッシングの特徴とその可能性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フェムト秒レーザー集光照射の特徴
3. 高密度化による高屈折率化
4. 元素移動による屈折率変化
5. ガラス内部からのSi構造体やナノ微粒子の析出
6. 材料内部への誘起構造一括形成
7. おわりに
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空間光変調器によるレーザー光波面制御
A Spatial Light Modulator and its Application to Optical Wavefront Control
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伊藤晴康（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 専任部員）
大林寧（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 専任部員）
原勉（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 研究所長代理）
近年，レーザー加工，顕微鏡，光ピンセット，光メモリーなどの分野において，光波の位相を2次元的に制御するための空間光変調器の必要性が高まりつつある。本稿では，われわれが開発したLCOS型空間光変調器の詳細と，そのレーザー光波面制御，特にフェムト秒レーザー加工への応用に関して紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 空間光変調器とは
3. 浜松ホトニクスにおける空間光変調器の開発
4. LCOS型空間光変調器の開発
5. 光波面制御モジュールの開発
6. LCOS-SLMによる光波面制御技術の開発
7. おわりに
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フェムト秒レーザーを利用したナノマテリアル形成
Nanomaterial Fabrication using Femtosecond Laser Pulse
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下間靖彦（京都大学 産官学連携センター 産学官連携准教授）
溶液プロセスにフェムト秒レーザーの集光照射を応用することによって，金属CuナノワイヤやZnOナノロッドなどのナノマテリアル合成に成功した。レーザー照射条件や溶媒の諸条件により，形成されるナノマテリアルの形態制御が可能であることを見いだし，トップダウンとボトムアップを融合した新規ナノマテリアル合成プロセスを提案した。
【目次】
1. はじめに
2. 金属Cuナノワイヤの作製
3. 金属Cuナノワイヤの形成メカニズム
4. ZnOナノ粒子の合成
5. ZnOナノ粒子の形成メカニズム
--------------------------------------------------------------------------------
レーザー加工の現状
Trend about Laser Processing Technology
--------------------------------------------------------------------------------
兼平真悟（京都大学 産官学連携センター 産学官連携助教）
現在進められている微細加工技術に関する展望と，レーザー加工プロセスの特徴について紹介する。また，フェムト秒レーザーを使用した透明材料のナノ加工に関する，最近の研究成果についてもあわせて報告する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノテクノロジーの重要性
3. レーザー加工
4. フェムト秒レーザー加工
5. 3次元加工例
5.1 ナノボイド周期構造体
5.2 クロス型転位パターン
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
超高速時間分解観測装置の開発とフェムト秒レーザー加工の観測
Ultrafast Observation of Femtosecond Laser Processing
--------------------------------------------------------------------------------
坂倉政明（京都大学 産官学連携センター NEDO光集積ラボラトリー 産学官連携助教）
フェムト秒レーザー集光照射によるガラス内部での構造変化の初期過程の観測のために開発した超高速時間分解観測装置の原理について解説し，それによる観測結果を紹介する。観測の結果，非常に短い時間での光励起によって急激に照射領域が温度上昇し，それに伴って発生した局所的な熱応力によって圧力波が発生することが明らかになった。観測された圧力波から推測されるフェムト秒レーザー照射による構造変化のメカニズムやフェムト秒レーザー加工の特徴についても解説する。
【目次】
1. はじめに
1.1 フェムト秒レーザー加工について
1.2 なぜ時間分解観測が必要か?
2. 測定原理
2.1 時間分解観測の方法
2.2 過渡レンズ法の原理
3. 実験装置
4. 観測結果
4.1 時間分解観測結果と解析
4.2 レーザー誘起圧力波からわかること
4.3 ダイナミクスと構造変化の違い
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フェムト秒レーザーの技術動向と関連市場
Technology Trend and Market of Femtosecond Laser
--------------------------------------------------------------------------------
シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 関連プロジェクト
3.1 3次元光デバイス高効率製造技術プロジェクト
3.2 フェムト秒テクノロジープロジェクト
4. 企業動向
（1） アイシン精機
（2） シーシーエス
（3） メガオプト
（4） 古河電気工業
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Material Report
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R&D
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大気圧マルチガス高純度プラズマ源の開発と応用
Development of High-purity Atmospheric Multi-gas Plasma Source and its Application
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宮原秀一（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 創造エネルギー専攻 特別研究員）
沖野晃俊（東京工業大学 大学院 総合理工学研究科 創造エネルギー専攻 准教授）
CVDやエッチングをはじめとしたプラズマ気相反応は半導体産業などに広く使用され，現代のIT社会に不可欠な技術となっている。従来，こうしたプラズマ源のほとんどは減圧下で生成されていたが，ここ数年，大気圧プラズマが注目を集めている。しかし，大気圧下ではプラズマ化できるガス種に制限があった。筆者らは，さまざまなガスをプラズマガスとしてプラズマを生成できる，マルチガス高純度プラズマ源を開発したので報告する。
【目次】
1. はじめに
2. 大気圧プラズマの生成法
3. マルチガス誘導結合プラズマ源
3.1 アルゴン誘導結合プラズマトーチ
3.2 マルチガスプラズマトーチ
3.3 マルチガスプラズマの基本特性
3.4 液体原料直接導入誘導結合プラズマ
4. マルチガスプラズマ源の応用例
4.1 酸素プラズマおよび酸素混合アルゴンプラズマによるレジスト剥離
4.2 水素混合ヘリウムプラズマによるレジスト剥離
5. 大気圧マルチガスマイクロプラズマ
6. おわりに
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高分子ゲートバッファー層による有機薄膜トランジスタの特性制御
Control of Device Characteristics in Organic Thin-Film Transistors with Polymer Gate Buffer Layers
--------------------------------------------------------------------------------
野田啓（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教）
谷田真司（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 修士課程）
有機半導体を活性層としたOTFTにおいては，pチャネル型と比較してnチャネル型の性能が著しく劣っており，その性能向上が急務となっている。本研究ではSiO2ゲート絶縁膜と有機半導体層の界面にPMMA極薄膜をバッファー層として導入することで，nチャネルOTFTの移動度の増加や大気下安定動作の実現，ならびにpチャネルおよびnチャネル動作が同一の素子で発現する両極性駆動を確認した。一連の結果から，高分子ゲートバッファー層がOTFTの電子輸送特性の改善に寄与する効果について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景
3. 実験方法
3.1 極薄高分子ゲートバッファー層の作製
3.2 有機半導体による薄膜トランジスタの作製
3.3 作製したOTFTの構造および電気的特性評価
4. 実験結果と考察
4.1 NTCDA薄膜トランジスタ
4.2 ペンタセン薄膜トランジスタ
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（7）
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二足歩行ロボットの構造と設計
Construction and Design of Bipedal Robot
--------------------------------------------------------------------------------
高橋智隆（ロボ・ガレージ ロボットクリエイター）
ほんの10年前まで，ロボットが歩く，ということはとてつもなく困難なことであった。それが今や当たり前のように歩き，走るロボットも登場している。何がロボットを急激に進化させたのか。ロボットのハードウェアの構造を中心に検証してみたい。
【目次】
1. なぜ歩けるようになったのか
2. 実験器具からの脱却
3. ロボットとデザイン
4. ハードウェア
5. 外装
6. おわりに
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4,400円
―
【特集】 未来を拓くバイオナノファイバー
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特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
矢野浩之（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
バイオナノファイバーの構造と物性
Structure and Properties of Bio-nanofiber
--------------------------------------------------------------------------------
西野孝（神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
バイオ系のナノファイバーについて，代表的なセルロースと絹フィブロインを中心として構造を概観した。それとともに，実用物性として重要な力学物性（弾性率，強度），耐熱性について，分子レベルにさかのぼって解説した。生物の織りなす性能はきわめて高く，バイオナノファイバーでは特性がより顕著に現れることで今後の展開が期待できることを示した。
【目次】
1. はじめに―ナノファイバーに期待できること―
2. バイオナノファイバーの構造
2.1 セルロースの構造
2.2 タンパク質―絹フィブロインとケラチン―
3. バイオナノファイバーの力学物性―分子レベルから眺めると―
3.1 引張り弾性率
3.2 引張り強度
4. 耐熱性
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
TEMPO触媒酸化およびアミノ基のプロトン化によるキチンのファイバー化
Nano-fibrillation of Chitins by TEMPO-mediated Oxidation or Protonation of Amino Groups
--------------------------------------------------------------------------------
范一民（東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 博士課程（日本政府奨学金留学生））
齋藤継之（東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 助教）
本稿では，TEMPO触媒酸化とアミノ基のプロトン化という2種の異なるルートで，キチンフィブリルの表面を水中で帯電させ，キチンをフィブリル単位で分散させる手法について紹介する。この手法により，たとえばイカの甲を由来とするβ-キチンからは，幅が3～4nmで長さが数μmのナノファイバーの水分散体を調製することができる。
【目次】
1. はじめに
2. TEMPO触媒酸化によるセルロースのナノファイバー化
3. TEMPO触媒酸化によるキチンのナノファイバー化
4. 弱酸性下の機械処理によるキチンのナノファイバー化
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
微生物が紡ぐセルロースナノファイバー
A Bacterium Spinning a Cellulose Nanofiber
--------------------------------------------------------------------------------
笠井稚子（九州大学 日本学術振興会特別研究員）
富田陽子（九州大学 大学院 博士課程）
近藤哲男（九州大学 大学院 生物資源環境科学府・バイオアーキテクチャーセンター 教授）
植物由来と微生物由来のセルロースファイバーの階層構造の違いが，ファイバー表面の特性にまで影響を及ぼすことがわかってきた。本稿では，酢酸菌が紡ぎ出すナノファイバーの生合成機構から，現在行われている研究に加えて，これまで筆者らが行ってきたセルロース産生微生物を用いたボトムアップ型ならびにトップダウン型材料創製法について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロビアルセルロースの生合成
2.1 セルロース合成酵素複合体
2.2 TCの集合状態とマイクロビアルセルロースナノファイバーの形状
3. 天然セルロースの結晶構造
4. マイクロビアルセルロースナノファイバーネットワーク（ペリクル）の展開
4.1 医療材料
4.2 酢酸菌をナノビルダーとして用いた機能性セルロース3次元構造体の構築
5. 水中カウンターコリジョン法によるペリクルからナノセルロースの創製
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
植物からのセルロースナノファイバー製造
Preparation of Cellulose Nanofiber from Plant Sources
--------------------------------------------------------------------------------
阿部賢太郎（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 日本学術振興会特別研究員）
ナノファイバーの製造や利用が積極的に行われている中で，植物の骨格成分であるセルロースもまたナノファイバー原料として注目されている。ここでは，セルロースナノファイバーがどんな原料からどのように得られるのかについて，現在までに行われてきた研究を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースナノファイバーの原料
2.1 植物セルロース
2.2 バクテリアセルロース
2.3 ホヤセルロース
3. セルロースナノファイバーの製造法
3.1 機械的解繊
3.2 化学的解繊
4. セルロースナノファイバーの比較
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
セルロースナノファイバー不織布の開発
R&D for Cellulose Nanofiber Nonwoven Fabrics
--------------------------------------------------------------------------------
小野博文（旭化成（株） 研究開発センター 主幹研究員）
汎用パルプを湿式微細化によりセルロースミクロフィブリルに近い繊維径のナノファイバーとし，その希釈分散体から抄紙法製膜により得られる，通気性のある微細なネットワークだけからなるセルロースナノファイバー不織布（CNF）を開発した。CNFは最大孔径が0.1～0.2μm程度のきわめて小さな孔をもつ不織布であり，セルロースがもともと保有する耐熱性の高さや低熱膨張性も兼ね備えた新規材料として，種々の用途での利用が期待される。
【目次】
1. ナノファイバーを含むシート材料の技術動向
2. セルロースナノファイバー不織布CNFについて
3. CNFの製膜技術
4. CNFの物性
5. CNFの用途展開
--------------------------------------------------------------------------------
バイオナノファイバーから作る透明ナノマテリアル
Transparent Nano-materials from Bio-nanofibers
--------------------------------------------------------------------------------
能木雅也（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 日本学術振興会特別研究員）
薄型ディスプレイや太陽電池など将来のエレクトロニクスデバイスは，フレキシブルな低熱膨張性透明基板を用いたロールトゥロールプロセスにより作製される。バイオナノファイバーで作製した透明基板は，フレキシビリティーを保ちながらガラス並みの低熱膨張性をもった材料である。バイオナノファイバー透明材料がキーマテリアルになる日も近い。
【目次】
1. はじめに―なぜ透明材料か?―
2. 透明複合材料技術―エレクトロスピニングナノファイバー―
3. バイオナノファイバー透明材料
3.1 ナノファイバー補強透明材料の透明性
3.2 軟らかい超低熱膨張性透明材料
3.3 植物由来ナノファイバー補強透明材料
3.4 化学修飾セルロースナノファイバー補強透明材料
4. 透明ナノファイバーペーパー
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
セルロース強化ナノ複合材料
Cellulose-reinforced Nanocomposites
--------------------------------------------------------------------------------
アントニオ・ノリオ・ナカガイト（京都大学 生存圏研究所 研究員）
The exceptionally good mechanical properties of cellulose crystallites, with a Young’s modulus of 138GPa and an estimated strength of 10GPa, makes one wonder if this prosaic polymer produced by nature could not make a superb substitute for conventional high-performance reinforcing materials like glass or aramid. The answer is a resounding yes, though not without certain and sometimes serious difficulties and challenges to overcome, and this is a short compilation of some of the numerous efforts being made to exploit the cellulose’s mechanical properties to the most of its potential. This review article is not intended to be comprehensive, but just to serve as a brief collection of ideas and trends in the pursuit of mechanically sound composites based on reinforcing cellulose nanofibers.
--------------------------------------------------------------------------------
ナノ繊維の市場動向
Market Trend on Nanofibers
--------------------------------------------------------------------------------
シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 開発動向
3.1 植物由来セルロースナノファイバー
3.2 生分解性高分子複合材料
4. 企業動向
（1） 東レ
（2） 帝人
（3） 旭化成
（4） 北海道曹達
（5） KRI
（6） 昭和電工
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（6）
--------------------------------------------------------------------------------
ロボット制御における「中庸」の考え方
Concept of Moderation in Robot Control
--------------------------------------------------------------------------------
大須賀公一（神戸大学 大学院 工学研究科 機械工学専攻 教授）
本稿では，先端的なロボットの開発を考えるとき，「脳機能の実現は重要であることは明らかであるが，それは身体が有している巧みな力学特性の上に構築されるべきである」という主張を行った。具体的には，受動的動歩行を詳細に述べ，そこでは能動的な制御を加えずともある種の適応的な機能が力学系として内在しているという考えを述べた。さらにそこからの展開として，生き物であるわれわれがもっている移動知の核構造になることを主張した。
【目次】
1. はじめに
2. ロボティクスにおける中庸
2.1 歩行にみる中庸
2.2 ZMP規範歩行
2.3 受動的動歩行
（1） 引き込み現象
（2） 分岐現象
（3） 適応機能
2.4 準受動的動歩行
3. 生物における中庸
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（3）
--------------------------------------------------------------------------------
フラーレンC60誘導体材料における電子輸送：その本質の理解に基づく新規材料設計
Electron Transport in Fullerene C60 Derivatives：New Material Design based on Understanding of the Essence
--------------------------------------------------------------------------------
徳永健（九州大学 高等教育開発推進センター 助教）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
フラーレンC60は有機デバイスの電子輸送材料として知られる。しかしながら，実際には溶液プロセスに適応できるC60誘導体にして用いることが多いため，C60以上に，C60誘導体の電子輸送特性に興味がもたれる。本稿では，C60誘導体における付加基の種類・付加位置と電子輸送特性の関係を解明する最近の取り組みとともに，C60誘導体材料の効率的な設計手法を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フラーレン誘導体の電子輸送特性
2.1 マーカス理論と再配列エネルギー
2.2 再配列エネルギーの計算方法
2.3 付加基の種類と再配列エネルギー
2.4 付加位置と再配列エネルギー
（1） 電子状態の変化
（2） 分子構造の緩和
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
矢野浩之（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
バイオナノファイバーの構造と物性
Structure and Properties of Bio-nanofiber
--------------------------------------------------------------------------------
西野孝（神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
バイオ系のナノファイバーについて，代表的なセルロースと絹フィブロインを中心として構造を概観した。それとともに，実用物性として重要な力学物性（弾性率，強度），耐熱性について，分子レベルにさかのぼって解説した。生物の織りなす性能はきわめて高く，バイオナノファイバーでは特性がより顕著に現れることで今後の展開が期待できることを示した。
【目次】
1. はじめに―ナノファイバーに期待できること―
2. バイオナノファイバーの構造
2.1 セルロースの構造
2.2 タンパク質―絹フィブロインとケラチン―
3. バイオナノファイバーの力学物性―分子レベルから眺めると―
3.1 引張り弾性率
3.2 引張り強度
4. 耐熱性
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
TEMPO触媒酸化およびアミノ基のプロトン化によるキチンのファイバー化
Nano-fibrillation of Chitins by TEMPO-mediated Oxidation or Protonation of Amino Groups
--------------------------------------------------------------------------------
范一民（東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 博士課程（日本政府奨学金留学生））
齋藤継之（東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 助教）
本稿では，TEMPO触媒酸化とアミノ基のプロトン化という2種の異なるルートで，キチンフィブリルの表面を水中で帯電させ，キチンをフィブリル単位で分散させる手法について紹介する。この手法により，たとえばイカの甲を由来とするβ-キチンからは，幅が3～4nmで長さが数μmのナノファイバーの水分散体を調製することができる。
【目次】
1. はじめに
2. TEMPO触媒酸化によるセルロースのナノファイバー化
3. TEMPO触媒酸化によるキチンのナノファイバー化
4. 弱酸性下の機械処理によるキチンのナノファイバー化
5. おわりに
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微生物が紡ぐセルロースナノファイバー
A Bacterium Spinning a Cellulose Nanofiber
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笠井稚子（九州大学 日本学術振興会特別研究員）
富田陽子（九州大学 大学院 博士課程）
近藤哲男（九州大学 大学院 生物資源環境科学府・バイオアーキテクチャーセンター 教授）
植物由来と微生物由来のセルロースファイバーの階層構造の違いが，ファイバー表面の特性にまで影響を及ぼすことがわかってきた。本稿では，酢酸菌が紡ぎ出すナノファイバーの生合成機構から，現在行われている研究に加えて，これまで筆者らが行ってきたセルロース産生微生物を用いたボトムアップ型ならびにトップダウン型材料創製法について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロビアルセルロースの生合成
2.1 セルロース合成酵素複合体
2.2 TCの集合状態とマイクロビアルセルロースナノファイバーの形状
3. 天然セルロースの結晶構造
4. マイクロビアルセルロースナノファイバーネットワーク（ペリクル）の展開
4.1 医療材料
4.2 酢酸菌をナノビルダーとして用いた機能性セルロース3次元構造体の構築
5. 水中カウンターコリジョン法によるペリクルからナノセルロースの創製
6. おわりに
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植物からのセルロースナノファイバー製造
Preparation of Cellulose Nanofiber from Plant Sources
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阿部賢太郎（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 日本学術振興会特別研究員）
ナノファイバーの製造や利用が積極的に行われている中で，植物の骨格成分であるセルロースもまたナノファイバー原料として注目されている。ここでは，セルロースナノファイバーがどんな原料からどのように得られるのかについて，現在までに行われてきた研究を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースナノファイバーの原料
2.1 植物セルロース
2.2 バクテリアセルロース
2.3 ホヤセルロース
3. セルロースナノファイバーの製造法
3.1 機械的解繊
3.2 化学的解繊
4. セルロースナノファイバーの比較
5. おわりに
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セルロースナノファイバー不織布の開発
R&D for Cellulose Nanofiber Nonwoven Fabrics
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小野博文（旭化成（株） 研究開発センター 主幹研究員）
汎用パルプを湿式微細化によりセルロースミクロフィブリルに近い繊維径のナノファイバーとし，その希釈分散体から抄紙法製膜により得られる，通気性のある微細なネットワークだけからなるセルロースナノファイバー不織布（CNF）を開発した。CNFは最大孔径が0.1～0.2μm程度のきわめて小さな孔をもつ不織布であり，セルロースがもともと保有する耐熱性の高さや低熱膨張性も兼ね備えた新規材料として，種々の用途での利用が期待される。
【目次】
1. ナノファイバーを含むシート材料の技術動向
2. セルロースナノファイバー不織布CNFについて
3. CNFの製膜技術
4. CNFの物性
5. CNFの用途展開
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バイオナノファイバーから作る透明ナノマテリアル
Transparent Nano-materials from Bio-nanofibers
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能木雅也（京都大学 生存圏研究所 生物機能材料分野 日本学術振興会特別研究員）
薄型ディスプレイや太陽電池など将来のエレクトロニクスデバイスは，フレキシブルな低熱膨張性透明基板を用いたロールトゥロールプロセスにより作製される。バイオナノファイバーで作製した透明基板は，フレキシビリティーを保ちながらガラス並みの低熱膨張性をもった材料である。バイオナノファイバー透明材料がキーマテリアルになる日も近い。
【目次】
1. はじめに―なぜ透明材料か?―
2. 透明複合材料技術―エレクトロスピニングナノファイバー―
3. バイオナノファイバー透明材料
3.1 ナノファイバー補強透明材料の透明性
3.2 軟らかい超低熱膨張性透明材料
3.3 植物由来ナノファイバー補強透明材料
3.4 化学修飾セルロースナノファイバー補強透明材料
4. 透明ナノファイバーペーパー
5. おわりに
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セルロース強化ナノ複合材料
Cellulose-reinforced Nanocomposites
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アントニオ・ノリオ・ナカガイト（京都大学 生存圏研究所 研究員）
The exceptionally good mechanical properties of cellulose crystallites, with a Young’s modulus of 138GPa and an estimated strength of 10GPa, makes one wonder if this prosaic polymer produced by nature could not make a superb substitute for conventional high-performance reinforcing materials like glass or aramid. The answer is a resounding yes, though not without certain and sometimes serious difficulties and challenges to overcome, and this is a short compilation of some of the numerous efforts being made to exploit the cellulose’s mechanical properties to the most of its potential. This review article is not intended to be comprehensive, but just to serve as a brief collection of ideas and trends in the pursuit of mechanically sound composites based on reinforcing cellulose nanofibers.
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ナノ繊維の市場動向
Market Trend on Nanofibers
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 開発動向
3.1 植物由来セルロースナノファイバー
3.2 生分解性高分子複合材料
4. 企業動向
（1） 東レ
（2） 帝人
（3） 旭化成
（4） 北海道曹達
（5） KRI
（6） 昭和電工
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（6）
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ロボット制御における「中庸」の考え方
Concept of Moderation in Robot Control
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大須賀公一（神戸大学 大学院 工学研究科 機械工学専攻 教授）
本稿では，先端的なロボットの開発を考えるとき，「脳機能の実現は重要であることは明らかであるが，それは身体が有している巧みな力学特性の上に構築されるべきである」という主張を行った。具体的には，受動的動歩行を詳細に述べ，そこでは能動的な制御を加えずともある種の適応的な機能が力学系として内在しているという考えを述べた。さらにそこからの展開として，生き物であるわれわれがもっている移動知の核構造になることを主張した。
【目次】
1. はじめに
2. ロボティクスにおける中庸
2.1 歩行にみる中庸
2.2 ZMP規範歩行
2.3 受動的動歩行
（1） 引き込み現象
（2） 分岐現象
（3） 適応機能
2.4 準受動的動歩行
3. 生物における中庸
4. おわりに
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計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（3）
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フラーレンC60誘導体材料における電子輸送：その本質の理解に基づく新規材料設計
Electron Transport in Fullerene C60 Derivatives：New Material Design based on Understanding of the Essence
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徳永健（九州大学 高等教育開発推進センター 助教）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
フラーレンC60は有機デバイスの電子輸送材料として知られる。しかしながら，実際には溶液プロセスに適応できるC60誘導体にして用いることが多いため，C60以上に，C60誘導体の電子輸送特性に興味がもたれる。本稿では，C60誘導体における付加基の種類・付加位置と電子輸送特性の関係を解明する最近の取り組みとともに，C60誘導体材料の効率的な設計手法を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フラーレン誘導体の電子輸送特性
2.1 マーカス理論と再配列エネルギー
2.2 再配列エネルギーの計算方法
2.3 付加基の種類と再配列エネルギー
2.4 付加位置と再配列エネルギー
（1） 電子状態の変化
（2） 分子構造の緩和
3. おわりに
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4,400円
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【特集】 熱電新時代
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特集にあたって
Introduction
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舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
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熱電変換材料への期待
Prospect of Thermoelectric Materials
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舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
エネルギー・環境問題が深刻な現在，新エネルギーへの期待は高まりつつある。エネルギー消費量の削減には総合エネルギー効率を向上させる必要があるが，最も有効な手段が廃熱利用である。ここでは廃熱からの発電をめざした熱電変換材料の現状を概観する。
【目次】
1. エネルギー・環境問題と熱電変換
2. 熱電発電のメカニズム
3. 熱電変換材料の現状
4. 熱電発電への期待
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自然ナノ構造化合物半導体
Natural Nanostructured Compound Semiconductors
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山中伸介（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）
黒﨑健（大阪大学 大学院工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 助教）
熱電特性の高度化において，今最も注目されていることは，材料のナノ構造化である。本稿では，われわれのグループが独自に発見した「材料中に自然にナノ構造が生じるGa2Te3」について，その熱電特性に関する最新の研究成果を報告するとともに，新規熱電材料としての可能性を考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 自然ナノ構造Ga2Te3の局所構造観察と制御
3. 自然ナノ構造Ga2Te3の熱電特性
4. おわりに
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ナノラトリング半導体
Nano-rattling Semiconductors
--------------------------------------------------------------------------------
阿武宏明（山口東京理科大学 基礎工学部 電子・情報工学科 准教授；（独）科学技術振興機構，CREST）
クラスレート半導体が有する多面体かご構造に内在するナノ空隙に収まったラトリング（rattling）ゲスト原子とホストとの間の相互作用は，この物質のフォノンならびに電子輸送特性と相関する重要な因子である。この観点から，クラスレート半導体におけるホストおよびゲスト置換による構造変調と，その熱電物性に及ぼす効果に関してのわれわれの研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. クラスレート構造と熱電物性
3. ナノ構造変調と熱電物性への効果
3.1 ホスト・6cサイト置換
3.2 ゲスト・サイト置換
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノ欠陥導入酸化物材料
Oxide Materials doped with Nano-defect
--------------------------------------------------------------------------------
吉田隆（名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授）
BiTe，SbTe材料という金属系熱電変換材料とともに，最近までの数年間でNa-Co-O系やCa-Co-O系などの酸化物系熱電変換材料が発見され，熱電変換素子の研究が活発になり，エネルギー変換技術の一つとして期待される。それらの廃熱の有効利用には室温付近での酸化物系熱電変換のさらなる性能向上が必要である。本論文ではナノ制御技術を用いた熱電変換材料の技術構築を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 作製方法，評価方法
3. 実験結果および考察
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
自然ナノ構造酸化物
Self-assembled Nanostructured Oxide
--------------------------------------------------------------------------------
小菅厚子（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 日本学術振興会特別研究員）
舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
簡単な固相反応で，ユニークなナノチェッカーボード構造が自己組織化的にできるZnMnGaO4に着目し，ナノ構造が熱伝導率に与える影響について調べた。その結果，ZnMnGaO4の熱伝導率は，理論的に予想される最小値を下回ることがわかったので，その結果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノチェッカーボード構造酸化物
3. ナノ相分離酸化物とマイクロ複合酸化物
4. 試料の同定と分析
5. ナノ構造が熱伝導率に与える影響
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機系材料
Organic Polymer Thermoelectric Materials
--------------------------------------------------------------------------------
篠原嘉一（（独）物質・材料研究機構 材料ラボ エコエネルギーグループ グループリーダー）
有機高分子系において熱電効果という材料開発の視点が導入されたのは1990年代末である。有機高分子系の熱電材料研究は約10年と歴史が浅いが，低温廃熱回収に向けて熱い期待が寄せられている。本稿では，日本が中心となって研究開発が実施されている有機高分子系熱電材料への期待，研究の現状，課題と展望について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 熱電研究の現状
2.1 共役高分子の実力
2.2 研究のポイント
2.3 研究例
3. 課題と展望
3.1 課題
3.2 展望
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
新材料による高効率純緑色発光ダイオード
High-efficiency Pure-Green Light Emitting Diode using Novel Material
--------------------------------------------------------------------------------
田中徹（佐賀大学 シンクロトロン光応用研究センター 助教）
西尾光弘（佐賀大学 理工学部 電気電子工学科 教授）
郭其新（佐賀大学 シンクロトロン光応用研究センター 教授）
小川博司（佐賀大学 名誉教授）
発光ダイオードは光の三原色であるRGBがすでに実用化されているが，緑色領域にはグリーンギャップと呼ばれる効率の谷間が存在しており，効率向上に向けた研究開発が進められている。本稿では，この緑色領域における新材料としてテルル化亜鉛を用いた発光ダイオードについて，最近の研究成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ZnTeを用いた緑色LEDの特徴と開発の歴史
3. ZnTeにおけるAl熱拡散特性について
4. 表面処理によるLEDの特性改善
5. ZnTe LEDの光取り出し効率改善による高性能化
5.1 ZnTe/Zn1-xMgxTeヘテロ接合構造LEDの開発
5.2 薄膜型ZnTeホモ接合構造LEDの開発
6. まとめと今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
有機発光トランジスタの素子設計と電子材料
Device Designing and Materials for Organic Light-emitting Transistors
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼直俊（京都大学 産官学連携センター 研究員（科学技術振興）（現 （独）産業技術総合研究所））
松重和美（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 教授）
下地規之（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター センター長 次席研究員）
奥良彰（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター 主任研究員）
奥山優（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター 准研究員）
新たな有機発光デバイス構造として有機発光トランジスタが注目を集めつつあるが，実用的な性能をめざす観点からみるとその素子特性にはまだ課題が多い。ここでは，有機トランジスタのキャリアの流れに沿った方向にn型材料とp型材料のヘテロ接合発光界面を有する有機発光トランジスタについて紹介する。この構造は，有機半導体薄膜をリフトオフパターニングするという独自の加工技術を用いて実現した。
【目次】
1. はじめに
2. 従来の横型OLET開発
3. 従来型OLETの問題点とpnヘテロ接合型OLETの考案
4. pn-OLETのコンセプト
5. 有機半導体薄膜のリフトオフパターニングによるpn-OLETの作製
6. pn-OLETの電気的特性および発光特性
7. 改良構造の導入によるpn-OLETの特性向上
7.1 スプリットゲート構造
7.2 完全pn-OLET構造
8．これからの展望
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（5）
--------------------------------------------------------------------------------
ネットワークロボット
Networked Robots
--------------------------------------------------------------------------------
萩田紀博（（株）国際電気通信基礎技術研究所 知能ロボティクス研究所 所長）
ロボット技術とユビキタスコンピューティング技術を融合したネットワークロボットについて概説する。ネットワークロボットとしてこの数年間の動向を述べ，国内での具体的な研究成果，具体的にオープン化された環境情報構造化プラットフォームなどについて説明する。
【目次】
1. はじめに
2. ネットワークロボットとは
3. 総務省ネットワークロボット研究開発プロジェクトの進捗状況
3.1 ロボット・プラグ・アンド・プレイ（Robot PnP）技術
3.2 状況に依存した高度対話技術
4. 環境情報構造化の進捗状況
4.1 環境情報構造化プラットフォームの基本構想
4.2 関西環境プラットフォーム
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（2）
--------------------------------------------------------------------------------
グラフェン上のリチウムイオンの拡散ダイナミクス―ダイレクト・アブイニシオ分子動力学計算によるアプローチ―
Diffusion Dynamics of Lithium Ion on Graphene Surfaces：Direct ab initio Molecular Dynamics（MD）Approach
--------------------------------------------------------------------------------
田地川浩人（北海道大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 助教）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
グラフェン上のリチウムイオンの拡散ダイナミクスについて，ダイレクトab initio分子動力学計算によって得られた結果を解説した。リチウムイオンの拡散は，グラフェンの最高被占軌道（HOMO）の節面に沿った経路が最も安定であることを示した。また，グラフェンの特異な性質を利用して，イオンスイッチングデバイス素子を理論設計した。
【目次】
1. はじめに
2. ダイレクトab initio MD法とは
3. グラフェン上のLi＋イオンの拡散ダイナミクス
4. グラフェン上のリチウム原子の拡散ダイナミクス
5. フラーレンC60表面上でのLi＋イオンの拡散ダイナミクス
6. 修飾したグラフェン上のLi＋イオンの拡散ダイナミクス
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
ハイブリッド自動車用二次電池の市場動向
Market Trend on Rechargeabe Battery for Hybrid Car
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. ハイブリッド自動車の市場規模
3. ハイブリッド自動車用電池の市場規模
3.1 ニッケル水素電池
3.2 リチウムイオン電池
4. 業界動向
5．企業動向
（1） パナソニック
（2） 日立製作所／日立ビークルエナジー
（3） ジーエス・ユアサコーポレーション
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
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舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
--------------------------------------------------------------------------------
熱電変換材料への期待
Prospect of Thermoelectric Materials
--------------------------------------------------------------------------------
舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
エネルギー・環境問題が深刻な現在，新エネルギーへの期待は高まりつつある。エネルギー消費量の削減には総合エネルギー効率を向上させる必要があるが，最も有効な手段が廃熱利用である。ここでは廃熱からの発電をめざした熱電変換材料の現状を概観する。
【目次】
1. エネルギー・環境問題と熱電変換
2. 熱電発電のメカニズム
3. 熱電変換材料の現状
4. 熱電発電への期待
--------------------------------------------------------------------------------
自然ナノ構造化合物半導体
Natural Nanostructured Compound Semiconductors
--------------------------------------------------------------------------------
山中伸介（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）
黒﨑健（大阪大学 大学院工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 助教）
熱電特性の高度化において，今最も注目されていることは，材料のナノ構造化である。本稿では，われわれのグループが独自に発見した「材料中に自然にナノ構造が生じるGa2Te3」について，その熱電特性に関する最新の研究成果を報告するとともに，新規熱電材料としての可能性を考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 自然ナノ構造Ga2Te3の局所構造観察と制御
3. 自然ナノ構造Ga2Te3の熱電特性
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ナノラトリング半導体
Nano-rattling Semiconductors
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阿武宏明（山口東京理科大学 基礎工学部 電子・情報工学科 准教授；（独）科学技術振興機構，CREST）
クラスレート半導体が有する多面体かご構造に内在するナノ空隙に収まったラトリング（rattling）ゲスト原子とホストとの間の相互作用は，この物質のフォノンならびに電子輸送特性と相関する重要な因子である。この観点から，クラスレート半導体におけるホストおよびゲスト置換による構造変調と，その熱電物性に及ぼす効果に関してのわれわれの研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. クラスレート構造と熱電物性
3. ナノ構造変調と熱電物性への効果
3.1 ホスト・6cサイト置換
3.2 ゲスト・サイト置換
4. おわりに
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ナノ欠陥導入酸化物材料
Oxide Materials doped with Nano-defect
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吉田隆（名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授）
BiTe，SbTe材料という金属系熱電変換材料とともに，最近までの数年間でNa-Co-O系やCa-Co-O系などの酸化物系熱電変換材料が発見され，熱電変換素子の研究が活発になり，エネルギー変換技術の一つとして期待される。それらの廃熱の有効利用には室温付近での酸化物系熱電変換のさらなる性能向上が必要である。本論文ではナノ制御技術を用いた熱電変換材料の技術構築を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 作製方法，評価方法
3. 実験結果および考察
4. おわりに
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自然ナノ構造酸化物
Self-assembled Nanostructured Oxide
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小菅厚子（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 日本学術振興会特別研究員）
舟橋良次（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 主任研究員）
簡単な固相反応で，ユニークなナノチェッカーボード構造が自己組織化的にできるZnMnGaO4に着目し，ナノ構造が熱伝導率に与える影響について調べた。その結果，ZnMnGaO4の熱伝導率は，理論的に予想される最小値を下回ることがわかったので，その結果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ナノチェッカーボード構造酸化物
3. ナノ相分離酸化物とマイクロ複合酸化物
4. 試料の同定と分析
5. ナノ構造が熱伝導率に与える影響
6. おわりに
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有機系材料
Organic Polymer Thermoelectric Materials
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篠原嘉一（（独）物質・材料研究機構 材料ラボ エコエネルギーグループ グループリーダー）
有機高分子系において熱電効果という材料開発の視点が導入されたのは1990年代末である。有機高分子系の熱電材料研究は約10年と歴史が浅いが，低温廃熱回収に向けて熱い期待が寄せられている。本稿では，日本が中心となって研究開発が実施されている有機高分子系熱電材料への期待，研究の現状，課題と展望について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 熱電研究の現状
2.1 共役高分子の実力
2.2 研究のポイント
2.3 研究例
3. 課題と展望
3.1 課題
3.2 展望
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Material Report
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R&D
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新材料による高効率純緑色発光ダイオード
High-efficiency Pure-Green Light Emitting Diode using Novel Material
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田中徹（佐賀大学 シンクロトロン光応用研究センター 助教）
西尾光弘（佐賀大学 理工学部 電気電子工学科 教授）
郭其新（佐賀大学 シンクロトロン光応用研究センター 教授）
小川博司（佐賀大学 名誉教授）
発光ダイオードは光の三原色であるRGBがすでに実用化されているが，緑色領域にはグリーンギャップと呼ばれる効率の谷間が存在しており，効率向上に向けた研究開発が進められている。本稿では，この緑色領域における新材料としてテルル化亜鉛を用いた発光ダイオードについて，最近の研究成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ZnTeを用いた緑色LEDの特徴と開発の歴史
3. ZnTeにおけるAl熱拡散特性について
4. 表面処理によるLEDの特性改善
5. ZnTe LEDの光取り出し効率改善による高性能化
5.1 ZnTe/Zn1-xMgxTeヘテロ接合構造LEDの開発
5.2 薄膜型ZnTeホモ接合構造LEDの開発
6. まとめと今後の展望
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有機発光トランジスタの素子設計と電子材料
Device Designing and Materials for Organic Light-emitting Transistors
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菅沼直俊（京都大学 産官学連携センター 研究員（科学技術振興）（現 （独）産業技術総合研究所））
松重和美（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 教授）
下地規之（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター センター長 次席研究員）
奥良彰（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター 主任研究員）
奥山優（ローム（株） 研究開発本部 ディスプレイ研究開発センター 准研究員）
新たな有機発光デバイス構造として有機発光トランジスタが注目を集めつつあるが，実用的な性能をめざす観点からみるとその素子特性にはまだ課題が多い。ここでは，有機トランジスタのキャリアの流れに沿った方向にn型材料とp型材料のヘテロ接合発光界面を有する有機発光トランジスタについて紹介する。この構造は，有機半導体薄膜をリフトオフパターニングするという独自の加工技術を用いて実現した。
【目次】
1. はじめに
2. 従来の横型OLET開発
3. 従来型OLETの問題点とpnヘテロ接合型OLETの考案
4. pn-OLETのコンセプト
5. 有機半導体薄膜のリフトオフパターニングによるpn-OLETの作製
6. pn-OLETの電気的特性および発光特性
7. 改良構造の導入によるpn-OLETの特性向上
7.1 スプリットゲート構造
7.2 完全pn-OLET構造
8．これからの展望
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（5）
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ネットワークロボット
Networked Robots
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萩田紀博（（株）国際電気通信基礎技術研究所 知能ロボティクス研究所 所長）
ロボット技術とユビキタスコンピューティング技術を融合したネットワークロボットについて概説する。ネットワークロボットとしてこの数年間の動向を述べ，国内での具体的な研究成果，具体的にオープン化された環境情報構造化プラットフォームなどについて説明する。
【目次】
1. はじめに
2. ネットワークロボットとは
3. 総務省ネットワークロボット研究開発プロジェクトの進捗状況
3.1 ロボット・プラグ・アンド・プレイ（Robot PnP）技術
3.2 状況に依存した高度対話技術
4. 環境情報構造化の進捗状況
4.1 環境情報構造化プラットフォームの基本構想
4.2 関西環境プラットフォーム
5. おわりに
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計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（2）
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グラフェン上のリチウムイオンの拡散ダイナミクス―ダイレクト・アブイニシオ分子動力学計算によるアプローチ―
Diffusion Dynamics of Lithium Ion on Graphene Surfaces：Direct ab initio Molecular Dynamics（MD）Approach
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田地川浩人（北海道大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 助教）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
グラフェン上のリチウムイオンの拡散ダイナミクスについて，ダイレクトab initio分子動力学計算によって得られた結果を解説した。リチウムイオンの拡散は，グラフェンの最高被占軌道（HOMO）の節面に沿った経路が最も安定であることを示した。また，グラフェンの特異な性質を利用して，イオンスイッチングデバイス素子を理論設計した。
【目次】
1. はじめに
2. ダイレクトab initio MD法とは
3. グラフェン上のLi＋イオンの拡散ダイナミクス
4. グラフェン上のリチウム原子の拡散ダイナミクス
5. フラーレンC60表面上でのLi＋イオンの拡散ダイナミクス
6. 修飾したグラフェン上のLi＋イオンの拡散ダイナミクス
7. おわりに
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Market data
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ハイブリッド自動車用二次電池の市場動向
Market Trend on Rechargeabe Battery for Hybrid Car
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【目次】
1. 概要
2. ハイブリッド自動車の市場規模
3. ハイブリッド自動車用電池の市場規模
3.1 ニッケル水素電池
3.2 リチウムイオン電池
4. 業界動向
5．企業動向
（1） パナソニック
（2） 日立製作所／日立ビークルエナジー
（3） ジーエス・ユアサコーポレーション
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4,400円
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【新春特集】 電子ペーパーの最新動向
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特集にあたって
Introduction
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面谷信（東海大学 工学部 光・画像工学科 教授）
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総論―電子ペーパーの研究開発動向
Trends of Development on Electronic Paper
--------------------------------------------------------------------------------
面谷信（東海大学 工学部 光・画像工学科 教授）
「電子文書を読む道具」の整備をめざすのが電子ペーパーの基本的な志であり，その基本概念は，紙とディスプレイの長所を両立した理想媒体をめざすものとして表現できる。本報告では，このような電子ペーパーのねらい，開発動向，応用展望とともに，読みやすさの本質を解明する研究の進展について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 電子ペーパーの定義・分類と表示方式
3. 電子ペーパーの課題
4. 各種表示方式の開発・商品化動向
4.1 粒子移動型
（1） 電気泳動方式
（2） 粉体移動方式
4.2 液晶型
（1） コレステリック液晶方式
（2） 双安定ネマティック液晶方式
5. 電子ペーパーの読みやすさを追求する分析的研究
6. 電子ペーパーの応用展望
--------------------------------------------------------------------------------
電気泳動方式の電子ペーパー
Electrophoretic Electronic Paper
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檀上英利（凸版印刷（株） メディア事業開発本部 新事業開発部 部長）
本稿では，商用化が進んでいる電子ペーパーにおいて，電気泳動方式の紹介と，最近のトピックスとして，商用化の動向と，大面積化・高精細化・カラー化・高速化といった技術開発の動向を紹介する。
【目次】
1. マイクロカプセル型電気泳動方式電子ペーパー
2. 電子ペーパーの最近のトピックス
2.1 電子書籍に関する本格的な取り組み
2.2 携帯電話分野での活用
2.3 大面積化
2.4 電子ペーパーサイネージ
2.5 高精細化
2.6 カラー化
2.7 高速化
3. 今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
電子ペーパー「QR-LPD」
Electronic Paper，“QR.LPD”
--------------------------------------------------------------------------------
増田善友（（株）ブリヂストン 化工品技術本部 電子ディスプレイ開発室 ユニットリーダー）
われわれは，気中を「電子粉流体」というオリジナル材料が飛翔する方式の電子ペーパー「QR-LPD」を開発してきた。気中を飛翔するので，高速応答・室温と同等の低温駆動・安定したメモリー性などのユニークな特徴を示す。ここでは，基本原理・特徴に加えて，実用的なカラー化／フレキシブル化への取り組みについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 電子粉流体を用いた電子ペーパー
2.1 電子粉流体
2.2 パネル構造と表示の仕組み
2.3 パネル特性
（1） 広視野角
（2） 高速応答性
（3） メモリー性
3. カラー化への取り組み
4. フレキシブル化への取り組み
4.1 実用的なパネル設計
4.2 実用的な製法
4.3 試作したカラーフレキシブル電子ペーパー
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
サーマルリライタブル記録技術
Thermal Rewritable Imaging Technology
--------------------------------------------------------------------------------
堀田吉彦（（株）リコー サーマルメディアカンパニー 商品技術開発センター グループリーダー）
サーマルリライタブル記録は，保存性の良い物理変化タイプの高分子／長鎖低分子分散型と視認性の良い化学変化タイプのロイコ染料／長鎖顕色剤型に大別できる。これらは主にポイントカードの表示に利用されてきた。今後カラー化およびレーザー記録により，さらなる用途拡大が期待できる。
【目次】
1. サーマルリライタブル記録の開発の歴史と経緯
（1） 高分子／長鎖低分子分散型記録
（2） ロイコ染料／長鎖顕色剤型記録
2. 高分子／長鎖低分子分散型サーマルリライタブル記録
3. ロイコ染料／長鎖顕色剤型サーマルリライタブル記録
4. サーマルリライタブル記録の今後の方向
5. 課題と展望
--------------------------------------------------------------------------------
エレクトロクロミック方式による電子ペーパーのマルチカラー化
Multi-color Electronic Papers using the Electrochromic Method
--------------------------------------------------------------------------------
樋口昌芳（（独）物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 独立研究者）
エレクトロクロミック方式は，電子ペーパーにおける一つの表示方式ではあるが，これまで研究はそれほど進んでこなかった。しかし，電子ペーパーのカラー化が重要な克服課題にあげられるにつれ，カラー化の容易なこの方式が注目されつつある。われわれは，有機／金属ハイブリッドポリマーを開発し，これが優れたエレクトロクロミック特性を示すことを見いだした。ここでは，エレクトロクロミック型電子ペーパーの特徴を紹介する。
【目次】
1. 電子ペーパーのカラー化
2. エレクトロクロミック物質
3. 有機／金属ハイブリッドポリマー
4. 有機／金属ハイブリッドポリマーのエレクトロクロミックの特徴
（1） 高い安定性
（2） 無色透明の表示
（3） 色の調節
5. 単層マルチカラー表示と固体デバイス化
6. まとめと将来展望
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電子ペーパーの市場動向
Market Trend on Electronic Paper
--------------------------------------------------------------------------------
シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 電気泳動方式
2.2 ツイストボール方式
2.3 トナーディスプレイ方式
2.4 磁気粒子回転方式
2.5 磁気泳動方式
2.6 サーマル／ケミカルリライタブル方式
2.7 液晶方式
2.8 電気化学方式
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） 米 E Ink社
（2） ブリヂストン
（3） コニカミノルタ
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Material Report
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Review
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バッキーボウルの将来展望
Future Perspective on Buckybowls
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櫻井英博（分子科学研究所 分子スケールナノサイエンスセンター 准教授）
おわん型共役化合物「バッキーボウル」は，その形状に由来した独特の物性から，今後の応用が期待される新しい物質群である。このような高ひずみ化合物は一般に合成が困難だったが，近年の合成化学の進歩により，コラヌレン，スマネンといった基本骨格構造を有するバッキーボウルとその誘導体についての合成が可能となってきた。最近ではn型半導体特性をはじめとする物性評価も報告され始めている。
【目次】
1. はじめに
2. バッキーボウルの合成法
2.1 瞬間真空熱分解法（FVP）による合成
2.2 逐次（化学）合成法
2.3 終端部位の修飾および高度な構造制御
3. バッキーボウルの応用展開
3.1 動的挙動，超分子構造の利用
3.2 有機電子材料としての可能性
4. おわりに
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R&D
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バイオ光化学電池とその応用
Biophotochemical Cell（BPCC）and its Application
--------------------------------------------------------------------------------
根本純一（（株）バイオフォトケモニクス研究所（BPC） 代表取締役社長）
金子正夫（（株）バイオフォトケモニクス研究所（BPC） 取締役所長（茨城大学特任教授））
バイオマスやその廃棄物を太陽紫外光で完全分解浄化するとともに，そのエネルギーを直接電力に変換できる，バイオ光化学電池の原理と応用について解説した。バイオマスエネルギーの現状と，バイオマス廃棄物の分解浄化方法一般についても紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. バイオマスエネルギーの現状
3. バイオマス廃棄物の分解浄化の現状
4. バイオ光化学電池の原理と特性
（1） 超多孔質半導体を用いたこと
（2） 電導性が高いこと
（3） 対極カソードからの自然バイアス約1.2V印加によるアノード高活性化
5. バイオ光化学電池の実用化に向けて
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（1）
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導電性1次元ワイヤの回転ポテンシャル―周期境界条件によるアプローチ―
Internal Rotation Potential of Conductive One-dimensional Wire：A Crystal Orbital Theory
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大森滋和（京都大学 ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー 講師（中核的機関研究員）（現 住友化学（株） 筑波研究所））
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 文部科学省 科学技術政策研究所 上席研究官））
分子デバイス中の電子やホールは，たえず熱振動による分子構造のゆらぎにさらされている。一般に特に導電性ポリマーのキャリアパスは主鎖のπ共役面上に形成されているが，主鎖は温度によりその安定構造から大きくゆらいでおり，ポリマーの導電性に大きな影響を与えていると考えられる。本稿では，周期境界条件をもたらす並進ベクトルに沿ってベンゼン環が自由回転できるπ共役系ポリマーをモデルとし，主鎖のπ共役面がねじれることによる生成熱やバンドギャップの変化がどのように変化するかを理論的に明らかにし，1次元ポリマーの問題点を指摘する。
【目次】
1. はじめに
2. 1次元ポリマーの電子状態
2.1 計算方法など
2.2 回転に伴う構造変化
2.3 回転に伴うバンド構造と状態密度の変化
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（4）
--------------------------------------------------------------------------------
人と機械の相乗効果を規範とする次世代ロボット再定義の試み
An Approach to Redefine Next-Generation Robot based on Man-Machine Synergy Effect
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金岡克弥（立命館大学 総合理工学研究機構 先端ロボティクス研究センター チェアプロフェッサー；マンマシンシナジーエフェクタズ（株） 代表取締役社長）
本稿では，既存の「次世代ロボット」が内包する問題点を指摘し，ロボットテクノロジーを普及させるための指針を示す。さらに，ロボット制御工学の原点に立ち返って次世代ロボットの再定義を行い，新たな次世代ロボットとして，人と機械の相乗効果を規範とするロボティックツールである「マンマシンシナジーエフェクタ」（人間機械相乗効果器）を紹介する。
【目次】
1. プロローグ：次世代ロボットは家庭に入るか?
2. 自律ヒューマノイドロボットにできないこと
2.1 環境を限定しない外界認識
2.2 未知の不整地上でのロバストな歩行
2.3 ロバストな階段昇降
2.4 絶対に転倒しない歩行
3. 本質でないこと
3.1 ヒューマノイドロボットの存在意義
3.2 高性能なセンサーの開発
3.3 家庭用・福祉用ロボット開発
3.4 玩具ロボット開発
3.5 一般ユーザーのロボット観
4. 否定から肯定へ―呪縛からの解放
5. 真のロボットイノベーションとは
6. イノベーションのための次世代ロボット再定義
7． エピローグ：ロボットは解放されてなお人型へ
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特集にあたって
Introduction
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面谷信（東海大学 工学部 光・画像工学科 教授）
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総論―電子ペーパーの研究開発動向
Trends of Development on Electronic Paper
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面谷信（東海大学 工学部 光・画像工学科 教授）
「電子文書を読む道具」の整備をめざすのが電子ペーパーの基本的な志であり，その基本概念は，紙とディスプレイの長所を両立した理想媒体をめざすものとして表現できる。本報告では，このような電子ペーパーのねらい，開発動向，応用展望とともに，読みやすさの本質を解明する研究の進展について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 電子ペーパーの定義・分類と表示方式
3. 電子ペーパーの課題
4. 各種表示方式の開発・商品化動向
4.1 粒子移動型
（1） 電気泳動方式
（2） 粉体移動方式
4.2 液晶型
（1） コレステリック液晶方式
（2） 双安定ネマティック液晶方式
5. 電子ペーパーの読みやすさを追求する分析的研究
6. 電子ペーパーの応用展望
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電気泳動方式の電子ペーパー
Electrophoretic Electronic Paper
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檀上英利（凸版印刷（株） メディア事業開発本部 新事業開発部 部長）
本稿では，商用化が進んでいる電子ペーパーにおいて，電気泳動方式の紹介と，最近のトピックスとして，商用化の動向と，大面積化・高精細化・カラー化・高速化といった技術開発の動向を紹介する。
【目次】
1. マイクロカプセル型電気泳動方式電子ペーパー
2. 電子ペーパーの最近のトピックス
2.1 電子書籍に関する本格的な取り組み
2.2 携帯電話分野での活用
2.3 大面積化
2.4 電子ペーパーサイネージ
2.5 高精細化
2.6 カラー化
2.7 高速化
3. 今後の展望
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電子ペーパー「QR-LPD」
Electronic Paper，“QR.LPD”
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増田善友（（株）ブリヂストン 化工品技術本部 電子ディスプレイ開発室 ユニットリーダー）
われわれは，気中を「電子粉流体」というオリジナル材料が飛翔する方式の電子ペーパー「QR-LPD」を開発してきた。気中を飛翔するので，高速応答・室温と同等の低温駆動・安定したメモリー性などのユニークな特徴を示す。ここでは，基本原理・特徴に加えて，実用的なカラー化／フレキシブル化への取り組みについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 電子粉流体を用いた電子ペーパー
2.1 電子粉流体
2.2 パネル構造と表示の仕組み
2.3 パネル特性
（1） 広視野角
（2） 高速応答性
（3） メモリー性
3. カラー化への取り組み
4. フレキシブル化への取り組み
4.1 実用的なパネル設計
4.2 実用的な製法
4.3 試作したカラーフレキシブル電子ペーパー
5. おわりに
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サーマルリライタブル記録技術
Thermal Rewritable Imaging Technology
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堀田吉彦（（株）リコー サーマルメディアカンパニー 商品技術開発センター グループリーダー）
サーマルリライタブル記録は，保存性の良い物理変化タイプの高分子／長鎖低分子分散型と視認性の良い化学変化タイプのロイコ染料／長鎖顕色剤型に大別できる。これらは主にポイントカードの表示に利用されてきた。今後カラー化およびレーザー記録により，さらなる用途拡大が期待できる。
【目次】
1. サーマルリライタブル記録の開発の歴史と経緯
（1） 高分子／長鎖低分子分散型記録
（2） ロイコ染料／長鎖顕色剤型記録
2. 高分子／長鎖低分子分散型サーマルリライタブル記録
3. ロイコ染料／長鎖顕色剤型サーマルリライタブル記録
4. サーマルリライタブル記録の今後の方向
5. 課題と展望
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エレクトロクロミック方式による電子ペーパーのマルチカラー化
Multi-color Electronic Papers using the Electrochromic Method
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樋口昌芳（（独）物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 独立研究者）
エレクトロクロミック方式は，電子ペーパーにおける一つの表示方式ではあるが，これまで研究はそれほど進んでこなかった。しかし，電子ペーパーのカラー化が重要な克服課題にあげられるにつれ，カラー化の容易なこの方式が注目されつつある。われわれは，有機／金属ハイブリッドポリマーを開発し，これが優れたエレクトロクロミック特性を示すことを見いだした。ここでは，エレクトロクロミック型電子ペーパーの特徴を紹介する。
【目次】
1. 電子ペーパーのカラー化
2. エレクトロクロミック物質
3. 有機／金属ハイブリッドポリマー
4. 有機／金属ハイブリッドポリマーのエレクトロクロミックの特徴
（1） 高い安定性
（2） 無色透明の表示
（3） 色の調節
5. 単層マルチカラー表示と固体デバイス化
6. まとめと将来展望
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電子ペーパーの市場動向
Market Trend on Electronic Paper
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 電気泳動方式
2.2 ツイストボール方式
2.3 トナーディスプレイ方式
2.4 磁気粒子回転方式
2.5 磁気泳動方式
2.6 サーマル／ケミカルリライタブル方式
2.7 液晶方式
2.8 電気化学方式
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） 米 E Ink社
（2） ブリヂストン
（3） コニカミノルタ
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Material Report
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Review
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バッキーボウルの将来展望
Future Perspective on Buckybowls
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櫻井英博（分子科学研究所 分子スケールナノサイエンスセンター 准教授）
おわん型共役化合物「バッキーボウル」は，その形状に由来した独特の物性から，今後の応用が期待される新しい物質群である。このような高ひずみ化合物は一般に合成が困難だったが，近年の合成化学の進歩により，コラヌレン，スマネンといった基本骨格構造を有するバッキーボウルとその誘導体についての合成が可能となってきた。最近ではn型半導体特性をはじめとする物性評価も報告され始めている。
【目次】
1. はじめに
2. バッキーボウルの合成法
2.1 瞬間真空熱分解法（FVP）による合成
2.2 逐次（化学）合成法
2.3 終端部位の修飾および高度な構造制御
3. バッキーボウルの応用展開
3.1 動的挙動，超分子構造の利用
3.2 有機電子材料としての可能性
4. おわりに
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R&D
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バイオ光化学電池とその応用
Biophotochemical Cell（BPCC）and its Application
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根本純一（（株）バイオフォトケモニクス研究所（BPC） 代表取締役社長）
金子正夫（（株）バイオフォトケモニクス研究所（BPC） 取締役所長（茨城大学特任教授））
バイオマスやその廃棄物を太陽紫外光で完全分解浄化するとともに，そのエネルギーを直接電力に変換できる，バイオ光化学電池の原理と応用について解説した。バイオマスエネルギーの現状と，バイオマス廃棄物の分解浄化方法一般についても紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. バイオマスエネルギーの現状
3. バイオマス廃棄物の分解浄化の現状
4. バイオ光化学電池の原理と特性
（1） 超多孔質半導体を用いたこと
（2） 電導性が高いこと
（3） 対極カソードからの自然バイアス約1.2V印加によるアノード高活性化
5. バイオ光化学電池の実用化に向けて
6. おわりに
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計算機シミュレーションによる分子デバイスの設計と評価（1）
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導電性1次元ワイヤの回転ポテンシャル―周期境界条件によるアプローチ―
Internal Rotation Potential of Conductive One-dimensional Wire：A Crystal Orbital Theory
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大森滋和（京都大学 ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー 講師（中核的機関研究員）（現 住友化学（株） 筑波研究所））
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 助教（現 文部科学省 科学技術政策研究所 上席研究官））
分子デバイス中の電子やホールは，たえず熱振動による分子構造のゆらぎにさらされている。一般に特に導電性ポリマーのキャリアパスは主鎖のπ共役面上に形成されているが，主鎖は温度によりその安定構造から大きくゆらいでおり，ポリマーの導電性に大きな影響を与えていると考えられる。本稿では，周期境界条件をもたらす並進ベクトルに沿ってベンゼン環が自由回転できるπ共役系ポリマーをモデルとし，主鎖のπ共役面がねじれることによる生成熱やバンドギャップの変化がどのように変化するかを理論的に明らかにし，1次元ポリマーの問題点を指摘する。
【目次】
1. はじめに
2. 1次元ポリマーの電子状態
2.1 計算方法など
2.2 回転に伴う構造変化
2.3 回転に伴うバンド構造と状態密度の変化
3. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（4）
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人と機械の相乗効果を規範とする次世代ロボット再定義の試み
An Approach to Redefine Next-Generation Robot based on Man-Machine Synergy Effect
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金岡克弥（立命館大学 総合理工学研究機構 先端ロボティクス研究センター チェアプロフェッサー；マンマシンシナジーエフェクタズ（株） 代表取締役社長）
本稿では，既存の「次世代ロボット」が内包する問題点を指摘し，ロボットテクノロジーを普及させるための指針を示す。さらに，ロボット制御工学の原点に立ち返って次世代ロボットの再定義を行い，新たな次世代ロボットとして，人と機械の相乗効果を規範とするロボティックツールである「マンマシンシナジーエフェクタ」（人間機械相乗効果器）を紹介する。
【目次】
1. プロローグ：次世代ロボットは家庭に入るか?
2. 自律ヒューマノイドロボットにできないこと
2.1 環境を限定しない外界認識
2.2 未知の不整地上でのロバストな歩行
2.3 ロバストな階段昇降
2.4 絶対に転倒しない歩行
3. 本質でないこと
3.1 ヒューマノイドロボットの存在意義
3.2 高性能なセンサーの開発
3.3 家庭用・福祉用ロボット開発
3.4 玩具ロボット開発
3.5 一般ユーザーのロボット観
4. 否定から肯定へ―呪縛からの解放
5. 真のロボットイノベーションとは
6. イノベーションのための次世代ロボット再定義
7． エピローグ：ロボットは解放されてなお人型へ
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