機能材料 発売日・バックナンバー

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【特集】分散化技術によるセルロースナノファイバー強化樹脂材料の創製と応用

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セルロースナノファイバー樹脂材料の分散化技術と自動車用部材への応用
Production of Cellulose Nanofi bers Reinforced Plastics for Automotive Parts

矢野浩之 (京都大学)

 木材や植物繊維の基本構成要素であるセルロースナノファイバーは、軽量で高強度、低熱膨張といった優れた機械的特性を有しており、高機能材料の開発を目指して、世界中で研究開発が活発化している。本稿では、セルロースナノファイバーの基本的性質、樹脂中への分散化技術と自動車用部材への応用について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. セルロースナノファイバーの構造と物性
3. セルロースナノファイバーおよびウィスカーの製造
4. セルロースナノファイバーおよびウィスカーによるラテックス補強
5. 構造用セルロースナノファイバー強化材料
6. 自動車部材への応用
7. 透明ナノコンポジット
8. 将来展望

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セルロースナノファイバーによる熱可塑性樹脂の高強度化,高機能化
High Performance Thermoplastic Polymer Composites Reinforced by Cellulose Nano‒Fibers

仙波健 ((地独)京都市産業技術研究所)

 セルロースナノファイバーは持続的再生可能資源であるうえ、優れた機械特性、耐熱性を有する。さらにその比重はガラス繊維や炭素繊維よりも小さく、低コスト化も見込めることから、プラスチック強化繊維として大きな可能性を秘めている。本稿では、セルロースナノファイバー強化により得られる熱可塑性複合材料の特徴を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 構造材料としての特性と可能性
  ― CNF のカチオン化処理とPA11 マトリックスにおけるCNF 分散性の向上―
2.1 CNF の表面処理
2.2 CNF/PA11 オールバイオコンポジットの物性
2.3 まとめ : CNF/PA11 コンポジットとエンジニアリングプラスチックアロイとの比較
3. 摺動材料としての特性と可能性―ポリアセタールの強化と摺動性向上―
3.1 CNF/ ポリアセタールの力学的特性と耐熱性
3.2 CNF/ポリアセタールの摺動性
3.3 まとめ : 出発原料をパルプとした複合材料の物性発現,CNF/POM 複合材料の特性
4. 総括

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分散化・界面制御によるセルロースナノファイバー強化ゴム材料の作製
Preparation of Cellulose Nanofi ber(CNF)/Rubber Nanocomposites by Controlling CNF Dispersion and Interfacial Interaction

長谷朝博 (兵庫県立工業技術センター)

 セルロースナノファイバー(CNF)とゴムの樹から採取される天然ゴム(NR)との複合化により作製したバイオマス比率の高いCNF強化ゴム材料について、CNFの分散性を向上させるための複合化技術、さらにはCNFとゴムとの界面親和性を向上させるための相容化剤・カップリング剤の添加効果、CNFの表面処理などについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. CNFの作製方法と特徴
3. CNF 強化ゴム材料
3.1 CNF強化ゴム材料の作製
3.2 CNF強化ゴム材料の引張物性
3.2.1 相容化剤の添加効果
3.2.2 カップリング剤の添加効果
3.2.3 CNF の表面処理効果
4. おわりに

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ポリ乳酸/セルロースナノコンポジットの結晶化
Crystallization of Poly(L‒lactic acid)/Cellulose Nanocomposite

河井貴彦 (群馬大学)
黒田真一 (群馬大学)
林寿人 (日産化学工業(株))
長濱宅磨 (日産化学工業(株))
河西容督 (日産化学工業(株))

 ポリ乳酸/セルロースナノコンポジットの結晶化挙動について報告した。ナノセルロースファイバーを微量添加した際にはポリ乳酸の結晶化加速効果が現れるが、1%以上の添加では結晶化速度が逆に大きく低下することを見出した。この原因がセルロースファイバーによるマトリクスポリマーの空間的束縛であることを粘弾性測定より明らかにし、溶融体中の分子運動性と結晶化挙動の関係について議論した。

【目次】
1. 緒言
2. 実験
3. 結果および考察
4. 結論

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リグノセルロースナノファイバーの表面特性解析と複合材料の補強材としての利用
Surface Character and Utilization as Reinforcement in Polymer Composites of Lignocellulose Nanofi bers

岩本伸一朗 ((独)産業技術総合研究所)
熊谷明夫 ((独)産業技術総合研究所)
遠藤貴士 ((独)産業技術総合研究所)

 木材をそのまま湿式粉砕することで得られるリグノセルロースナノファイバーについて、酵素をプローブとして水晶振動子微量天秤(QCM)を用いて解析した表面特性、PPとの固体同士の混合による複合材料中での分散性の改善方法、マスターバッチを用いた簡便な乾燥方法による複合材料の作製方法と材料物性について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. リグノセルロースナノファイバーの表面状態解析
3. 固相せん断処理によるリグノセルロースナノファイバーの分散性の改善
4. 低融点エラストマーマスターバッチを用いたリグノセルロースナノファイバー補強ポリプロピレン複合材料
5. おわりに

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CNF 強化ポリオレフィン複合材料用高分子分散剤の開発
Polymer Dispersants for Cellulose Nanofi ber Reinforced Polyolefin Composite Materials

榊原圭太 (京都大学)
辻井敬亘 (京都大学)

 セルロースナノファイバー(CNF)強化樹脂複合材料の作製において、CNFの高分散性と界面の高接着性が重要であり、いずれかが欠けると本来の物性が発現されない。本稿では、高分子分散剤による表面・界面制御技術を鍵としたCNF強化ポリオレフィン複合材料の創製に関する、筆者らの最近の取り組みについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 高分子分散剤の設計
3. CNFへの高分子分散剤の吸着
4. 高分子分散剤によるCNF凝集抑制効果
5. 高分子分散剤を用いて作製したCNF強化樹脂複合材料の引張特性
6. パルプを出発原料としたCNF強化樹脂複合材料の作製
7. おわりに

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セルロースナノファイバーの製造と透明シート化技術
Technology for Manufacturing Cellulose Nano Fiber(CNF) and Making Transparent CNF Film

嶋岡隆行 (王子ホールディングス(株))
伏見速雄 (王子ホールディングス(株))

【目次】
1. はじめに
2. CNF製造技術
2.1 酸化処理
2.2 エステル化
3. CNFの透明シート化技術とその物性
3.1 CNFの透明シート化技術
3.2 CNF透明シートの物性
4. CNF樹脂コンポジットの開発
5. おわりに

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連載 : 最先端科学技術を駆使した新世代大規模植物工場の開設

植物工場における最先端工学技術

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植物工場空調の現状と課題

伊能利郎 (ダイキン工業(株))

【目次】
1. はじめに
2. 植物工場の空調方式
2.1 植物工場の空気調和
2.2 植物工場の空調方式
2.3 植物工場に使用される空調機の種類
2.4 空調機の配置
3. 植物工場空調の現状と問題点
3.1 植物工場空調の負荷条件,要求仕様
3.1.1 負荷条件
3.1.2 要求仕様
3.2 栽培面,空調負荷面からの現状と問題点
3.2.1 栽培面から見た現状と問題点
3.2.2 空調負荷特性から見た現状と問題点
4. 今後の課題とまとめ

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植物工場における多層栽培システムと自動化

大原均 ((株)椿本チエイン)

【目次】
1. 植物工場の自動化
2. 立体倉庫型自動栽培システムの概要
3. 実際の稼働状況
4. 最後に

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環境制御技術を応用した植物生産システムの開発

中村謙治 (エスペックミック(株))

【目次】
1. はじめに
2. コンテナ式植物工場
3. ミニ野菜工場・プラントセラー
4. おわりに

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機能材料マーケットデータ

プラスチック添加剤工業の市場動向
Market Trend of Plastic Additives Industry

【目次】
1. はじめに
2. 概要
3. 添加剤の需給動向
3.1 可塑剤
3.2 安定剤
3.3 酸化防止剤
3.4 紫外線吸収剤・光安定剤
3.5 難燃剤
3.6 その他の添加剤

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第6回―

タンニンの化学構造研究でのある経験

波多野力 (岡山大学)

【目次】
・奇妙な構造の発見
・タンニンの化学構造研究の進歩
・「信じられない」現象への科学的説明
・セレンディピティと研究
【特集】大気圧低温プラズマ技術開発の新展開
Recent Advances in Atmospheric Pressure Low Temperature Plasma Technology

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特集にあたって
Introduction

野崎智洋(東京工業大学)

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大気圧プラズマを用いた電気分解によるプラズマ―液体界面でのナノ粒子合成
Synthesis of Nanoparticles by Plasma‒liquid Interaction Using Atmospheric
Plasma Electrolysis

白井 直機(首都大学東京)
杤久保文嘉(首都大学東京)

 水面上に形成される大気圧プラズマは,プラズマ―液体界面で様々な反応場として利用
できる。さらに液体側の反応はプラズマを電極とした電気分解と捉えることができる。こ
れらを利用した金属ナノ粒子の生成とそのサイズ・形状の制御法について,著者らの研究
室で得られた実験結果について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.実験装置
3.NaCl 溶液を用いたプラズマ電気分解
4.プラズマ電気分解による金属(金・銀)ナノ粒子の生成
5.プラズマ電気分解によるナノ粒子の構造・サイズ制御
6.まとめ

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産業用プラズマ環境浄化技術の開発
Development of Industrial‒Plasma Environmental Cleanup Technology

大久保雅章(大阪府立大学)

 近年進捗が認められる産業用プラズマ浄化技術に関して,はじめに筆者らが提案する二
種類のプラズマ複合排ガス浄化技術の原理を解説する。次にその原理に基づくPM とNOx
をターゲットとする船舶ディーゼルエンジンおよび小型ボイラのプラズマ排ガス浄化シス
テムに関する開発結果を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.微粒子・NOx 処理プロセスの原理
2.1 触媒を使用した従来プロセス
2.2 乾式プラズマ複合プロセス
2.3 湿式プラズマ複合プロセス
3.ディーゼルエンジン排ガス処理
3.1 自動車ディーゼルエンジンに対する研究経緯
3.2  船舶ディーゼルエンジンに対する研究動向と実施例
3.2.1 背 景
3.2.2 実験装置ならびに実験方法
3.2.3 実験結果
3.2.4 船舶NOx に関する規制と研究実施例
4.燃焼炉ボイラ排ガス処理
4.1 実験装置
4.2 実験結果
5.おわりに

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再生可能電力による温室効果ガスの資源化
Greenhouse Gas Conversion Using Renewable Electricity

野崎智洋(東京工業大学)

 大気圧プラズマと触媒をハイブリッドさせた反応器を用いて,代表的な温室効果ガスで
あるCH4 とCO2 からH2 とCO を低温(約500℃)で製造するプロセスを紹介する。CO2
排出原単位の小さい再生可能エネルギーを化学エネルギーに転換することで,温室効果ガ
ス排出量削減および電力の貯蔵・輸送向上に貢献できる技術として発展が期待できる。

【目次】
1.はじめに
2.温室効果ガスの資源化
3.プラズマによる反応促進:熱とラジカルの効果
4.メタンのドライリフォーミング
5.実験装置および実験方法
6.実験結果
7.おわりに

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大気圧プラズマの表面改質応用― Roll‒to‒Roll への応用について―
Applications of Surface Treatment Using Atmospherics Pressure Plasma
― Development with Roll‒to‒Roll Processing ―

湯浅基和(積水化学工業(株))

 2000 年以降,大気圧プラズマ技術は,FPD(Flat Panel Display)製造工程やフィルム
の表面改質などの工業的利用範囲が拡大されてきた。今後,電子デバイスはフレキシブル
化が加速するが,大気圧プラズマはRoll‒to‒Roll の連続工程には有効な技術として期待さ
れている。

【目次】
1.はじめに
2.大気圧プラズマの発生原理
3.表面親水化技術
4.印刷技術への応用例
5.プラズマ重合技術
6.おわりに

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大気圧プラズマ表面処理技術とその応用
Atmospheric Pressure Plasma Technology and its Application

嶋谷秀諭((株)エア・ウォーター総合開発研究所)
澤田康志((株)エア・ウォーター総合開発研究所)

 大気圧プラズマ表面処理技術は,シンプルなプロセスでありながら非常に高い表面処理
能力を持つドライプロセスである。プラズマガスの種類を選定することで洗浄,親水化,
撥水化など様々な表面処理が可能となる。本稿では,大気圧プラズマの装置構成,洗浄・
表面処理の原理およびその応用事例について詳述する。

【目次】
1.はじめに
2.大気圧プラズマ表面処理技術
3.表面処理による材料機能化の事例
3.1 フッ素系樹脂材料の接着性改善
3.2 表面の洗浄,アッシング
3.3 撥水化処理
3.4 チューブ形状製品へのプラズマ処理の適用
3.5 粉体への機能性付与
4.おわりに

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大気圧プラズマによる高分子表面改質の工業用途事例
The Industrial Use Way Example of The Polymeric Surface Property Modifi cation
by Atmospheric Pressure Plasma

田村 豊(春日電機(株))

 高分子材料への表面処理は,大気中のコロナ放電を利用した処理装置が歴史も古く工業
利用として一般的であるが,処理基材の高機能化・クリーン性要求・塗工剤の脱溶剤化な
ど,従来のコロナ放電処理では満足のいかない事例も見受けられる。ここでは,高分子材
料への放電処理について,基本的事項とガス中プラズマ処理による表面改質の特異性など
について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.コロナ処理装置の一般構成
3.改質原理
4.評価方法と改質度
5.主な用途
6.金属面(導電性フィルム)への処理
7.オレフィン系ポリマーへの処理
7.1 インライン・アウトラインによる違い
7.2 放電面積とブリードアウトの関係
7.3 オレフィン系フィルムへのガス中放電処理
8.ポリエステル系ポリマーへの処理
9.成型品への処理
10.おわりに

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Material Report -R&D-

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セラミックス焼結体のレーザ援用切削加工
Laser‒assisted Cutting of Sintered Ceramics

杉田直彦(東京大学)

 イットリア安定化正方晶ジルコニア多結晶体は高硬度,高靭性を有するセラミックスで
あり,その機械特性および審美性から生体インプラント材料として注目されている。しか
しながら,焼結後のジルコニア・セラミックスは硬脆材料の一つであり,通常は研削が主
な加工方法となる。本稿では,レーザによるアブレーションと加熱を利用した切削加工法
を報告する。

【目次】
1.緒 言
2.提案手法
2.1 Y‒TZP の機械特性
2.2 UV レーザ援用加工法の提案
3.提案手法を用いたY‒TZP の加工実験
3.1 実験系および条件
3.2 加工表面
3.3 比切削抵抗
3.4 工具折損・摩耗
4.考 察
5.結 論

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連載 : 最先端科学技術を駆使した新世代大規模植物工場の開設

植物を制御する最先端科学技術

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植物の体内時計と制御理論

福田弘和(大阪府立大学)

【目次】
1.はじめに
2.植物の体内時計
3.概日リズムの同期制御
4.細胞集団の数理モデルと制御
5.さいごに

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最先端の植物育成用LED光源

魯 娜(Philips)

【目次】
1.はじめに
2.LED による光のレシピとグリーンパワーLED モジュールの開発
3.グリーンパワーLED モジュールの特徴
4.フィールドテストで実証された性能

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植物における根の形態と機能の科学

大門弘幸(大阪府立大学)

【目次】
1.はじめに
2.植物の栽培と根
3.根の役割
4.根のかたち

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機能材料マーケットデータ

フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Flat Panel Display

【目次】
1.はじめに
2.フラットパネルディスプレイ市場
3.液晶ディスプレイ市場
4.プラズマディスプレイパネル市場
5.有機 EL 市場
6.電子ペーパー市場

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第5回―

機械少年が夢見た不老長寿の研究―新しい分子測定方法を用いた唾液検査の開発―

杉本昌弘(慶應義塾大学)

【目次】
・はじめに
・生化学の新しい流れ
・メタボロームとの出会い
・唾液検査
・今 後
4,400円
【特集】3D プリンターでのものづくりを考察する
To Consider Additive Manufacturing by Three‒Dimensional Printing

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特集にあたって
Introduction

中野貴由 (大阪大学)

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3D プリンターによるものづくり
―材質パラメータ・構造パラメータの重要性に焦点を当てて―
Additive Manufacturing by Three‒Dimensional Printing System Focusing on Material / Structural Parameters

中野貴由 (大阪大学)

 3Dプリンターによるものづくりは、上流設計思想をベースに少量多品種の製品や個別にカスタマイズした「only one」製品を生み出すことで高付加価値を付与する。さらに3Dプリンターによる生産製造をものづくりの中心に捉えつつも、最適化設計から販売・アフターサービスまでを踏まえつつ、顧客起点での一気通貫モデルを考えることにより、新しいカスタムものづくり新市場が生み出されるものと考察される。そのためには、3Dプリンターによる生産製造段階において、材質パラメータと構造パラメータを両輪として制御することが極めて重要となる。結果として、「平均化・画一化」から「カスタム化」へと、ものづくり概念を根底から覆す造形品・製品を生み出すためのイノベーションスタイルの構築が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 3Dプリンター・AM技術の分類
3. 新しいものづくり
4. 形状パラメータと材質パラメータ
4.1 形状パラメータ制御と階層化
4.2 材質パラメータ制御
5. おわりに

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セラミックス積層造形技術の現状と展望
Additional Manufacturing of Ceramics:Some Pioneer Studies and Future Prospects

木村禎一 ((一財)ファインセラミックスセンター)

 セラミックス系材料の積層造形技術は1990年代後半に研究が始まっているものの、樹脂や金属と比較すると、未だ黎明期にあると言っていい。これまでの研究例をいくつか紹介しながら、セラミックス系部材製造技術としての可能性を探りたい。

【目次】
1. はじめに
2. セラミックスのレーザー造形に関する代表的な研究
2.1 樹脂バインダーを用いたレーザー造形
2.2 液相焼結を利用したレーザー造形
2.3 スラリーを用いたレーザー造形
2.4 ファイバーレーザーを用いた直接造形
3. セラミックス部材のレーザー造形技術の展望
3.1 低出力小面積照射から高出力大面積照射へ
3.2 装置技術から材料技術へ
3.3 信頼性の確保と評価手法の標準化
4. おわりに

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細胞・組織の融合による3D人工臓器の創製
Construction of 3D‒Artificial Organs by Integration of Cells and Tissues

松崎典弥 (大阪大学)
明石満 (大阪大学)

 生体臓器に類似の3次元(3D)構造と機能を有した人工臓器を構築するためには、複数種の細胞の3次元配置を精密に制御する技術の開発が必要である。3Dプリンターは、高速かつ高精度に物質の配置を制御できるため、近年特に注目されている。本稿ではインクジェットプリンターを用いた3D細胞構造体の構築の現状と課題を著者らの研究を含めて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 3Dプリンターによる3D細胞構造体の構築の現状と課題
3. 細胞積層法による3 次元組織体の構築
4. 細胞集積法による毛細血管・リンパ管網を有する3次元組織体の構築
5. 細胞のインクジェットプリント制御
6. 3次元肝組織チップの作製と薬剤毒性評価への応用
7. おわりに

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金属積層造形法を活用した新たなものづくりと機能制御
New Manufacturing and Functional Control of Metallic Parts Using Additive Manufacturing

中本貴之 ((地独)大阪府立産業技術総合研究所)

 金属系材料の積層造形法は、複雑な3次元形状を迅速に造形できる新しいものづくり技術として、工業分野、医療分野を問わず注目されている。本稿では、金属積層造形法の原理と特徴、造形事例ならびに技術動向を解説するとともに、機能制御(材質制御および構造制御)技術としての研究開発事例について、著者らの取り組みを中心に紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 金属系材料の積層造形法の特徴と技術動向
3. 金属積層造形の特徴を活用した新たなものづくり
3.1 材質制御技術としてのAMの活用
3.2 構造制御技術としてのAMの活用
4. おわりに

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3Dゲルプリンターが先導する化学系メイカーズ革命
3D‒Gel‒Printer Triggered Revolution of Chemical Makers

古川英光 (山形大学)

 ゲル研究にブレークスルーをもたらした高強度ゲル開発から10余年が過ぎ、高強度化機構の解明が進み、機械的強度に優れたゲルの設計指針が示されたが、その高いポテンシャルは活かされていない。機械と高分子ゲルの技術的融合をねらう3Dゲルプリンターによる「材料のデジタル化と社会実装」の展望を紹介する。

【目次】
1. 二枚目の名刺
2. 広がらなかった高強度ゲルブーム
3. ゲルプリンターで,誰もが高強度ゲルを作れるようになる
4. 3Dゲル造形物の評価
5. 3Dデジタルデータのもたらす意味
6. 材料のデジタル化:その社会実装へのアプローチ
7. 化学系のメイカーズ革命を起こそう!

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樹脂系ハイエンド3Dプリンターの材料高機能化が創り出す新たな活用
Material Development of High‒end Plastic 3D Printer

荒井誠 (シーメット(株))

 強烈なインパクトにより多くの人が知る存在となった3Dプリンターだが、3Dプリンターでできることは何か? と問い掛けされることもしばしばあるのが現状であり、特に樹脂系ハイエンド3Dプリンターに対してはとても多い。そんな問いを持つ方々に向けて高機能樹脂の開発を軸に樹脂系ハイエンド3Dプリンターの歩みと展望をご紹介したい。

【目次】
1. はじめに
2. 樹脂系ハイエンド3Dプリンターの変遷
3. 最近の樹脂系ハイエンド3Dプリンター
3.1 熱溶融堆積方式
3.2 インクジェット方式
3.3 粉末床溶融結合方式
3.4 新市場を形成するパーソナル3Dプリンター
3.5 3Dプリンターの最高峰に位置づく当社の製品
4. 光造形樹脂と当社開発の歩み
4.1 光造形用樹脂に靭性と耐熱性を持たせるための概念
4.2 光造形用樹脂に透明性を持たせるための概念
4.3 光造形用樹脂に安全性を持たせるための概念
4.4 当社における高機能樹脂開発のあゆみ
5. 結論

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Material Report -R&D-

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機能性無機ナノ粒子が起点となったナノ・バイオ表界面研究の新展開
New Development of Nano‒Bio Surface and Interface Research Originated from Functional Inorganic Nanoparticles

多賀谷基博 (長岡技術科学大学)
柴弘太 ((独)物質・材料研究機構(NIMS))
吉川元起 ((独)物質・材料研究機構(NIMS))

 ナノ・バイオテクノロジー分野において、細胞機能へ効果的に働きかけるナノ粒子が注目されている。本稿では、機能性無機ナノ粒子が起点となって創出される細胞機能の計測・制御研究について俯瞰する。具体的に、ナノ粒子を敷き詰めたセンサー基材から細胞機能を解明する研究、さらには、ナノ粒子を細胞膜表面から取込させて診断・治療を施す研究について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ナノ・バイオ接合界面の計測
2.1 界面の重要性
2.2 Quartz Crystal Microbalance with Dissipation (QCM‒D)
2.2.1 生体親和性界面の計測
2.3 ナノメカニカルセンサー
3. 接着細胞へ作用・機能するシリカナノ粒子
3.1 細胞機能制御のための研究
3.2 薬物送達担体としての活用
3.3 細胞可視化材料としての活用
4. おわりに

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連載 : 最先端科学技術を駆使した新世代大規模植物工場の開設

植物工場における高度環境調節技術

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植物工場における機能性野菜ハーブ類の生産技術

古川一 (大阪府立大学)

【目次】
1. はじめに
2. 栽培技術
2.1 育苗
2.2 栽培
2.3 収穫
3. 衛生管理および機能性成分
3.1 生菌検査
3.2 硝酸イオン含量
3.3 機能性成分
3.4 香り
4. 今後の課題

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多段型レタス栽培システムの環境制御

西浦芳史 (大阪府立大学)

【目次】
1. はじめに
2. 生物感と生産
3. 完全制御人工光型植物工場の環境制御

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養液栽培における培養液制御の理論と技術

和田光生 (大阪府立大学)

【目次】
1. はじめに
2. 一般的な培養液制御システム
3. 培養液中各要素の植物による吸収濃度の計算
4. 培養液中要素濃度の管理と培養液処方の修正

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第4回―

生命の謎に魅せられて

柏俣正典 (朝日大学)

【目次】
・研究の始まり―イタズラ好きの少年―
・指導者との出会い―尊敬する研究者―
・研究の新展開―再生医療への挑戦―
・現在の私―いつまでも未熟者―
4,400円
【特集】有機EL照明の光取り出し技術最前線

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有機ELの光学デザイン―マルチカソード構造を利用した光学損失の低減―
Optical Design of Organic Light Emitting Devices ―Reduction of Optical Loss by Multi‒cathode Structure―

三上明義 (金沢工業大学)

 有機EL素子の発光効率および光学現象について、有機分子からの放射過程に基づいて取り扱うことで、光取り出し技術に係る主な光学的要因をまとめる。さらに、半透過性金属陰極と光学補償層を積層したマルチカソード構造による表面ブラズモン損失の低減と光取り出し効率の改善例を紹介する。

【目次】
1. まえがき
2. 有機EL素子の基本構造と動作・発光過程
3. 光取り出し設計技術
4. 長距離伝搬型表面プラズモンを利用したマルチカソード構造有機EL素子
5. むすび

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光取り出し技術と分子配向,分子配向制御した有機EL素子
Out‒coupling and Molecular Orientation for Electroluminescent Devices

谷垣宣孝 ((独)産業技術総合研究所)
石堂能成 ((独)産業技術総合研究所)

 有機EL素子の外部量子効率を上げるためには光取り出し技術が不可欠である。光取り出しに素子薄膜中の発光分子の配向が強く影響することが最近注目されている。屈折率の異方性を考慮する必要があり、さらに発光分子の双極子の配向は放射モードの大小に大きく影響する。分子配向制御した有機EL素子についても述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 光取り出し技術
3. 分子配向の光取り出しへの効果
4. 摩擦転写法を用いた分子配向制御

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プラズモニック構造を用いた光取り出し技術
Light Extraction from OLEDs with Plasmonic Structures

岡本隆之 ((独)理化学研究所)

 有機発光ダイオードにおいて、励起子からの発光エネルギーの半分程度が金属陰極を伝搬する表面プラズモンに散逸する。表面プラズモンは金属と誘電体の界面に局在し,そのままでは素子外部に伝搬光となって放射されることはない。本稿は金属陰極と有機半導体界面に微細な凹凸構造を導入することで、この表面プラズモンのエネルギーを素子外部に光として取り出す技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 無機LEDにおける表面プラズモン
3. 表面プラズモンへのエネルギー散逸
4. プラズモニック構造による光取り出し
4.1 単色素子の場合
4.2 白色素子の場合
5. おわりに

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OLED 照明の光取り出し効率化に向けた封止材・フィルムの利用
Usage of the Encapsulant and Film to Improve the Optical Extraction Effi ciency of OLED Lighting

越部茂 ((有)アイパック)

 最近、OLED(Organic Light Emitting Diode)が将来の照明装置用光源の有力候補として期待されている。OLEDを用いると超薄型・低発熱の面光源が可能となるためである。OLEDの原理は古くから提唱されていたが、近年になり具体的な商品として実用化されてきた。本稿では、OLEDの封止技術(封止方法、封止部材)および光取り出し効率化に関する封止部材の検討状況を説明する。

【目次】
1. OLED
1.1 開発経緯
1.2 発光原理
1.3 用途
1.3.1 発光性能
1.3.2 用途
2. OLED の封止技術
2.1 封止方法
2.2 封止部材
2.2.1 無機基材
2.2.2 有機基材
2.3 光取り出し効率の向上
2.3.1 無機基材による検討
2.3.2 有機基材による検討
3. OLED の課題
3.1 価格面
3.2 技術面
3.2.1 OLED
3.2.2 装置構造
3.2.3 封止部材
4. 競合技術
4.1 照明用途
4.2 カラー表示用途
5.まとめ

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ナノインプリントを用いた有機EL光取り出し向上
Improved Outcoupling from OLED using Nanoimprint

井上智晴 ((株)イノックス)

 有機ELの光取り出し効率向上の方法の一つとして、マイクロ・ナノレベルの微細構造によって光を制御する方法がある。この微細構造は、近年注目を集めているナノインプリント技術を活用することで得ることができる。有機EL部材に応用展開可能な微細構造と量産化の要素となる金型や加工方法などについて解説する。

【目次】
1. はじめに
2. ナノインプリントによる反射防止加工
2.1 多層膜による反射防止
2.2 モスアイ構造による反射防止
2.3 ナノインプリントによる微細加工
2.3.1 ナノインプリントとは
2.3.2 干渉リソグラフィとは
2.3.3 量産加工技術
3. ナノインプリントによる光取り出し効率向上
3.1 光損失
3.2 最表面に配置されたモスアイ構造による影響
3.2.1 臨界角への影響
3.2.2 全反射を加味した光取り出し効果
3.3 最表面に配置されたマイクロレンズ構造などによる影響
4. おわりに

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白色有機ELパネルの生産技術と課題―膜封止による量産性の向上手法―
Film Sealing for Encapsulation Technology

赤星治 ((株)ナノシステムソリューションズ)

 秀逸なアプリケーション性能を有する照明用有機ELは、ようやく量産がスタートし、解決するべきさらなる課題が明らかになった。今後、一般照明用途への普及に向け、さらなる量産技術の向上が望まれている。本稿では、量産効率向上に必要な薄膜封止技術について述べていきたい。

【目次】
1. はじめに
2. 白色OLED事業を取り巻く環境
3. マーケット拡大に必要な性能課題
4. 生産難易度を上げる技術ポイント
5. 基板大型化とその課題
6. デバイス性能の向上と膜封止技術
7. 膜封止技術採用による材料コスト比較
8. 膜封止プロセスの設備比較
9. 膜封止方式の生産導入
10. おわりに

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塗布型白色有機ELの開発動向 ―自発多層化技術―
Technology Trend in Printable White OLED ― Self‒layered Technique ―

荒谷介和 ((株)日立製作所)

 有機EL照明の普及促進には、有機ELパネルの低コスト化と高効率化が必要である。我々は低コスト化と高性能化を両立するため、一回塗布で積層発光層を形成できる、「自発多層化技術」と光取り出し向上技術を開発してきた。本稿では、これらの技術を用いた高効率塗布型白色有機ELについて述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 自発多層化技術
3. 自発多層化技術を用いた3色発光白色有機ELの高効率化
4. まとめ

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Material Report -R&D-

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含硫黄化合物の添加による樹脂と金属との接着性の向上
Development of Resin‒Metal Bonding Properties by Adding Sulfur‒Containing Compounds

平野寛 ((地独)大阪市立工業研究所)

 電子機器などの小型・軽量・高性能化に伴い、樹脂材料と回路形成金属との接着力向上が強く要望されている。中でも投錨効果などの物理的接着力を利用できない場合には接着力不足となることが多く、化学的接着力の顕著な向上が必要である。本稿では、添加するだけで樹脂の金属に対する接着力を向上させる含硫黄改質剤について検討した著者らの事例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 金属と樹脂の接着性を向上させる一般的な方法
2.1 金属の表面処理
2.2 樹脂の表面処理と樹脂自身の改質
3. 金属と樹脂の接着性を向上させる含硫黄高分子改質剤の検討例
3.1 含硫黄高分子(SCP)の金属への接着性
3.2 含硫黄高分子の改質剤としての性能
4. 含硫黄低分子化合物の改質剤としての利用
4.1 ベンゾオキサジン樹脂への適用例
4.2 エポキシ樹脂への適用例
4.3 ジアリルフタレート(DAP)樹脂への適用例
5. さいごに

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アンチポストペロブスカイト構造を有する超伝導体の発見
Discovery of Superconductor with Anti‒Post‒Perovskite Structure

大串研也 (東北大学)

 地球科学における最新の成果に刺激を受け、アンチポストペロブスカイト型化合物を舞台に物質探索を行った結果、新超伝導体V3PnN(Pn = P, As)を発見した。転移温度は5.6Kと低いものの、今後の微視的メカニズム解明や転移温度向上へ向けた研究が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 遷移金属化合物A3XY(Y = C and N)の物性
3. アンチポストペロブスカイト型窒化物V3PnN(Pn = P, As)における超伝導
3.1 結晶構造・電子構造
3.2 実験
3.3 超伝導相の物性
3.4 窒素欠損効果
3.5 常伝導相の物性
4. おわりに

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連載 : 最先端科学技術を駆使した新世代大規模植物工場の開設

完全人工光型植物工場の研究拠点

完全人工光型植物工場に特化した大阪府立大学「植物工場研究センター」の概要と活動実績

河口友紀 (大阪府立大学)
小倉東一 (大阪府立大学)
安保正一 (大阪府立大学)

【目次】
1. 植物工場の意義と研究拠点としての活動実績
2. 大阪府立大学植物工場研究センター(PFC)の活動実績
2.1 共同研究
2.2 植物工場研究センターが目指す栽培植物の品質
2.3 研修・人材育成
2.4 植物工場の普及と展示
2.5 コンソーシアム運営
3. 植物工場の今後の方向性と可能性について

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第3回―

巡り合った分子達に導かれて

友村美根子 (明海大学)

【目次】
・研究の原点, 私のメンター
・肝臓糖新生酵素Serine Dehydratase(SDH)との出会い
・MK(Midkine)との出会い
・カルニチンとカルデクリンとの出会い
・AATYK(Apoptosis-associatedtyrosine kinase)との出会い
・再びのカルデクリンとリナカンチンC
4,400円
【特集】資源の有効利用を目指す材料技術

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余剰資源有効活用を目指した導電性硫黄の開発と用途展望
Utilization of Abundant Resources:Development and Future Perspective of
Conducting Sulfur

藤森利彦(信州大学)

 硫黄は余剰資源であり,有効利用法の開発が嘱望されている。SWCNT を鋳型として,
金属的性質をもった硫黄の一次元結晶が合成できる。この「導電性硫黄を内包することで
SWCNT の導電性向上が可能となる。この硫黄/SWCNT 新規ナノ構造体の応用例として,
グラフェンとの複合化による透明電極について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.SWCNT を用いた導電性硫黄の合成と評価
3.S@SWCNT /グラフェン複合体による透明電極
4.おわりに

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卵殻膜の構造的特徴を活用した有機系電解質材料の開発
Development of New Electrolyte Materials Utilizing Specifi c Structures of
Egg Shell Membranes

谷藤尚貴(米子工業高等専門学校)
小西那奈(米子工業高等専門学校)
小林周平(米子工業高等専門学校)
可知佳晃(米子工業高等専門学校)

 燃料電池の実用化に向けて,現在様々な有機系電解質の開発が行われている。卵殻の内
側にある卵殻膜はタンパク質の薄膜であり,特異的な機能を潜在的に有していることから,
この機能をプロトン伝導に寄与する新しい電解膜としてデバイスへ導入することに成功し,
その性能の改善法についても検討した。

【目次】
1.はじめに
2.卵殻膜の機能と材料開発の狙い
3.燃料電池用電解質膜として卵殻膜を活用
4.卵殻膜のデバイス化
5.今後の求められる機能と可能性

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ホタテ貝殻ナノ粒子を乳化剤に用いたエマルションの応用展開
Application of Scallop Shell Nanoparticle‒stabilized Emulsion

山中真也(室蘭工業大学)
藤本敏行(室蘭工業大学)
空閑良壽(室蘭工業大学)
藤井秀司(大阪工業大学)
中村吉伸(大阪工業大学)

 ホタテ貝殻は北海道内だけでも年間20 万トン以上廃棄されており,産業上の有効利用
が求められている。本稿では,まずホタテ貝殻をナノ粒子化する粉砕法とその機構を解説
する。続いて,貝殻ナノ粒子を乳化剤として用いて作製したエマルションの応用例を中心
に述べるとともに,吸着剤や充填剤に利活用した事例を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.粉砕によるホタテ貝殻のナノ粒子化
3.エマルションの紫外線遮蔽効果
4.ホタテ貝殻の有効利用に関する今後の展開

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海産物色素を用いた色素増感太陽電池の創製
Fabrication of Dye Sensitized Solar Cell using Marine Products

湊 賢一(函館工業高等専門学校)
松浦俊彦(北海道教育大学)
上野 孝(函館工業高等専門学校)

 北海道には広大な土地や農地,豊かな漁場,日本全国の4 分の1 近くを占める森林など
豊富な資源が数多く存在し,その資源を有効的に活用した新たな環境・エネルギー材料の
研究開発に我々は取り組んでいる。本稿では,函館地区の水産業によって排出される水産
系廃棄物から色素を抽出・精製する技術とそれを利用した色素増感太陽電池の作製技術に
ついて紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池
2.1 色素増感太陽電池の構造
2.2 色素増感太陽電池の発電原理
3.イカ墨
3.1 イカ墨の形
3.2 イカ墨の光学・熱的特性
4.イカ墨色素を利用した色素増感太陽電池
4.1 色素としての利用
4.2 光電極への利用
5.まとめ

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可溶化法を用いた使用済み工業製品からの有用資源の回収
Recovery of Useful Resources from End‒of‒life Industrial Products by Liquefaction

加茂 徹((独)産業技術総合研究所)

 使用済み工業製品には多くの有用資源が含まれており,持続可能な世界を実現させるた
めには,限られた地球資源を効率良く利用する技術が求められている。本稿では,水素供
与性溶媒やクレゾール系溶媒を用いて熱硬化性樹脂を可溶化し,使用済み工業製品からク
リティカルメタルや炭素繊維などの有用資源を回収する技術を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.資源の循環利用の必要性
3.資源の種類によるリサイクルの特徴
4.水素供与性溶媒を用いた熱硬化性樹脂の可溶化
5.エステル交換反応を利用した熱硬化性樹脂の可溶化
6.最後に

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Material Report -R&D-

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多機能複合化ハードコートの自動車リアガラスへの応用
Application to the Automobile Rear Glass of a Multifunctional Composite Hard Coat

岩井和史((株)レニアス)

 軽量化を目的に車両の窓へポリカーボネートをガラス代替樹脂として利用する事例が増
えてくる中,基本となるハードコートだけではガラス代替への要求を満たすには不十分で
ある。ニーズは様々であるが,ハードコートの機能化が1 つの手法であり赤外線遮蔽,高
硬度処理,防曇機能などの機能性付与手法が求められている。

【目次】
1.はじめに
2.赤外線遮蔽機能
2.1 ハードコートへの赤外線遮蔽能の付与
2.2 赤外線遮蔽ハードコートの日射遮蔽特性
3.硬質化処理
3.1 ハードコートへの硬度付与
3.2 光改質のメカニズムと高硬度化の条件
3.3 高硬度化による耐摩耗性の向上効果
4.デフォッガー機能付与
4.1 発熱による防曇
4.2 面状発熱を実現する技術
5.自動車リア窓を想定した機能化樹脂グレージング
6.おわりに

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指で温めて病原体を検出するスマート診断システム
Smart Diagnostic Technologies for Global Health

荏原充宏((独)物質・材料研究機構)

 世界70 億人のうち,およそ50 億人もの人々が1 日2 ドル未満で生活しており,その死
因の半分以上が早期に適切な診断・治療を受ければ助かるような疫病といわれている。本
論文では,こうしたインフラが十分でない環境でも駆動するスマートポリマーを用いた早
期診断システムの開発に関してその一例を概要する。

【目次】
1.はじめに
2.温度応答性ポリマーを用いた診断システム
3.磁場や光を用いた診断システム
4.形状記憶ポリマーを用いた診断システム
5.おわりに

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機能材料マーケットデータ

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塗料工業の市場動向
Market Trend of Paint Industry

【目次】
1.はじめに
2.需要概要
3.品目別生産概要
4.需要分野の動向
5.輸出入動向
6.メーカー動向
7.製品・環境への対応

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有機ゴム薬品工業の市場動向
Market Trend of Organic Rubber Chemical Industry

【目次】
1.はじめに
2.需要動向
3.新ゴム消費量
4.輸出入概要
5.メーカー動向・製品開発

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第2回―

先人から渡された種

友村明人(明海大学)

【目次】
・研究生活への第1歩
・肝臓研究で侃々諤々
・PX との出会い―高岡先生からの“種”―
・カルデクリンとの出会い
4,400円
【特集】材料の劣化解析・評価技術の最新動向

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構造材料の劣化機構解明へ向けた3次元アトムプローブの応用
Applications of Three‒dimensional Atom Probe for Understanding Degradation Mechanisms in Structural Materials

外山健 (東北大学)
井上耕治 (東北大学)
永井康介 (東北大学)

 実空間の元素分布をほぼ原子レベルの空間分解能で3次元マッピングできる3次元アトムプローブを用いて、原子炉で用いられる鉄鋼材料を例に、構造材料の劣化の原因となるナノスケールの析出、粒界偏析、溶質原子の濃度揺らぎなどを観察した例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2.3 D‒AP法
2.1 測定原理
2.2 試料作製
3. 原子炉圧力容器鋼の照射脆化機構
4. 中性子照射したステンレス鋼の硬化機構
5. 熱時効したオーバーレイクラッドの硬化機構
6. おわりに

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高分子材料の熱・光・酸化劣化の新奇な迅速評価技術
A New Technique for Rapid Evaluation of Photo, Thermal, and Oxidative Degradation of Polymeric Materials

大谷肇 (名古屋工業大学)

 加熱炉型熱分解装置を用いる熱分解GC/MSシステムをベースに、Xeランプを光源とするマイクロ紫外線照射装置を組み合わせた、新しいポリマーの促進劣化試験法を開発した。この手法により、従来の試験法とよく相関した結果が得られるのみならず、劣化評価時間の大幅な短縮と、従来困難であった揮発性劣化生成物の分析を可能にした。

【目次】
1. はじめに
2. オンラインUV/Py‒GC/MS のシステム構成
3. 耐衝撃性ポリスチレンの劣化評価
3.1 オンラインUV/Py‒GC/MS法によるHIPSの劣化評価
3.2 オンラインUV/Py‒GC/MSと従来法による劣化評価の相関
4. 光触媒によるポリ塩化ビニルの光分解機構の解析
5. 総括

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車載用リチウムイオン二次電池の寿命評価技術と劣化機構解明
Life Evaluation Methods and Elucidation of Degradation Mechanisms of Lithium‒Ion Rechargeable Batteries for Electric Vehicles

小林弘典 ((独)産業技術総合研究所)

 最近、普及が目覚ましいxEVの駆動電源としてリチウムイオン二次電池(LIB)が用いられてきている。車載用LIBでは10年以上の寿命が要求されていることから、近年、寿命を精度良く推定する手法についての研究が活発に行われるようになってきている。また、短期間での寿命予測を可能にするための加速試験条件の選定や長寿命を実現するための特性改善の指針を得るための電池性能の劣化機構解明の重要性がより増してきている。本稿では、車載用LIB の寿命評価技術と劣化機構解明の最近の動向について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. LIBの基本原理
3. 寿命評価技術
4. 劣化機構解明
5. (独)産業技術総合研究所(産総研)での取り組み
6. まとめ

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コンクリート構造物の劣化とその評価
Deterioration of Reinforced Concrete Structure and its Evaluation

湯浅昇 (日本大学)

 一昨年12月に発生した笹子トンネル天井板崩落事故を契機に数多いコンクリート構造物の維持管理に関心が高まっている。本稿は、コンクリート構造物の劣化機構と劣化の評価方法を解説したものである。試験方法に選択においては、調査・診断の目的に対して必要な精度、破壊の許容度、許容できる費用のバランスの中で考えるべきである。

【目次】
1. はじめに
2. コンクリート構造物に負荷する外的劣化因子とそれらによる劣化現象
2.1 中性化による鉄筋腐食とコンクリートの剥落
2.2 塩害による鉄筋腐食とコンクリートの剥落
2.3 凍結融解作用による劣化(凍害)
2.4 アルカリ骨材反応による劣化
2.5 化学的侵食・溶脱
2.6 火害
3. 劣化度評価試験方法
3.1 中性化深さ
3.2 塩化物イオン量
3.3 鉄筋腐食評価方法
4.おわりに

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デバイスの熱特性評価と信頼性向上技術
Thermal Characteristics Evaluation and Reliability Improvement Technology for Electronic Devices

今井康雄 (沖エンジニアリング(株))

 電子部品/モジュールは、より微細に、より高速に、そしてよりハイパワーに進化を続ける。この進化に伴って、避けて通ることができない課題が発熱とノイズである。本稿では特に熱に注目し熱抵抗測定の測定方法を紹介し、次に沖エンジニアリング(以下略 OEG)の熱過渡解析を加えた熱解析法を説明する。続いて熱特性の評価、解析の適用例をいくつか紹介し、OEGが取り組んできた新しい測定事例の紹介も行う。

【目次】
1. はじめに
2. デバイスの熱特性評価方法
2.1 熱抵抗測定方法
2.2 熱電対を利用した測定法
2.3 熱過渡解析による測定法
3. 熱解析の信頼性評価への適用
3.1 部品の発熱に関する熱過渡解析の適用
3.2 熱過渡解析の電子部品・デバイスへの展開
4. 今後の熱解析への期待

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Material Report -R&D-

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廃棄物由来動物タンパク質を用いた環境調和型シルクおよび羊毛樹脂
Keratin and Fibroin Resins for Environmental Friendly Materials Using Animal Proteins Derived from Industrial Wastes

平井伸治 (室蘭工業大学)

 羊毛廃棄物や衣料品廃棄物のリサイクルの必要性について概説すると共に、衣料品廃棄物からのシルクの分離・回収プロセス、さらにシルク廃棄物の再生用途として有望な高いガラス転移温度、低熱膨張率、高熱伝導率の他に低誘電・低誘電正接を有するシルク樹脂について紹介する。さらに、羊毛廃棄物を原料に用いた、シルク樹脂よりも高いガラス転移温度、低い熱膨張率を有する羊毛樹脂について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 樹脂の原料となる動物繊維
3. 衣料品廃棄物から動物繊維の分離・回収
4. シルクの樹脂化
5. シルク樹脂の優れた特性
6. 羽毛や羊毛の樹脂化に関するこれまでの研究
7. 羊毛の樹脂化
8. おわりに

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診断薬用蛍光ナノシリカ粒子Quartz Dot(R)の開発
R&D of Fluorescent Silica Nanoparticles for Diagnostic Testing

大久保典雄 (古河電気工業(株))

 粒子中に蛍光色素を固定化したナノサイズの蛍光シリカ粒子は、シリカ粒子の高機能化の有効な手段ではあるが、本稿では、蛍光ナノシリカ粒子の合成法や特徴を詳述する。またその応用例として、迅速診断薬への適用の可能性についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. QUARTZ DOT(R)
2.1 シリカ粒子合成法
2.2 有機色素の固定化方法
2.3 粒径制御
3. 表面修飾技術
3.1 表面修飾の目的
3.2 交互吸着法
3.3 交互吸着法による蛍光シリカナノ粒子の表面修飾
3.4 分散安定性の評価
4. 診断試薬用標識材料への応用
4.1 イムノクロマト法
4.2 抗体結合特性とその安定性
4.3 蛍光シリカ粒子を用いたイムノクロマト診断薬
5.おわりに

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自己発熱機能をもつ固体型CO2吸収材の構造, 作製方法とその応用分野
Structure and Preparing Method of Solid CO2 Absorbent with Self‒heating Functions, and its Application Field

大石克嘉 (中央大学)
小林亮太 (東京都市大学)
古藤大輝 (中央大学)
金川護 (金川技術士事務所)

 リチウム複合酸化物は、自身1gあたりのCO2吸収体積が大きく、固体であるが故のコンパクト性を持ち、高温領域でCO2を吸収可能であるが、逆に常温でのCO2吸収能はかなり小さく、またCO2吸収後再利用するためには高温での熱処理が必須という問題点も存在する。本稿では、これら酸化物の問題点を解消するために自己発熱機能を持たせた新規CO2吸収材の構造に関するアイデア、作製法とその応用分野について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. Li複合酸化物系CO2吸収材
3. これまでの問題点を解決可能な固体型CO2吸収材の新規構造
4. 通電による金属銅線の発熱とその表面温度の測定
5. 棒状の金属銅線上に酸化物層を形成後さらにCO2吸収材層を形成させた
 固体型CO2吸収材の作製とさらに複雑な形状をした固体型CO2 吸収材の作製方法
6. 本固体型CO2吸収材の適用・応用分野
7. まとめ

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異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―第1回―

抗ウイルス素材の開発 ―ネットワークはふとした出会いから始まる―

坂上宏 (明海大学)


 セレンディピティは、掘り出し物を見つける才能とか、運よく見つけたものと訳されているが、身近なところに潜んでいる偶然は勇気を出して掘り起こさないと気づかない。研究者は、ふとした出会いからアイデアやテーマをもらい、やがて研究のネットワークが形成されてゆく。今回、私を含む7人の現役の研究者が、それぞれの分野において、どのようなきっかけで現在の研究テーマを育んできたのか、また、今後の研究の方向性について12月号までの全7回で語ることになった。「セレンディピティの種」として読者の皆様の土壌に何らかの「芽」となれば幸いである。
4,400円
【特集】大学発 ! 次世代を担う R&D 特集

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ソフトコンタクトレンズ型バイオセンサを用いた涙液糖計測と分泌動態評価
Soft Contact Lens Type Biosensor for in situ Monitoring of
Tear Glucose Levels and Tear Secretion Kinetics

荒川貴博(東京医科歯科大学)
三林浩二(東京医科歯科大学)

 糖尿病の治療で用いられる血糖値評価において,非侵襲計測法として血糖値との相関が
報告されている涙液グルコースに着目し,その濃度を測定可能なソフトコンタクトレンズ
型グルコースセンサを開発した。日本白色種家兎に用いて涙液グルコースの連続モニタリ
ングと涙液の分泌動態評価の可能性について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.涙液グルコースと計測技術
3.ソフトコンタクトレンズ(SCL)型バイオセンサ
4.SCL型バイオセンサの in‒situ 特性評価と涙液の分泌動態評価
5.経口ブドウ糖負荷試験による涙液グルコースの濃度変化計測
6.まとめ

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新奇クロロフィルを用いたエネルギー創生
New Energy Creation by Unique Photosynthetic Chlorophyll

鞆 達也(東京理科大学)

 バイオマスによるエネルギー供給は欧州・アメリカを中心に開発が急ピッチになってい
る。光合成はほとんどすべての生物のエネルギー供給の源であり,石油・石炭も光合成産
物であることから考えると,光合成によるエネルギー創成は持続可能な次世代エネルギー
の中核の一つと考えられる。これまでの光合成は可視光領域に吸収をもつクロロフィルに
より反応が進行していたが,近年,より低エネルギー側に吸収極大をもつ新奇クロロフィ
ルをもつ生物種が見つかった。この新奇クロロフィルの機能・役割を明らかにすることに
より低エネルギー光によるエネルギーの創成の仕組みを解明し,次世代エネルギー開発に
つなげる。

【目次】
1.はじめに
2.新奇クロロフィル
3.新奇クロロフィルによる低エネルギー光利用
4.光合成による新規エネルギー創生
5.まとめ

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高効率な RF‒DC 変換回路と無線 LAN 電波を利用した環境発電
Highly Effi cient RF‒DC Conversion Circuit and Energy Harvesting with WLAN Signal

山本綱之(山口大学)

近年,環境に内在しているエネルギーを積極的に回収して電力として利用する環境発電
と呼ばれる技術が注目されている。環境発電技術を利用すれば,例えばバッテリーレスで
動作可能なセンサを実現することも可能である。本稿では,電磁波を利用する環境発電と
そこで利用される RF‒DC変換回路を取り上げ,環境発電に適した RF‒DC変換回路の構
成や無線 LAN 電波を利用した環境発電実験について解説する。

【目次】
1.はじめに
2.無線電力伝送と RF‒DC 変換回路
2.1 無線電力伝送
2.2 様々な RF‒DC 変換回路
3.環境発電のための RF‒DC 変換回路
3.1 環境エネルギーから回収可能な電力
3.2 環境発電で利用される RF‒DC 変換回路に要求される特性
3.2.1 ダイオード特性―低い立ち上がり電圧―
3.2.2  ダイオード特性―小さい接合容量と小さい接触抵抗―
3.3 入力ポートにおける整合
4.無線 LAN 電波を利用する環境発電
4.1 2.4GHz 帯動作微小電力用 RF‒DC 変換回路
4.2 無線 LAN 電波を利用した環境発電実験
5.まとめ

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高品質単結晶グラフェンの作製技術
Growth of High‒quality Single‒crystal Graphene

永瀬雅夫(徳島大学)

 ポストシリコン材料として期待されている SiC 上エピタキシャルグラフェンの作製技
術について紹介する。高速高温赤外線アニール炉により SiC 基板上に単層単結晶グラフ
ェンを高均一に成長することが可能となった。その作製方法と物性評価結果について述べ
る。

【目次】
1.はじめに
2.SiC 上グラフェン作製
3.SiC 上グラフェン評価技術
3.1 顕微ラマン分光法によるグラフェン評価
3.2 走査プローブ顕微鏡によるグラフェン評価
4.SiC 上グラフェンの応用技術
5.おわりに

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安価で容易に作製できるフレキシブル透明導電膜
Low‒cost and Readily‒fabricated Transparent Conductive Film

東 啓 介(東京工業大学)
坂尻 浩一(東京工業大学)
松本 英俊(東京工業大学)
戸木田雅利(東京工業大学)
渡辺 順次(東京工業大学)

 電界紡糸ナノファイバーをマスクに用いてアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムをエッチングすることにより,アルミニウムナノワイヤーネットワークを作製する技
術を開発した。また,この技術を利用してフレキシブル透明導電膜を作製することに成功
した。本稿では,この作製法と導電膜の特性について解説する。

【目次】
1.はじめに
2.作製方法
2.1 電界紡糸
2.2 熱処理
2.3 エッチング処理
2.4 ナノファイバー除去
3.アルミニウムナノワイヤーネットワークの特性
4.おわりに

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色素固定薄膜型人工網膜(岡山大学方式人工網膜)の実用化に向けた医工連携の取り組み
Development of a Retinal Prosthesis by Using Photoelectric Dye‒coupled Polyethylene Films
(Okayama University‒type Retinal Prosthesis)

内田哲也(岡山大学)
松尾俊彦(岡山大学)

視細胞は目が光を受けたとき脳に伝える電気信号の起点になっている。そのため網膜中
の視細胞に障害があると,最悪の場合失明する。失明した人に再び視覚を取り戻すため,
視細胞の機能と生体適合性を持つ人工の薄膜(人工網膜)を医工連携で共同開発している。
その仕組みはシンプルで,光を電気信号に変換する光電変換色素を生体内でも安定なポリ
エチレン薄膜に結合させたものである。

【目次】
1.はじめに
2.色素固定薄膜型人工網膜の特徴
2.1 光電変換色素の選定
2.2 基板薄膜の選定
2.3 色素固定 PE 薄膜(色素固定薄膜型人工網膜)の作製
3.色素固定薄膜型人工網膜の材料学的評価
3.1 赤外吸収スペクトル(IR)による反応の確認
3.2 色素固定薄膜表面の微細構造および親水性と生体適合性
3.3 色素固定薄膜表面(人工網膜表面)に化学結合した色素量の検討
3.4 色素固定薄膜表面(人工網膜表面)に生じる電位と光応答性
4.色素固定薄膜型人工網膜の生物学的評価
4.1 網膜組織を用いた人工網膜としての機能評価
4.2 ラットを用いた人工網膜としての機能評価
4.3 非臨床の安全性評価
5.おわりに


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半導体・絶縁体界面における電荷輸送の非接触定量測定技術
TRMC@Interfaces: Noncontact Quantitative Evaluation Technique of
Charge Carrier Transport at Insulator‒Semiconductor Interfaces

関 修平(大阪大学)
櫻井庸明(大阪大学)
崔 旭鎮(大阪大学)

有機半導体材料を用いた多くの電子デバイスでは,半導体材料・金属・絶縁体の相互接
触界面で電荷が輸送されている。しかし,界面に限定した電荷の輸送状態を正確に捉える
技術はほとんど存在しない。本稿では電極―絶縁体―半導体からなる素子とマイクロ波に
よる電荷キャリア輸送のプローブを組み合わせた新たな測定装置の開発と測定例について
紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.接触法とマイクロ波を用いた非接触法
3.マイクロ波を用いた測定法の原理
4.FI‒TRMC 法の開発とその測定原理
5.反射マイクロ波強度ΔPRと疑電気伝導率ΔNμとの関係式の導出
6.ペンタセン蒸着薄膜を用いた FI‒TRMC測定の実演
7.おわりに

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機能材料マーケットデータ

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太陽電池用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Solar Cells

【目次】
1.はじめに
2.市場動向
3.日本の出荷量
4.太陽光発電の世界別導入状況
5.タイプ別太陽電池の動向
5.1 シリコン系太陽電池
5.2 化合物系太陽電池(CIS,CIGS)
5.3 色素増感型太陽電池
5.4 有機薄膜太陽電池
5.5 量子ドット太陽電池
5.6 今後の太陽電池のトレンド

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タッチパネル工業の市場動向
Market Trend of Touch Panel Industry

【目次】
1.はじめに
2.概 要
3.市場動向
4.材料・開発動向
5.企業動向
4,400円
【特集】高分子材料の難燃化技術
Flame Retardant Technology of Polymeric Materials

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特集にあたって
Introduction

西澤 仁(西澤技術研究所 代表)

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高分子難燃化技術の現状と難燃性評価試験法―難燃規格,難燃機構と難燃化技術を中心に―
Present Situation of Flame Retardant Technology in Polymeric Materials
and Flame Retardant Test Methods

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西澤 仁(西澤技術研究所)

 高分子難燃化技術の最近の研究は,高い難燃効率を示す新規難燃系の開発と環境安全性,
リサイクル性,バイオマス系,ナノコンポジット系,成形加工性などをキーワードとした
研究が注目されている。そのためには,特に基本技術となる難燃機構の研究が重要である。
今回は,最近の難燃機構の研究動向と,それを支える評価試験法について,まとめて紹介
した。

【目次】
1.はじめに
2.難燃化技術の最近の動向
2.1 難燃性製品規格と要求される難燃性
2.2 難燃機構の基本と課題,最近の研究
2.3 難燃化技術の最新動向
3.難燃性評価試験法

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硫黄系難燃剤を用いた難燃プラスチックの開発
Development of a Flame Retardant Plastic using Sulfur Type Flame Retardant

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稲垣靖史(ソニー(株))

 ポリカーボネート(PC)樹脂に対して極微量で高い難燃効果が得られる硫黄系難燃剤
を開発した。本難燃剤はPC 樹脂本来の特性を損なうことがないため,樹脂物性やリサイ
クル性,経時安定性の面で優れており,かつ,製造面においても環境配慮している点にお
いて環境対応型新規難燃剤と言うことができる。本稿では,当社が開発した硫黄系難燃剤
と同難燃剤を用いた難燃PC 樹脂について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.硫黄系難燃剤の開発
3.硫黄系難燃剤の効果(PC 樹脂に及ぼす影響)
4.硫黄系難燃剤の難燃メカニズム
5.硫黄系難燃剤を用いた難燃PC 樹脂の開発
6.まとめ

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新規リン酸エステル系難燃剤の開発
Development of the Novel Phosphate‒based Flame Retardant

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中村 弥(大八化学工業(株))

 熱荷重たわみ温度(HDT)の低下レベルが小さいという性能面からその用途展開に可
能性のあるPX‒202,ポリエステル繊維の同浴処理用難燃剤というニーズから生まれた
DAIGUARD‒1000,カーシートのバックコーティング処理用難燃剤というニーズから生ま
れつつあるSH‒0850(開発商品,仮称)について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.新規リン酸エステル系難燃剤
2.1 PX-202
2.2 DAIGUARD-1000
2.3 SH-0850
3.おわりに

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触媒を用いた新難燃メカニズムによるPLA およびPPE/PS の難燃化
Flame Retardancy of PLA and PPE/PS by New Flame Retardant Method using Catalyst

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山下武彦(パナソニック(株))

 電器製品に使用する難燃樹脂の非ハロゲン化が強く求められている。一方ベース樹脂も,
従来の石油系を補完する植物原料樹脂が徐々に普及しつつあるが,その難燃化も必須であ
る。本稿では既存の難燃メカニズムとは異なる,「触媒を用いて樹脂の熱分解制御を行う
新しい難燃手法」について,PLA とPPE/PS を対象に概説する。

【目次】
1.はじめに
2.AV(Audio and Visual)製品における樹脂材料の難燃レベル
3.高分子材料の燃焼と難燃理論
4.PLA の触媒(非臭素・非リン)による難燃化
4.1 検討対象の樹脂と難燃剤
4.2 燃焼試験
4.3 熱分解分析手法
4.4 分子量測定法
4.5 結果と考察
4.5.1 垂直小型燃焼実験結果
4.5.2 熱分解分析結果
4.5.3 燃焼前後の分子量変化についての考察
5.PPE/PS の熱分解に関する考察と難燃化
5.1 熱分解分析
5.2 PPE/PS の燃焼部表面観察
5.3 熱分解生成物の解析
5.4 PPE/PS の難燃化
5.4.1 垂直燃焼試験
5.4.2 燃焼試験結果
6.おわりに

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電子機器用の難燃ポリ乳酸複合材の開発
Development of Flame-retarding PLA Compounds used for Electronic Products

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木内幸浩(日本電気(株))
位地正年(日本電気(株))

 電子機器用の難燃性バイオプラスチックとして,これまでに製品化されたものの中では
最高の植物成分率(石油削減率)とともに,高度な難燃性や実用性を満足するポリ乳酸複
合材を開発した。このポリ乳酸複合材は,一般的な石油系プラスチックにない新しい特徴,
すなわち耐光性,耐薬品性,耐傷付き性や抗菌性を有している。

【目次】
1.はじめに
2.難燃化技術の開発
3.難燃ポリ乳酸複合材の製品化
4.新しい特徴
5.電子機器への適用
6.まとめ

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事務機器における難燃樹脂の動向
The Trend of Flameretardancy Plastic on Duplicate Machine

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大越雅之(富士ゼロックス(株))

 事務機器における難燃樹脂の使用状況を規制動向から最新のバイオマス樹脂まで事例を
紹介した。規制動向においては,富士ゼロックスにおける規制対応策を述べた。ハロゲン
やノンハロゲン難燃樹脂それぞれの特徴を長短所別に説明した。低環境負荷材料について
は,非可食難燃樹脂を世界初導入した事例を紹介した。

【目次】
1.事務機器に使用される樹脂材料への難燃要求
2.難燃樹脂の法的規制動向とその対応
3.富士ゼロックスにおける樹脂材料の環境対応活動
4.難燃樹脂の材料技術課題への取り組み
4.1 ノンハロゲン難燃剤の課題
4.2 ノンハロゲン難燃樹脂の開発
4.2.1 リン系難燃剤の開発動向
4.2.2 リン系難燃剤以外のノンハロゲン難燃技術
5.バイオマス樹脂
6.まとめ

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Material Report -R&D-

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80℃硬化対応・低温硬化性導電性接着剤
Corresponding to 80deg.C Curing, Low‒temperature Curable Isotropic Conductive Adhesive

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土屋雅裕((株)タムラ製作所)

 鉛フリー実装技術として,金属フィラーを樹脂に分散した導電性接着剤がある。高温処
理でのダメージを嫌う近年の高機能部材には,100℃を下回るプロセス要求があり,80℃
で導電性接続と接着が可能な導電性接着剤を開発した。低アウトガス,低光反射特性から,
カメラモジュールなどの光学部材へも適用が可能と考えられる。

【目次】
1.はじめに
2.低温硬化性導電性接着剤「LICA」の特長
3.適用プロセス
4.導電性発現機構
5.潜在性・低温硬化性樹脂システム
6.LICA の硬化後の代表特性
7.LICA の硬化後の光学特性
8.接続信頼性
9.おわりに

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酢酸菌によるセルロース合成と発酵ナノセルロース(NFBC)の大量生産
Cellulose Synthesis and Large Scale Production of Nanofi brillated Bacterial Cellulose(NFBC)
by Gluconacetobacter

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田島健次(北海道大学)
小瀬亮太(東京農工大学)
櫻井博章(日本甜菜製糖(株))

 フルーツを分離源として,セルロース(バクテリアセルロース(BC))を合成可能な新
奇酢酸菌(Gluconacetobacter intermedius NEDO‒01)を取得した。培養条件の検討を
行った結果,砂糖製造時の副産物である糖蜜を原料として200L スケールのファーメンタ
ーを用いることにより,収量5g/L でのナノフィブリル化BC(NFBC = 発酵ナノセルロ
ース)の大量生産に成功した。

【目次】
1.はじめに
2.バクテリアセルロース(BC)
3. 酢酸菌におけるセルロース合成
3.1 ターミナルコンプレックス(TC)に含まれる各サブユニットの機能
3.2 セルロース合成におけるAxCeSD の機能
3.3 セルロース合成におけるCellulosecomplementing factor(CcpAx)の機能
4.廃グリセリンを原料としてBC を合成可能な菌のスクリーニング
5.NFBC(発酵ナノセルロース)の創製
6.発酵ナノセルロース(NFBC)の大量生産
7.まとめ

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機能材料マーケットデータ

高分子凝集剤工業の動向
The Trends of Polymer Coagulant Industry

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【目次】
1.はじめに
2.概 要
3.需要動向
4.メーカー動向
5.価格動向

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4,400円
【特集】誘導ナノ構造科学
Directed Nanostructure

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特集にあたって
Introduction

竹中幹人(京都大学大学院)
中川勝(東北大学)

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誘導ナノ構造科学の概念
Concept of Directed Nanostructure Science

松井真二(兵庫県立大学)

サブ10nmサイズのシングルナノ領域において、ナノチューブ、グラフェンをはじめとするナノ材料の新規物性が報告・予見されている。他の様々な機能性ナノ材料に対しても、シングルナノ領域において新物性発現の可能性があり、「誘導ナノ構造科学」の新概念を導入し、現状のナノ加工では達成できない10nm 以下の機能性ナノ構造形成・位置制御を可能にすることにより、新物性探索・デバイス研究が可能となる。

【目次】
1. 誘導ナノ構造科学とは
2. 誘導ナノ構造科学研究の現状
3. 誘導ナノ構造科学研究の科学および社会への波及効果
4. まとめ

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化学的界面制御による金属ナノ粒子の単層配列形成とその高機能デバイス応用
―ウエハースケールでのテラナノドット/平方インチ級配列膜形成を目指して―
Promoting of Monolayer Metal Nanoparticle Arrays by Chemical Surface Control and Application to Advanced Devices

蜂巣琢磨(早稲田大学)
水野潤(早稲田大学)
庄子習一(早稲田大学)
逢坂哲彌(早稲田大学)

ナノ粒子のバルク的な材料特性とそのナノサイズ効果を利用した高機能デバイス開発は、デバイスに応じた粒子設計による粒子合成と配列技術の確立なくしては実現し得ない。本稿では、特に、ウエットプロセスによるナノ粒子合成と化学的界面制御による単層状の自己組織的配列形成制御、ウエハーレベルへのスケールップ展開を見据えた我々の取り組みを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 金属ナノ粒子の化学的合成
3. 自己組織的配列による合成金属ナノ粒子の固定化前処理
4. 塗布成膜プロセスとガイドパターンによる配列制御
5. おわりに

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無電解メッキによるナノギャップ電極作製とナノデバイス創製
Nanogap Electrodes made by Electroless‒Gold Plating and Fabrication of Nanodevices

真島豊(東京工業大学)

5nm以下のサイズで動作するナノデバイスをボトムアップ手法により作製するためには、ナノギャップ電極を高精度に収率よく作製する手法が不可欠である。本稿では、ナノデバイスを作製するためのプラットフォームとしてのナノギャップ電極を無電解メッキにより作製する手法について概説する。また、ナノギャップ電極を用いたナノデバイス作製手法として自己組織化を用いたデバイス作製手法について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 無電解金メッキによるナノギャップ電極作製技術
2.1 ナノギャップ電極の作製技術
2.2 ヨウ素無電解金メッキ法によるナノギャップ電極の作製
3. ナノギャップ電極間にナノ粒子を選択的に導入した単電子トランジスタ
3.1 ナノギャップ電極単電子トランジスタ
3.2 単電子トランジスタのパッシベーション
4. まとめ

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誘導ナノ構造科学による3次元極微細酸化物エレクトロニクスデバイスの創製
3D Ultra‒small Functional Oxide Nanoelectronics Devices Constructed Artifi cially Directed Nanostructures

田中秀和(大阪大学)
服部梓(大阪大学)
岡田浩一(大阪大学)

ナノリソグラフィーにより良く規定されたナノテンプレートへパルスレーザ蒸着法を適用し、自己組織化相分離、薄膜結晶成長を位置を規定して誘導することにより、位置・形状を人工的に精密制御した3次元ナノ構造体(コア・シェルナノドット、ナノボックス、ナノウォール/ワイヤ、ヘテロナノウォール)が創製可能である。本稿では、誘導ナノ構造科学による3D機能性酸化物ナノ構造体の作製プロセスとナノエレクトロニクスへの展開について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 遷移金属酸化物ナノ構造形成
3. 3次元誘導自己組織化成長法による機能性酸化物ナノ構造形成
  ―自己組織化ナノコンポジット生成とトップダウンリソグラフィー融合―
3.1 強磁性Fe‒LaSrFeO4ナノ相分離系
3.2 強磁性半導体(Fe, Zn)3O4 ―強誘電体BiFeO3ナノ相分離系
4. 3DナノテンプレートPLD法による機能性酸化物ナノ構造形成
  ―ナノテンプレートへの直接薄膜結晶成長―
4.1 ナノボックス,ナノウォール細線
4.2 エピタキシャル機能性酸化物ナノウォール
5. 3次元酸化物ナノ構造デバイス
6. まとめ:機能性酸化物ナノ構造の展望

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誘導組織化による高導電性分子ワイヤの創製
Improved Electrical Conductivity in Directed‒Assembled Polymeric Nanowires

若山裕((独)物質・材料研究機構)

誘導組織化によるπ共役系高分子ワイヤの作製と導電率の飛躍的な向上を報告する。本研究では陽極酸化法で作製したポーラスアルミナ(Anodized aluminum oxide:AAO)を鋳型として用い、そのAAO基板にある細孔の中で高分子ナノワイヤを形成した。その結果、ナノチャネル効果による高分子鎖の高配向化や毛細管現象による高濃度化学ドーピングが実現でき、最高4桁の導電率の向上を達成した。

【目次】
1. はじめに
2. ナノチャネル効果による高分子鎖の配向
3. 毛細管現象による高濃度化学ドーピング
4. まとめと今後の展望

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トップダウンナノ加工のシミュレーションとナノ空間創生
Simulation and Computational Factory for Top‒down Nano Fabrication

安田雅昭(大阪府立大学大学院)
多田和広(富山高等専門学校)
平井義彦(大阪府立大学大学院)

任意のデザインどおりのナノ構造を加工するトップダウン加工は、多様なサイズとパターン形状が要求される半導体作製はもとより、フォトニック結晶やメタマテリアルなどの高精度の加工が要求されるナノ光学素子には、不可欠な技術である。ここでは、計算機シミュレーションによるナノインプリント加工の実際と、ビーム加工によるバーチャルファクトリーへの取り組みを紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 連続体力学によるナノインプリント加工のシミュレーション
2.1 形状解析
2.2 粘弾性モデルによる大面積解析
2.3 粘性流体モデルによる樹脂の流動解析
2.4 流体モデルによる大面積解析
3. 分子動力学法によるナノインプリント加工のシミュレーション
4. 分子動力学法による電子線リソグラフィシミュレーション
5. 分子動力学法によるナノカーボン材料の電子線加工シミュレーション

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ヘリウムイオン顕微鏡技術を用いたナノデバイス材料の観察,評価および加工
Imaging, Characterization and Fabrication of Nano‒device Materials using Helium Ion Microscopy Technology

小川真一((独)産業技術総合研究所)

ヘリウムイオン顕微鏡が数年前に実用化され、現在は応用技術の研究開発が世界20数ケ所で行われている。タングステンチップ尖端に吸着させたヘリウム原子を電界蒸発させ、尖端三原子で形成されるトライマーの一つを選択しプロービングビームとして試料に照射し、発生する二次電子を用いた観察・評価、加工などを行う顕微鏡であり、ここでは研究開発中の応用技術を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. HIM技術の観察,評価,加工への応用
2.1 Low-k膜パターン試料の観察
2.2 絶縁膜中に埋め込まれたCu配線の観察
2.3 W(CO)6ガスを用いたタングステン堆積
2.4 堆積タングステンの電子線トモグラフィーマーカーへの応用
2.5 グラフェン膜の電子特性制御
2.6 イオンビーム照射によるルミネッセンス発光の可能性検討
3. まとめ

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Material Report -R&D-

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簡易計測技術による離床判定用圧電センサ
Piezoelectric Sensors for Bed-Leaving Detection with Simple Measurement Technology

間所洋和(秋田県立大学)
下井信浩(秋田県立大学)
佐藤和人(秋田県立大学)

本稿では、筆者らが試作開発した離床判定用の新しいセンサを紹介する。本センサは、ベッドのマットに敷くパッド型ピエゾ変位センサと転落防止柵に敷設する挿入型ピエゾ振動センサから構成される。前者はピエゾフィルム、後者はピエゾケーブルを用いて製作した。いずれのセンサも後付け可能であり、簡易かつ低価格にもかかわらず、信頼性と耐久性が確保されている。

【目次】
1. はじめに
2. センサシステム
2.1 パッド型ピエゾ変位センサ
2.2 挿入型ピエゾ振動センサ
2.3 センサ配置構成
3. 評価実験
3.1 判定対象パターン
3.2 実験条件
3.3 計測データ
3.4 判定結果
4. むすび

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乳酸を原料とした新しい耐熱性構造制御高分子材料の開発
Development of Lactic Acid‒Based New Heat‒Resistant Polymer Materials with Controlled Structure
田中 均(徳島大学)

循環型社会を目指すカーボンニュートラルの考えが深く浸透し,高分子材料の開発においてもこれに基づいた分子設計が求められている。近年、この分野の世界市場規模は急拡大しており、今後も毎年20~30%と高い成長が見込まれ、日本においても、バイオマスニッポン総合戦略が2002年閣議決定され、高分子材料の分野においても既に種々のタイプのバイオベースポリマーが実用化されている。本稿では、従来のポリ乳酸と異なる新しいタイプの耐熱性構造制御高分子を乳酸を原料にして開発したので紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. グリーン・プラスチックスの始まり ―生分解性高分子―
3. 乳酸を原料とするモノマー
4. 構造制御された新しい耐熱性ポリ乳酸
4.1 モノマー1の合成と重合
4.2 ポリマーの立体構造制御
4.3 ポリマーの分子量・分子量分布制御 ―リビングラジカル重合―
4.4 高分子反応による官能基変換
4.5 材料特性
5. おわりに

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4,400円
【特集】高機能材料表面を実現するトライボコーティング技術
Tribo-coating Technology Realizing Functional Material Surfaces

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特集にあたって
Introduction
三尾 淳((地独)東京都立産業技術研究センター)
大森 整((独)理化学研究所)

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エンジン用すべり軸受に施す固体潤滑オーバレイコーティング
Solid-lubricant Overlay Coating for Sliding Bearings of Internal-combustion Engines

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冨川貴志(大豊工業(株))
神谷 周(大豊工業(株))
千年俊之(大豊工業(株))

固体潤滑オーバレイコーティングは,すべり軸受に施すことでなじみ性が付与され軸受
性能の向上に貢献してきた。近年では,固体潤滑剤の潤滑特性によりハイブリッドシステ
ムやアイドリングストップシステムを備えた起動停止を多く繰り返すエンジンでの耐摩耗
性向上やフリクション低減効果により燃費向上にも貢献している。本報ではそれらについ
て解説する。

【目次】
1.はじめに
2.エンジン用すべり軸受について
3.低フリクション特性,起動停止環境下での耐摩耗性
4.起動停止環境下での耐摩耗性の向上
5.低フリクション特性の向上
6.おわりに

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ディーゼルコモンレール用トライボコーティング技術
Tribocoating Technique for Diesel Common Rail System

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村上洋一((株)デンソー)
菅原博好((株)デンソー)

 ディーゼル車における排ガス・燃費規制対応として,燃料噴射装置のコモンレールシス
テムが開発され普及してきた。このシステムの成立性は,しゅう動部の耐摩耗・耐焼付き・
耐デポジットなどのトライボロジー特性の向上がポイントである。CrN・DLC といった
トライボコーティングを開発・適用することにより,従来の金属系材料では達成できなか
ったこれら要求特性を満足できた。

【目次】
1.はじめに
2.CRS におけるトライボコーティングの課題
3.CRS 用ポンププランジャCrN コーティング開発
3.1 耐摩耗面からのコーティング選定
3.2 CrN コーティング製造技術開発
4.インジェクタ用DLCコーティング開発
4.1 耐摩耗面からのコーティング選定
4.2 耐デポジット面の検討
4.3 DLC コーティング製造技術開発
5.コーティングの展開の可能性
6.今後の求められる機能と課題

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水素フリーDLC 膜と潤滑油の組み合わせによるエンジンフリクションの低減技術
Eff ective Low Friction Technology using the Combination of Hydrogen‒free
DLC Coatings and Lubricants for Engine Friction Reduction

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馬渕 豊(日産自動車(株))
三宅正二郎(日本工業大学)

潤滑下の摩擦係数を低減する方策として表面処理膜の濡れ性に着目し解析した結果, 水
素を含まないダイヤモンドライクカーボン膜と,-OH 基を含む油性剤を組み合わせるこ
とで摩擦係数を大幅に低減する仕様を見出した。この組み合わせをエンジンのバルブリフ
ター摺動部と省燃費エンジン油にそれぞれ適用することで,大幅な燃費向上に繋げること
ができた。

【目次】
1.はじめに
2.開発の狙い
3.水素フリーDLC 膜と潤滑油によるフリクション低減技術
4.水素フリーDLC 膜に対応した省燃費エンジン油の開発
5.まとめ

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T 字状フィルタードアーク蒸着装置と高品質スーパーDLC 膜の開発
T‒Shape Filtered‒Arc‒Deposition System and High‒Quality Super DLC Film

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滝川浩史(豊橋技術科学大学)

スーパーDLC(ダイヤモンドライクカーボン)とは,40GPa 以上(~ 80GPa 程度)
の硬さを持つアモルファスカーボン膜を言う。一般的なDLC は水素を含有するが,スー
パーDLC は水素をはじめ,他の元素を含まず炭素のみで構成されている。そのため,他
のDLC と比べて硬いだけでなく,摩擦係数が低い,アルミやガラスと融着しないなどの
特異な性質を呈する。それらの特徴を利用した応用が工業的に展開されている。

【目次】
1.はじめに
2.フィルタードアーク蒸着
2.1 真空アーク蒸着法
2.2 T 字状フィルタードアーク蒸着装置(T‒FAD)
2.3 T‒FAD の高機能化
3.スーパーDLC
3.1 DLC の作り分け
3.2 高品質スーパーDLC の応用
3.3 切削工具への応用
3.4 その他の応用
4.おわりに

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DLC から進化した高機能膜ICF と新型水素フリーICF 成膜装置
Future Stage of DLC High‒performance ICF and Hydrogen Free ICF Coating Machine

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平塚傑工(ナノテック(株))
中森秀樹(ナノテック(株))

 DLC 膜の利用が広まる中,単に低摩擦や高耐久性といった用途だけでなくその機能性
を制御して利用されるようになってきた。本稿では,その高機能化を行うための各種成膜
法とドーピング技術および新規開発した新型水素フリーICF 成膜技術に関して記述した。
また,DLC の光学的評価方法と高機能化を活かした用途とRoll to Roll 成膜装置開発を
行った事例,今後の高機能膜ICF の展望を示す。

【目次】
1.はじめに
2.従来DLC 膜の特性と用途
3.DLC の高機能化
4.大電力パルススパッタリングによる高機能膜水素フリーICF
5.光学特性によるDLC タイプ分類
6.今後の発展

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細穴内面へのプラズマCVD・DLCコーティング法の最前線
Frontier of Internal Plasma CVD and DLC Coating for Narrow Tubular Shape

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上坂裕之(名古屋大学)

本稿では,プラズマCVD を用いて金属部材の細穴内面形状への成膜を行う際に考慮す
べき制約条件や,その制約条件を満たすための方針について解説した。また細穴内面への
プラズマCVD のために新しく我々が開発したマイクロ波プラズマCVD 技術と,それを
用いた細穴内面へのDLC 成膜に関する最新の研究成果を紹介した。

【目次】
1.緒言
2.内面形状のプラズマCVD に対する制約条件
2.1 アスペクト比による制約条件
2.2 シース幅による制約条件
2.3 ガス分布による制約条件
3.プラズマCVD による細穴内面成膜に適したプラズマ生成手法
4.MVP 方式のプラズマCVD による細穴内面へのDLC 成膜
4.1 1/4 インチステンレス鋼パイプ内面へのDLC 成膜
4.2 PICVD 法に則った原料ガス枯渇の影響回避による均一化
5.最後に

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Material Report -R&D-

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新規マイクロ波加熱としての界面選択加熱の可能性と機能材料形成プロセスへの展開
Potentials of Novel Interface‒selective Microwave Heating and Applications to
Functional Material Processing

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米谷真人(東京工業大学)
和田雄二(東京工業大学)

 マイクロ波を利用した新規な加熱プロセスとして,複合材料の界面での発熱に由来する
局所加熱手法を提案する。これにより,従来加熱に比べ非常に短時間での加熱プロセス,
界面での接合性を向上,さらにはマイクロ波で加熱不可能であった材料への適用が可能と
なる。この加熱方法を色素増感太陽電池のナノ半導体多孔質電極の焼成プロセスに適用し,
結果として従来の焼成方法に比べ一桁以上の迅速なプロセスを達成した。

【目次】
1.はじめに
2.マイクロ波加熱と加熱部位の選択性
2.1 マイクロ波吸収と加熱過程
2.2 内部・急速加熱
2.3 選択加熱
2.4 非平衡局所加熱
2.5 複合体界面加熱
3.新規複合体界面加熱
3.1 複合体界面の導入による加熱
3.2 複合体界面加熱の機能材料形成への応用
3.3 複合体界面加熱の応用展望
4.おわりに

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光と熱で繰り返し成形できる新規バイオフィルムの開発
Development of Bioplastic Films with Photofunctional Multiple Shape‒Memory

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矢崎克明(北陸先端科学技術大学院大学)
王 思乾(北陸先端科学技術大学院大学)
金子達雄(北陸先端科学技術大学院大学)

 低炭素化社会実現のためにバイオプラスチックへの素材転換を考える際,その普及には
基本性能やコストのほか,有用な付加価値の付与が検討されている。本研究では自然物の
中で有用な光特性を示す桂皮酸構造に注目し,桂皮酸誘導体より主鎖中に光反応性基を配
したバイオポリマーの合成,その特異な光機能性について報告する。

【目次】
1.はじめに
2.光変形する主鎖型ポリマーの設計
3.ハイパワーの発生を伴う光変形を示すポリマー
4.熱と光で繰り返し成形するポリマー
5.まとめ

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機能材料マーケットデータ

金属表面処理剤工業の動向
The Trend of Metal‒surface Treating Agent Industry

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【目次】
1.はじめに
2.概要
3.脱脂・洗浄(剤)
4.化成処理剤
5.防錆剤(防食剤)・防食塗料
6.業界動向
4,400円
【特集】機能膜の最新動向

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水処理に最適なセルロース製分離膜
Cellulose Acetate Hollow Fiber Membrane

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綿部智一(ダイセン・メンブレン・システムズ㈱)

 膜分離技術は水環境を守る重要な水処理技術として位置づけられ,近年,新規な膜,モ
ジュールおよびシステムの開発が活発になっている。水処理用の分離膜としては,従来技
術と比べて処理コストをいかに低減できるかが重要な課題であり,より高い透過流束(ハ
イフラックス)の膜が必要となる。本稿では,弊社が開発したハイフラックス酢酸セルロー
ス中空糸膜についてその特徴を述べ,浄水処理分野での適用を中心にその実用例を紹介する。

【目次】
1.セルロース製分離膜
2.膜濾過法による浄水処理
3.酢酸セルロース中空糸膜の特徴
4.膜材質の特徴
5.膜構造の特徴
6.浄水処理分野における適用例
7.おわりに

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海水淡水化膜
Membrane of Desalination

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比嘉 充(山口大学)
渋谷真史(山口大学)
泉川慎介(山口大学)

 水不足は地球規模での深刻な問題となっており,海水淡水化の未来を担う新規な技術が
求められている。ここでは海水淡水化への応用が期待される次世代水処理膜の中で最も実
用化に近いと考えられる正浸透膜,またカーボンナノチューブ(CNT)膜やアクアポリ
ンを用いた生体模倣膜について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.正浸透法とは
2.1 FO 水処理システム
2.2 FO 膜の構造
2.2.1 複合PA 平膜
2.2.2 非対称平膜
2.2.3 非対称中空糸膜
2.2.4 複合中空糸膜
3.カーボンナノチューブ(CNT)膜
3.1 CNT 膜の特長
3.2 CNT 膜の物質透過性能
4.バイオミメティクス(生体模倣)膜
4.1 水が通る穴
4.2 アクアポリン1 の立体構造
5.まとめ

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分子インプリントナノファイバー膜
Molecularly Imprinted Nanofi ber Membranes

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吉川正和(京都工芸繊維大学)

 膜分離において,トレードオフの関係がよく観察される流束と透過選択性は重要な二大
ファクターである。この二大ファクターを同時に向上させる膜形態として,簡易分子イン
プリント法とエレクトロスプレーデポジション法とを同時に適用することにより高分子材
料から直接に変換される分子インプリントナノファイバー膜の膜形態が挙げられる。本稿
において,分子インプリントナノファイバー膜の物質分離への応用展開に関して解説する。

【目次】
1.はじめに
2.分子インプリント法
3.簡易分子インプリント法
4.分子インプリント法の膜分離への応用
5.分子インプリントナノファイバー膜
6.分子インプリントナノファイバー膜による物質分離
7.まとめ

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味覚センサー膜・匂いセンサー膜
Membranes for Taste and Odor Sensors

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都甲 潔(九州大学)

 味覚と嗅覚は,化学物質を舌にある味細胞の膜と鼻にある嗅細胞の膜でそれぞれ受容し
て生じる感覚である。そこで,これら生体膜を模倣した機能膜を開発した。ここで紹介し
た機能膜を利用した味覚センサーと匂いセンサーは既に実用化されている。

【目次】
1.はじめに
2.味覚センサーと匂いセンサーの構成と原理
2.1 味覚センサー
2.2 匂いセンサー
3.味覚センサーと匂いセンサーの基本特性
3.1 味覚センサー
4.今後の展望

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細胞外マトリックスの構造と機能を規範とする
高分子ナノシートの開発と組織工学への応用
Development of Polymer Nanosheets Inspired by Structure and
Function of Extracellular Matrix and Their Tissue Engineering Applications

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藤枝俊宣(早稲田大学)

 幹細胞技術に代表される再生医療研究の進歩に伴い,病変した臓器や組織を代替・修復
する技術として組織工学に対する期待が高まっている。生体組織を支える細胞外マトリッ
クス(ECM)は,タンパク質や多糖から構成される巨大な分子集合体であり,細胞集団
の配向や分画を司る機能を有した理想的な組織工学材料である。本稿では,そのような
ECM の構造と機能を規範とした高分子ナノシートの開発および組織工学応用について紹
介する。

【目次】
1.はじめに
2.自己組織化構造を有するナノシートの作製と細胞接着性の制御
3.微細加工技術を利用したナノシートの作製と細胞組織化の制御
4.微細パターン化ナノシートを用いた細胞移植療法の開発
5.おわりに

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Material Report -R&D-

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ネオジム磁石中のレアメタルを選択的に回収できる非加熱処理技術の開発
R&D of Non‒heated Recycling Technique for Selective Collection
of Rare‒metals from Spent Nd‒Fe‒B Magnet

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笹井 亮(島根大学)

 本稿では今後需要のさらなる拡大とそれに伴う製品廃棄量の増加が見込まれるネオジム
磁石から,希少資源であり我が国が安定的に確保すべき資源である希土類元素を高選択的
に回収できる技術について,その現状と著者らが近年研究開発を進めている非加熱資源回
収技術について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.これまでに報告されている技術・プロセス
3.非加熱資源回収技術
4.最後に

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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
メタノインデンフラーレンの開発
Development of a New Fullerene Derivative, the Methano‒Indene‒Fullerene for
Organic Thin‒fi lm Solar Cells

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松尾 豊(東京大学)

 フラーレンに最小の炭素付加基であるジヒドロメタノ基(CH2)1つとインデン付加基
1つをもつメタノインデンフラーレン(C6(0 CH2)Ind および C7(0 CH2)Ind)は,縮小され
た56 π電子共役系に由来する高い開放電圧,小さな立体障害に由来する高い短絡電流密度,
曲線因子を与え,P3HT を用いたバルクヘテロ接合有機薄膜太陽電池としては高い変換効
率(6.4%)を示した。

【目次】
1.はじめに
2.56 π電子ジヒドロメタノフラーレンの合成
3.メタノインデンフラーレンの構造
4.メタノインデンフラーレンの物性
5.メタノインデンフラーレンの太陽電池特性
6.おわりに

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機能材料マーケットデータ

世界の水ビジネスと今後の動向
The Water Buisiness in the World and Future Trends

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【目次】
1.世界の水ビジネス
1.1 中国の水市場
1.2 他の諸国の水市場
2.今後の動向
2.1 開発動向
2.2 企業動向

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マスターズ・カフェ 最終回

求めよ,さすれば与えられん

吉田弘之
NPO 法人テクノメイトコープ 理事長;
Universiti PUTRA Malaysia 工学部 化学環境工学科 教授;
元・大阪府立大学 大学院工学研究科 教授
【特集】LED 照明を支える光技術部品の最新動向
The Leading‒edge Trend of the Opto‒electronics Parts Supporting LED Lighting

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特集にあたって
Introduction

関 英夫(光機能製品開発支援機構)

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LED 照明光の高品位化を実現する「レンズ機能による拡散板」
High Defi nition of the LED Lighting by “Light Shaping Diff user”

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関 英夫(光機能製品開発支援機構)

 一般的になりつつあるLED 照明は長寿命,低消費電力など長所も多いが,眩しさ,照
明ムラ,色ムラ,スカラップ,マルチシャドー,イエローリングなど新たな問題も発生し
ている。これらの問題を解決し,LED 照明光の高品位化が図れるユニークな光機能部品「レ
ンズ拡散板:LSD」について述べる。

【目次】
1.レンズ拡散板による光整形技術
2.レンズ拡散板の特徴
2.1 照明ムラの解消
2.2 内照灯型照明機器の面内均一性向上
2.3 ウォールウォッシャー照明の品位向上
2.4 カラーLED の色くすみ解消
2.5 高い透過率による効率化
3.一般的な拡散板との違い
4.一般的な集光レンズとの併用
5.照明分野での高品位化要求
5.1 マルチシャドーの改善に対応
5.2 スカラップの改善
5.3 眩しさの低減
6.照明シミュレーションによる拡散角の事前選択
7.レンズ拡散板:LSD の製法と基板の種類
8.レンズ拡散板:LSD の角度
9.おわりに

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LED 照明向け賦形フィルム レジェンダ®
Transparent Film with Micro Structure for LED Lighting “LEGENDA”

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長澤 敦(㈱クラレ)

 クラレでは,当社独自の微細加工技術を活かし,賦形フィルム「レジェンダ」を開発し
た。表面に微細パターンが形成された「レジェンダ」は,光の屈折や回折を制御すること
で,点光源であるLED からの光を様々に演出することができる。また,3 次元的なフォ
ーミングも可能であり,デザイン照明として展開するのに最適である。

【目次】
1.はじめに
2.スタンパ
3.賦形フィルム「レジェンダ」
3.1 高速成形
3.2 賦形率
4.「レジェンダ」のLED 照明への展開
5.「レジェンダ」の3 次元フォーミング
6.おわりに

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光散乱導光ポリマーとLED 集光レンズ
Design of LED Condenser Lens using HSOT Polymer

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篠原克徳(日東光学㈱)

 LED を光源とする照明器具では,各配光要求に応えるための光学制御技術および,レ
ンズ,反射ミラー,拡散板などの光学素子が必要になる。本稿では,前方への散乱・導光
性を持つ光散乱導光ポリマー材料のLED 用光学制御素子への適用技術と,均一で高効率
出射可能なLED 照明用レンズについて紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.高輝度光散乱導光ポリマーの散乱特性
3.LED 照明用レンズへの適用
3.1 LED 照明用レンズとは
3.2 光散乱導光ポリマーによるレンズ配光制御
3.3 光散乱導光ポリマーによる色斑の低減
3.4 LED 集光レンズを使用した内照サイン用レンズモジュール
4.おわりに

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高輝度アルミ反射板付きLED 照明器具―高い効率と快適な視界の両立のために―
LED Lighting Fixture with Aluminium Refl ector:Effi ciency Versus Visual Confort?

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デトレフ・デュエ(ALANOD GmbH & Co. KG)

 LED 照明はこれまで効率のみが追求され,利用者にとっての快適さは二の次にされて
きた。本稿では,まず,今までの問題を明らかにし,次に,LED の持つ素晴らしい性能
を最大限に引き出し,かつ利用者にとって快適な視界を生み出す高輝度アルミ反射板の利
用について考察する。

【目次】
1.はじめに
2.LED と照明技術
3.今までのLED の課題
3.1 半透明カバー付きLED
3.2 レンズ付きLED
4.効率と快適さの両立へ:LED と高輝度アルミ反射板
5.おわりに

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超微細発泡光反射板
Microcellular Light Refl ector

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株本 昭(古河電気工業㈱)

 超微細発泡シートは,蛍光灯照明器具や蛍光灯電飾看板の光反射材として幅広く適用さ
れてきたが,最近のLED 光源の普及・発展により,その応用も新たな展開を見せてきた。
本報では,超微細発泡シートであるMCPET® やMCPOLYCA® の特徴と最近の応用事例
について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.光学特性
3.諸特性
4.熱成型性(加工性)
5.応用事例
6.おわりに

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Material Report -R&D-

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ハンディ燃料電池システムの開発
Development of Portable SOFC System

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藤代芳伸((独)産業技術総合研究所) 
鷲見裕史((独)産業技術総合研究所)
山口十志明((独)産業技術総合研究所)
鈴木俊男((独)産業技術総合研究所)

 セラミックイオン伝導体材料を用いるSOFC は燃料電池の中で最も高い発電効率の発
電技術として知られ,現在定置用電源の実用化が進められている。その性能を生かし,自
動車用やポータブル電源への適用も期待されている。低温発電や急速起動に対応するマイ
クロSOFC の応用の一つとして,商用電源の確保が困難な災害・非常時などにおいて利
用可能なLPG カセットボンベなどの汎用的な炭化水素燃料で発電できる新しい持ち運び
可能な小型発電機の技術開発と応用や展望について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.マイクロチューブ型SOFC スタック製造技術の開発
3.開発マイクロSOFC 技術のポータブル電源用モジュールとしての展開
4.まとめ・展望

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連載:新時代に入った炭素繊維リサイクル(最終回)

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時代に乗り遅れるな!いざビジネスのとき?
Boost Up the Carbon Fiber Recycling Business Now. It’s Not Too Early,
But Not Too Late.

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藤井 透(同志社大学)
大窪和也(同志社大学)

 ビジネスの観点から,再生炭素繊維について①安いが一番の回収方法,②どのように活
用するのか,③それらに付随する問題点について述べ,実用時代に待った無しの再生炭素
繊維事業について議論したい。

【目次】
1.再生炭素繊維,いくらだったら売れる?
2.安価な炭素繊維回収法
3.割り切りの再生炭素繊維
4.コスト削減と今後の課題
5.炭素繊維端材やCFRP 廃材を埋め立てず,有効に活用するために!
6.もう一つの課題
7.追 記

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シリーズ 生体組織光学―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―
(最終回)

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生体組織の光学特性値計測
―光線力学療法の際の腫瘍組織の光学特性に基づいたレーザー光の照射法の最適化について―
Optical Properties Measurement of Biological Tissues for Quantitative Conduction of
Photodynamic Therapy

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粟津邦男(大阪大学)
Steven L. Jacques(Oregon Health & Science University)
本多典広(大阪大学)
間 久直(大阪大学)

 前回,光線力学療法(photodynamic therapy;PDT)後での腫瘍組織の光学特性値を
計測し,PDT 後の腫瘍組織は光を散乱しやすくなることを述べた。今号では,PDT の治
療計画において必須の治療深さについて,計測された光学特性値からシミュレーションに
より検討した結果を述べ,まとめる。

【目次】
1.はじめに
2.PDT での治療深さの推定方法について
3.PDT での治療深さの推定方法について
4.連載をおえるにあたって

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マスターズ・カフェ 第5回

セレンディピティが導いたもの―生涯現役研究者を目指して―

上原 赫(上原先端科学研究所:NPO 法人テクノメイトコープ:大阪府立大学)

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【特集】透明導電材料の最新動向

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ITO ナノインク最前線
Recent Topic on ITO Nanoink

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村松淳司(東北大学 多元物質科学研究所 教授)

 スパッタ法に代わる新たな省インジウムプロセスとは何か。それは,ナノ粒子を利用し
たナノインク塗布法による薄膜作製技術である。この方法は,ナノ粒子をインク化し,基
板上に塗布,焼成することによって製膜,配線化を行うというものである。そのITO ナ
ノインクの最前線を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.ITO ナノインク
3.スパッタ法に代わるナノインク
4.ITO ナノインクの要件
5.ITO ナノ粒子合成法指針
6.ソルボサーマル法ITO ナノ粒子合成
7.今後の指針

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高温・高湿でも抵抗値変動が少ない透明導電膜
Transparent Conductive Film with High Durability of Resistance
in High Temperature and High Humidity Environment

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多々見 央(東洋紡㈱ 化成品開発研究所 新機能材料開発部)

プラスチックフィルムを基板とした透明導電膜は高温・高湿下において抵抗値が安定し
ない。プラスチックフィルムを基板とした高温・高湿でも抵抗値変動が少ない透明導電膜
を作製するためには,プラスチックフィルムへの透明導電膜の付着力を増加させること,
透明導電膜の結晶性を向上させることが効果的であることを解説する。

【目次】
1.はじめに
2.ITO について
3.ITO とプラスチックフィルムの付着力
4.ITO 膜の結晶性
4.1 プラスチックフィルムに含まれる水
4.2 結晶化シード層
5.まとめ

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カーボンナノチューブ透明導電フィルムの開発
Transparent Conductive Carbon Nanotube Films

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KIM Yeji((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 JSPS 特別研究員)
阿澄玲((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 研究グループ長)

 カーボンナノチューブを用い,大気中かつ室温で成膜できるウェットプロセスによる透
明導電フィルムの作製法について述べる。セルロース系ポリマーとカーボンナノチューブ
を混合することにより均一な透明フィルムの作製に成功し,さらに,基材にダメージを与
えず室温で導電性を発現させる後処理工程を開発した。

【目次】
1.はじめに
2.開発技術の概要
2.1 カーボンナノチューブインクの作製および製膜
2.2 熱処理
2.3 溶液処理
2.4 光焼成処理
2.5 透明導電フィルムの対屈曲性
3.まとめと今後の展望

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PEDOT:PSS 導電性ポリマーClevios[TM] P の透明導電膜への応用
Application of PEDOT:PSS Conductive Polymer for Transparent Conductive Films

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田中元英(ヘレウス㈱ 導電性ポリマー部 課長代理)

 有機導電材料は,日常生活で目にする多種多様な製品のデバイスの一部として使用され
ている。もはや今日における我々の生活水準を支える材料群の一つとして挙げても過言で
はない。この材料群は“有機物であるが電気を流すことができる材料”であり,無機系材
料と比較すると軽量(軽元素,低密度),優れた加工性や柔軟性などといった有機系材料
の特徴を兼ね備えている。本稿では,その代表格であるポリ(3,4‒エチレンジオキシチオ
フェン)(PEDOT)の開発から現在までの応用動向を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.EDOT からPEDOT の開発
2.1 EDOT の開発
2.2 PEDOT:PSS の開発
3.PEDOT:PSS 導電性ポリマーClevios[TM] P
4.PEDOT:PSS 導電性ポリマーClevios[TM]P の応用動向
5.おわりに

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銀ナノワイヤの合成と塗布型導電膜への応用
Synthesis of Silver Nanowire and its Application for Electrically Conducting
Coating Films

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佐藤正秀(宇都宮大学 大学院 工学研究科 学際先端システム学専攻 准教授)

 本稿では,ポリオール還元によって液相中で得られる銀ナノワイヤの合成プロセスの概
要と、銀ナノワイヤの形態制御・分散安定性などに影響を与える各種因子や,マイクロ波
加熱で得られる銀ナノワイヤの特徴と,得られた銀ナノワイヤ分散液のインクジェット液
滴吐出挙動や塗布型導電膜への応用について解説する。

【目次】
1.はじめに
2.ポリオール液相還元による銀ナノ粒子の合成
3.ポリオール法合成銀ナノワイヤの形状制御
3.1 ポリオール液相還元法による銀ナノワイヤ合成
3.2 ポリオール液相還元銀ナノワイヤの生成と形状に及ぼす諸因子の影響
4.マイクロ波加熱ポリオール液相還元による銀ナノワイヤ合成
4.1 銀ナノワイヤ合成におけるマイクロ波加熱の利点
4.2 シングルモードマイクロ波加熱で得られる銀ナノ粒子・ナノワイヤ
5.銀ナノワイヤ分散液の調製と塗布型導電膜への応用
6.おわりに

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透明導電性を有する遷移金属酸化物薄膜
Transparent Conductor based on Transition Metal Oxide

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一杉太郎(東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 准教授)

 遷移金属酸化物を活用した透明導電薄膜の種類が増えてきた。それら薄膜は,従来の透
明導電体にはみられない特徴を有するものがあり,光エレクトロデバイスの高効率化や高
機能化に展開することが期待される。本稿では,チタン酸化物,ニオブ酸化物,モリブデ
ン酸化物について,その特徴を説明する。

【目次】
1.はじめに:遷移金属酸化物への期待
2.遷移金属酸化物とは
3.様々な透明導電体
3.1 TiO2 系透明導電体
3.2 LiTi2O4 透明超伝導体
3.3 Nb12O29 透明導電体
3.4 MoOx 透明導電体
4.おわりに

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ポリマー基板上酸化亜鉛透明導電膜:多層成膜技術と薄膜物性の特長
Features of Highly Transparent Conductive ZnO Films Deposited with
Multideposition Steps on Polymer Substrates

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山本哲也(高知工科大学 総合研究所 マテリアルデザインセンター 教授;センター長)
永元公市(リンテック㈱ 技術統括本部 研究所 デバイス材料研究室 主幹研究員)
宋 華平(高知工科大学 総合研究所 マテリアルデザインセンター 助教)
牧野久雄(高知工科大学 総合研究所 マテリアルデザインセンター 准教授)
野本淳一(高知工科大学 総合研究所 マテリアルデザインセンター 助教)

 ポリマー基板上酸化亜鉛透明導電膜における曲げ特性などを議論した。良好な曲げ特性
達成を目的に真応力が残留応力特性を決める薄膜を実現する低温高速多層成膜技術を開発
した。膜厚100nm の酸化亜鉛透明導電膜の抵抗率は5×10‒4Ωcm であり,透明導電膜付
ポリマー基板の可視光透過率は高く,かつ波長依存性が弱い特長を有する。

【目次】
1.はじめに
2.成膜法
2.1 反応性プラズマ蒸着法とガラス基板(基板温度200℃)上GZO 薄膜の特長
2.2 低温成膜設計
3.電気特性
4.光学特性
5.曲げ特性
6.おわりに

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Material Report -R&D-

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進化する人工筋肉を用いた発電素子
Power Generation Device using Evolving Artifi cial Muscles

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千葉正毅(千葉科学研究所 代表)
和氣美紀夫(㈲Wits 代表取締役)

 誘電エラストマは,主材がポリマーで製作コストが安く,また柔軟で生物と同じような
動きができることから,医療やロボット技術などへの応用が期待されている。また,これ
を逆駆動することにより発電が可能となることから,波力・水力・風力・太陽熱などの再
生可能エネルギーや人・動物など動きから電気的エネルギーを得る新しい回収手段として
も注目を集めている。

【目次】
1.はじめに
2.誘電エラストマ人工筋肉の概要
3.発電へのチャレンジ
3.1 波を利用した誘電エラストマ発電システム
3.2 海流・水流による発電
3.3 新しいアイデアを用いた風力発電へのチャレンジ
3.4 床発電システム
4.おわりに

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連載:新時代に入った炭素繊維リサイクル(第2回)

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CFRP 廃材の形態と再生炭素繊維の使い方を考えて炭素繊維を回収する
Classifi cation of Recycled Carbon Fibers in Consideration of their Applications
and Handling of CFRP Waste

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藤井 透(同志社大学 理工学部 機械システム工学科 教授)
大窪和也(同志社大学 理工学部 機械システム工学科 教授)

 バージン繊維端材であろうと,廃棄プリプレグやCFRP から回収される炭素繊維であ
ろうと,いずれも「短い」。短い「再生炭素繊維」を使って,数千m の長さでボビンに巻
かれた長繊維と同様に,その利用を語ることはできない。短い繊維では用途は限られる。
本稿では,再生繊維の可能な用途を念頭に,その分類を考える。

【目次】
1.再生炭素繊維に関する誤解
1.1 再生炭素繊維を得るための廃棄物(原料)と再生炭素繊維の形態
1.2 端材炭素繊維はそれでも直ぐに使えない?
1.3 ごちゃまぜの再生炭素繊維
1.4 やはり長い再生炭素繊維(ヤーン)はあり得ない,繊維も弁別できない
1.5 安いが一番
2.用途を考えた再生炭素繊維の分類
3.おわりに

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シリーズ 生体組織光学―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―(11)

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生体組織の光学特性値計測―光線力学療法の基礎技術を例に―
Optical Properties Measurement of Biological Tissues after Photodynamic Therapy
for a Quantitative Treatment

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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻;
大学院 生命機能研究科;臨床医工学融合研究教育センター 教授)
Steven L. Jacques(Oregon Health & Science University Departments of Biomedical
Engineering and Dermatology Professor)
本多典広(大阪大学 未来戦略機構 第二部門 特任助教)
間 久直(大阪大学 大学院 工学研究科 附属高度人材育成センター 助教)

 前回,生体組織をレーザー凝固した際の光学特性値の変化について説明し,より効率的
なレーザー治療のためには生体組織の光学特性を基にして照射法を工夫することが有用で
あることを述べた。今回はレーザーを用いたがん治療法の1 つである光線力学療法と光線
力学療法後の組織の光学特性値の変化について述べる。

【目次】
1.光線力学療法について
2.PDT 後の腫瘍組織の光学特性値の変化について
3.まとめ

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マスターズ・カフェ 第4回
コーヒーブレイク―わが青春の湖北・高月町から―

藤田安雄
Yasuo Fujita NPO 法人テクノメイトコープ 理事;元・東洋保全工業㈱ 社長;
元・三井造船㈱ 化学プラント設計部

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4,400円
【特集】有機系圧電材料の最新動向
New Trends in Piezoelectric Polymer

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Introduction
「今,有機圧電材料が熱い」

田實佳郎(関西大学 システム理工学部 副学部長;教授)

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有機圧電高分子の歴史的変遷
Historical Review of Organic Piezoelectric Polymers

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深田栄一((一財)小林理学研究所 名誉研究員;(独)理化学研究所 名誉研究員)

 有機高分子の圧電性の研究は1950 年代にセルロース,コラーゲンなどの生体材料につい
て始められたが,1969 年延伸ポーリングしたポリビニリデンフロリド(PVDF)の高い伸び
圧電性が発見され工業的応用に発展した。最近,延伸したキラル高分子のポリ乳酸に高い
ずり圧電性が発見され,エレクトロニクスへの応用が始まった。現在,圧電応答顕微鏡を用
いてたんぱく質,DNA の圧電性,強誘電性が観測され構造生物学の見地から注目されている。

【目次】
1.はじめに
2.木材セルロースの圧電性
3.コラーゲンの圧電性
4.キラル高分子の圧電性
5.合成極性高分子の圧電性
6.蒸発重合圧電高分子
7.エレクトレット圧電高分子
8.聴覚を司るタンパク質プレスチン
9.圧電応答顕微鏡と生体材料の圧電性
10.生体材料の強誘電性

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圧電性L 型ポリ乳酸を用いた直感操作型コントローラ
An Intuitive Control Using Piezoelectric Poly (L‒lactic acid)

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安藤正道(㈱村田製作所 技術・事業開発本部 技術・事業インキュベーションセンター
有機フィルムデバイス開発プロジェクト室 室長)

 圧電性L 型ポリ乳酸(PLLA)は,生分解性ポリマーとしてよく知られているPLLA に
特別な処理を施し圧電性を発現させたポリマーである。PLLA は極めて透明度が高く,焦
電性を有しない,またそのずり圧電性により,曲げ,ねじりといった動作を独立して検知
できる。これらの特徴を生かせば直感的なコントローラを実現することができる。

【目次】
1.はじめに
2.圧電性ポリマーとそのセンサ応用
3.生分解性ポリマーとしてのPLA
4.PLLA の圧電性
5.PLLA のずり圧電性の効果的な応用
6.直感操作型コントローラ
7.おわりに

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植物原料の新型圧電素子の開発と展望
Development and Future Prospects of New Piezoelectric Film from Plant Material

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吉田哲男(帝人㈱ フィルム事業グループ 新フィルム開発推進室 室長)

 植物原料からなるポリ乳酸の光学異性体(L 体とD 体)フィルムを交互積層体として,
新規圧電素子を開発した。積層数に応じた圧電率の向上が確認され,有機圧電体のポリフ
ッ化ビニリデン(PVDF)のそれを凌駕しセラミック圧電体に匹敵する圧電率が達成した。
軽量,柔軟性や大面積といった高分子の特徴を生かし,従来にはなかった幅広い用途への
展開が期待できる。

【目次】
1.序 章
1.1 はじめに
1.2 開発コンセプトと目的
2.周辺技術
2.1 ポリ乳酸の特徴
2.2 ポリ乳酸ポリマーの重合
2.3 フィルム製造技術
2.4 共押出多層技術
2.5 圧電素子の変位の特徴
3.技術開発
3.1 ポリ乳酸フィルムの圧電特性
3.2 積層数と圧電特性の関係
3.3 0 度,45 度サンプルの特性
4.総 括
4.1 開発の成果
4.2 今後の課題および将来展望

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ふっ素系有機圧電材料の開発と応用
Characteristics and Applications of Fluoropolymer Piezoelectric Material

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米田哲也(日本バルカー工業㈱ 研究開発部 研究企画グループ 研究員)
田實佳郎(関西大学 システム理工学部 副学部長;教授)

 我々は,従来にない,高温高湿性に優れかつ高感度センシングが可能なふっ素系有機圧
電材料を開発した。幅広い応力域にも対応でき大面積化も可能である。既存のセラミック
ス系材料にないフレキシブル性を活かし,新たなセンシングデバイスなどへの活用も考え
られる。本稿では,開発品の特徴とともに想定される応用事例を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.開発品の特徴
2.1 圧電特性
2.2 高温特性
2.3 高温高湿特性
3.使用例
3.1 応答性制御の例
3.2 測定事例
4.まとめ
5.今後の展望

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PVDF ピエゾフィルムの特徴とその応用
Characteristics of PVDF Piezofi lm and its application

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森山信宏( ㈱クレハ 高機能材事業部 機能材料部 主席部員)

 PVDF ピエゾフィルムはユニークな材料である。その圧電性発現のメカニズムと特徴を
述べ,応用例を紹介する。応用するに当たっての留意点について等価回路を用いて説明す
る。また,デバイス化における設計手法を加速度センサーについて説明し,エナジーハー
ベスティングへの応用での発生電力の見積もりを行う。

【目次】
1.はじめに
2.PVDF ピエゾフィルムの特徴
2.1 PVDF 圧電・焦電体(発現メカニズム)
2.2 PVDF ピエゾフィルムの特徴
3.応用関連
3.1 各種応用例の紹介
3.2 応用に当たっての留意点と設計手法
3.2.1 インピーダンスと周波数特性
3.2.2 加速度センサーへの応用例
3.3 新たな応用例(エナジーハーベスティング)
4.おわりに

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Material Report -R&D-

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アミロイドペプチドの自己組織化制御による
機能化ナノワイヤー形成
Formation of Functionalized Nanowires based on the Control of the Amyloid
Peptide Self‒assembly

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坂井公紀(北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門 生物化学研究室 博士研究員)
坂口和靖(北海道大学 大学院 理学研究院 化学部門 生物化学研究室 教授)

 アミロイド線維は,ペプチドの自己組織化により形成されるナノ線維構造をもち,多く
の疾患に関与する一方,ナノワイヤー材料として非常に有用である。本稿では,ペプチド
の自己組織化を効果的に制御することで,アミロイド線維の形成制御と多様で自在な機能
化とを可能にする混合SCAP 法について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.SCAP ペプチドを基盤とした効果的な機能化ナノワイヤー形成制御
2.1 機能化ナノワイヤーの効果的な形成制御を可能とする混合SCAP法
2.2 SCAP における3 アミノ酸残基ユニットの付加によるナノワイヤー自己組織化調節
2.3 混合SCAP 法による修飾ナノワイヤーの形成制御
2.4 混合SCAP 法による多種多様な機能化ナノワイヤーの形成
2.5 混合SCAP 法における線維形成制御メカニズム
3.おわりに

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シリーズ 生体組織光学―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―(10)

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生体組織の光学特性値計測―レーザー凝固の基礎技術を例に―
Optical Properties Measurement of a Laser Coagulated Tissue for
a Quantitative Treatment

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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻;
大学院 生命機能研究科;臨床医工学融合研究教育センター 教授)
Steven L. Jacques(Oregon Health & Science University Department of Biomedical
Engineering and Dermatology Professor)
本多典広(大阪大学 未来戦略機構 第二部門 特任助教)
間 久直(大阪大学 大学院 工学研究科 附属高度人材育成センター 助教)

 前回(2013 年6 月号)は生体組織の光学特性値の測定方法について述べた。今回は,
がんの治療法として研究されているレーザー凝固治療への生体組織光学の応用例を紹介す
る。計測したレーザー凝固前後の組織の光学特性値を基に,シミュレーションを用いてよ
り高度なレーザー凝固技術について検討した。

【目次】
1.はじめに
2.レーザー凝固治療
3.レーザー凝固後の生体組織の光学特性
4.まとめ

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機能材料マーケットデータ

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ポリイミドを中心とした耐熱透明材料の開発動向
Development Trends of Thermally Stable Transparent Polymers Centered on Polyimides

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後藤幸平(後藤技術事務所 代表)

【目次】
1.はじめに
2.透明ポリイミドの開発経緯
3.最近の開発動向
3.1 透明ポリイミド用新しいモノマー
3.2 透明ポリマーの機能化など
3.2.1 膨張係数
3.2.2 屈折率
3.2.3 耐熱透明ポリイミドの開発品,製品化例
3.2.4 ポリイミド以外の耐熱透明ポリマーの開発品,製品化例

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マスターズ・カフェ 第3回


西尾悦雄
Etsuo Nishio NPO 法人テクノメイトコープ 理事;モレキュラーデバイスジャパン㈱ 
代表取締役社長;モレキュラーデバイス韓国 社長
4,400円
【特集】バイオマテリアルの高機能化技術最前線
─ 生体組織/生体材料の異方性制御から考える─
Modern Trend of Functionalization of Biomaterials
based on Anisotropic Control of Biological Tissues and Materials

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特集にあたって
Preface

中野貴由(大阪大学 大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 生体材料学領域 教授
/大阪大学 臨床医工学研究教育センター 教授)

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メタルバイオマテリアルの高機能化と異方性
High Functionality and Anisotropy of Metallic Biomaterials

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新家光雄(東北大学 金属材料研究所 生体材料学研究部門 教授;所長)

 インプラントと骨との弾性率差により引き起こされる骨吸収などを抑制するために開発
されているTNTZ などの低弾性率生体用β型チタン合金は,弾性率を中心とした力学的
生体適合機能性への異方性が強く,その高度力学的生体機能化には異方性を有効に利用す
ることが重要である。

【目次】
1.はじめに
2.力学的性質と格子歪
3.弾性率
4.熱膨張
5.高耐久機能化
6.おわりに

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人工骨用リン酸カルシウム系材料の形態制御
Morphology Control of Calcium Phosphate-based Materials for Artifi cial Bone

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横井太史(東北大学 大学院 環境科学研究科 助教)
上高原理暢(東北大学 大学院 環境科学研究科 准教授)
大槻主税(名古屋大学 大学院 工学研究科 結晶材料工学専攻 教授)

リン酸カルシウム系化合物は,骨と直接結合する特異な性質を有するため,骨の欠損を
充填するための材料(人工骨)として用いられている。リン酸カルシウム結晶の形態は,
その生理学的な性質を支配する重要な因子である。本稿では,高機能な人工骨の創製に繋
がるリン酸カルシウム結晶の形態制御について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.柱状ヒドロキシアパタイト
3.板状ヒドロキシアパタイト
4.形態制御型リン酸カルシウム顆粒
5.おわりに

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

高分子配列制御による金属表面高機能化
Functionalization of Metal Surfaces with Control of Polymer Confi guration

-------------------------------------------------------------------------
塙 隆夫(東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授)

 金属材料は体内埋入部材(インプラント)の大半に使用され,医療において重要な地位
を占める。しかし,体内には存在しない人工材料であるが故に生体機能を持たない。機能
性高分子を金属表面に配列を制御し耐久性を持たせて固定化することで,バイオフィルム
形成抑制,血栓形成抑制,骨形成促進,軟組織接着などの機能を金属表面に創ることがで
きる。

【目次】
1.はじめに
2.医療用金属材料の表面処理
3.生体分子・生体機能分子の固定化
4.電着による金属材料表面へのPEG の固定化
5.NH2‒PEG‒NH2 を電着した金属表面の生体機能性評価
6.骨形成促進のためのペプチドの配列固定
7.再生医療への応用
8.おわりに

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

光反応性MPC ポリマーによるマテリアル表面機能化
Surface Modifi cation of Various Materials Using Photoreactive MPC Polymer

-------------------------------------------------------------------------
深澤今日子(東京大学 大学院 工学系研究科 学術支援職員)
石原一彦(東京大学 大学院 工学系研究科 教授)

材料表面へのタンパク質の吸着は医療・食品・環境・エネルギーといった様々な分野で
問題となっている。本稿ではあらゆる材料表面のタンパク質汚れを解決する,光反応性
MPC ポリマーを用いた“早い・簡単・安定”表面処理を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.表面処理に用いられるMPC ポリマー
3.光反応の特徴
4.光反応性リン脂質ポリマーによる表面処理
5.表面ぬれ性の評価
6.生体成分の付着性評価
7.おわりに

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

セラミックスコーティングによる金属系バイオマテリアル表面の高機能化
Fabrication of Functional Surface on Metallic Biomaterials using Ceramic Coating

-------------------------------------------------------------------------
成島尚之(東北大学大学院 工学研究科 材料システム工学専攻 教授)
上田恭介(東北大学大学院 工学研究科 材料システム工学専攻 助教)
佐渡翔太(東北大学大学院 工学研究科 材料システム工学専攻)

 生体機能性を有するセラミックスを利用した界面層構築は生体材料,特に金属材料の生
体適合性向上のための有力な手法である。本稿ではチタン上へのRF マグネトロンスパッ
タリング法による非晶質リン酸カルシウムコーティング膜および二段階酸化法によるアナ
ターゼ皮膜作製に関するプロセシングと生体応用のための評価を報告する。

【目次】
1.はじめに
2.気相成長法によるリン酸カルシウムコーティング
2.1 ACP コーティング膜の作製
2.2 ACP コーティング膜の生体内評価
2.3 ACP コーティング膜への元素添加
3.熱酸化法によるTiO2 コーティング
3.1 二段階熱酸化法によるアナターゼ皮膜形成
3.2 アナターゼ含有皮膜の光触媒活性評価
4.まとめ

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

生体骨異方性に基づくバイオマテリアルの高機能化
Fabrication of Functional Biomaterials based on Bone Tissue Anisotropy

-------------------------------------------------------------------------
松垣あいら(大阪大学 大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 特任研究員)
中野貴由(大阪大学 大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 /
生体材料学領域;臨床医工学研究教育センター 教授)

 生体骨異方性構造は,骨力学機能を支配する重要な骨質指標であり,生体内外の環境因
子と骨系細胞との相互作用により制御・構築される。本稿では,細胞周囲環境を利用した
細胞形態・配列制御による異方性骨組織の構築,さらには細胞形態制御を利用したバイオ
マテリアルの高機能化による既存骨・再生骨の骨質健全化への取り組みについて紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.再生骨におけるアパタイト配向性と力学機能の相関性
3.骨芽細胞配列制御による異方性骨微細構造構築
3.1 材料表面形状と細胞との相互作用
3.2 応力・ひずみ環境と細胞との相互作用
3.3 材料表面性状と細胞との相互作用
4.異方性溝導入型人工関節による高配向化骨形成
5.おわりに

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核酸の主鎖構造に倣ったポリマーバイオマテリアル
Polymeric Biomaterials Designed by Mimicking of a Nucleic Acid Backbone

-------------------------------------------------------------------------
岩﨑泰彦(関西大学 化学生命工学部 教授)

本稿では,核酸の主鎖構造をまねて設計されたポリリン酸エステルの合成および基礎物
性について解説するとともに,酵素に応答する薬物輸送担体,骨芽細胞の働きを亢進する
マトリクス素材,低分子骨治療薬と同様な性質をもつカルシウム結合性ポリマーなど,ポ
リリン酸エステルの構造的特長を活かしたバイオマテリアルについて紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.ポリリン酸エステルの制御合成
2.1 ポリリン酸エステルの合成
2.2 ポリリン酸エステルのトポロジー制御
3.ポリリン酸エステルの特徴
4.バイオマテリアル応用
4.1 デリバリー担体
4.2 骨指向性ポリリン酸エステルの合成
5.まとめ

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

積層造形法を用いた材質・構造設計による人工関節の高機能化
High Functionality of Artifi cial Joints by Material and Structural Design
using Electron Beam Melting Method

-------------------------------------------------------------------------
福田英次(ナカシマメディカル㈱ 開発部 開発グループ 主任)
西村直之(ナカシマメディカル㈱ 開発部 開発グループ 課長)
中川誠治(ナカシマメディカル㈱ 開発部 部長)
中野貴由(大阪大学 大学院 工学研究科 マテリアル生産科学専攻 生体材料学領域
臨床医工学研究教育センター 教授)
中島義雄(ナカシマメディカル㈱ 代表取締役社長)

著者らは,金属積層造形技術を活用した材質・構造設計による人工関節の高機能化を目
指している。本稿では,人工関節の形状カスタマイズ,表面構造制御,パウダー/ソリッ
ド複合構造体による人工関節の骨類似機能化,マルチスケール階層構造からなる生体骨類
似機能型人工股関節の開発および生体為害性を示さないチタン合金の積層造形法の確立に
ついて紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.金属積層造形法による構造制御した人工関節の開発
2.1 人工関節の形状カスタマイズ
2.2 人工関節の表面構造制御
2.3 パウダー/ソリッド複合構造体による人工関節の骨類似機能化
2.4 マルチスケール階層構造からなる生体骨類似機能型人工股関節
3.生体為害性を示さないチタン合金の積層造形法の確立
4.おわりに

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Material Report -R&D-

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有機系の相変化型光記録材料の開発
Phase-Change Organic Materials for Optical Recording

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木原秀元(()独産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 スマートマテリアルグループ 
研究グループ長)

 室温で安定な2 つの相(結晶相とアモルファス固体相)を取り得る単一の有機化合物を
開発した。この2 つの相は光と熱の作用により可逆的に相変化するので,本化合物は書き
換え可能な光記録材料への応用が期待できる。ここでは,この化合物の相変化のメカニズ
ムと光記録材料を指向した簡単な光パターニングについて解説する。

【目次】
1.はじめに
2.アントラセン誘導体の相変化メカニズム
3.アントラセン誘導体を用いた光パターニング
4.二官能性アントラセン誘導体を用いた多諧調を有する光パターニング
5.おわりに

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マスターズ・カフェ 第2回


浅原和人 NPO 法人テクノメイトコープ 理事;元・不二製油㈱ 会長

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【コラム】
●PROOF 世界を見る「春を告げる霧幻の森」
山形県の白川ダム湖では、雪解け水が流れ込み、1か月だけ、水の中から木々が生えているかのような幻想的な光景が現れる。写真家の小関一成が記録した。
●EXPLORE 探求するココロ
「伐採されなかった森」「3.6億年前の森は?」「森づくりで豊かな漁場を」「白いセコイアの木」

●読者の声
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「干潟に立つ大鳥居」
●今月の表紙:デンマークの首都コペンハーゲンの郊外にある森につくられた高さ45メートルのらせん形の通路。新しい視点で森を眺めて、楽しむことができる。

参考価格: 1,210円 定期購読(3年プラン)なら1冊:794円

テレビや新聞では報道されない、世界の“いま”を知ることができます。

  • 2022/03/30
    発売号

  • 2022/02/28
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  • 2022/01/28
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  • 2021/12/28
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  • 2021/11/30
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  • 2021/10/29
    発売号

4 天文ガイド

誠文堂新光社

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天文ガイド

2022年05月02日発売

目次: 【特集】
〇手軽なシステムで迫力の天体像を観る
自宅ではじめる電視観望/Sam
特集は「自宅で始める電視観望」。最近注目されている新たな観望スタイルが「電視観望」です。市街地の空からでも星雲などの天体を色味のある姿で観察することができ、かつ手軽な機材で始められるため、人気が高まっています。電視観望とはどのようなものかを紹介しながら、まずは自宅で楽しむための具体的な方法をじっくりと紹介します。



〇天体観望が変わる!?
デジタル望遠鏡 eVscope 2/沼澤茂美
ニコンとユニステラ社のコラボレーションによる新時代の望遠鏡「eVscope 2」。ワンタッチで見たい天体を視界に入れることができ、眼視で見にくい天体も明瞭な姿として観望することができる、新時代の望遠鏡です。フィールドでの試用インプレッッションを紹介します。



〇5月27日 昼間の金星食/早水 勉
5月27日の昼間に金星食が起こります。食が見られるのは九州南部~南西諸島で、九州南部の限界線の近くでは金星の一部がかくされます。そのほかの地域でも27日と28日の明け方に月と金星の接近を楽しむことができます。注目の現象を詳しく紹介します。



〇コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMAオープン/塚田 健
3月24日に横浜のみなとみらいエリアにオープンした「コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMA」。昨秋オープンの「コニカミノルタ プラネタリウム満天NAGOYA」と同じく自発光するドームシステムを採用した同社直営の最新型プラネタリウムです。プラタリアYOKOHAMAの目玉は番組投影中にプラネタリウムの空を視聴者がスマホで撮影できること。オープン初日に取材、注目のプラネタリウム館を紹介します。

定期購読(【月額払い】プラン)なら1冊:550円

毎月の天文現象と、新製品のニュースをお伝えします。

  • 2022/04/05
    発売号

  • 2022/03/03
    発売号

  • 2022/02/04
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  • 2022/01/05
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  • 2021/12/03
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  • 2021/11/05
    発売号

5 Nature(個人購読専用)

ネイチャー・ジャパン株式会社

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世界No.1総合科学ジャーナル 『Natureで、最先端の科学に出会う!』

  • 2022/05/12
    発売号

  • 2022/05/05
    発売号

  • 2022/04/28
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  • 2022/04/21
    発売号

  • 2022/04/14
    発売号

  • 2022/04/07
    発売号

6 環境ビジネス

日本ビジネス出版

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無料

環境ビジネス

2022年03月15日発売

目次: トップリーダーに訊く「環境配慮型経営」
第9回
経済合理性と環境が正しく循環する社会を目指して
カルビー株式会社代表取締役社長兼CEO伊藤秀二 氏

特集1
株式市場再編で加速するカーボンニュートラル
2022年4月より、東京証券取引所は「プライム」「スタンダード」「グロース」体制へ
東京証券取引所

TCFD賛同企業No1の日本 環境立国として、世界をリードできるか
一橋大学CFO教育研究センター長  TCFDコンソーシアム会長 伊藤邦雄氏

CO2排出量算定・削減クラウドサービス+ SXコンサル支援の両方を提供
アスエネ

サステナビリティ戦略の強化が企業成長のカギ
みずほリサーチ&テクノロジーズ

積極的な情報開示で脱炭素系技術を投資家にアピール
経済産業省

第24回環境ビジネスフォーラムレポート
脱炭素経営の実践へ
CO2削減とエネルギーの効率化

CO2削減と事業の進化・創出を
ボストンコンサルティンググループ

緩和と適応で多角的な対策を推進
カルビー

カギは手法・削減量・費用の明確化
ソコティック・サーティフィケーション・ジャパン

特集2
環境先進企業が取り組むCO2排出削減量の可視化

カーボンニュートラル社会に向けた企業の長期戦略の重要性
三菱総合研究所

国内外サプライヤーの排出削減意識と調達側企業の意識との間に温度差
ジェトロ

カゴメはサプライヤーの削減努力をスコープ3に反映する算定方法を探る
カゴメ

配合飼料トップメーカーが業界を牽引し、 ESG/SDGsに取り組む
フィード・ワン

温室効果ガス排出量削減につながる可視化から実行まで伴走で支援
NTTデータ

特集3
COP26で注目が集まる市場メカニズムとビジネスチャンス

パリ協定6条運用ルールが合意 世界共通の巨大な COクレジット市場が誕生
環境省

クレジットの質が問われる時代 国内外の状況を見極めた戦略が重要
伊藤忠総研

拡大するカーボン・クレジット市場
需要と供給、守りと攻めのバランスがビジネスのポイント
ボストンコンサルティンググループ

クレジットの本質を見極め正しい価値観でビジネスを行うことが重要
みずほリサーチ&テクノロジーズ

特別企画
洋上風力に課せられる地域固有の産業支援・創生

三菱商事FIT上限の 1/2価格で総落札 洋上風力発電事業の根底を覆す
環境ビジネス編集部

洋上風力発電の入札上限額 29円の不具合  2040年30~45GW達成に早くも赤信号
環境ビジネス編集部

三菱商事は洋上風力の再エネ電力を産業界全体でフル活用する
環境ビジネス編集部

水揚げ日本一銚子漁港の 30年後を見据え 漁業との共生と新産業の創出を探る
銚子市

特別企画
太陽光発電の現状と
2030年稼働目標達成へ“課題と重点施策”

公共建物50%に太陽光発電を導入し公共部門全体で 60GW導入を見込む
環境省

市場が急縮小の中、野心的な目標を掲げる JPEA
太陽光発電協会

2030年に7円/kWhを達成し太陽光発電の自立化を実現するには、
事業者の開発意欲と市場規模の維持が必要
環境ビジネス編集部

巻頭グラビア
未来環境都市 Smart DOTS and Soft MOBS
オーガニック花火  SPARK
水上移動式住居 Floating Habitat
気候原理主義?欧州社会にしっかり根をおろすグレタ世代

スペシャル対談
企業の脱炭素経営と働き方改革をオフィス面からサポート
EPSON×オウルズコンサルティンググループ 羽生田慶介氏

TOPICS
洋上風力発電で「国内・地域サプライチェーン」

環境キャリア
デジタルとグリーンの融合で、新領域を開拓していくコンサル部隊
NTTデータ経営研究所

FOCUS
企業の脱炭素に、“オンリーワン”のソリューション提供
関西電力

自己治癒コンクリートで脱炭素化モデル構築へ
會澤高圧コンクリート

絶縁型双方向DC -DCコンバータ『 EZAシリーズ』
TDKラムダ

高度な制御技術で充放電容量 15%向上、コストも 20%削減
ファーウェイ・ジャパン

独自技術を社会実装し、脱炭素・循環型社会の構築に貢献
放電精密加工研究所

データ入力作業なしで、 CO2排出量を自動算出
e-dash

BUSINESS CASE
百貨店が挑戦する環境配慮型の売り場づくり

COLUMN
日本文明を環境から解き明かす 第19回
「初めての都市のダム」
元国土交通省河川局長竹村公太郎氏

日本文明を環境から解き明かす 第20回
「平和から生まれた国土と共同体-260年間の江戸時代-」
元国土交通省河川局長竹村公太郎氏

Circular Economy リーディングカンパニーの挑戦
SDI

ハダニの薬剤抵抗性が教えてくれた多様性の意義
国立環境研究所五箇公一氏

GREEN ECONOMY
国際協力銀行佐藤勉氏

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

森田正光の一体何が問題なの!?
気象予報士森田正光氏

洋上風力発電と漁場
農林水産政策研究所上席主任研究官梶脇利彦氏

Offshore Wind
日本気象高祖研一氏

洋上風力発電を成功に導くために
渋谷潜水工業渋谷正信氏

漁業と洋上風力との共存の道を探る
一般社団法人海洋産業研究・振興協会塩原泰氏

再エネ海域利用法と漁業との関係
前水産庁計画課計画官(現加工流通課課長補佐)冨樫真志氏

新刊案内

GREEN CREATIVE TRANSFORMATION
一般社団法人炭素回収技術研究機構( CRRA)代表理事・機構長村木風海氏

2050年脱炭素社会の現場
ジャーナリスト桃田健史氏

GREEN ESSAY
在独ジャーナリスト田口理穂氏

参考価格: 1,324円 定期購読(1年プラン)なら1冊:1,300円

環境推進のための実務誌

  • 2021/12/15
    発売号

  • 2021/09/15
    発売号

  • 2021/06/15
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  • 2021/03/15
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  • 2020/12/15
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  • 2020/09/15
    発売号

7 リサイクル通信

リフォーム産業新聞社

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リサイクル通信

2022年05月10日発売

目次: 2022年5月10日号の主な内容

■ニュース
・物価高&円安、漂う期待と不安 リユース業界への影響
・雑貨・食品が半額、全国120店 東亜産業
・パソコン修理「スマホドック24」 PC買取に参入 
・個人向けにリユース開業支援 プレジャーリンク
・大須にブランド時計の新店 「ブランドシップ」
・板蔵ファクトリー 一枚板製品のサブスク
・就労移行支援、修了者を雇用 ブックオフFCのメディアパワー
・古着卸、5年で年商8億 山久商会
・スポーツバイク、24H貸出し ZuttoRide Sharing
・大黒屋HD がJTBと提携 査定額110%をトラベルポイントに
・学生服とスケートの中古レンタル リユース業のぎゃくし
・店の混雑状況を見える化 電材買取センター
・関西に初出店、駅ビルで古着 デザートスノー
・企業の余剰在庫、フリマ出品代行 モノテクノロジーズ
・メンズ古着卸を強化 プロジェクトカラーズ
・商業施設で古着回収 ウィファブリック
・真贋・ささげを代行 ルクレール
・ジュエリー時計の一括査定サイト ジュエルネット
・海外バイクの中古品・サブスク チャンピオン76
・体験型ストアで調理家電お試し レンティオ

■トップインタビュー
REGATE 十河 良寿社長
「出張買取、年商70億。古美術取扱いで成長」

俳優・中尾彬さんがTVCMで、「福ちゃんだね」と宣伝する出張買取サービス。これを運営するREGATEが成長している。前期年商は前年から20億円増の70億円。新卒採用も100人規模と組織を拡大中だ。十河良寿社長に戦略を聞いた。

■トピック 
「小中高生、PCが身近に“学び舎”でリユース品活躍」

プログラミング教育の必修化や、大学入学共通テストに「情報」が追加されるなど、教育の中身がひと昔前と比べ様変わりしてきている。オンライン授業も浸透し小中高生にとってパソコンが身近なものになる中、「学び舎」でリユースPCが活躍する事例も生まれている。若年層への中古品循環が上手くハマれば、新たなマーケットを作り出せそうだ。

■コーナー
◎市場考察
トレジャー・ファクトリー 野坂 英吾 社長
「物価高でもリユースは強く」

◎STUDYレポ
ATC JAPAN AUCTION
「比向けコンテナ輸出解説」

◎小トピック1
ジャニヤードに聞く
新旧ジャニーズアイドルグッズの価格事情

◎小トピック2
中古ぬいぐるみ事情
「かさばる割に低単価 それでも扱う理由は?」

◎小トピック3
アパレルメーカーのリユース事業参入が増加
リユース事業の考えや取組みを紹介

◎リユース初心者の部屋
査定初心者が使いやすい相場検索ツール
「相場観、鑑定眼を養うには」

◎Z世代
古着屋「リリー・オブ・ザ・バレイ」(茨城県)
現役筑波大生が運営

◎リペア通信
リサルト(サルト・愛知県)
「洋服リフォーム専門店」

◎リユース×テクノロジー
「出品ロボ」 (プライスバンク・東京都)
アパレル製品の出品作業を支援するアプリ

◎注目の取り組み
ぼくの書店(福岡県)
「Z世代によるシェア本棚」

◎VOICE
テーマ「今関心のあること、知りたいこと2」
1.中古の宝石価格や市場全体がどうなっていくのか知りたい/某買取店
2.ヨーロッパでどんな中古品の需要があるのかを知りたい/KRC

■連載
◎古着店が同業者に知られたくない 古着卸店
「テンストライク(埼玉県川口市)編」
ミニマム以上購入で20%オフ、一般購入も可

◎古物商のためのトレカ入門
「トレカ査定時のポイント、見分け方とは?」
ポケカ、「プロモ」マークは高額チャンス

◎繁盛店の店づくり
RIENINAL(リィエニナル、東京)
「サステナブルがテーマWEGOの新レーベル」

◎WEB集客カイゼン講座
「Web集客方法のまとめ回」
潜在層にアプローチできている企業に優位性

◎交友録
色川商事(神奈川県)色川大亮氏→
地新(神奈川県)稲垣良介氏
「20代半ばで店と市場を立ち上げた凄い人」

◎この店で一番高いモノはこれだ!
オールワン(大分県)
「アンティークのキャンドルスタンド 30万円」

参考価格: 693円 定期購読(1年プラン)なら1冊:596円

中古マーケットに深く切り込み、リサイクルビジネスの世界へ読者をナビゲート。

  • 2022/04/25
    発売号

  • 2022/04/10
    発売号

  • 2022/03/25
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  • 2022/03/10
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  • 2022/02/25
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  • 2022/02/10
    発売号

9 設備と管理

オーム社

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設備と管理

2022年05月11日発売

目次: 「設備と管理」創刊55周年 記念企画号
1967(昭和42)年3月に創刊した「設備と管理」は,
2022年4月号で創刊55周年を迎えました.
今月の記念号では,5月20日(金)に行われる
記念セミナー「高圧受電設備の操作・保守体験講座」の
補佐資料としても役立つ「受変電設備の基礎と操作」を特集としました.
時代は移り,ビル管理業界を取り巻く社会の情勢も,
ビル管理業務で用いられる技術や製品も大きく変化してきましたが,
今後も読者の皆様に役立つ記事を発信してまいりますので,
引き続きご愛読賜りますようお願い申し上げます.

■付録
ポケット版 4月1日改正対応版
ビル管理実務資料集 Part13[建築物衛生法編]

■ライセンス
法改正で正解が変わる!? ビル管理試験の過去問題
建築物衛生法施行令と施行規則が昨年に改正され,2022年4月1日に施行された.
改正された内容が今年のビル管理試験で出題される可能性があることをふまえ,
過去の問題がそのまま出題された場合,政省令改正が正解や解説内容に影響を及ぼす
13問を2012~2021年にわたって抽出し,解説した.

■特集
・受変電設備の基礎と操作[前編]
 皆川 邦雄(第一種電気主任技術者)
 受変電設備の構成を知り,具体的な操作方法や注意点,過去のトラブル事例を学ぶ.
 それによって,維持管理者の知識・技能の向上を図り,
 作業効率の向上や安全性を確保することを目的とする.

・換気設備のイロハ
 換気設備の必要風量を計算してみよう[後編]
 松本 健一,吉田 友夫(三機工業株式会社)
 新型コロナウイルスとの共存が現実的になった昨今,
 換気による空気清浄の知識は,ビル管理者にとって必須である.
 換気・空気調和設備・排煙設備について,法規の確認と有効換気量法の計算方法について解説する.

■解説
現場DXを実現する スマートグラス最前線
編集部
人材不足に悩む中,ビル管理・建設業界では人材の確保とともに重要なのが
AI・IoTを利用した省人化の推進・技術継承である.
昨今,進化のスピードが目まぐるしいスマートグラスを使った最新の現場DXを紹介する.

■インタビュー
新製品ができるまで 技術の原点!
アイデアや技術を組み合わせて,これまでになかった製品をつくる.
その発想はどこからやってくるのか.製品の核となる「技術の原点」を探る.

■ニュースラインナップ
・二酸化炭素消火設備事故の検討結果報告書を公表

・除じん型床面清掃ロボットのJISを制定

・屋外設備の耐風設計の基本的考え方を公開

・2021年度空気調和・衛生工学会賞

■フォトギャラリー
東京都公文書館

■道草の拾い読み
東京・港区 微熱山丘 SunnyHills

■連載
・事例に学ぶ設備お悩み相談室/92. 改修提案の作成方法(その2)

・のぞき窓を閉めないで/人類はホントに進化しているのだろうか?!

・完全図解 電子回路とディジタル回路の基礎知識/第1編 電子回路/第4章 パルス回路
 10. フリップフロップ回路とシュミット・トリガ回路

・マンションを100年持たせる再生シナリオ(実践編)/58. 大型店舗を保有するマンションの耐震化(前編)

・現場ではたらくビル管INTERVIEW/129. 谷口 亘さん(株式会社サンケイビルマネジメント)

・けろさんの設備探訪記/9. 設備が見える! 歴史的建造物

・ビル管 キャリアUPガイド/10. 資格vs実務経験,試験取得vs認定取得

参考価格: 1,650円

ビル・工場の設備を管理するエンジニアとマネージャのための専門誌

  • 2022/04/11
    発売号

  • 2022/03/11
    発売号

  • 2022/02/10
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  • 2022/01/11
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  • 2021/12/10
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  • 2021/11/11
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