- 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251件中
121 〜 135 件を表示
【特集】バイオミメティクスの産業応用へ向けた新たな歩み
-------------------------------------------------------------------------
バイオミメティクスがもたらす工学革新:生物模倣技術から生物規範工学へ
Innovation for Sustainability based on Engineering Biomimetics
下村政嗣 (千歳科学技術大学)
-------------------------------------------------------------------------
バイオミメティクスの産業応用に向けた国際標準化動向
International Standardization toward the Industrialization of Biomimetics
関谷瑞木 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
阿多誠文 ((現)日本ゼオン(株))
2012年10月に始まったバイオミメティクスの国際標準化は,ちょうど2 年後の2014年10月にはバイオミメティクスに関わる定義や用語,さらには生物の順応的成長に学ぶ工業製品の構造最適化アルゴリズムといった産業分野と密接に関わる課題の国際標準発行に至った。本稿ではバイオミメティクスの産業化の視点から,この国際標準化の活動を開始した背景や現在の活動の状況,今後の課題などについて俯瞰する。
【目次】
1. はじめに
2. バイオミメティクス国際標準化の背景とこれまでの経緯
3. WG3における標準化とその産業への影響
4. 今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
バイオミメティクスの産業利用促進と日本の課題
Development of Biomimetics in Industries and Japanese Issues
平坂雅男 ((公社)高分子学会)
生物に学ぶ技術としてバイオミメティクスは古くから着目されてきたが,周辺技術の進歩と共に新たなバイオミメティクス時代の幕が開いた。海外では環境技術としてバイオミメティクスを位置づけ,産業利用が進んでいる。本稿では,バイオミメティクスに関する動向および日本企業の課題について報告する。
【目次】
1. はじめに
2. 欧州の政策
3. 国際標準化の動き
4. 製品開発
5. 日本の課題
-------------------------------------------------------------------------
輝く蝶の謎に学ぶ省エネ・多機能光材料
Optical Multi‒functional Material for Energy Conservation Learned from Mystery of Brilliant Butterfl y
齋藤 彰 (大阪大学;国立研究開発法人 理化学研究所)
モルフォ蝶の構造色は,干渉色ゆえ高反射率なのに,虹色でない物理学的に「異常な色」である。その鍵は「秩序」と「乱雑さ」の融合にある。筆者らは実証のため光学原理を抽出し「人工モルフォ発色体」を再現した後,幅広い応用価値を見出したが,生産技術には壁が多く,1つずつ解決してきた。そこには新たな機能材料のヒントが数多く隠されていた。
【目次】
1. はじめに
2. 構造色とモルフォ蝶の謎
3. 応用への道と作製技術
3.1 量産技術
3.2 基板フリー・粉体化
3.3 光特性制御
4. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
生物模倣による撥液表面の創製
Development of Artifi cially‒mimicking Omniphobic Surfaces
穂積 篤 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
浦田千尋 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
蓮の葉を模倣した超撥水材料の実用化が困難な主たる理由は,摩擦や摩耗により表面を被覆している分子の剥離,微細構造の崩壊,汚れなどの不純物の付着などが起こると,その機能が著しく低下し,永久に回復しないことが挙げられる。本稿では著者らが開発した,生物の持つ“分泌機能や自己修復機能”に学んだこれまでにない新しい撥液表面を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 最近の超撥液/撥液処理の研究動向
2.1 微細構造を利用した超撥液表面(蓮の葉模倣)
2.2 液体膜を利用した撥液表面(ウツボカズラ模倣)
2.3 生物に学んだ多機能撥液表面
2.4 生物の分泌機能や自己修復機能に学んだ撥液表面
3. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
生物模倣によるトライボロジー技術
Tribotechnology Inspired by Biological Surfaces
小林元康 (工学院大学)
生物が持っている微細構造や分子構造から着想を得て表面構造を設計し摩擦特性の制御が試みられている。生物の体表を模倣した表面微細構造が無潤滑状態で摩擦低減効果を示すことや,生体関節に存在するブラシ状高分子電解質の分子構造に着目し,水中にて流体潤滑効果を促進する表面の分子設計の事例などを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 生物表面の模倣による摩擦制御
3. 生体表面模倣による潤滑
4. 今後に向けて
-------------------------------------------------------------------------
植物の水・物質循環から学ぶ流体力学
Fluid‒dynamics on Water/Material Circulation of Plants
望月 修 (東洋大学)
自然界の水循環における植物の位置づけおよび植物内の水・物質循環について観察し,植物がどのように流れを利用し生きているかを考える。それぞれの場面で水の流れを理解する基礎となるのは流体力学である。生物が行っている現象をモデル化し,物理的法則に則った解釈で理解する姿勢が重要である。生命体だから不思議で済ませるのではなく,物理的に説明し良いものを設計に取り入れていくことが工学であり,バイオミメティクスのやり方である。
【目次】
1. はじめに
2. 植物とは
3. 地球の水循環(高レイノルズ数の流れ)
4. 植物の吸水(中レイノルズ数の流れ)
5. 原形質流動(低レイノルズ数の流れ)
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
生物模倣による接着・非着と接合技術
Biomimetic Adhesion and Anti‒adhesion Technologies
細田奈麻絵 (国立研究開発法人 物質・材料研究機構)
昆虫などの小動物は足の裏に接着と非着(剥離)を両立させたしくみを発達させ,さまざまな表面の上を歩行(接着と非着の繰り返し)できる。一方,植物は表皮の微細構造などを発達させ,ムシの足をすべらせる工夫がみられる。本稿では,生物がつくりだした接着・非着(剥離)のしくみと,その技術開発への応用について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ヤモリの足の例
2.1 ヤモリの足における接着・剥離
2.2 生物模倣による毛状接着構造の製作
3. 昆虫の足の接着と非着のしくみ
3.1 接着性の表面粗さによる影響
3.2 足の汚れによる接着性への影響
3.3 表面のポーラスな構造による影響
3.4 プラントワックスによる接着性への影響
3.5 昆虫の足の接着性の特徴を利用する植物
3.6 植物の粘液による接着を回避する昆虫
3.7 生物の非着のしくみのまとめ
4. 新しい水中接着の発見
5. 落葉の剥離技術と産業応用
5.1 製造時に解体を設計している植物
5.2 落葉をモデルにした接合技術
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
カタツムリに学ぶ住宅材料の防汚技術 〔TOPICS 1〕
Nature Inspired Anti‒stain Surface Treatment ‒Snail Shell and Housing Materials‒
井須紀文 ((株)LIXIL)
2050年にCO2排出量80%削減を目指し「つくる」,「つかう」,「もどす」の各段階で環境負荷を下げながら商品価値の向上を同時に実現するための研究開発を進めている。その1つのヒントは,自然が長時間かけてつくり上げた生物や地球の中にあると考えている。今回は一例として,タイルやトイレの防汚抗菌技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 住宅としてのカタツムリの殻
3. カタツムリの防汚技術
4. 住宅材料の防汚・抗菌技術
4.1 タイルの防汚技術
4.2 トイレの防汚・抗菌技術
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
界面張力を用いた自己組織化実装技術 〔TOPICS 2〕
Interfacial‒Controlled Placing Technique of Microstructures by Self‒Assembly Mechanism
中川 徹 (パナソニック(株))
水面に落ちた小さな虫はそこからなかなか脱出できない。アメンボは水面を自由自在に動き回ることができる。これらは,小さな物体に働く液体の界面張力が重力よりも大きいことに起因する。本稿では,界面張力をコントロールすることで,大きさがサブμm ～サブmm の物体が効率よく基板の所定の位置に実装できることを示す。
【目次】
1. はじめに
2. 実装原理
3. シリコンナノワイヤとシリコン板を実装する
4. シリコンナノワイヤとシリコン板の実装
5. 今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
ものづくりの“ 奥義” を見極める―伝統技術の科学的解明と未来展望― 第1回
連載にあたって;なぜいま技術革新が必要か
Serialization Introduction ; Why is Innovation Required Now?
黒田孝二 (京都工芸繊維大学)
【目次】
1. はじめに
2. ものづくり現場で育まれる“感性”
2.1 感性の源泉
2.2 感性と科学―人を知るようにモノを知る―
3. ものづくり現場の暗黙知と科学
3.1 現場課題の解決方法
3.2 ものづくり現場の計測科学とナノテク
3.3 最先端分野の感性と科学
4. 伝統技術における感性と科学
4.1 伝統技術を支える感性
4.2 感性の空間モデル化
4.3 感性と科学の融合に向けて
5. 本連載について
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バイオミメティクスがもたらす工学革新:生物模倣技術から生物規範工学へ
Innovation for Sustainability based on Engineering Biomimetics
下村政嗣 (千歳科学技術大学)
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バイオミメティクスの産業応用に向けた国際標準化動向
International Standardization toward the Industrialization of Biomimetics
関谷瑞木 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
阿多誠文 ((現)日本ゼオン(株))
2012年10月に始まったバイオミメティクスの国際標準化は,ちょうど2 年後の2014年10月にはバイオミメティクスに関わる定義や用語,さらには生物の順応的成長に学ぶ工業製品の構造最適化アルゴリズムといった産業分野と密接に関わる課題の国際標準発行に至った。本稿ではバイオミメティクスの産業化の視点から,この国際標準化の活動を開始した背景や現在の活動の状況,今後の課題などについて俯瞰する。
【目次】
1. はじめに
2. バイオミメティクス国際標準化の背景とこれまでの経緯
3. WG3における標準化とその産業への影響
4. 今後の課題
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バイオミメティクスの産業利用促進と日本の課題
Development of Biomimetics in Industries and Japanese Issues
平坂雅男 ((公社)高分子学会)
生物に学ぶ技術としてバイオミメティクスは古くから着目されてきたが,周辺技術の進歩と共に新たなバイオミメティクス時代の幕が開いた。海外では環境技術としてバイオミメティクスを位置づけ,産業利用が進んでいる。本稿では,バイオミメティクスに関する動向および日本企業の課題について報告する。
【目次】
1. はじめに
2. 欧州の政策
3. 国際標準化の動き
4. 製品開発
5. 日本の課題
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輝く蝶の謎に学ぶ省エネ・多機能光材料
Optical Multi‒functional Material for Energy Conservation Learned from Mystery of Brilliant Butterfl y
齋藤 彰 (大阪大学;国立研究開発法人 理化学研究所)
モルフォ蝶の構造色は,干渉色ゆえ高反射率なのに,虹色でない物理学的に「異常な色」である。その鍵は「秩序」と「乱雑さ」の融合にある。筆者らは実証のため光学原理を抽出し「人工モルフォ発色体」を再現した後,幅広い応用価値を見出したが,生産技術には壁が多く,1つずつ解決してきた。そこには新たな機能材料のヒントが数多く隠されていた。
【目次】
1. はじめに
2. 構造色とモルフォ蝶の謎
3. 応用への道と作製技術
3.1 量産技術
3.2 基板フリー・粉体化
3.3 光特性制御
4. まとめ
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生物模倣による撥液表面の創製
Development of Artifi cially‒mimicking Omniphobic Surfaces
穂積 篤 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
浦田千尋 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
蓮の葉を模倣した超撥水材料の実用化が困難な主たる理由は,摩擦や摩耗により表面を被覆している分子の剥離,微細構造の崩壊,汚れなどの不純物の付着などが起こると,その機能が著しく低下し,永久に回復しないことが挙げられる。本稿では著者らが開発した,生物の持つ“分泌機能や自己修復機能”に学んだこれまでにない新しい撥液表面を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 最近の超撥液/撥液処理の研究動向
2.1 微細構造を利用した超撥液表面(蓮の葉模倣)
2.2 液体膜を利用した撥液表面(ウツボカズラ模倣)
2.3 生物に学んだ多機能撥液表面
2.4 生物の分泌機能や自己修復機能に学んだ撥液表面
3. まとめ
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生物模倣によるトライボロジー技術
Tribotechnology Inspired by Biological Surfaces
小林元康 (工学院大学)
生物が持っている微細構造や分子構造から着想を得て表面構造を設計し摩擦特性の制御が試みられている。生物の体表を模倣した表面微細構造が無潤滑状態で摩擦低減効果を示すことや,生体関節に存在するブラシ状高分子電解質の分子構造に着目し,水中にて流体潤滑効果を促進する表面の分子設計の事例などを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 生物表面の模倣による摩擦制御
3. 生体表面模倣による潤滑
4. 今後に向けて
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植物の水・物質循環から学ぶ流体力学
Fluid‒dynamics on Water/Material Circulation of Plants
望月 修 (東洋大学)
自然界の水循環における植物の位置づけおよび植物内の水・物質循環について観察し,植物がどのように流れを利用し生きているかを考える。それぞれの場面で水の流れを理解する基礎となるのは流体力学である。生物が行っている現象をモデル化し,物理的法則に則った解釈で理解する姿勢が重要である。生命体だから不思議で済ませるのではなく,物理的に説明し良いものを設計に取り入れていくことが工学であり,バイオミメティクスのやり方である。
【目次】
1. はじめに
2. 植物とは
3. 地球の水循環(高レイノルズ数の流れ)
4. 植物の吸水(中レイノルズ数の流れ)
5. 原形質流動(低レイノルズ数の流れ)
6. おわりに
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生物模倣による接着・非着と接合技術
Biomimetic Adhesion and Anti‒adhesion Technologies
細田奈麻絵 (国立研究開発法人 物質・材料研究機構)
昆虫などの小動物は足の裏に接着と非着(剥離)を両立させたしくみを発達させ,さまざまな表面の上を歩行(接着と非着の繰り返し)できる。一方,植物は表皮の微細構造などを発達させ,ムシの足をすべらせる工夫がみられる。本稿では,生物がつくりだした接着・非着(剥離)のしくみと,その技術開発への応用について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ヤモリの足の例
2.1 ヤモリの足における接着・剥離
2.2 生物模倣による毛状接着構造の製作
3. 昆虫の足の接着と非着のしくみ
3.1 接着性の表面粗さによる影響
3.2 足の汚れによる接着性への影響
3.3 表面のポーラスな構造による影響
3.4 プラントワックスによる接着性への影響
3.5 昆虫の足の接着性の特徴を利用する植物
3.6 植物の粘液による接着を回避する昆虫
3.7 生物の非着のしくみのまとめ
4. 新しい水中接着の発見
5. 落葉の剥離技術と産業応用
5.1 製造時に解体を設計している植物
5.2 落葉をモデルにした接合技術
6. おわりに
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カタツムリに学ぶ住宅材料の防汚技術 〔TOPICS 1〕
Nature Inspired Anti‒stain Surface Treatment ‒Snail Shell and Housing Materials‒
井須紀文 ((株)LIXIL)
2050年にCO2排出量80%削減を目指し「つくる」,「つかう」,「もどす」の各段階で環境負荷を下げながら商品価値の向上を同時に実現するための研究開発を進めている。その1つのヒントは,自然が長時間かけてつくり上げた生物や地球の中にあると考えている。今回は一例として,タイルやトイレの防汚抗菌技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 住宅としてのカタツムリの殻
3. カタツムリの防汚技術
4. 住宅材料の防汚・抗菌技術
4.1 タイルの防汚技術
4.2 トイレの防汚・抗菌技術
5. おわりに
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界面張力を用いた自己組織化実装技術 〔TOPICS 2〕
Interfacial‒Controlled Placing Technique of Microstructures by Self‒Assembly Mechanism
中川 徹 (パナソニック(株))
水面に落ちた小さな虫はそこからなかなか脱出できない。アメンボは水面を自由自在に動き回ることができる。これらは,小さな物体に働く液体の界面張力が重力よりも大きいことに起因する。本稿では,界面張力をコントロールすることで,大きさがサブμm ～サブmm の物体が効率よく基板の所定の位置に実装できることを示す。
【目次】
1. はじめに
2. 実装原理
3. シリコンナノワイヤとシリコン板を実装する
4. シリコンナノワイヤとシリコン板の実装
5. 今後の展開
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ものづくりの“ 奥義” を見極める―伝統技術の科学的解明と未来展望― 第1回
連載にあたって;なぜいま技術革新が必要か
Serialization Introduction ; Why is Innovation Required Now?
黒田孝二 (京都工芸繊維大学)
【目次】
1. はじめに
2. ものづくり現場で育まれる“感性”
2.1 感性の源泉
2.2 感性と科学―人を知るようにモノを知る―
3. ものづくり現場の暗黙知と科学
3.1 現場課題の解決方法
3.2 ものづくり現場の計測科学とナノテク
3.3 最先端分野の感性と科学
4. 伝統技術における感性と科学
4.1 伝統技術を支える感性
4.2 感性の空間モデル化
4.3 感性と科学の融合に向けて
5. 本連載について
【特集】フレキシブルデバイスのための実用表面処理技術
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
中山弘 (大阪市立大学;(株)マテリアルデザインファクトリー)
-------------------------------------------------------------------------
フレキシブルデバイス実用化のための常温接合,剥離技術について
Room‒Temperature Bonding/De‒Bonding Technology for Flexible Devices
真下錠司 (ランテクニカルサービス(株))
近年様々なデバイスがより小型化, 薄型化し, そして厳しい環境下で使用することを前提とした開発が進んでいる。そこで求められているのが薄型化の対応が可能で, また厳しい環境にも耐えうる接合方法, 封止方法である。本稿では有機系接着剤を使わずに素材同士を強固に接合可能な常温接合封止, さらに用途に合わせ接合後の剥離も可能な常温接合, 剥離技術を紹介する。
【目次】
1. フレキシブルデバイス
2. フレキシブルディスプレイの代表と考えられるフレキシブル有機EL の工程上の問題
3. フレキシブルディスプレイ量産の問題点
3.1 基板の選択
4. 剥がす : 現在の工程
5. 封止 : 現在の方法
5.1 アクティブOLED デバイス(大サイズ)の場合
6. 問題を解決する新技術 : 常温接合
7. 常温接合とは
7.1 SAB(Surface‒activated Room‒temperature Bonding : 表面活性化接合常温接合)
7.2 ADB(Atomic Diff usion Bonding : 原子拡散接合常温接合
8. Si 膜を中間層としたFeナノ密着層による表面活性化接合
9. 剥がす―常温接合, 剥離
10. 封止―常温接合封止
11. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工
Surface Treatment of the Film for Electronics
幾原志郎 ((株)麗光)
有機太陽電池や有機ELを用いたディスプレイなどの分野において, 軽量で柔軟性に富んだフィルム型次世代デバイスの実用化が求められている。本稿ではエレクトロニクス用フィルム基材の表面加工として, ハードコートを中心に, 用途に合わせて考慮すべき点などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. タッチパネル向け裏面ハードコート
2.1 摩擦係数
2.2 ハードコートからのガスの発生
3. ITOフィルム用光学薄膜
3.1 光学薄膜層の表面粗さ
4. ハイバリアフィルム用アンカーコート
5. エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工の応用
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
薄膜トランジスタ形成から見たフレキシブルデバイスの課題
Problems of Flexible Device as seen from the Thin‒fi lm Transistor Formation
鵜飼育弘 (Ukai Display Device Institute ; 大阪市立大学)
フレキシブルデバイスに欠かせない薄膜トランジスタ(TFT)について, 用いられる半導体材料とそれぞれの特徴を述べた。また, TFTを形成するための種々の基板材料の特性を比較検討した。さらに, フレキシブルデバイスとして, ディスプレイと医用デバイスを取り上げ, 実用化されているものと開発段階のものを紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. ディスプレイの進化とフレキシブルディスプレイ
3. フレキシブル基板材料
3.1 光学特性(透過率など)
3.2 熱安定性
3.3 ガスバリア性
4. プロセス適合性
5. ディスプレイの種類とTFTへの要求性能
6. TFT材料とフレキシブル性
7. フレキシブルディスプレイの実用化・開発状況
7.1 実用化例
7.1.1 電子ペーパー(EPD)
7.1.2 AMOLED
7.2 開発事例
7.2.1 バイオ有機デバイス
8. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
低線膨張ポリイミドを用いたエレクトロニクス用フィルムの開発
Development of Low Coeffi cient of Thermal Expansion Polyimide Film for Electronics
奥山哲雄 (東洋紡(株))
今後開発が進んでいくフレキシブルデバイス。作製のキーの一つに基板材料がある。耐熱性, 低線膨張係数を備えたポリイミドフィルムの開発と, さらにデバイス作製時のためのガラスとの仮貼付け技術を紹介する。デバイス作製時にはガラスにポリイミドフィルムを仮貼付けをして, デバイス作製後にガラス基板から剥がすことによって, 従来のデバイス作製用製造装置によりフレキシブルデバイスが作製できる手法である。
【目次】
1. はじめに
2. フレキシブル基板としてのXENOMAX(R)
3. フレキシブルデバイス作製の方法概観
4. PITATの紹介
5. センサー作製例にみるフレキシブル基板の利用
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
エレクトロニクス用フィルムの化学的表面処理
Chemical Surface Treatment of Plastic Films for Film‒Based Electronics
中山弘 (大阪市立大学 ; (株)マテリアルデザインファクトリー)
20世紀第4四半期の日本産業をリードした半導体集積回路と関連産業はICのコモデティ化と中国, 韓国, 台湾などの急速な技術革新と低コスト化のあおりを受け, 危機的な状況にある。半導体産業に替わる21世紀型産業として, フィルムベースエレクトロニクスが注目されている。本稿では, 各種プラスティック基板を用いて, ディスプレー, センサー, バッテリーなどを形成するフィルムベースエレクトロニクスデバイスとその新産業化へのコア技術である, 有機・無機ハイブリッド薄膜材料とフィルム基板との界面形成に関する筆者らの最新技術とアイデアを報告する。
【目次】
1. はじめに : 半導体産業からフィルムベースエレクトロニクスへ
2. 有機触媒CVD 法と有機・無機ハイブリッド薄膜材料
3. SiOC系有機・無機ハイブリッド薄膜材料
4. SiO2C膜を用いた超親水薄膜の形成
5. 超親水と超撥水の転換反応
6. シロキサン結合を用いた界面の標準化(まとめに代えて)
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Material Report -R&D-
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室温硬化樹脂用スズフリー硬化剤の開発
Development of New Hardener without Organic Tin Compound for Room‒Temperature Curable Resin
青木裕介 (三重大学)
狩野幹人 (三重大学)
シーリング材, 接着剤や絶縁シールに代表される室温硬化型(RTV)ポリマー向けの硬化触媒として, 従来, 有機スズ化合物が用いられてきたが, 近年, 環境負荷物質として, 有機スズ化合物は, 使用が制限されつつある。本稿では, 三重大学研究グループが行ってきた有機スズ触媒代替触媒の開発に関わる成果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 新技術の特徴
2.1 新技術の概要
2.2 一座配位子系硬化触媒
2.3 二座配位系硬化触媒
2.4 実用化に向けた課題とその対策
3. おわりに
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光エネルギーを蓄える透明な結晶ガラス・コンポジット材料の開発
Development of Transparent Glass Composite with Light‒storage Property
中西貴之 (北海道大学)
希土類を微量添加した一部の無機結晶は, 光エネルギーを結晶中に蓄え, 光や応力発光といった種々の興味深い現象を示す。光デバイスにおいてガラスのような透明性や耐久性は常に強く求められる。ここではフローズン・ソルベ法を用いて光エネルギーを蓄え利用する透明なSrAl2O4結晶ガラス・コンポジット設計とその光機能を紹介する。
【目次】
1. 緒言
2. フローズン・ソルベ法
3. SrAl2O4 結晶ガラス・コンポジット
4. 光機能の評価
5. まとめ
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機能材料マーケットデータ
プリンター用ケミカルスの市場動向
Market Trends of Chemicals for Printer
【目次】
1. 世界のプリンター市場
2. 国内プリンター市場
3. プリンター用ケミカルスの市場動向
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特集にあたって
Introduction
中山弘 (大阪市立大学;(株)マテリアルデザインファクトリー)
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フレキシブルデバイス実用化のための常温接合,剥離技術について
Room‒Temperature Bonding/De‒Bonding Technology for Flexible Devices
真下錠司 (ランテクニカルサービス(株))
近年様々なデバイスがより小型化, 薄型化し, そして厳しい環境下で使用することを前提とした開発が進んでいる。そこで求められているのが薄型化の対応が可能で, また厳しい環境にも耐えうる接合方法, 封止方法である。本稿では有機系接着剤を使わずに素材同士を強固に接合可能な常温接合封止, さらに用途に合わせ接合後の剥離も可能な常温接合, 剥離技術を紹介する。
【目次】
1. フレキシブルデバイス
2. フレキシブルディスプレイの代表と考えられるフレキシブル有機EL の工程上の問題
3. フレキシブルディスプレイ量産の問題点
3.1 基板の選択
4. 剥がす : 現在の工程
5. 封止 : 現在の方法
5.1 アクティブOLED デバイス(大サイズ)の場合
6. 問題を解決する新技術 : 常温接合
7. 常温接合とは
7.1 SAB(Surface‒activated Room‒temperature Bonding : 表面活性化接合常温接合)
7.2 ADB(Atomic Diff usion Bonding : 原子拡散接合常温接合
8. Si 膜を中間層としたFeナノ密着層による表面活性化接合
9. 剥がす―常温接合, 剥離
10. 封止―常温接合封止
11. まとめ
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エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工
Surface Treatment of the Film for Electronics
幾原志郎 ((株)麗光)
有機太陽電池や有機ELを用いたディスプレイなどの分野において, 軽量で柔軟性に富んだフィルム型次世代デバイスの実用化が求められている。本稿ではエレクトロニクス用フィルム基材の表面加工として, ハードコートを中心に, 用途に合わせて考慮すべき点などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. タッチパネル向け裏面ハードコート
2.1 摩擦係数
2.2 ハードコートからのガスの発生
3. ITOフィルム用光学薄膜
3.1 光学薄膜層の表面粗さ
4. ハイバリアフィルム用アンカーコート
5. エレクトロニクス用フィルム基材の表面加工の応用
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
薄膜トランジスタ形成から見たフレキシブルデバイスの課題
Problems of Flexible Device as seen from the Thin‒fi lm Transistor Formation
鵜飼育弘 (Ukai Display Device Institute ; 大阪市立大学)
フレキシブルデバイスに欠かせない薄膜トランジスタ(TFT)について, 用いられる半導体材料とそれぞれの特徴を述べた。また, TFTを形成するための種々の基板材料の特性を比較検討した。さらに, フレキシブルデバイスとして, ディスプレイと医用デバイスを取り上げ, 実用化されているものと開発段階のものを紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. ディスプレイの進化とフレキシブルディスプレイ
3. フレキシブル基板材料
3.1 光学特性(透過率など)
3.2 熱安定性
3.3 ガスバリア性
4. プロセス適合性
5. ディスプレイの種類とTFTへの要求性能
6. TFT材料とフレキシブル性
7. フレキシブルディスプレイの実用化・開発状況
7.1 実用化例
7.1.1 電子ペーパー(EPD)
7.1.2 AMOLED
7.2 開発事例
7.2.1 バイオ有機デバイス
8. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
低線膨張ポリイミドを用いたエレクトロニクス用フィルムの開発
Development of Low Coeffi cient of Thermal Expansion Polyimide Film for Electronics
奥山哲雄 (東洋紡(株))
今後開発が進んでいくフレキシブルデバイス。作製のキーの一つに基板材料がある。耐熱性, 低線膨張係数を備えたポリイミドフィルムの開発と, さらにデバイス作製時のためのガラスとの仮貼付け技術を紹介する。デバイス作製時にはガラスにポリイミドフィルムを仮貼付けをして, デバイス作製後にガラス基板から剥がすことによって, 従来のデバイス作製用製造装置によりフレキシブルデバイスが作製できる手法である。
【目次】
1. はじめに
2. フレキシブル基板としてのXENOMAX(R)
3. フレキシブルデバイス作製の方法概観
4. PITATの紹介
5. センサー作製例にみるフレキシブル基板の利用
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
エレクトロニクス用フィルムの化学的表面処理
Chemical Surface Treatment of Plastic Films for Film‒Based Electronics
中山弘 (大阪市立大学 ; (株)マテリアルデザインファクトリー)
20世紀第4四半期の日本産業をリードした半導体集積回路と関連産業はICのコモデティ化と中国, 韓国, 台湾などの急速な技術革新と低コスト化のあおりを受け, 危機的な状況にある。半導体産業に替わる21世紀型産業として, フィルムベースエレクトロニクスが注目されている。本稿では, 各種プラスティック基板を用いて, ディスプレー, センサー, バッテリーなどを形成するフィルムベースエレクトロニクスデバイスとその新産業化へのコア技術である, 有機・無機ハイブリッド薄膜材料とフィルム基板との界面形成に関する筆者らの最新技術とアイデアを報告する。
【目次】
1. はじめに : 半導体産業からフィルムベースエレクトロニクスへ
2. 有機触媒CVD 法と有機・無機ハイブリッド薄膜材料
3. SiOC系有機・無機ハイブリッド薄膜材料
4. SiO2C膜を用いた超親水薄膜の形成
5. 超親水と超撥水の転換反応
6. シロキサン結合を用いた界面の標準化(まとめに代えて)
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
室温硬化樹脂用スズフリー硬化剤の開発
Development of New Hardener without Organic Tin Compound for Room‒Temperature Curable Resin
青木裕介 (三重大学)
狩野幹人 (三重大学)
シーリング材, 接着剤や絶縁シールに代表される室温硬化型(RTV)ポリマー向けの硬化触媒として, 従来, 有機スズ化合物が用いられてきたが, 近年, 環境負荷物質として, 有機スズ化合物は, 使用が制限されつつある。本稿では, 三重大学研究グループが行ってきた有機スズ触媒代替触媒の開発に関わる成果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 新技術の特徴
2.1 新技術の概要
2.2 一座配位子系硬化触媒
2.3 二座配位系硬化触媒
2.4 実用化に向けた課題とその対策
3. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
光エネルギーを蓄える透明な結晶ガラス・コンポジット材料の開発
Development of Transparent Glass Composite with Light‒storage Property
中西貴之 (北海道大学)
希土類を微量添加した一部の無機結晶は, 光エネルギーを結晶中に蓄え, 光や応力発光といった種々の興味深い現象を示す。光デバイスにおいてガラスのような透明性や耐久性は常に強く求められる。ここではフローズン・ソルベ法を用いて光エネルギーを蓄え利用する透明なSrAl2O4結晶ガラス・コンポジット設計とその光機能を紹介する。
【目次】
1. 緒言
2. フローズン・ソルベ法
3. SrAl2O4 結晶ガラス・コンポジット
4. 光機能の評価
5. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
プリンター用ケミカルスの市場動向
Market Trends of Chemicals for Printer
【目次】
1. 世界のプリンター市場
2. 国内プリンター市場
3. プリンター用ケミカルスの市場動向
-------------------------------------------------------------------------
【特集】次世代を担う高機能繊維の開発と応用
-------------------------------------------------------------------------
柞蚕シルクナノファイバーの最適製造条件
Optimum Conditions for Preparing Tussah Silk Firoin Nanofibers
塚田益裕 (信州大学)
クヌギの葉を食べて成長する柞蚕の絹糸と家蚕絹糸の特徴を比較することにした。柞蚕絹糸を溶解したトリフルオロ酢酸をエレクトロスピニングすることで製造でき, 表面が平滑で繊維径のバラツキが少ないシルクナノファイバーのSEM画像と繊維径分布曲線を解説し, 試料濃度と溶解温度の溶解条件とシルクナノファイバーの形態との関係を調べ, 微細な繊維径の柞蚕シルクナノファイバーを製造するための最適な条件を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 野蚕の蚕
3. 野蚕シルクのナノファイバー
4. ナノファイバーの形態と繊維経のバラツキ
5. ナノファイバーの特性
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
クモ糸を応用した新規繊維の開発
Development of the New Fiber in Mimicking of Spider Silk
片山詔久 (名古屋市立大学)
優れた物性を示すクモ糸の構造に着目し, それを模倣した新しい機能性繊維を開発する試みが盛んになりつつある。一方, 新規材料を開発する上で, その機能と構造の相関に関する基礎研究は必要不可欠である。本稿では, 繊維材料としてクモ糸を応用する研究開発の現状と, 赤外分光法による分子構造と物性評価に関する研究事例を示す。
【目次】
1. 新規機能性をもつ繊維素材としてのクモ糸への期待
2. クモ糸の分子構造
3. 赤外分光法によるクモ糸の構造評価
4. 結論
-------------------------------------------------------------------------
カニ殻由来の機能性素材「キチンナノファイバー」の製造と応用
Preparation of Chitin Nanofi bers from Crab Shell and the Applications
伊福伸介 (鳥取大学)
カニ殻に含まれる「キチンナノファイバー」を効率的に製造する方法を開発した。この新素材は極めて微細な形状と優れた物性を有する。一方, 化粧品や食品, 医薬品に利用可能な, 多様な生態機能を備えている。キチンナノファイバーの特徴を活かして, 廃殻を有効利用する実用化に取り組んでおり, その一連の成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カニ殻より単離される新素材「キチンナノファイバー」
3. キチンナノファイバーの機能の探索
3.1 服用に伴う腸管の炎症抑制
3.2 皮膚への塗布による効果
3.3 パンの成形性の向上
3.4 表面キトサン化キチンナノファイバーのダイエット効果
3.5 植物に対する免疫機能の活性化
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
セルロースシングルナノファイバーの増粘・ゲル化剤への応用と用途展開
Application to Thickening, Gelling Agent of Cellulose Single Nanofiber and Applications Deployment
神野和人 (第一工業製薬(株))
セルロースシングルナノファイバー(CSNF)からなる増粘剤, 「レオクリスタ」は, 環境負荷が低く再生産可能なセルロースから得られる新規増粘剤であり, 高い粘度と擬塑性流動を示す。そのレオロジー特性と乳化・分散安定性を生かして化粧品や一般工業分野などの産業を中心に用途開発を進めている。
【目次】
1. 「レオクリスタ」開発の経緯
2. セルロース由来の増粘・ゲル化剤
3. 「レオクリスタ」の粘性挙動
3.1 濃度と粘度の関係
3.2 せん断速度と粘度の関係
3.3 濃度と降伏値の関係
4. 「レオクリスタ」の応用特性
4.1 スプレー可能なゲル
4.2 曳糸性, 塗布感
4.3 乳化安定性
4.4 分散安定性
5. 事業化に向けて
-------------------------------------------------------------------------
炭酸ガスレーザー超音速延伸法で作製したナノファイバーマルチフィラメントとその応用
Nanofiber Multifi lament Prepared by CO2 Laser Supersonic Drawing and its Application
鈴木章泰 (山梨大学)
炭酸ガスレーザー超音速延伸(CLSD)法は, 当研究室で独自に開発されたトップダウン型のナノファイバー(NF)作製法であり, 超音速流中で繊維に炭酸ガスレーザーを照射してNF化する方法であり, 無溶剤で様々な熱可塑性高分子材料のNFを作製できる。本稿では, CLSD法で作製したPETおよびPLLA‒NFのマルチフィラメント化について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 炭酸ガスレーザー超音速延伸法とは
3. ナノファイバーのマルチフィラメント化
3.1 横捕集型装置によるPETナノファイバーマルチフィラメントの作製
3.2 縦捕集型装置によるPLLAナノファイバーマルチフィラメントの作製
4. 再生医療用材料としての可能性
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
パラ系アラミド繊維の特徴・用途と複合材料への展開
A Feature and an Application of Para Aramid Fiber and the Development to the FRP Composite
小菅一彦 ((株)KOSUGE)
各種アラミド繊維の中で, 複合材として主に使用されている単独重合系パラ系アラミド繊維の構造および物性の特徴を説明し, その特徴を活用した用途に対する加工方法を整理した表を示し, さらに各種複合材用途での使われ方を紹介する。また, 最近筆者が開発したパラ系アラミド繊維補強熱硬化性樹脂を使用した視覚障害者用白杖の例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 繊維の形態・特徴
3. パラ系アラミド繊維の用途
3.1 自動車のブレーキパッド, ライニングおよびクラッチディスクの摩擦材
3.2 光ファィバーケーブルの抗張力材
3.3 樹脂多層プリント配線板
3.4 土木・建築用資材
3.5 新規用途
4. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
ポリ乳酸繊維・不織布の実用化動向と今後の展望
Current Status of Pratical Uses and Future Outlook for Polylactic Acid Fibers and Nonwovens
望月政嗣 (元・京都工芸繊維大学)
近年における地球環境・資源・廃棄物問題の中で, 従来の石油由来の非生分解性合成繊維に代わり, 再生可能な植物資源由来の生分解性合成繊維であるポリ乳酸繊維・不織布が注目され, 将来の資源循環型社会の構築に向けて農林・園芸・土木分野や食品・生活雑貨・衛生分野, 産業資材分野などで着実に実用化されつつある。
【目次】
1. はじめに
2. PLA繊維・不織布の分類
3. PLA繊維の基本特性 : PET繊維との比較において
3.1 糸質特性
3.2 環境低負荷特性
4. PLA繊維・不織布の有する高機能性
4.1 生分解性:耐久性との両立
4.2 抗菌・防黴性:優れた安全・衛生性
4.3 防炎・難燃性:燃え広がり難い自己消火性
4.4 耐光・耐候性:屋外暴露環境下における耐久性
4.5 吸・放湿特性:衣服内環境における快適性
5. PLA繊維・不織布の用途分野
5.1 農林・園芸・土木資材分野
5.2 食品・生活衛生・医療分野
5.3 インテリア・寝具・生活雑貨用途
5.4 新規用途
5.4.1 シェールガス・オイル採掘資材
5.4.2 3Dプリンター用モノフィラメント
6. 今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
高膨潤・高強度を示すポリビニルアルコールゲルの開発と応用
Development of Poly (vinyl alcohol) Gels with High Water Content and High Mechanical Strength
鈴木淳史 (横浜国立大学大学院)
ゲルはいたるところに存在する汎用の素材で, 固体と液体との中間的な性質を持つユニークな物質である。ハイドロゲルは, 高分子の網目が大量の水を含んだもので, 温度, 溶媒の組成, 電場など外界の変化に応答して, その体積を可逆的に変化させることができる。ゲルを構成する高分子間に働く複雑な分子間相互作用が, ユニークな物性を生み出す。ゲルの物性研究から, ゲルのもつ複雑で多様な性質の基本原理が解き明かされてきたが, 膨潤特性と力学強度については, その両方を満足させることは一般には難しいとされている。ここでは, ゲルのユニークな機能の一つである高膨潤を維持しながら, 高強度を実現させるための試みを, ポリビニルアルコール(PVA)ゲルを例に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ゲルの作製方法
3. 物理架橋PVAゲルの重量膨潤比, 引張り強度と引裂試験
4. 高強度化への試み : 一方向凍結ゲル
5. 課題と展望
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
紙・パルプ用化学品工業の市場動向
Market Trend of Pulp and Paper Chemicals Industry
【目次】
1. 概要
2. 紙・板紙需要動向
2.1 紙
2.2 板紙
3. 製紙パルプ需要動向
4. 古紙需要動向
5. 製紙用薬剤需要動向
5.1 製紙パルプ用薬品
5.2 古紙処理工程用薬剤
5.3 抄紙工程用薬剤
5.4 二次加工用薬品
5.5 その他
6. 製紙用薬剤メーカーの動向
6.1 国内メーカーの中国, 東南アジア地域への進出
6.2 各社の国内動向
【特集】次世代を担う高機能繊維の開発と応用
-------------------------------------------------------------------------
柞蚕シルクナノファイバーの最適製造条件
Optimum Conditions for Preparing Tussah Silk Firoin Nanofibers
塚田益裕 (信州大学)
クヌギの葉を食べて成長する柞蚕の絹糸と家蚕絹糸の特徴を比較することにした。柞蚕絹糸を溶解したトリフルオロ酢酸をエレクトロスピニングすることで製造でき, 表面が平滑で繊維径のバラツキが少ないシルクナノファイバーのSEM画像と繊維径分布曲線を解説し, 試料濃度と溶解温度の溶解条件とシルクナノファイバーの形態との関係を調べ, 微細な繊維径の柞蚕シルクナノファイバーを製造するための最適な条件を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 野蚕の蚕
3. 野蚕シルクのナノファイバー
4. ナノファイバーの形態と繊維経のバラツキ
5. ナノファイバーの特性
6. おわりに
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クモ糸を応用した新規繊維の開発
Development of the New Fiber in Mimicking of Spider Silk
片山詔久 (名古屋市立大学)
優れた物性を示すクモ糸の構造に着目し, それを模倣した新しい機能性繊維を開発する試みが盛んになりつつある。一方, 新規材料を開発する上で, その機能と構造の相関に関する基礎研究は必要不可欠である。本稿では, 繊維材料としてクモ糸を応用する研究開発の現状と, 赤外分光法による分子構造と物性評価に関する研究事例を示す。
【目次】
1. 新規機能性をもつ繊維素材としてのクモ糸への期待
2. クモ糸の分子構造
3. 赤外分光法によるクモ糸の構造評価
4. 結論
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カニ殻由来の機能性素材「キチンナノファイバー」の製造と応用
Preparation of Chitin Nanofi bers from Crab Shell and the Applications
伊福伸介 (鳥取大学)
カニ殻に含まれる「キチンナノファイバー」を効率的に製造する方法を開発した。この新素材は極めて微細な形状と優れた物性を有する。一方, 化粧品や食品, 医薬品に利用可能な, 多様な生態機能を備えている。キチンナノファイバーの特徴を活かして, 廃殻を有効利用する実用化に取り組んでおり, その一連の成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カニ殻より単離される新素材「キチンナノファイバー」
3. キチンナノファイバーの機能の探索
3.1 服用に伴う腸管の炎症抑制
3.2 皮膚への塗布による効果
3.3 パンの成形性の向上
3.4 表面キトサン化キチンナノファイバーのダイエット効果
3.5 植物に対する免疫機能の活性化
4. おわりに
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セルロースシングルナノファイバーの増粘・ゲル化剤への応用と用途展開
Application to Thickening, Gelling Agent of Cellulose Single Nanofiber and Applications Deployment
神野和人 (第一工業製薬(株))
セルロースシングルナノファイバー(CSNF)からなる増粘剤, 「レオクリスタ」は, 環境負荷が低く再生産可能なセルロースから得られる新規増粘剤であり, 高い粘度と擬塑性流動を示す。そのレオロジー特性と乳化・分散安定性を生かして化粧品や一般工業分野などの産業を中心に用途開発を進めている。
【目次】
1. 「レオクリスタ」開発の経緯
2. セルロース由来の増粘・ゲル化剤
3. 「レオクリスタ」の粘性挙動
3.1 濃度と粘度の関係
3.2 せん断速度と粘度の関係
3.3 濃度と降伏値の関係
4. 「レオクリスタ」の応用特性
4.1 スプレー可能なゲル
4.2 曳糸性, 塗布感
4.3 乳化安定性
4.4 分散安定性
5. 事業化に向けて
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炭酸ガスレーザー超音速延伸法で作製したナノファイバーマルチフィラメントとその応用
Nanofiber Multifi lament Prepared by CO2 Laser Supersonic Drawing and its Application
鈴木章泰 (山梨大学)
炭酸ガスレーザー超音速延伸(CLSD)法は, 当研究室で独自に開発されたトップダウン型のナノファイバー(NF)作製法であり, 超音速流中で繊維に炭酸ガスレーザーを照射してNF化する方法であり, 無溶剤で様々な熱可塑性高分子材料のNFを作製できる。本稿では, CLSD法で作製したPETおよびPLLA‒NFのマルチフィラメント化について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 炭酸ガスレーザー超音速延伸法とは
3. ナノファイバーのマルチフィラメント化
3.1 横捕集型装置によるPETナノファイバーマルチフィラメントの作製
3.2 縦捕集型装置によるPLLAナノファイバーマルチフィラメントの作製
4. 再生医療用材料としての可能性
5. おわりに
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パラ系アラミド繊維の特徴・用途と複合材料への展開
A Feature and an Application of Para Aramid Fiber and the Development to the FRP Composite
小菅一彦 ((株)KOSUGE)
各種アラミド繊維の中で, 複合材として主に使用されている単独重合系パラ系アラミド繊維の構造および物性の特徴を説明し, その特徴を活用した用途に対する加工方法を整理した表を示し, さらに各種複合材用途での使われ方を紹介する。また, 最近筆者が開発したパラ系アラミド繊維補強熱硬化性樹脂を使用した視覚障害者用白杖の例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 繊維の形態・特徴
3. パラ系アラミド繊維の用途
3.1 自動車のブレーキパッド, ライニングおよびクラッチディスクの摩擦材
3.2 光ファィバーケーブルの抗張力材
3.3 樹脂多層プリント配線板
3.4 土木・建築用資材
3.5 新規用途
4. まとめ
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ポリ乳酸繊維・不織布の実用化動向と今後の展望
Current Status of Pratical Uses and Future Outlook for Polylactic Acid Fibers and Nonwovens
望月政嗣 (元・京都工芸繊維大学)
近年における地球環境・資源・廃棄物問題の中で, 従来の石油由来の非生分解性合成繊維に代わり, 再生可能な植物資源由来の生分解性合成繊維であるポリ乳酸繊維・不織布が注目され, 将来の資源循環型社会の構築に向けて農林・園芸・土木分野や食品・生活雑貨・衛生分野, 産業資材分野などで着実に実用化されつつある。
【目次】
1. はじめに
2. PLA繊維・不織布の分類
3. PLA繊維の基本特性 : PET繊維との比較において
3.1 糸質特性
3.2 環境低負荷特性
4. PLA繊維・不織布の有する高機能性
4.1 生分解性:耐久性との両立
4.2 抗菌・防黴性:優れた安全・衛生性
4.3 防炎・難燃性:燃え広がり難い自己消火性
4.4 耐光・耐候性:屋外暴露環境下における耐久性
4.5 吸・放湿特性:衣服内環境における快適性
5. PLA繊維・不織布の用途分野
5.1 農林・園芸・土木資材分野
5.2 食品・生活衛生・医療分野
5.3 インテリア・寝具・生活雑貨用途
5.4 新規用途
5.4.1 シェールガス・オイル採掘資材
5.4.2 3Dプリンター用モノフィラメント
6. 今後の展望
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Material Report -R&D-
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高膨潤・高強度を示すポリビニルアルコールゲルの開発と応用
Development of Poly (vinyl alcohol) Gels with High Water Content and High Mechanical Strength
鈴木淳史 (横浜国立大学大学院)
ゲルはいたるところに存在する汎用の素材で, 固体と液体との中間的な性質を持つユニークな物質である。ハイドロゲルは, 高分子の網目が大量の水を含んだもので, 温度, 溶媒の組成, 電場など外界の変化に応答して, その体積を可逆的に変化させることができる。ゲルを構成する高分子間に働く複雑な分子間相互作用が, ユニークな物性を生み出す。ゲルの物性研究から, ゲルのもつ複雑で多様な性質の基本原理が解き明かされてきたが, 膨潤特性と力学強度については, その両方を満足させることは一般には難しいとされている。ここでは, ゲルのユニークな機能の一つである高膨潤を維持しながら, 高強度を実現させるための試みを, ポリビニルアルコール(PVA)ゲルを例に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ゲルの作製方法
3. 物理架橋PVAゲルの重量膨潤比, 引張り強度と引裂試験
4. 高強度化への試み : 一方向凍結ゲル
5. 課題と展望
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機能材料マーケットデータ
紙・パルプ用化学品工業の市場動向
Market Trend of Pulp and Paper Chemicals Industry
【目次】
1. 概要
2. 紙・板紙需要動向
2.1 紙
2.2 板紙
3. 製紙パルプ需要動向
4. 古紙需要動向
5. 製紙用薬剤需要動向
5.1 製紙パルプ用薬品
5.2 古紙処理工程用薬剤
5.3 抄紙工程用薬剤
5.4 二次加工用薬品
5.5 その他
6. 製紙用薬剤メーカーの動向
6.1 国内メーカーの中国, 東南アジア地域への進出
6.2 各社の国内動向
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【特集】金属ガラスの商業化最前線
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特集にあたって
Introduction
早乙女康典(東北大学)
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金属ガラスの商業化技術の課題と展望
State of the Arts and View of the Future in Commercialization of Metallic Glasses
早乙女康典(東北大学)
金属ガラスは,21 世紀に最も期待される金属材料の一つとして,その誕生から二十数年,
新合金の探査と応用製品の開発が行われてきた。本稿では,製品開発から事業化に向けた
金属ガラス部材の量産加工法,射出成形(金型鋳造),超塑性成形,室温塑性加工におけ
る技術の現状と課題と,事業化,商業化に向けた課題と展望について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.射出成形による量産化
3.過冷却液体域でのナノ成形加工
4.過冷却液体域での超塑性加工の高速化
5.室温下での変形特性と量産化
6.展望:金属ガラスの事業化に向けて
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスの部品作製技術と応用アプリケーション
Process Technology of Bulk Metallic Glass and its Application
清水幸春(並木精密宝石(株))
富樫 望(並木精密宝石(株))
金属ガラスは高強度,低ヤング率,高転写性といった優れた材料特性を有する。これら
の特性を生かし,微小精密部品やバネ材料など,国内外で様々な実用化の検討が進められ
ている。本稿では,実用化に向け期待感の高まる金属ガラスの部品作製技術を当社の射出
成形技術を中心に解説するとともに,その応用製品についても微小歯車を中心にその最前
線を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.金属ガラスの作製方法
3.金属ガラス部品を応用したアプリケーションの紹介
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラス粉末を用いた高強度・高精度な構造用部品の量産化技術開発
Mass Production Technology of High‒Strength and High‒Precision
Structure Parts Using a Metallic Glass Powder
島田 登(ポーライト(株))
【目次】
1.はじめに
2.粉末冶金技術と製品紹介
3.金属ガラス構造部品製造技術開発
3.1 金属ガラス鋳造工法開発
3.2 粉末冶金法による金属ガラス構造部品製造開発
4.量産技術開発
5.おわりに
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金属ガラスによる機能性耐食膜の溶射と応用
Thermal Spraying Technique and Application for Metallic Glass
倉橋隆郎((株)中山アモルファス)
森本敬治((株)中山アモルファス)
覚道茂雄((株)中山アモルファス)
福留尚寿((株)中山アモルファス)
安定性の高い金属ガラスの過冷却液体状態を利用したアモルファス合金溶射技術を開発
し,アモルファス合金皮膜を機能性耐食性部材のコーティングとして適用することに成功
した。現在では,アモルファス合金皮膜の大断面化にも成功し,アモルファス合金皮膜と
アモルファス合金皮膜製品の製造の効率化を進めている。
【目次】
1.はじめに
2.アモルファス合金溶射技術・噴射技術
2.1 小型アモルファス合金皮膜溶射機の開発
2.2 超急冷遷移制御噴射機
3.機能性耐食皮膜
3.1 最高位の耐食性・耐摩耗性を持つアモルファス合金皮膜
3.2 特殊元素添加による燃料電池用集電板への適用
4.今後の予定
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスの丸棒作製技術
Production Technology of Metal Glass Stick
真壁英一((株)BMG)
特性が高く工業化に有用と期待されている金属ガラス作製技術の基本的な要点について,
丸棒作製を事例に記述する。合金材料固有の臨界冷却速度と鋳造プロセスの冷却速度を適
正化する必要性,また溶解時の結晶化発生要因,種々の鋳造丸棒作製方法,丸棒作製時に
おける結晶化発生要因などを概論する。
【目次】
1.はじめに
2.金属ガラスの臨界冷却速度
3.棒状の金属ガラス成型方法についての製法
4.金属ガラスの丸棒作製方法の長所と短所
5.金属ガラスの作製手順
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貴金属基金属ガラスの商品化の探索
Search of Commodifi cation of the Precious Metal based Bulk Metallic Glass
塩田重雄(田中貴金属工業(株))
貴金属基の金属ガラスとして実用化されているものは,種々ある。本稿では,PtPdCuP,
PtCuP およびAuAgCuSi についての商品化への試みを述べる。商品化への課題に当たっ
ての製造方法として貴金属基金属ガラスの特長を活かしたロストワックス精密鋳造法とナ
ノプリントなどを概括する。
【目次】
1.はじめに
2.Pt 基金属ガラス,Au 基金属ガラスについて
2.1 Pt 基金属ガラス
2.2 Au 基金属ガラス
3.Pt 基金属ガラスのロストワックス精密鋳造法による工芸品の製作
4.Pt 基金属ガラス,Au 基金属ガラスの表面修飾
4.1 切削加工による表面修飾
4.2 ナノプリントによる表面修飾
5.Au 基金属ガラスの微細部品の作製
6.まとめ
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Material Report -R&D-
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長い励起状態を利用した光機能性材料
Materials with Long‒Lived Room Temperature Triplet Excitons and their Applications
平田修造(東京工業大学)
有機材料の励起状態における輻射過程や非輻射過程の制御は,光電子デバイスや光機能
デバイスの特性を制御する重要なパラメーターである。本稿では,有機材料における長い
励起状態の形成方法およびそれを応用した光機能性材料を報告する。
【目次】
1.はじめに
2.室温大気下での長寿命な三重項励起子
2.1 三重項励起子の寿命を決定する因子
2.2 励起三重項状態からの非輻射過程を決定する要素
2.3 剛直な水素結合を有する非晶性分子をホストに用いることによる失活要素の抑制
3.有機蓄光機能
4.非線形吸収機能
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
黒鉛からの高品質な還元型酸化グラフェンの創製
Synthesis of High Quality Reduced Graphene Oxide from Graphite
孔 昌一(静岡大学)
グラフェンの応用において,廉価な原料から高品質なグラフェンの量産化可能な技術開
発が強く求められ,今大量生産に適している黒鉛から直接酸化還元法によるグラフェンの
合成に関する研究開発がようやく注目され始めている。ここではこれに関する解説と著者
らが開発した環境に優しい亜臨界・超臨界流体処理技術により得られた最新結果について
も紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グラフェンの作製法
3.酸化黒鉛の合成およびその構造
4.酸化グラフェンの還元
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
太陽電池用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Solar Cells Chemicals
【目次】
1.市場動向
2.日本の出荷量
3.太陽光発電の世界別導入状況
4.タイプ別太陽電池の動向
5.セル・モジュールの国内市場
6.太陽電池の周辺材料・技術の動向
【特集】金属ガラスの商業化最前線
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
早乙女康典(東北大学)
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスの商業化技術の課題と展望
State of the Arts and View of the Future in Commercialization of Metallic Glasses
早乙女康典(東北大学)
金属ガラスは,21 世紀に最も期待される金属材料の一つとして,その誕生から二十数年,
新合金の探査と応用製品の開発が行われてきた。本稿では,製品開発から事業化に向けた
金属ガラス部材の量産加工法,射出成形(金型鋳造),超塑性成形,室温塑性加工におけ
る技術の現状と課題と,事業化,商業化に向けた課題と展望について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.射出成形による量産化
3.過冷却液体域でのナノ成形加工
4.過冷却液体域での超塑性加工の高速化
5.室温下での変形特性と量産化
6.展望:金属ガラスの事業化に向けて
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスの部品作製技術と応用アプリケーション
Process Technology of Bulk Metallic Glass and its Application
清水幸春(並木精密宝石(株))
富樫 望(並木精密宝石(株))
金属ガラスは高強度,低ヤング率,高転写性といった優れた材料特性を有する。これら
の特性を生かし,微小精密部品やバネ材料など,国内外で様々な実用化の検討が進められ
ている。本稿では,実用化に向け期待感の高まる金属ガラスの部品作製技術を当社の射出
成形技術を中心に解説するとともに,その応用製品についても微小歯車を中心にその最前
線を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.金属ガラスの作製方法
3.金属ガラス部品を応用したアプリケーションの紹介
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラス粉末を用いた高強度・高精度な構造用部品の量産化技術開発
Mass Production Technology of High‒Strength and High‒Precision
Structure Parts Using a Metallic Glass Powder
島田 登(ポーライト(株))
【目次】
1.はじめに
2.粉末冶金技術と製品紹介
3.金属ガラス構造部品製造技術開発
3.1 金属ガラス鋳造工法開発
3.2 粉末冶金法による金属ガラス構造部品製造開発
4.量産技術開発
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスによる機能性耐食膜の溶射と応用
Thermal Spraying Technique and Application for Metallic Glass
倉橋隆郎((株)中山アモルファス)
森本敬治((株)中山アモルファス)
覚道茂雄((株)中山アモルファス)
福留尚寿((株)中山アモルファス)
安定性の高い金属ガラスの過冷却液体状態を利用したアモルファス合金溶射技術を開発
し,アモルファス合金皮膜を機能性耐食性部材のコーティングとして適用することに成功
した。現在では,アモルファス合金皮膜の大断面化にも成功し,アモルファス合金皮膜と
アモルファス合金皮膜製品の製造の効率化を進めている。
【目次】
1.はじめに
2.アモルファス合金溶射技術・噴射技術
2.1 小型アモルファス合金皮膜溶射機の開発
2.2 超急冷遷移制御噴射機
3.機能性耐食皮膜
3.1 最高位の耐食性・耐摩耗性を持つアモルファス合金皮膜
3.2 特殊元素添加による燃料電池用集電板への適用
4.今後の予定
-------------------------------------------------------------------------
金属ガラスの丸棒作製技術
Production Technology of Metal Glass Stick
真壁英一((株)BMG)
特性が高く工業化に有用と期待されている金属ガラス作製技術の基本的な要点について,
丸棒作製を事例に記述する。合金材料固有の臨界冷却速度と鋳造プロセスの冷却速度を適
正化する必要性,また溶解時の結晶化発生要因,種々の鋳造丸棒作製方法,丸棒作製時に
おける結晶化発生要因などを概論する。
【目次】
1.はじめに
2.金属ガラスの臨界冷却速度
3.棒状の金属ガラス成型方法についての製法
4.金属ガラスの丸棒作製方法の長所と短所
5.金属ガラスの作製手順
-------------------------------------------------------------------------
貴金属基金属ガラスの商品化の探索
Search of Commodifi cation of the Precious Metal based Bulk Metallic Glass
塩田重雄(田中貴金属工業(株))
貴金属基の金属ガラスとして実用化されているものは,種々ある。本稿では,PtPdCuP,
PtCuP およびAuAgCuSi についての商品化への試みを述べる。商品化への課題に当たっ
ての製造方法として貴金属基金属ガラスの特長を活かしたロストワックス精密鋳造法とナ
ノプリントなどを概括する。
【目次】
1.はじめに
2.Pt 基金属ガラス,Au 基金属ガラスについて
2.1 Pt 基金属ガラス
2.2 Au 基金属ガラス
3.Pt 基金属ガラスのロストワックス精密鋳造法による工芸品の製作
4.Pt 基金属ガラス,Au 基金属ガラスの表面修飾
4.1 切削加工による表面修飾
4.2 ナノプリントによる表面修飾
5.Au 基金属ガラスの微細部品の作製
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
長い励起状態を利用した光機能性材料
Materials with Long‒Lived Room Temperature Triplet Excitons and their Applications
平田修造(東京工業大学)
有機材料の励起状態における輻射過程や非輻射過程の制御は,光電子デバイスや光機能
デバイスの特性を制御する重要なパラメーターである。本稿では,有機材料における長い
励起状態の形成方法およびそれを応用した光機能性材料を報告する。
【目次】
1.はじめに
2.室温大気下での長寿命な三重項励起子
2.1 三重項励起子の寿命を決定する因子
2.2 励起三重項状態からの非輻射過程を決定する要素
2.3 剛直な水素結合を有する非晶性分子をホストに用いることによる失活要素の抑制
3.有機蓄光機能
4.非線形吸収機能
5.おわりに
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黒鉛からの高品質な還元型酸化グラフェンの創製
Synthesis of High Quality Reduced Graphene Oxide from Graphite
孔 昌一(静岡大学)
グラフェンの応用において,廉価な原料から高品質なグラフェンの量産化可能な技術開
発が強く求められ,今大量生産に適している黒鉛から直接酸化還元法によるグラフェンの
合成に関する研究開発がようやく注目され始めている。ここではこれに関する解説と著者
らが開発した環境に優しい亜臨界・超臨界流体処理技術により得られた最新結果について
も紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グラフェンの作製法
3.酸化黒鉛の合成およびその構造
4.酸化グラフェンの還元
5.おわりに
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機能材料マーケットデータ
太陽電池用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Solar Cells Chemicals
【目次】
1.市場動向
2.日本の出荷量
3.太陽光発電の世界別導入状況
4.タイプ別太陽電池の動向
5.セル・モジュールの国内市場
6.太陽電池の周辺材料・技術の動向
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【特集】環境発電に貢献する材料技術
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熱電変換材料としてのカーボンナノチューブの可能性
Application Potential of Carbon Nanotubes as Thermoelectric Material
中井祐介 (首都大学東京)
真庭豊 (首都大学東京)
これまではカーボンナノチューブが持つ高い構造自由度に起因して, 合成過程で半導体型と金属型が混合してしまい, その熱電性能を十分に引き出せているとは言えない状況であった。本稿では, 半導体型単層カーボンナノチューブが示す, 軽量かつ柔軟性のある熱電変換材料としての側面を筆者らの研究を中心に紹介する。
【目次】
1. 熱電変換技術の重要性
2. 熱電変換技術の物理的背景
3. カーボンナノチューブの構造と物性
4. カーボンナノチューブの熱電物性
5. カーボンナノチューブ熱電変換材料の課題と可能性
-------------------------------------------------------------------------
ナノポーラスによる熱電変換の高効率化
Enhanced Figure of Merit of Nano‒porous Thermoelectric Materials
宮崎康次 (九州工業大学)
ブロックコポリマーのミクロ相分離を利用してポーラス状のポリマー基板を作製し, 作製した基板上に熱電材料を蒸着して, ナノポーラス熱電膜を生成した。熱伝導率低減を通して熱電特性が向上し, さらにナノポーラス熱電膜で作製されたモジュールは, 構造のないモジュールと比較して出力が1.5倍程度まで増加した。
【目次】
1. はじめに
2. ナノポーラス構造設計
2.1 ナノ構造を用いた熱伝導抑制による熱電変換の高効率化
2.2 フォノンと電子の平均自由行程
3. ナノポーラス熱電薄膜の生成
3.1 ブロックコポリマーを用いたナノポーラス熱電薄膜
3.2 ナノポーラス熱電薄膜の厚膜化とモジュール生成
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
過酷条件下での環境発電などを可能とする圧電セラミックス /
アルミニウム複合材料の開発
Development of Piezoceramics/Aluminum Composites Capable of Energy Harvesting in Harsh Environments
浅沼博 (千葉大学)
大変有用ながら脆弱な圧電セラミックスを信頼性に優れるアルミニウム・アルミニウム合金に複合化するという革新的圧電複合材料(Piezo‒Al)の創製と, その特徴, 諸特性, 各種応用などについて概説後, ロバスト性, すなわちアルミニウムに埋め込まれていることや大きな破断ひずみを有することを生かした発電性能などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 圧電セラミックスファイバ/アルミニウム複合材料
2.1 センサ特性など
2.2 送受信機能
2.3 低コスト化
2.4 応用検討
3. 出力電力特性
3.1 外部抵抗の最適化
3.2 出力電力特性に及ぼすひずみの影響
3.3 出力電力特性に及ぼす周波数の影響
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
柔らかさを特徴とした圧電性高分子材料の振動発電特性とデバイス展開
Properties of Vibration Power Generation and Device Developments Using Flexible Piezoelectric Polymers
中嶋宇史 (東京理科大学)
圧電性高分子材料に関しては, その多彩な機能物性に関する学術的興味と有機エレクトロニクス分野の著しい進展を背景に, 近年関心が高まっている。本稿では, 柔らかさや強靭性を特徴とした圧電性高分子の振動発電応用に関して, その定量的扱いと可能性について, 著者らの取り組みを交えながら紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 圧電性高分子
2.1 圧電性とは
2.2 発電可能な高分子材料
2.3 ポリフッ化ビニリデン
3. 振動発電特性
3.1 発電量の見積もり
3.2 床発電システム
3.3 引張発電
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
磁歪式振動発電技術の実用化展開
Magnetostrictive Vibrational Power Generation Device and Its Practical Application
上野敏幸 (金沢大学)
磁歪式振動発電は, Fe‒Ga合金の高い堅牢性と逆磁歪効果を利用し, 振動や衝撃, 動きから高効率の発電を行う極めて汎用性の高い技術である。これが実用化できると振動を電源としセンサ・無線モジュールが自立的(電池不要)で動作する。本稿では, この技術の現状と実用化展開について試作デバイスの評価結果を交え解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 鉄ガリウム合金
3. 発電デバイスの構造,原理,その特徴
3.1 デバイスの基本構造と原理
3.2 平行梁構造のメリット
3.3 他の発電技術に対する優位性
4. 汎用デバイス
4.1 構造
4.2 評価結果
5. デバイスの応用と課題
6. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
無機エレクトレットを用いた振動発電器
Vibration Energy Harvesters with Inorganic Electret
内藤康幸 (パナソニック(株))
大西慶治 (パナソニック(株))
本稿では, タイヤセンサー用の無機エレクトレット(SiO2/Si3N4 積層膜)を用いた振動発電器について述べる。デバイスサイズは約1cm^2と小型ながらも,正弦波振動下で495μWの発電量が得られた。また, タイヤ内で発生するインパクト振動下で発電量60μWであり, タイヤセンサーの電源として十分な発電量が得られた。
【目次】
1. はじめに
2. 設計と発電の仕組み
3. 製造プロセス
4. 評価
4.1 正弦波振動
4.2 インパクト振動
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
結晶架橋法:網目や形状を自在に設計可能な網目状高分子合成法
Crystal Cross‒Linking Method for Preparation of Structurally Regulated Network Polymers
小門憲太 (北海道大学)
佐田和己 (北海道大学)
ゲルやゴムなどに代表される網目状高分子は高分子材料の華として盛んに合成がなされている。著者らは, 多孔性結晶である Metal‒Organic Framework(MOF) を鋳型として用いることで, 形状や網目構造などが精密に制御された網目状高分子を合成できる, 結晶架橋法(CC法)という新手法を開発した。
【目次】
1. はじめに
2. 結晶架橋法(CC法)
3. CC法の実施と多面体形状ゲルの生成
4. さまざまなサイズのMOFへのCC法の実施
5. 基板表面に成長させたMOFを用いたCC法
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
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
新世代大規模植物工場における最新技術
-------------------------------------------------------------------------
「Green Clocks 新世代植物工場」プロジェクトの紹介
木村一貫 ((株)グリーンクロックス)
【目次】
1. はじめに
2. 施設概略
3. 実証評価
4. 生産コスト縮減へのアプローチ
5. GCN植物工場の主な新技術
6. 今後の開発予定
-------------------------------------------------------------------------
優良苗早期診断ロボットの研究開発
福田弘和 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. 優良苗早期診断ロボット
3. 発芽期における遺伝子発現解析
4. さいごに
-------------------------------------------------------------------------
栽培環境からみた収穫量の予測と品質への影響
吉田篤正 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. シミュレーションツールの開発概要
3. 栽培実験
4. 収穫量の予測と栽培環境が品質に与える影響
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
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
【特集】環境発電に貢献する材料技術
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熱電変換材料としてのカーボンナノチューブの可能性
Application Potential of Carbon Nanotubes as Thermoelectric Material
中井祐介 (首都大学東京)
真庭豊 (首都大学東京)
これまではカーボンナノチューブが持つ高い構造自由度に起因して, 合成過程で半導体型と金属型が混合してしまい, その熱電性能を十分に引き出せているとは言えない状況であった。本稿では, 半導体型単層カーボンナノチューブが示す, 軽量かつ柔軟性のある熱電変換材料としての側面を筆者らの研究を中心に紹介する。
【目次】
1. 熱電変換技術の重要性
2. 熱電変換技術の物理的背景
3. カーボンナノチューブの構造と物性
4. カーボンナノチューブの熱電物性
5. カーボンナノチューブ熱電変換材料の課題と可能性
-------------------------------------------------------------------------
ナノポーラスによる熱電変換の高効率化
Enhanced Figure of Merit of Nano‒porous Thermoelectric Materials
宮崎康次 (九州工業大学)
ブロックコポリマーのミクロ相分離を利用してポーラス状のポリマー基板を作製し, 作製した基板上に熱電材料を蒸着して, ナノポーラス熱電膜を生成した。熱伝導率低減を通して熱電特性が向上し, さらにナノポーラス熱電膜で作製されたモジュールは, 構造のないモジュールと比較して出力が1.5倍程度まで増加した。
【目次】
1. はじめに
2. ナノポーラス構造設計
2.1 ナノ構造を用いた熱伝導抑制による熱電変換の高効率化
2.2 フォノンと電子の平均自由行程
3. ナノポーラス熱電薄膜の生成
3.1 ブロックコポリマーを用いたナノポーラス熱電薄膜
3.2 ナノポーラス熱電薄膜の厚膜化とモジュール生成
4. おわりに
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過酷条件下での環境発電などを可能とする圧電セラミックス /
アルミニウム複合材料の開発
Development of Piezoceramics/Aluminum Composites Capable of Energy Harvesting in Harsh Environments
浅沼博 (千葉大学)
大変有用ながら脆弱な圧電セラミックスを信頼性に優れるアルミニウム・アルミニウム合金に複合化するという革新的圧電複合材料(Piezo‒Al)の創製と, その特徴, 諸特性, 各種応用などについて概説後, ロバスト性, すなわちアルミニウムに埋め込まれていることや大きな破断ひずみを有することを生かした発電性能などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 圧電セラミックスファイバ/アルミニウム複合材料
2.1 センサ特性など
2.2 送受信機能
2.3 低コスト化
2.4 応用検討
3. 出力電力特性
3.1 外部抵抗の最適化
3.2 出力電力特性に及ぼすひずみの影響
3.3 出力電力特性に及ぼす周波数の影響
4. おわりに
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柔らかさを特徴とした圧電性高分子材料の振動発電特性とデバイス展開
Properties of Vibration Power Generation and Device Developments Using Flexible Piezoelectric Polymers
中嶋宇史 (東京理科大学)
圧電性高分子材料に関しては, その多彩な機能物性に関する学術的興味と有機エレクトロニクス分野の著しい進展を背景に, 近年関心が高まっている。本稿では, 柔らかさや強靭性を特徴とした圧電性高分子の振動発電応用に関して, その定量的扱いと可能性について, 著者らの取り組みを交えながら紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 圧電性高分子
2.1 圧電性とは
2.2 発電可能な高分子材料
2.3 ポリフッ化ビニリデン
3. 振動発電特性
3.1 発電量の見積もり
3.2 床発電システム
3.3 引張発電
4. おわりに
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磁歪式振動発電技術の実用化展開
Magnetostrictive Vibrational Power Generation Device and Its Practical Application
上野敏幸 (金沢大学)
磁歪式振動発電は, Fe‒Ga合金の高い堅牢性と逆磁歪効果を利用し, 振動や衝撃, 動きから高効率の発電を行う極めて汎用性の高い技術である。これが実用化できると振動を電源としセンサ・無線モジュールが自立的(電池不要)で動作する。本稿では, この技術の現状と実用化展開について試作デバイスの評価結果を交え解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 鉄ガリウム合金
3. 発電デバイスの構造,原理,その特徴
3.1 デバイスの基本構造と原理
3.2 平行梁構造のメリット
3.3 他の発電技術に対する優位性
4. 汎用デバイス
4.1 構造
4.2 評価結果
5. デバイスの応用と課題
6. まとめ
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無機エレクトレットを用いた振動発電器
Vibration Energy Harvesters with Inorganic Electret
内藤康幸 (パナソニック(株))
大西慶治 (パナソニック(株))
本稿では, タイヤセンサー用の無機エレクトレット(SiO2/Si3N4 積層膜)を用いた振動発電器について述べる。デバイスサイズは約1cm^2と小型ながらも,正弦波振動下で495μWの発電量が得られた。また, タイヤ内で発生するインパクト振動下で発電量60μWであり, タイヤセンサーの電源として十分な発電量が得られた。
【目次】
1. はじめに
2. 設計と発電の仕組み
3. 製造プロセス
4. 評価
4.1 正弦波振動
4.2 インパクト振動
5. おわりに
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Material Report -R&D-
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結晶架橋法:網目や形状を自在に設計可能な網目状高分子合成法
Crystal Cross‒Linking Method for Preparation of Structurally Regulated Network Polymers
小門憲太 (北海道大学)
佐田和己 (北海道大学)
ゲルやゴムなどに代表される網目状高分子は高分子材料の華として盛んに合成がなされている。著者らは, 多孔性結晶である Metal‒Organic Framework(MOF) を鋳型として用いることで, 形状や網目構造などが精密に制御された網目状高分子を合成できる, 結晶架橋法(CC法)という新手法を開発した。
【目次】
1. はじめに
2. 結晶架橋法(CC法)
3. CC法の実施と多面体形状ゲルの生成
4. さまざまなサイズのMOFへのCC法の実施
5. 基板表面に成長させたMOFを用いたCC法
6. 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
新世代大規模植物工場における最新技術
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「Green Clocks 新世代植物工場」プロジェクトの紹介
木村一貫 ((株)グリーンクロックス)
【目次】
1. はじめに
2. 施設概略
3. 実証評価
4. 生産コスト縮減へのアプローチ
5. GCN植物工場の主な新技術
6. 今後の開発予定
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優良苗早期診断ロボットの研究開発
福田弘和 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. 優良苗早期診断ロボット
3. 発芽期における遺伝子発現解析
4. さいごに
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栽培環境からみた収穫量の予測と品質への影響
吉田篤正 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. シミュレーションツールの開発概要
3. 栽培実験
4. 収穫量の予測と栽培環境が品質に与える影響
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機能材料マーケットデータ
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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【特集】ハイバリアフィルムの性能向上と評価技術の最新動向
-------------------------------------------------------------------------
高分子フィルムのバリア性と評価技術
Barrier Properties and Evaluation Technology of Polymer Films
平田雄一 (信州大学)
高分子フィルムのバリア性は食品包装だけでなく電子材料向けにも重要である。高分子の化学構造の多様性から水蒸気や酸素に対するバリア性は広範囲に渡る。高分子フィルムのバリア性を理解する上で基本となる溶解拡散機構および様々な評価技術の特徴について分類しながら概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔材と非多孔材
3. 非多孔材における物質移動
4. 高分子フィルムの透過性
5. 溶解拡散機構
6. 高分子フィルムのバリア性評価技術
-------------------------------------------------------------------------
有機EL用封止材の耐水性・ガスバリア性向上と高感度水分透過率測定法
Improvement of Barrier Property of Sealants and High Sensitivity WVTR Measuring Method for OLED
若林明伸 ((株)MORESCO)
今村貴浩 ((株)MORESCO)
有機ELでは, 10‒6 g/m2/day オーダーの水蒸気バリア性能が求められるものの, 封止部材の性能は満足するレベルに至っていない。また, 有機ELのフレキシブル化検討に伴って, 基材となるフィルムの水蒸気透過率の測定ニーズが高まっているが, 短時間で 10‒6 g/m2/day オーダーの水蒸気透過率を測定できる装置は存在しなかった。本報告では, 封止材の水蒸気バリア性向上と新規に開発した高感度水分透過率測定装置について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 有機EL用封止材
3. 封止材の水蒸気バリア性向上
4. 有機EL用封止材 「モレスコ モイスチャーカットWB90USシリーズ」
5. 水分透過率測定装置
6. 高速・高感度水分透過率測定装置(スーパーディテクト)の測定原理
7. まとめ
7.1 有機EL用封止材
7.2 水分透過率測定装置
-------------------------------------------------------------------------
ハイバリアフィルム・膜および容器におけるガスバリア性試験の最新評価方法
Latest Evaluation Method for Gas Barrier Testing of High‒Barrier Films, Membranes and Packages
大谷新太郎 ((有)ホーセンテクノ)
ガスバリア性試験は, フィルム・膜が気体の透過を遮断する特性を利用して開発された製品のガスバリア性を求める評価方法であり, 樹脂メーカから食品, 衛生・製薬, 電気電子, 自動車分野などあらゆる分野に必要とされている。このように原材料の受け入れから完成品までの各段階で, バリア性を完全に把握することが重要となっている。本稿では最終製品形状までの, 最新ガスバリア性評価方法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 等圧法における装置の概要と測定原理
2.1 AQUATRAN 2 型超高感度水蒸気透過率試験装置
2.2 OXTRAN 2/21 10X 型超高感度酸素透過率試験装置
3. 高温高湿度試験システム(85℃ 85%RH,100℃ dry)について
4. フィルム・膜および容器測定におけるバリアに影響する因子
4.1 温度の影響
4.2 湿度の影響
4.3 ガス透過方向の影響
4.4 気圧の影響(設置場所標高
4.5 膜の厚さの影響
4.6 フィルム貼り付けグリースの影響
4.7 その他の影響因子
5. 最終製品形状でのトータルバリア性の評価方法
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
透明バリアフィルムの技術動向と今後の展開
Technological Trends and Future of Transparent Barrier Film
黒瀬圭史 (凸版印刷(株))
透明バリアフィルムは包装資材の技術的発展と共に飛躍的な進歩を遂げている。特に透明蒸着フィルムは従来の食品包装の域に留まらず産業部材としての開発も近年目覚しい。本稿では基礎的なバリアフィルムの解説のほか,特に透明蒸着フィルムの製造法や特徴について述べる。また, 最新の開発動向についても市場背景を含め解説を行う。
【目次】
1. はじめに
2. バリアフィルムの材質
3. 透明蒸着フィルムの製造法
3.1 基材
3.2 蒸着膜
3.3 蒸着方式
4. バリアフィルムの開発動向
4.1 高性能化―超ハイバリアフィルムと機能性バリアフィルムの開発動向について―
4.2 環境負荷低減の観点からの開発動向
4.2.1 FRESHLIGHTコーティングOPP
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
粘土膜のハイバリアフィルムへの応用と開発動向
Application and Development Trends of High‒Barrier Clay Film
蛯名武雄 ((独)産業技術総合研究所)
粘土を主成分とするフィルムは耐熱性,ガスバリア性,寸法安定性,透明性などに優れる。しかし,特に耐熱性,柔軟性,ハンドリング性などをすべて併せ持つフィルムを開発することは容易ではない。本稿では,ナノコンポジット化と多積層化を用いたいくつかのアプローチと今後の展開について概説する。
【目次】
1. 粘土を主成分とする耐熱透明フィルム
2. 透明耐熱ガスバリアフィルムの設計指針―ナノコンポジット化と多積層化
3. 粘土を主成分とする耐熱透明フィルムへの柔軟性付与・透明性向上・ガスバリア性付与
4. 粘土を主成分とする透明フィルムの開発事例
4.1 粘土を主成分とするフィルム
4.2 水熱処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
4.3 耐熱性高分子をバインダーとした粘土フィルム
4.4 耐熱有機カチオン粘土フィルム
4.5 粘土フィルムのその他の特性
5. 耐熱性とガスバリア性の両立に向けて
-------------------------------------------------------------------------
バリアフィルムにおけるISO 国際標準化の意義
ISO International Standardization for Barrier Films
永井一清 (明治大学)
ここ数年の内に有機ELや太陽電池などのフレキシブルデバイス産業の立ち上がりが見込まれている。フレキシブル基板にバリア性が求められるようになり, その材料としてバリアフィルムが注目されている。本報では, バリアフィルムにおけるISO国際標準化の意義について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 国際標準化の重要性
3. ガスバリア性の測定方法の分類と規格
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
リサイクル炭素繊維
―機能材料への応用とビジネスモデル―
Recycling Carbon Fiber ; Its Business Model and Application for Functional Materials
杉山和夫 (八戸工業高等専門学校)
炭素繊維で強化した「軽くて強い」プラスチック複合材を構造材にしたカーボン飛行機やカーボン自動車が出現した。低炭素社会構築に向けた大きな流れである。炭素繊維の需要は急増しているが, 貴重な材料であるがゆえにリサイクル利用技術を開発する必要がある。本稿では, 国内外の研究開発状況と著者の開発した「電解酸化法」を紹介し, 機能材料としてのリサイクル炭素繊維の有効活用とそのビジネスモデルを提唱する。
【目次】
1. はじめに
2. CFRPリサイクル技術
2.1 CFRP廃材の排出状況
2.2 海外のリサイクル技術
2.3 国内のリサイクル技術
3. 電解酸化プロセス
4. CFRPリサイクルビジネスモデル
5. 新機能材料 リサイクルCF/PET樹脂
6. 再生CFRPコンソーシアム
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
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
植物工場とICT技術
-------------------------------------------------------------------------
植物工場とフィールドを繋ぐ多次元植物科学のためのフェノミクスセンター
青木考 (大阪府立大学)
【目次】
1. 植物工場とフェノミクス―その接点とは?―
2. 植物工場活用型フェノミクスセンターのために必要な技術要素
3. 植物工場活用型フェノミクスセンターにできること
-------------------------------------------------------------------------
植物工場間の連携と知能化
羽藤堅治 (愛媛大学)
【目次】
1. はじめに
2. 植物工場間の連携
3. 植物工場の知能化による可能性
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
水処理薬品・膜工業の市場動向
Market Trend of Industry of Chemicals and Membranes for Water Treatment
【目次】
1. はじめに
2. 概 要
2.1 水処理薬品
2.2 水処理膜
3. 需要動向
3.1 水処理薬品
3.1.1 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
3.1.2 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1.3 活性炭
3.2 水処理膜
【特集】ハイバリアフィルムの性能向上と評価技術の最新動向
-------------------------------------------------------------------------
高分子フィルムのバリア性と評価技術
Barrier Properties and Evaluation Technology of Polymer Films
平田雄一 (信州大学)
高分子フィルムのバリア性は食品包装だけでなく電子材料向けにも重要である。高分子の化学構造の多様性から水蒸気や酸素に対するバリア性は広範囲に渡る。高分子フィルムのバリア性を理解する上で基本となる溶解拡散機構および様々な評価技術の特徴について分類しながら概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 多孔材と非多孔材
3. 非多孔材における物質移動
4. 高分子フィルムの透過性
5. 溶解拡散機構
6. 高分子フィルムのバリア性評価技術
-------------------------------------------------------------------------
有機EL用封止材の耐水性・ガスバリア性向上と高感度水分透過率測定法
Improvement of Barrier Property of Sealants and High Sensitivity WVTR Measuring Method for OLED
若林明伸 ((株)MORESCO)
今村貴浩 ((株)MORESCO)
有機ELでは, 10‒6 g/m2/day オーダーの水蒸気バリア性能が求められるものの, 封止部材の性能は満足するレベルに至っていない。また, 有機ELのフレキシブル化検討に伴って, 基材となるフィルムの水蒸気透過率の測定ニーズが高まっているが, 短時間で 10‒6 g/m2/day オーダーの水蒸気透過率を測定できる装置は存在しなかった。本報告では, 封止材の水蒸気バリア性向上と新規に開発した高感度水分透過率測定装置について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 有機EL用封止材
3. 封止材の水蒸気バリア性向上
4. 有機EL用封止材 「モレスコ モイスチャーカットWB90USシリーズ」
5. 水分透過率測定装置
6. 高速・高感度水分透過率測定装置(スーパーディテクト)の測定原理
7. まとめ
7.1 有機EL用封止材
7.2 水分透過率測定装置
-------------------------------------------------------------------------
ハイバリアフィルム・膜および容器におけるガスバリア性試験の最新評価方法
Latest Evaluation Method for Gas Barrier Testing of High‒Barrier Films, Membranes and Packages
大谷新太郎 ((有)ホーセンテクノ)
ガスバリア性試験は, フィルム・膜が気体の透過を遮断する特性を利用して開発された製品のガスバリア性を求める評価方法であり, 樹脂メーカから食品, 衛生・製薬, 電気電子, 自動車分野などあらゆる分野に必要とされている。このように原材料の受け入れから完成品までの各段階で, バリア性を完全に把握することが重要となっている。本稿では最終製品形状までの, 最新ガスバリア性評価方法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 等圧法における装置の概要と測定原理
2.1 AQUATRAN 2 型超高感度水蒸気透過率試験装置
2.2 OXTRAN 2/21 10X 型超高感度酸素透過率試験装置
3. 高温高湿度試験システム(85℃ 85%RH,100℃ dry)について
4. フィルム・膜および容器測定におけるバリアに影響する因子
4.1 温度の影響
4.2 湿度の影響
4.3 ガス透過方向の影響
4.4 気圧の影響(設置場所標高
4.5 膜の厚さの影響
4.6 フィルム貼り付けグリースの影響
4.7 その他の影響因子
5. 最終製品形状でのトータルバリア性の評価方法
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
透明バリアフィルムの技術動向と今後の展開
Technological Trends and Future of Transparent Barrier Film
黒瀬圭史 (凸版印刷(株))
透明バリアフィルムは包装資材の技術的発展と共に飛躍的な進歩を遂げている。特に透明蒸着フィルムは従来の食品包装の域に留まらず産業部材としての開発も近年目覚しい。本稿では基礎的なバリアフィルムの解説のほか,特に透明蒸着フィルムの製造法や特徴について述べる。また, 最新の開発動向についても市場背景を含め解説を行う。
【目次】
1. はじめに
2. バリアフィルムの材質
3. 透明蒸着フィルムの製造法
3.1 基材
3.2 蒸着膜
3.3 蒸着方式
4. バリアフィルムの開発動向
4.1 高性能化―超ハイバリアフィルムと機能性バリアフィルムの開発動向について―
4.2 環境負荷低減の観点からの開発動向
4.2.1 FRESHLIGHTコーティングOPP
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
粘土膜のハイバリアフィルムへの応用と開発動向
Application and Development Trends of High‒Barrier Clay Film
蛯名武雄 ((独)産業技術総合研究所)
粘土を主成分とするフィルムは耐熱性,ガスバリア性,寸法安定性,透明性などに優れる。しかし,特に耐熱性,柔軟性,ハンドリング性などをすべて併せ持つフィルムを開発することは容易ではない。本稿では,ナノコンポジット化と多積層化を用いたいくつかのアプローチと今後の展開について概説する。
【目次】
1. 粘土を主成分とする耐熱透明フィルム
2. 透明耐熱ガスバリアフィルムの設計指針―ナノコンポジット化と多積層化
3. 粘土を主成分とする耐熱透明フィルムへの柔軟性付与・透明性向上・ガスバリア性付与
4. 粘土を主成分とする透明フィルムの開発事例
4.1 粘土を主成分とするフィルム
4.2 水熱処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
4.3 耐熱性高分子をバインダーとした粘土フィルム
4.4 耐熱有機カチオン粘土フィルム
4.5 粘土フィルムのその他の特性
5. 耐熱性とガスバリア性の両立に向けて
-------------------------------------------------------------------------
バリアフィルムにおけるISO 国際標準化の意義
ISO International Standardization for Barrier Films
永井一清 (明治大学)
ここ数年の内に有機ELや太陽電池などのフレキシブルデバイス産業の立ち上がりが見込まれている。フレキシブル基板にバリア性が求められるようになり, その材料としてバリアフィルムが注目されている。本報では, バリアフィルムにおけるISO国際標準化の意義について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 国際標準化の重要性
3. ガスバリア性の測定方法の分類と規格
4. おわりに
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Material Report -R&D-
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リサイクル炭素繊維
―機能材料への応用とビジネスモデル―
Recycling Carbon Fiber ; Its Business Model and Application for Functional Materials
杉山和夫 (八戸工業高等専門学校)
炭素繊維で強化した「軽くて強い」プラスチック複合材を構造材にしたカーボン飛行機やカーボン自動車が出現した。低炭素社会構築に向けた大きな流れである。炭素繊維の需要は急増しているが, 貴重な材料であるがゆえにリサイクル利用技術を開発する必要がある。本稿では, 国内外の研究開発状況と著者の開発した「電解酸化法」を紹介し, 機能材料としてのリサイクル炭素繊維の有効活用とそのビジネスモデルを提唱する。
【目次】
1. はじめに
2. CFRPリサイクル技術
2.1 CFRP廃材の排出状況
2.2 海外のリサイクル技術
2.3 国内のリサイクル技術
3. 電解酸化プロセス
4. CFRPリサイクルビジネスモデル
5. 新機能材料 リサイクルCF/PET樹脂
6. 再生CFRPコンソーシアム
7. 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
植物工場とICT技術
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植物工場とフィールドを繋ぐ多次元植物科学のためのフェノミクスセンター
青木考 (大阪府立大学)
【目次】
1. 植物工場とフェノミクス―その接点とは?―
2. 植物工場活用型フェノミクスセンターのために必要な技術要素
3. 植物工場活用型フェノミクスセンターにできること
-------------------------------------------------------------------------
植物工場間の連携と知能化
羽藤堅治 (愛媛大学)
【目次】
1. はじめに
2. 植物工場間の連携
3. 植物工場の知能化による可能性
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
水処理薬品・膜工業の市場動向
Market Trend of Industry of Chemicals and Membranes for Water Treatment
【目次】
1. はじめに
2. 概 要
2.1 水処理薬品
2.2 水処理膜
3. 需要動向
3.1 水処理薬品
3.1.1 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
3.1.2 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1.3 活性炭
3.2 水処理膜
-------------------------------------------------------------------------
【特集】次世代パワーデバイス用高分子材料における熱対策技術
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
越部茂 ((有)アイパック)
-------------------------------------------------------------------------
車載パワーデバイス放熱実装と樹脂封止技術
Electronics Packaging and Resin Molding Technologies of Automotive Electron
神谷有弘((株)デンソー)
車載電子製品の搭載数の増加に伴い, 小型軽量化が求められている。製品搭載環境も苛酷になり, 製品の放熱技術が重要である。特に自己発熱の大きいパワーデバイスでは, 信頼性を高めつつ放熱性を確保することが必須である。そのために, 放熱と実装技術の協調設計が重要であり, 電子製品の樹脂封止技術について紹介する。
【目次】
1. 環境対応とカーエレクトロニクス
2. 車載電子製品への要求と実装技術
3. パワーデバイスの放熱・実装技術
3.1 インバータ用パワーデバイスの放熱実装技術
3.2 一般的なアクチュエータ駆動用パワーデバイスの放熱・実装技術
4. 小型高放熱実装を実現する材料の役割
5. 電子製品の樹脂封止技術
6. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス用封止材料の最新技術動向
Latest Technology Trend of the Packaging Materials for Power Devices
越部茂 ((有)アイパック)
最近, 地球環境保護のためエネルギー消費量の削減および再生可能エネルギーの活用が求められている。このため, 主要エネルギーである電力の制御用パワーデバイスが注目されている。本稿では, 民生用パワーデバイスおよび高耐熱高放熱性封止材料の開発動向, 現状の問題および今後の対策などについて述べる。
【目次】
1. パワーデバイス
1.1 機能
1.2 分類
1.3 用途
1.4 開発動向
2. パワーデバイスの封止技術
2.1 パワーデバイスの封止方法
2.2 パワーデバイス用封止材料
3. パワーデバイス用封止材料の課題
3.1 耐熱性の向上
3.2 放熱性の向上
4. パワーデバイス用封止材料の開発
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス用新規複合機能材料;シート材料
Sheet Materials;New Composite Functional Materials for Power Devices
前川嘉彦 (ナガセケムテックス(株))
宮本豊 (ナガセケムテックス(株))
パワーデバイス用材料に対する要求特性は自動車のエレクトロニクス化やSiC, GaNを用いた次世代パワー半導体の技術革新により変化している。我々は顧客の要求する材料物性を有する高熱伝導性絶縁シート,耐熱絶縁シート, シート状封止材を開発し, デバイス構造や製造プロセスにも適合した材料とするべく開発を行っている。
【目次】
1. はじめに
2. パワーデバイス開発における材料開発動向と課題
3. 高機能シート状エポキシ樹脂の応用
4. 高熱伝導性絶縁接着シート
5. 高耐熱絶縁シート
6. 新規封止方法
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
フィラーによる封止材の高熱伝導化,低熱膨張化技術
High Thermal Conductivity and Low Thermal Expansion Technology by Filler in Encapsulant
西泰久 (電気化学工業(株))
パワーデバイス用封止材を高熱伝導化, 低熱膨張化するためには, 適切なフィラーを選定し, 樹脂中に高充填することが重要である。本稿では, 高熱伝導性フィラーとして最も一般的な球状アルミナフィラーを例にフィラーの選定方法, 樹脂への高充填技術, 最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 封止材用フィラーの種類
3. フィラー充填材料の熱伝導率
4. フィラー高充填技術
4.1 粒度分布の適正化
4.2 超微粉の適正化
4.3 粒子形状の適正化
5. シリカ(SiO2)フィラー
6. アルミナ(Al2 O3)フィラー
7. 窒化ホウ素(BN)フィラー
8. 窒化ケイ素(Si3 N4)フィラー
9. 窒化アルミニウム(AlN)フィラー
10. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス用エポキシ樹脂の開発
Development Trend of Epoxy Resin for Power Devices
中西政隆 (日本化薬(株))
パワーデバイスの高温駆動化が進んでいくのに伴い, そのパッケージング材料に使用される樹脂には高度な耐熱性や熱分解特性が要求され, 従来の封止材を超えた特性が求められてきている。本稿においてはその封止材料としてエポキシ樹脂に着目し, その今後の要求特性と開発状況について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 耐熱性
3. 耐熱分解特性
3.1 新規ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂
4. Cuワイヤ対応
5. 放熱対応
6. 最後に
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス放熱部材への応用を狙った高熱伝導性複合樹脂の開発
Development of Composite Resins with High Thermal Conductivity toward Application to Heat Release Materials of Power Devices
小迫雅裕 (九州工業大学)
高熱伝導性かつ電気絶縁性を両立する材料に対するニーズは高いが, 相反する両特性の双方向上は容易ではない。本稿では, パワーデバイス放熱部材への応用を見据えた高熱伝導性複合樹脂の開発事例, 新しい絶縁材料技術としてナノコンポジット, フィラー電界配向, エポキシ代替材料の適用可能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高熱伝導性複合樹脂の開発
3. 新しい絶縁材料技術の採用
3.1 ナノコンポジット絶縁材料
3.2 フィラー電界配向
3.3 エポキシ代替材料
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高熱伝導フィラーの充填,配向制御とパワーモジュールへの適用
Formation of High Heat Conduction by Orientation Control of Boron Nitride (BN), and Application to a Power Module
三村研史 (三菱電機(株))
エポキシ樹脂に高熱伝導性フィラーとして窒化ホウ素(BN)を配合し, そのBN粒子の配向を制御することによって低充填量で熱伝導率を大きく向上することができた。この高熱伝導複合材料をパワーモジュールの放熱材料に適用するとモジュールの熱抵抗が低減し, 製品の小型軽量化を実現できた。
【目次】
1. はじめに
2. 有機/無機複合材料の放熱性の付与
3. BNフィラーの配向制御による高熱伝導化
4. マトリクス樹脂の高熱伝導化
5. 高熱伝導絶縁シート適用によるパワーモジュールの進化
6. 今後のパワーモジュール開発における高熱伝導有機材料の展望
-------------------------------------------------------------------------
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
植物工場における福祉工学 ; 遺伝子組換え植物栽培動向
-------------------------------------------------------------------------
高齢者・障がい者とユニバーサルデザイン型植物工場
奥田邦晴 (大阪府立大学)
岡原聡 (大阪府立大学)
片岡正教 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. ユニバーサルデザイン型植物工場の提案
3. 植物工場のユニバーサルデザイン化に向けた研究
4. 重度障がい者の就労を目標に
5. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
閉鎖型植物工場における遺伝子組換え植物栽培の現状と今後
小泉望 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. 世界の遺伝子組換え植物の栽培状況
3. 遺伝子組換え植物の規制
4. 遺伝子組換え植物による有用物質生産
5. 遺伝子組換え植物の閉鎖型植物工場での栽培
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
半導体用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Semiconductor
【目次】
1. はじめに
2. 世界の半導体市場
3. 世界の半導体製品別市場動向
4. 世界の半導体メーカー動向
5. 世界の半導体需要
6. 世界のファウンドリー企業動向
7. 日本の半導体メーカー動向
8. 半導体周辺材料の市場
【特集】次世代パワーデバイス用高分子材料における熱対策技術
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特集にあたって
Introduction
越部茂 ((有)アイパック)
-------------------------------------------------------------------------
車載パワーデバイス放熱実装と樹脂封止技術
Electronics Packaging and Resin Molding Technologies of Automotive Electron
神谷有弘((株)デンソー)
車載電子製品の搭載数の増加に伴い, 小型軽量化が求められている。製品搭載環境も苛酷になり, 製品の放熱技術が重要である。特に自己発熱の大きいパワーデバイスでは, 信頼性を高めつつ放熱性を確保することが必須である。そのために, 放熱と実装技術の協調設計が重要であり, 電子製品の樹脂封止技術について紹介する。
【目次】
1. 環境対応とカーエレクトロニクス
2. 車載電子製品への要求と実装技術
3. パワーデバイスの放熱・実装技術
3.1 インバータ用パワーデバイスの放熱実装技術
3.2 一般的なアクチュエータ駆動用パワーデバイスの放熱・実装技術
4. 小型高放熱実装を実現する材料の役割
5. 電子製品の樹脂封止技術
6. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス用封止材料の最新技術動向
Latest Technology Trend of the Packaging Materials for Power Devices
越部茂 ((有)アイパック)
最近, 地球環境保護のためエネルギー消費量の削減および再生可能エネルギーの活用が求められている。このため, 主要エネルギーである電力の制御用パワーデバイスが注目されている。本稿では, 民生用パワーデバイスおよび高耐熱高放熱性封止材料の開発動向, 現状の問題および今後の対策などについて述べる。
【目次】
1. パワーデバイス
1.1 機能
1.2 分類
1.3 用途
1.4 開発動向
2. パワーデバイスの封止技術
2.1 パワーデバイスの封止方法
2.2 パワーデバイス用封止材料
3. パワーデバイス用封止材料の課題
3.1 耐熱性の向上
3.2 放熱性の向上
4. パワーデバイス用封止材料の開発
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス用新規複合機能材料;シート材料
Sheet Materials;New Composite Functional Materials for Power Devices
前川嘉彦 (ナガセケムテックス(株))
宮本豊 (ナガセケムテックス(株))
パワーデバイス用材料に対する要求特性は自動車のエレクトロニクス化やSiC, GaNを用いた次世代パワー半導体の技術革新により変化している。我々は顧客の要求する材料物性を有する高熱伝導性絶縁シート,耐熱絶縁シート, シート状封止材を開発し, デバイス構造や製造プロセスにも適合した材料とするべく開発を行っている。
【目次】
1. はじめに
2. パワーデバイス開発における材料開発動向と課題
3. 高機能シート状エポキシ樹脂の応用
4. 高熱伝導性絶縁接着シート
5. 高耐熱絶縁シート
6. 新規封止方法
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
フィラーによる封止材の高熱伝導化,低熱膨張化技術
High Thermal Conductivity and Low Thermal Expansion Technology by Filler in Encapsulant
西泰久 (電気化学工業(株))
パワーデバイス用封止材を高熱伝導化, 低熱膨張化するためには, 適切なフィラーを選定し, 樹脂中に高充填することが重要である。本稿では, 高熱伝導性フィラーとして最も一般的な球状アルミナフィラーを例にフィラーの選定方法, 樹脂への高充填技術, 最近の研究動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 封止材用フィラーの種類
3. フィラー充填材料の熱伝導率
4. フィラー高充填技術
4.1 粒度分布の適正化
4.2 超微粉の適正化
4.3 粒子形状の適正化
5. シリカ(SiO2)フィラー
6. アルミナ(Al2 O3)フィラー
7. 窒化ホウ素(BN)フィラー
8. 窒化ケイ素(Si3 N4)フィラー
9. 窒化アルミニウム(AlN)フィラー
10. おわりに
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パワーデバイス用エポキシ樹脂の開発
Development Trend of Epoxy Resin for Power Devices
中西政隆 (日本化薬(株))
パワーデバイスの高温駆動化が進んでいくのに伴い, そのパッケージング材料に使用される樹脂には高度な耐熱性や熱分解特性が要求され, 従来の封止材を超えた特性が求められてきている。本稿においてはその封止材料としてエポキシ樹脂に着目し, その今後の要求特性と開発状況について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 耐熱性
3. 耐熱分解特性
3.1 新規ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂
4. Cuワイヤ対応
5. 放熱対応
6. 最後に
-------------------------------------------------------------------------
パワーデバイス放熱部材への応用を狙った高熱伝導性複合樹脂の開発
Development of Composite Resins with High Thermal Conductivity toward Application to Heat Release Materials of Power Devices
小迫雅裕 (九州工業大学)
高熱伝導性かつ電気絶縁性を両立する材料に対するニーズは高いが, 相反する両特性の双方向上は容易ではない。本稿では, パワーデバイス放熱部材への応用を見据えた高熱伝導性複合樹脂の開発事例, 新しい絶縁材料技術としてナノコンポジット, フィラー電界配向, エポキシ代替材料の適用可能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高熱伝導性複合樹脂の開発
3. 新しい絶縁材料技術の採用
3.1 ナノコンポジット絶縁材料
3.2 フィラー電界配向
3.3 エポキシ代替材料
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
高熱伝導フィラーの充填,配向制御とパワーモジュールへの適用
Formation of High Heat Conduction by Orientation Control of Boron Nitride (BN), and Application to a Power Module
三村研史 (三菱電機(株))
エポキシ樹脂に高熱伝導性フィラーとして窒化ホウ素(BN)を配合し, そのBN粒子の配向を制御することによって低充填量で熱伝導率を大きく向上することができた。この高熱伝導複合材料をパワーモジュールの放熱材料に適用するとモジュールの熱抵抗が低減し, 製品の小型軽量化を実現できた。
【目次】
1. はじめに
2. 有機/無機複合材料の放熱性の付与
3. BNフィラーの配向制御による高熱伝導化
4. マトリクス樹脂の高熱伝導化
5. 高熱伝導絶縁シート適用によるパワーモジュールの進化
6. 今後のパワーモジュール開発における高熱伝導有機材料の展望
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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
植物工場における福祉工学 ; 遺伝子組換え植物栽培動向
-------------------------------------------------------------------------
高齢者・障がい者とユニバーサルデザイン型植物工場
奥田邦晴 (大阪府立大学)
岡原聡 (大阪府立大学)
片岡正教 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. ユニバーサルデザイン型植物工場の提案
3. 植物工場のユニバーサルデザイン化に向けた研究
4. 重度障がい者の就労を目標に
5. まとめ
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閉鎖型植物工場における遺伝子組換え植物栽培の現状と今後
小泉望 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. 世界の遺伝子組換え植物の栽培状況
3. 遺伝子組換え植物の規制
4. 遺伝子組換え植物による有用物質生産
5. 遺伝子組換え植物の閉鎖型植物工場での栽培
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
半導体用ケミカルスの市場動向
Market Trend of Chemicals for Semiconductor
【目次】
1. はじめに
2. 世界の半導体市場
3. 世界の半導体製品別市場動向
4. 世界の半導体メーカー動向
5. 世界の半導体需要
6. 世界のファウンドリー企業動向
7. 日本の半導体メーカー動向
8. 半導体周辺材料の市場
【特集】マルチマテリアル車体に向けた異種材接合技術
Joining Technology of Different Materials for Multi‒Material Car Body Production
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
山根健 (山根健オフィス)
自動車には常に様々な規制が適用され, 対応した設計開発が行われてきている。特に1970年代以降は有害排出物の削減と衝突安全が重要課題であり, 様々な技術開発の結果, 飛躍的な進歩がみられた。1990年代以降は, 資源枯渇問題や地球温暖化問題などによりグローバルな視点での規制が論議され, 今日最も重要な自動車に関わる規制が走行時の二酸化炭素(CO2)排出量の削減となっている。
自動車からのCO2排出量の削減のために, これまではパワートレインの改良を中心に開発され, ハイブリッド車や電気自動車が登場してきている。
【目次】
・車両の軽量化技術
・材料研究
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マルチマテリアル車体と異種材接合技術の動向
Trend of Multi‒Material Car Body Production and Joining Technology of Different Materials
山根健 (山根健オフィス)
自動車車体軽量化のためには, 新材料を含む様々な材料を「適材適所」に採用して車体を組み立てるマルチマテリアル車体技術の開発が求められている。異なる材料を用いての車体製造においては, その接合技術が強度, 耐久性, 衝撃吸収性能などの鍵となり, さまざまな接合技術が開発されている。
【目次】
1. 自動車に求められている変革
1.1 走行時CO2削減, 具体的な対応技術
1.2 軽量化の重要性
1.3 ライフサイクルでのCO2削減
1.4 次世代自動車の特徴
2. 自動車用材料の現状と課題
2.1 鉄鋼材料
2.2 アルミニウム
2.3 マグネシウム
2.4 樹脂
2.5 炭素繊維強化樹脂(CFRP)
3. マルチマテリアル車体研究動向
4. 新材料導入自動車の例
4.1 ハイテン材とその特徴
4.2 アルミ―鉄ハイブリッド車体(BMW5 シリーズ, 2003)
4.3 アルミ― CFRP 車体電気自動車(BMW i3, 2013)
5. 自動車車体接合技術
5.1 車体接合技術
5.2 異種材料車体接合技術
6. 今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
電子ビーム溶接による銅とアルミニウムなどの異種金属接合
Electron Beam Welding of Different Kind Metal like Copper and Aluminum
花井正博 (多田電機)
高エネルギー密度ビームである電子ビームによる溶接は, 高品質・低歪溶接を必要とする製品や銅, アルミ, チタンなどの難溶接材料や異種金属といった従来の溶接法では困難な溶接対象に適用されている。その電子ビーム溶接の原理, 特長および適用事例などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 電子ビーム溶接法について
2.1 原 理
2.2 特 長
2.3 他工法との比較
2.4 適用用途
3. 異種金属材料の溶接事例
3.1 銅―銅合金の接合事例
3.2 銅―アルミの接合事例
3.3 銅―ステンレスの接合事例
3.4 アルミ合金の溶接事例
4. 電子ビーム加工機について
5. 現状の課題と今後の展望について
-------------------------------------------------------------------------
アルミニウム合金の樹脂密着性向上のための電解処理技術
Highly Resin Adhesive Electrochemical Surface Treatment for Aluminium Alloys
兒島洋一 (UACJ)
塗装, あるいは樹脂との接着に際しては, 下地処理により密着性を高めることができるため, 化成処理や陽極酸化処理などが行われる。近年, 密着性をより高め, より環境に優しい処理プロセスを求める声が高まっている。こうした技術的・社会的要請に応えるべくアルカリ交流電解処理が開発された。本稿ではその特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 処理工程
3. 皮膜性状
4. 皮膜特性
4.1 高密着性
4.2 低環境負荷
4.3 高信頼性
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
摩擦攪拌による接合技術
A Joining Technique by Friction Stir
平野聡 (日立製作所)
摩擦攪拌接合(FSW)は接合材料を固相状態で線接合できる特殊な技術である。円柱状部材を回転させた状態で接合材料に押し込み, 接合線に沿ってツールを移動させることで接合する。固相接合のため, 接合後の変形が小さいなどの長所がある。一方, 大きな力でツールを材料に押し込むため, 材料の拘束, 支持に対策が必要である。溶融溶接が難しいアルミニウム合金や銅合金で実用化が進んでおり, ツール材料開発と並行して鉄鋼材料やチタン合金の研究も進んでいる。
【目次】
1. はじめに
2. FSWの特徴
3. FSWの金属組織の特徴
4. FSW中の負荷と材料の拘束
5. FSWツール
6. 特殊なFSW技術
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
樹脂表面へのレーザー処理による異種樹脂材料接合技術
Adhesion Technology for Dissimilar Resin Materials with the Laser Treatment on the Resin Surface
望月章弘 (ポリプラスチックス)
従来は困難であった二重成形による異なる樹脂材料の接合やLCP樹脂の接合が可能な新たな接合手法(AKI‒Lock(R) : Avance Knitting Integrated Lock)を紹介する。
レーザー処理によって1次成形品に添加されているガラス繊維を残したまま樹脂分を融除し, ガラス繊維を物理的なアンカーとして接合させるため, 1次側に繊維強化材料を用いること以外, 2次材の選定には制約はなく, 繊維補強された高強度な接合が可能な技術である。
【目次】
1. はじめに
2. AKI‒Lock(R)の概要
3. AKI‒Lock(R)の諸特性
3.1 接合強度
3.2 従来の接合技術とAKI‒Lock(R)の接合強度比較
4. 応用技術検討
4.1 超音波溶着の下処理としてのAKI‒Lock(R)
4.2 接着剤の下処理としてのAKI‒Lock(R)
5. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
熱可塑性エラストマーからなるインサート材を用いた異種材料のレーザ接合
Laser Joining of Different Materials Using Insert Materials Consisting of Thermoplastic Elastomer
水戸岡豊 (岡山県工業技術センター)
筆者らは, 異種材料接合法として, 熱可塑性エラストマーからなるインサート材を用いたレーザ接合を開発した。接合材間にインサート材を介在させることで, その間の物性差が緩和され, 種々の異種材料接合が可能となる。現在, 本プロセスは, 電子機器に採用されており, 様々な分野で実用化に向けた取り組みが展開されている。
【目次】
1. はじめに
2. インサート材を用いたレーザ接合
2.1 開発プロセスの特徴
2.2 プラスチックとの接合
2.3 金属との接合
2.4 他の異種材料接合プロセスとの違い
3. 現在の取り組み
3.1 スマートフォンへの採用
3.2 様々な分野への拡がり
4. 今後の展開
4.1 熱可塑性CFRP の接合
4.2 新たな接合の可能性
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
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
植物工場野菜の安全・安心・栄養評価と魅力
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
要素解析による栽培環境最適化と機能性成分増加技術の開発
和田光生 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. アシュワガンダとボタンボウフウ
3. 栽培技術開発
4. 機能性成分増加技術の開発
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
栄養分析プロファイル―植物工場レタスの評価―
明神千穂 (近畿大学)
【目次】
1. はじめに
2. 野菜の栄養価と機能性成分の評価手法
3. 野菜の官能評価
4. 植物工場産レタスの評価
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
消費者の植物工場野菜の見え方
西野慎一 (ベジフルプロデュース)
【目次】
1. はじめに
2. 流通の現場から
3. 植物工場産の野菜の食べ比べ
4. 結果
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
粘着剤工業の市場動向
Market Trend of Adhesive Industry
【目次】
1. はじめに
2. 需給概要
3. 品目別概要
4. 需要動向
5. 輸出入の概要
6. 業界動向
7. 環境問題への対応
-------------------------------------------------------------------------
異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―最終回―
化学反応に魅せられて
河瀬雅美 (松山大学)
【目次】
・はじめに
・化学反応とは
・メソイオンとの出合い
・おわりに
Joining Technology of Different Materials for Multi‒Material Car Body Production
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
山根健 (山根健オフィス)
自動車には常に様々な規制が適用され, 対応した設計開発が行われてきている。特に1970年代以降は有害排出物の削減と衝突安全が重要課題であり, 様々な技術開発の結果, 飛躍的な進歩がみられた。1990年代以降は, 資源枯渇問題や地球温暖化問題などによりグローバルな視点での規制が論議され, 今日最も重要な自動車に関わる規制が走行時の二酸化炭素(CO2)排出量の削減となっている。
自動車からのCO2排出量の削減のために, これまではパワートレインの改良を中心に開発され, ハイブリッド車や電気自動車が登場してきている。
【目次】
・車両の軽量化技術
・材料研究
-------------------------------------------------------------------------
マルチマテリアル車体と異種材接合技術の動向
Trend of Multi‒Material Car Body Production and Joining Technology of Different Materials
山根健 (山根健オフィス)
自動車車体軽量化のためには, 新材料を含む様々な材料を「適材適所」に採用して車体を組み立てるマルチマテリアル車体技術の開発が求められている。異なる材料を用いての車体製造においては, その接合技術が強度, 耐久性, 衝撃吸収性能などの鍵となり, さまざまな接合技術が開発されている。
【目次】
1. 自動車に求められている変革
1.1 走行時CO2削減, 具体的な対応技術
1.2 軽量化の重要性
1.3 ライフサイクルでのCO2削減
1.4 次世代自動車の特徴
2. 自動車用材料の現状と課題
2.1 鉄鋼材料
2.2 アルミニウム
2.3 マグネシウム
2.4 樹脂
2.5 炭素繊維強化樹脂(CFRP)
3. マルチマテリアル車体研究動向
4. 新材料導入自動車の例
4.1 ハイテン材とその特徴
4.2 アルミ―鉄ハイブリッド車体(BMW5 シリーズ, 2003)
4.3 アルミ― CFRP 車体電気自動車(BMW i3, 2013)
5. 自動車車体接合技術
5.1 車体接合技術
5.2 異種材料車体接合技術
6. 今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
電子ビーム溶接による銅とアルミニウムなどの異種金属接合
Electron Beam Welding of Different Kind Metal like Copper and Aluminum
花井正博 (多田電機)
高エネルギー密度ビームである電子ビームによる溶接は, 高品質・低歪溶接を必要とする製品や銅, アルミ, チタンなどの難溶接材料や異種金属といった従来の溶接法では困難な溶接対象に適用されている。その電子ビーム溶接の原理, 特長および適用事例などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 電子ビーム溶接法について
2.1 原 理
2.2 特 長
2.3 他工法との比較
2.4 適用用途
3. 異種金属材料の溶接事例
3.1 銅―銅合金の接合事例
3.2 銅―アルミの接合事例
3.3 銅―ステンレスの接合事例
3.4 アルミ合金の溶接事例
4. 電子ビーム加工機について
5. 現状の課題と今後の展望について
-------------------------------------------------------------------------
アルミニウム合金の樹脂密着性向上のための電解処理技術
Highly Resin Adhesive Electrochemical Surface Treatment for Aluminium Alloys
兒島洋一 (UACJ)
塗装, あるいは樹脂との接着に際しては, 下地処理により密着性を高めることができるため, 化成処理や陽極酸化処理などが行われる。近年, 密着性をより高め, より環境に優しい処理プロセスを求める声が高まっている。こうした技術的・社会的要請に応えるべくアルカリ交流電解処理が開発された。本稿ではその特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 処理工程
3. 皮膜性状
4. 皮膜特性
4.1 高密着性
4.2 低環境負荷
4.3 高信頼性
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
摩擦攪拌による接合技術
A Joining Technique by Friction Stir
平野聡 (日立製作所)
摩擦攪拌接合(FSW)は接合材料を固相状態で線接合できる特殊な技術である。円柱状部材を回転させた状態で接合材料に押し込み, 接合線に沿ってツールを移動させることで接合する。固相接合のため, 接合後の変形が小さいなどの長所がある。一方, 大きな力でツールを材料に押し込むため, 材料の拘束, 支持に対策が必要である。溶融溶接が難しいアルミニウム合金や銅合金で実用化が進んでおり, ツール材料開発と並行して鉄鋼材料やチタン合金の研究も進んでいる。
【目次】
1. はじめに
2. FSWの特徴
3. FSWの金属組織の特徴
4. FSW中の負荷と材料の拘束
5. FSWツール
6. 特殊なFSW技術
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
樹脂表面へのレーザー処理による異種樹脂材料接合技術
Adhesion Technology for Dissimilar Resin Materials with the Laser Treatment on the Resin Surface
望月章弘 (ポリプラスチックス)
従来は困難であった二重成形による異なる樹脂材料の接合やLCP樹脂の接合が可能な新たな接合手法(AKI‒Lock(R) : Avance Knitting Integrated Lock)を紹介する。
レーザー処理によって1次成形品に添加されているガラス繊維を残したまま樹脂分を融除し, ガラス繊維を物理的なアンカーとして接合させるため, 1次側に繊維強化材料を用いること以外, 2次材の選定には制約はなく, 繊維補強された高強度な接合が可能な技術である。
【目次】
1. はじめに
2. AKI‒Lock(R)の概要
3. AKI‒Lock(R)の諸特性
3.1 接合強度
3.2 従来の接合技術とAKI‒Lock(R)の接合強度比較
4. 応用技術検討
4.1 超音波溶着の下処理としてのAKI‒Lock(R)
4.2 接着剤の下処理としてのAKI‒Lock(R)
5. まとめ
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熱可塑性エラストマーからなるインサート材を用いた異種材料のレーザ接合
Laser Joining of Different Materials Using Insert Materials Consisting of Thermoplastic Elastomer
水戸岡豊 (岡山県工業技術センター)
筆者らは, 異種材料接合法として, 熱可塑性エラストマーからなるインサート材を用いたレーザ接合を開発した。接合材間にインサート材を介在させることで, その間の物性差が緩和され, 種々の異種材料接合が可能となる。現在, 本プロセスは, 電子機器に採用されており, 様々な分野で実用化に向けた取り組みが展開されている。
【目次】
1. はじめに
2. インサート材を用いたレーザ接合
2.1 開発プロセスの特徴
2.2 プラスチックとの接合
2.3 金属との接合
2.4 他の異種材料接合プロセスとの違い
3. 現在の取り組み
3.1 スマートフォンへの採用
3.2 様々な分野への拡がり
4. 今後の展開
4.1 熱可塑性CFRP の接合
4.2 新たな接合の可能性
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
植物工場野菜の安全・安心・栄養評価と魅力
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
要素解析による栽培環境最適化と機能性成分増加技術の開発
和田光生 (大阪府立大学)
【目次】
1. はじめに
2. アシュワガンダとボタンボウフウ
3. 栽培技術開発
4. 機能性成分増加技術の開発
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
栄養分析プロファイル―植物工場レタスの評価―
明神千穂 (近畿大学)
【目次】
1. はじめに
2. 野菜の栄養価と機能性成分の評価手法
3. 野菜の官能評価
4. 植物工場産レタスの評価
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
消費者の植物工場野菜の見え方
西野慎一 (ベジフルプロデュース)
【目次】
1. はじめに
2. 流通の現場から
3. 植物工場産の野菜の食べ比べ
4. 結果
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
粘着剤工業の市場動向
Market Trend of Adhesive Industry
【目次】
1. はじめに
2. 需給概要
3. 品目別概要
4. 需要動向
5. 輸出入の概要
6. 業界動向
7. 環境問題への対応
-------------------------------------------------------------------------
異分野探訪コラム セレンディピティの種 ―最終回―
化学反応に魅せられて
河瀬雅美 (松山大学)
【目次】
・はじめに
・化学反応とは
・メソイオンとの出合い
・おわりに
4,400円
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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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
野崎智洋(東京工業大学)
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
Recent Advances in Atmospheric Pressure Low Temperature Plasma Technology
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
野崎智洋(東京工業大学)
-------------------------------------------------------------------------
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)
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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―
To Consider Additive Manufacturing by Three‒Dimensional Printing
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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―
【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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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-
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
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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
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
【特集】資源の有効利用を目指す材料技術
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
Material Report -R&D-
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
【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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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。
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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。
【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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
-------------------------------------------------------------------------
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
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