- 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213件中
121 〜 135 件を表示
【特集】生体材料セラミックスの最新動向
Recent Trend of Research for High Performance Biomaterials
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特集にあたって
Preface
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中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
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アパタイトのカチオン置換と特性
Characterization and Evaluation of Hydroxyapatite doped with Metal Cation
-------------------------------------------------------------------------
中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
ZnあるいはMgで置換された水酸アパタイトを対象に,さまざまなプロセスを用いてカチオン置換型水酸アパタイト単一相を合成し,それらの構造と特性評価を行った。これら置換アパタイトは高性能骨充填材料,インプラント材料の高性能化,金属インプラントへのコーティングによる表面処理などへの応用展開が期待される。
【目次】
1.はじめに
2.カチオン置換水酸アパタイト
2.1 Zn置換水酸アパタイトの合成と評価
2.2 Mg置換水酸アパタイトの合成と評価
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
外部シグナルに応答して内包物を放出する有機―無機ハイブリッドカプセル
Organic-inorganic Hybrid Capsules with Stimuli-responsive Release Functions
-------------------------------------------------------------------------
片桐清文(広島大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
河野健司(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授)
青島貞人(大阪大学 大学院 理学研究科 高分子科学専攻 教授)
薬剤をターゲットとなる患部に送達するドラッグデリバリーシステム(DDS)への注目が近年高まっている。DDSに用いるカプセル材料には,体内中の薬剤分布を量的,空間的,時間的に制御する特性が求められる。本稿では,有機物質と無機物質の機能を融合することで,外部シグナルに応答しオンデマンドで内包物を放出する機能を付与したスマートカプセルを開発した研究例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コロイド粒子をテンプレートとした交互積層法による中空カプセルの作製
3.TiO2を用いた紫外線応答性マイクロカプセル
4.磁性ナノ粒子を用いた磁場応答性マイクロカプセル
5.磁性ナノ粒子と温度感受性高分子を組み込んだハイブリッドリポソーム
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
硬組織再生用材料
Bioceramics for Tissue Regeneration
-------------------------------------------------------------------------
松本卓也(岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 生体材料学分野 教授)
硬組織再生をリン酸カルシウム系材料で達成するためには,材料そのものの分解性制御に加え,液性因子,細胞,組織との親和性を高める必要がある。本稿では,これら目的を目指したさまざまな材料修飾,作製方法について最近のトレンドとともに解説する。
【目次】
1.はじめに
2.硬組織再生のターゲット疾患と骨組織再生医療の現況
3.硬組織再生用無機材料
4.細胞,増殖因子キャリアとして必要な材料性質と形態
5.有機無機複合材料
5.1 物理的複合化方法
5.2 化学的複合化方法
5.3 表面加工方法
5.4 擬似的石灰化方法
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
人工関節材料
Materials for Artifi cial Joints
-------------------------------------------------------------------------
村上隆幸(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係)
池田潤二(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 係長)
宮路史明(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 部長)
※ 2012年4月1日 日本メディカルマテリアル(株)より社名変更致しました。
人工関節におけるセラミックス材料は,耐摺動部材または骨との固定性向上のための表面処理材の一つとして長年使用され続けてきた。今後,高齢化が進むに伴い人工関節のさらなる長寿命化が求められ,セラミックス材料が担う役割も増していくと予想される。そこで,本稿では,人工関節に使用されるセラミックス材料の役割と現状について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.摺動部用セラミックス
3.骨との固定
4.まとめ,今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
セラミック系人工骨の開発
Development of Ceramic Bone Graft Substitutes
-------------------------------------------------------------------------
井上晃(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 チーフマネージャー)
溝渕秀敏(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 プロダクトエンジニア)
小川哲朗(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 代表取締役社長)
水酸アパタイトセラミックス人工骨が開発されてからおよそ40年が過ぎ,さまざまな組成,構造,特性を有する人工骨が本格的に市場導入されている。本稿では,骨と直接結合する水酸アパタイト(Hydroxyapatite ; HAP)や生体内で吸収され骨と置換するリン酸三カルシウム(β-tricalcium phosphate ;β-TCP)および有機無機複合型人工骨であるβ-TCP-コラーゲン複合材について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.非吸収性骨補填材
3.吸収性骨補填材
4.有機/無機複合型人工骨について
5.人工骨の今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
ナノマテリアルによる再生医療 ―脳機能再建をめざして―
Regenerative Therapy for Brain Diseases with Neuronal Cell Transplantation and Intelligent Scaff old
-------------------------------------------------------------------------
小野寺宏(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出 研究代表者)
iPS細胞を用いた再生医療に期待が集まるが従来の脳移植法では十分な治療効果は得られない。神経線維伸長阻害因子のために移植神経細胞とホスト脳との間で有効な神経回路を構築できないためである。神経回路を再構築するための足場素材開発を目指す我々の研究について概説する(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出)。
【目次】
1.はじめに:従来の脳移植方法(=神経細胞の脳注射)の限界
2.神経細胞移植用足場の条件
3.神経細胞用足場のインテリジェント化
3.1 細胞接着機能
3.2 汎用性
3.3 薬物溶出
3.4 臓器内での正確な足場敷設
3.5 除去可能な足場
4.金属足場
5.高分子足場
6.センサとしての足場:超小型電極の開発
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
紫外線照射で液体に変化する再利用可能な感光性有機材料
Reusable Light.sensitive Organic Materials that Liquefy upon Irradiation of Light
-------------------------------------------------------------------------
則包恭央((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 主任研究員)
物質の固体―液体―気体の状態変化は,通常は熱の移動(温度の変化)によって生じる現象である。筆者らは最近,アゾベンゼンの光異性化反応と呼ばれる可逆的(繰り返し可能)な光反応を活用することにより,光によって溶け,さらに加熱によって元の固体に戻る有機材料の開発に成功した。本稿では,この新奇な材料を紹介し,今後の展望について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.可逆的な光反応
3.アゾベンゼンの光異性化
4.光で溶ける有機材料
4.1 分子設計
4.2 合成方法および基礎物性
4.3 溶液中での光応答性挙動
4.4 光で溶ける現象
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (2)
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生体組織の光散乱
Scattering Properties of Biological Tissues
-------------------------------------------------------------------------
粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
本多典広(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
光学特性の1つである散乱特性について述べる。生体組織のマクロやミクロな構造により生じる光の散乱について述べ,生体組織内での光の散乱について理解する。また,生体組織の散乱のしやすさを表す散乱係数という概念と,光の散乱強度の角度依存性について述べる。
【目次】
1.生体内における光の散乱物質
2.散乱係数の定義
3.異方性因子の定義
4.換算散乱係数の定義
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
液晶パネル
Market Trend of Liquid Crystal Panel
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.HTPS パネル
1.1 概要
1.2 市場動向
1.3 企業動向
1.4 開発動向
2.LCOS パネル
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 開発動向
(1) 小型高精細化
(2) 単板化
Recent Trend of Research for High Performance Biomaterials
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特集にあたって
Preface
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中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
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アパタイトのカチオン置換と特性
Characterization and Evaluation of Hydroxyapatite doped with Metal Cation
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中平敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授;東北大学 金属材料研究所附属研究施設関西センター)
ZnあるいはMgで置換された水酸アパタイトを対象に,さまざまなプロセスを用いてカチオン置換型水酸アパタイト単一相を合成し,それらの構造と特性評価を行った。これら置換アパタイトは高性能骨充填材料,インプラント材料の高性能化,金属インプラントへのコーティングによる表面処理などへの応用展開が期待される。
【目次】
1.はじめに
2.カチオン置換水酸アパタイト
2.1 Zn置換水酸アパタイトの合成と評価
2.2 Mg置換水酸アパタイトの合成と評価
3.おわりに
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外部シグナルに応答して内包物を放出する有機―無機ハイブリッドカプセル
Organic-inorganic Hybrid Capsules with Stimuli-responsive Release Functions
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片桐清文(広島大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
河野健司(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授)
青島貞人(大阪大学 大学院 理学研究科 高分子科学専攻 教授)
薬剤をターゲットとなる患部に送達するドラッグデリバリーシステム(DDS)への注目が近年高まっている。DDSに用いるカプセル材料には,体内中の薬剤分布を量的,空間的,時間的に制御する特性が求められる。本稿では,有機物質と無機物質の機能を融合することで,外部シグナルに応答しオンデマンドで内包物を放出する機能を付与したスマートカプセルを開発した研究例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.コロイド粒子をテンプレートとした交互積層法による中空カプセルの作製
3.TiO2を用いた紫外線応答性マイクロカプセル
4.磁性ナノ粒子を用いた磁場応答性マイクロカプセル
5.磁性ナノ粒子と温度感受性高分子を組み込んだハイブリッドリポソーム
6.おわりに
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硬組織再生用材料
Bioceramics for Tissue Regeneration
-------------------------------------------------------------------------
松本卓也(岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 生体材料学分野 教授)
硬組織再生をリン酸カルシウム系材料で達成するためには,材料そのものの分解性制御に加え,液性因子,細胞,組織との親和性を高める必要がある。本稿では,これら目的を目指したさまざまな材料修飾,作製方法について最近のトレンドとともに解説する。
【目次】
1.はじめに
2.硬組織再生のターゲット疾患と骨組織再生医療の現況
3.硬組織再生用無機材料
4.細胞,増殖因子キャリアとして必要な材料性質と形態
5.有機無機複合材料
5.1 物理的複合化方法
5.2 化学的複合化方法
5.3 表面加工方法
5.4 擬似的石灰化方法
6.おわりに
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人工関節材料
Materials for Artifi cial Joints
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村上隆幸(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係)
池田潤二(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 係長)
宮路史明(京セラメディカル(株) 研究開発統括部 研究部 生体材料研究課 材料1係 部長)
※ 2012年4月1日 日本メディカルマテリアル(株)より社名変更致しました。
人工関節におけるセラミックス材料は,耐摺動部材または骨との固定性向上のための表面処理材の一つとして長年使用され続けてきた。今後,高齢化が進むに伴い人工関節のさらなる長寿命化が求められ,セラミックス材料が担う役割も増していくと予想される。そこで,本稿では,人工関節に使用されるセラミックス材料の役割と現状について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.摺動部用セラミックス
3.骨との固定
4.まとめ,今後の展望
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セラミック系人工骨の開発
Development of Ceramic Bone Graft Substitutes
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井上晃(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 チーフマネージャー)
溝渕秀敏(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 開発部 プロダクトエンジニア)
小川哲朗(オリンパステルモバイオマテリアル(株) 代表取締役社長)
水酸アパタイトセラミックス人工骨が開発されてからおよそ40年が過ぎ,さまざまな組成,構造,特性を有する人工骨が本格的に市場導入されている。本稿では,骨と直接結合する水酸アパタイト(Hydroxyapatite ; HAP)や生体内で吸収され骨と置換するリン酸三カルシウム(β-tricalcium phosphate ;β-TCP)および有機無機複合型人工骨であるβ-TCP-コラーゲン複合材について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.非吸収性骨補填材
3.吸収性骨補填材
4.有機/無機複合型人工骨について
5.人工骨の今後の展望
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ナノマテリアルによる再生医療 ―脳機能再建をめざして―
Regenerative Therapy for Brain Diseases with Neuronal Cell Transplantation and Intelligent Scaff old
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小野寺宏(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出 研究代表者)
iPS細胞を用いた再生医療に期待が集まるが従来の脳移植法では十分な治療効果は得られない。神経線維伸長阻害因子のために移植神経細胞とホスト脳との間で有効な神経回路を構築できないためである。神経回路を再構築するための足場素材開発を目指す我々の研究について概説する(CREST 精神神経疾患の分子病態理解に基づく診断治療へ向けた新技術の創出)。
【目次】
1.はじめに:従来の脳移植方法(=神経細胞の脳注射)の限界
2.神経細胞移植用足場の条件
3.神経細胞用足場のインテリジェント化
3.1 細胞接着機能
3.2 汎用性
3.3 薬物溶出
3.4 臓器内での正確な足場敷設
3.5 除去可能な足場
4.金属足場
5.高分子足場
6.センサとしての足場:超小型電極の開発
7.おわりに
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Material Report R&D
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紫外線照射で液体に変化する再利用可能な感光性有機材料
Reusable Light.sensitive Organic Materials that Liquefy upon Irradiation of Light
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則包恭央((独)産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 主任研究員)
物質の固体―液体―気体の状態変化は,通常は熱の移動(温度の変化)によって生じる現象である。筆者らは最近,アゾベンゼンの光異性化反応と呼ばれる可逆的(繰り返し可能)な光反応を活用することにより,光によって溶け,さらに加熱によって元の固体に戻る有機材料の開発に成功した。本稿では,この新奇な材料を紹介し,今後の展望について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.可逆的な光反応
3.アゾベンゼンの光異性化
4.光で溶ける有機材料
4.1 分子設計
4.2 合成方法および基礎物性
4.3 溶液中での光応答性挙動
4.4 光で溶ける現象
5.おわりに
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (2)
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生体組織の光散乱
Scattering Properties of Biological Tissues
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
本多典広(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
光学特性の1つである散乱特性について述べる。生体組織のマクロやミクロな構造により生じる光の散乱について述べ,生体組織内での光の散乱について理解する。また,生体組織の散乱のしやすさを表す散乱係数という概念と,光の散乱強度の角度依存性について述べる。
【目次】
1.生体内における光の散乱物質
2.散乱係数の定義
3.異方性因子の定義
4.換算散乱係数の定義
5.まとめ
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機能材料マーケットデータ
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液晶パネル
Market Trend of Liquid Crystal Panel
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【目次】
1.HTPS パネル
1.1 概要
1.2 市場動向
1.3 企業動向
1.4 開発動向
2.LCOS パネル
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 開発動向
(1) 小型高精細化
(2) 単板化
【特集】環境対応セラミックスの最新動向
Current Research Trend of Development of High Performance Environment.related Ceramics
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特集にあたって
Preface
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中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
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電極反応プロセスを利用したナノポーラス構造アニオンドープ酸化チタンの開発
Nanoporous Titanium Oxide Doped with Anions by Electrode Reaction Process
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中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
一方向に揃ったナノポーラス構造を有し,さらに各種アニオンをドープした可視光応答性酸化チタンが環境低負荷な電極反応プロセスにより合成された。本プロセスではP,S,Nイオンドープおよびその共ドーピングを種々行うことができ,可視光域で有用な酸化チタンが環境低負荷な条件で簡便に合成可能である。
【目次】
1.はじめに
2.各種のアニオンドーピング型酸化チタン
2.1 Nイオンドーピング型酸化チタン
2.2 Sイオンドーピング型酸化チタンとPイオンドーピング型酸化チタン
3.おわりに
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太陽エネルギーハーべスティングを目指す熱電変換材料
Thermoelectric Materials for Solar.Energy Harvesting
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河本邦仁(名古屋大学 大学院 工学研究科 教授;(独)科学技術振興機構 CREST研究代表者)
太陽エネルギーハーベスターとして色素増感太陽電池と熱電モジュールを組み合わせたハイブリッド太陽電池を提案し,これに適用する熱電変換材料として開発中の3D超格子SrTiO3セラミックスおよびTiS2系自然超格子材料について,基本的な熱電特性を概観するとともに高性能化のための戦略を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.太陽光/熱電ハイブリッド発電デバイスの提案
3.求められる熱電変換材料
4.チタン酸ストロンチウム系熱電変換材料
5.二硫化チタン系熱電変換材料
6.今後の展望
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粉砕プロセスを利用したゼオライトナノ粉体の調製
Preparation of Nano.sized Zeolite using Powder Processing
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脇原 徹(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 助教)
多々見純一(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
近年,ゼオライトナノ粒子合成に関する研究が盛んに行われている。水熱法は最も一般的な製法であるが,希薄アルミノシリケート溶液中で結晶化させるため生産性が低い,また結晶化制御のために有機構造規定剤を使用する必要がある,といった問題がある。ゼオライトナノ粒子は,通常用いられるボトムアップ法(水熱合成法)のみならず,トップダウン法,すなわち粉砕法でも調製可能である。本稿では,ゼオライトをビーズミルにより粉砕し,粉砕によって生じた非晶質層を再結晶化させることで結晶性の高いナノゼオライトを作製した例を紹介する。
【目次】
1.ゼオライトとは
2.ゼオライトのナノサイズ化に関する研究
3.トップダウン手法によるナノゼオライト作製の可能性
4.A型およびZSM.5型ゼオライトナノ粒子の調製法
5.得られたゼオライトナノ粒子の構造
6.おわりに
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自動車触媒用セリア・ジルコニア系複合酸化物
Ceria.Zirconia Mixed Oxides for Automotive Catalysts
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須田明彦((株)豊田中央研究所 先端研究センター ナノ結晶利用プログラム プログラムマネージャー)
自動車排ガス浄化用三元触媒に用いられるセリア・ジルコニア系複合酸化物は,微構造と機能の関係が比較的明確であり,材料科学的研究と工学的開発とが両輪となって発展を遂げた。この材料の開発初期から将来の展望までを,その第一の機能である酸素ストレージ能(Oxygen storage capacity,OSC)の点から概説する。
【目次】
1.はじめに
2.セリア・ジルコニア系複合酸化物の初期の研究
3.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体の開発
4.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体のOSCに関する研究
5.アルミナ拡散障壁入りセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
6.陽イオンが規則配列をもつセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
7.おわりに
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DPF 用ハニカムセラミックス
Honeycomb Ceramics for Diesel Particulate Filter
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大野一茂(イビデン(株) 理事;技術開発本部 副本部長)
再結晶SiC(R-SiC)の均一な気孔分布と高熱伝導率を生かしディーゼルエミッションの革新を試みた。最適PM再生量を最初に定義することによりDPFを最適化できることを見出した。コージェライトと比較し,再生限界は2～3倍高く,また疲労度もきわめて小さい。R-SiC-DPFのろ過効率は高く,ろ過後の排気は空気と同等レベルであった。
【目次】
1.はじめに
2.再結晶法によるSiC多孔質体の作製法とその特徴
2.1 作製法
2.2 R-SiC多孔質体材料の特徴
3.PM再生と再生量の最適化
4.PM再生とSiC-DPFの耐熱衝撃性
4.1 R-SiC-DPFの耐熱衝撃性
4.2 再生限界試験
4.3 SiC-DPFのセグメント構造
5.再結晶SiC-DPFの耐疲労性
6.再結晶SiC-DPFのPM ろ過効率
7.まとめ
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チタン酸アルミニウム系複合材料を用いたハニカムセラミックスとそのディーゼル微粒子フィルター(DPF)への応用
Aluminum Titanate.based Honeycomb Ceramics for DPF Applications
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清水政夫(コーニングインターナショナル(株) エンバイロメンタルテクノロジー アドバンスドテクノロジーマネージャー ジャパン)
Monika Backhaus-Ricoult(コーニングインコーポレイテッド クリスタルラインマテリアルズリサーチ ATプロジェクトリーダー リサーチ)
岡田 明(コーニングホールディングジャパン合同会社 サイエンス&テクノロジー ディレクター 新テクノロジー開発)
Tinghong Tao(コーニング上海(株) コーニングエンバイロメンタルテクノロジー ディレクター アドバンストテクノロジーアジア)
高気孔率のチタン酸アルミニウム系複合材料をハニカムセラミックスとし,ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルターを開発した。熱サイクル時におけるこの複合材料中のマイクロクラックの挙動解析から,熱応力に対する耐性などの優れた特徴を示した。
【目次】
1.はじめに
2.材料特性
2.1 材料組成
2.2 物理特性
3.マイクロクラックの形成と回復(ヒーリング)
4.DuraTrap(R)ATの熱および化学的安定性
5.DuraTrap(R)AT DPFの性能
6.段階的再生手順(Staged regeneration strategy)
7.再生率
8.DuraTrap(R)ATの最近の進歩
9.おわりに
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バイオミネラリゼーションにならう酸化物合成プロセス
Biomimetic Processing of Oxide Materials
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今井宏明(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
緒明佑哉(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 専任講師)
生物が貝殻や骨などを形成するバイオミネラリゼーションでは,環境に負荷をかけない常温常圧の水溶液プロセスで炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの無機材料が合成されている。ここでは,バイオミネラリゼーションの基本要素を参考にしながら,室温常圧に近い水溶液中で形態や結晶相を制御した多様な酸化物を合成する手法を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオミネラルとバイオミネラリゼーション
2.1 バイオミネラルの特徴
2.2 バイオミネラリゼーションの基本要素
3.水溶液プロセスによる酸化物薄膜の合成
4.バイオミネラリゼーションにならう酸化物の合成プロセス
4.1 酸化物材料の水溶液合成の基本
4.2 pH条件を考慮した酸化物合成
4.2.1 酸化チタン
4.2.2 酸化亜鉛
4.2.3 酸化スズ
4.3 酸化反応を制御した酸化物合成
4.3.1 マンガン酸化細菌と鉄酸化細菌にならう
4.3.2 酸化マンガン
4.3.3 酸化鉄
5.おわりに
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Material Report R&D
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静電相互作用を利用したナノアセンブリ技術の確立と導電性高分子複合材料の開発
Electro Conductive Polymer Composite via Electrostatic Adsorption Assembly Technique
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武藤浩行(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 材料エレクトロニクス分野 准教授)
羽切教雄(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 研究員)
材料物性の向上のために,過去,多くの複合化技術が提案され,科学技術の発展に貢献してきた。近年,カーボンナノチューブをはじめ,グラフェンなどの新規なナノ物質の発見,物性研究が活発になり,これらを添加物とした複合材料開発が注目を集めており,ナノサイズの特徴を十分に生かすことのできるプロセッシング技術の発展が不可欠である。本稿では,静電相互作用を利用した新規なナノアセンブリ技術について述べ,導電性を有する高分子複合材料の作製例について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微構造が材料特性に与える影響
3.静電吸着複合法
4.CNT添加導電性高分子複合材料
5.まとめ
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―
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連載にあたって
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (1)
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生体組織の光吸収
Absorption Properties of Biological Tissues
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
レーザー診断・治療に必須の生体へのレーザー相互作用を考える分野が,「生体組織光学:Tissue Optics」といわれるものである。本稿では,生体組織光学の基本的概念について述べる。そのあと,生体組織の光学特性値の1つである吸収係数の定義や基本的概念について述べる。
【目次】
1.光学特性値と光学測定値の違い
2.紫外・可視・近赤外波長域における吸収
3.赤外波長域における吸収
4.吸収係数の定義
5.生体組織内の吸収物質の例―ビリルビン―
6.生体組織の光学特性値
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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永世中立国スイスにおけるシェルター普及の訳
Reasons for Thriving Shelters in Permanently Neutralized Country,Switzerland
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.永世中立国スイスにおける家庭用シェルターの普及
2.スイスにおけるシェルター市場
3.Andair AG
4.日本におけるシェルター動向
5.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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機能性繊維の市場動向
Market Trend of Functional Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 繊維の世界市場
2.2 機能性繊維市場
(1) 快適性繊維
(2) ナノ繊維
(3) 炭素繊維
3.企業動向
(1) 東レ
(2) 帝人ファイバー
(3) 旭化成せんい
Current Research Trend of Development of High Performance Environment.related Ceramics
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特集にあたって
Preface
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中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
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電極反応プロセスを利用したナノポーラス構造アニオンドープ酸化チタンの開発
Nanoporous Titanium Oxide Doped with Anions by Electrode Reaction Process
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中平 敦(大阪府立大学 大学院 工学研究科 物質化学専攻 マテリアル分野 教授)
一方向に揃ったナノポーラス構造を有し,さらに各種アニオンをドープした可視光応答性酸化チタンが環境低負荷な電極反応プロセスにより合成された。本プロセスではP,S,Nイオンドープおよびその共ドーピングを種々行うことができ,可視光域で有用な酸化チタンが環境低負荷な条件で簡便に合成可能である。
【目次】
1.はじめに
2.各種のアニオンドーピング型酸化チタン
2.1 Nイオンドーピング型酸化チタン
2.2 Sイオンドーピング型酸化チタンとPイオンドーピング型酸化チタン
3.おわりに
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太陽エネルギーハーべスティングを目指す熱電変換材料
Thermoelectric Materials for Solar.Energy Harvesting
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河本邦仁(名古屋大学 大学院 工学研究科 教授;(独)科学技術振興機構 CREST研究代表者)
太陽エネルギーハーベスターとして色素増感太陽電池と熱電モジュールを組み合わせたハイブリッド太陽電池を提案し,これに適用する熱電変換材料として開発中の3D超格子SrTiO3セラミックスおよびTiS2系自然超格子材料について,基本的な熱電特性を概観するとともに高性能化のための戦略を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.太陽光/熱電ハイブリッド発電デバイスの提案
3.求められる熱電変換材料
4.チタン酸ストロンチウム系熱電変換材料
5.二硫化チタン系熱電変換材料
6.今後の展望
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粉砕プロセスを利用したゼオライトナノ粉体の調製
Preparation of Nano.sized Zeolite using Powder Processing
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脇原 徹(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 助教)
多々見純一(横浜国立大学 大学院 環境情報研究院 准教授)
近年,ゼオライトナノ粒子合成に関する研究が盛んに行われている。水熱法は最も一般的な製法であるが,希薄アルミノシリケート溶液中で結晶化させるため生産性が低い,また結晶化制御のために有機構造規定剤を使用する必要がある,といった問題がある。ゼオライトナノ粒子は,通常用いられるボトムアップ法(水熱合成法)のみならず,トップダウン法,すなわち粉砕法でも調製可能である。本稿では,ゼオライトをビーズミルにより粉砕し,粉砕によって生じた非晶質層を再結晶化させることで結晶性の高いナノゼオライトを作製した例を紹介する。
【目次】
1.ゼオライトとは
2.ゼオライトのナノサイズ化に関する研究
3.トップダウン手法によるナノゼオライト作製の可能性
4.A型およびZSM.5型ゼオライトナノ粒子の調製法
5.得られたゼオライトナノ粒子の構造
6.おわりに
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自動車触媒用セリア・ジルコニア系複合酸化物
Ceria.Zirconia Mixed Oxides for Automotive Catalysts
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須田明彦((株)豊田中央研究所 先端研究センター ナノ結晶利用プログラム プログラムマネージャー)
自動車排ガス浄化用三元触媒に用いられるセリア・ジルコニア系複合酸化物は,微構造と機能の関係が比較的明確であり,材料科学的研究と工学的開発とが両輪となって発展を遂げた。この材料の開発初期から将来の展望までを,その第一の機能である酸素ストレージ能(Oxygen storage capacity,OSC)の点から概説する。
【目次】
1.はじめに
2.セリア・ジルコニア系複合酸化物の初期の研究
3.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体の開発
4.セリア・ジルコニア系複合酸化物の全率固溶体のOSCに関する研究
5.アルミナ拡散障壁入りセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
6.陽イオンが規則配列をもつセリア・ジルコニア系複合酸化物の研究
7.おわりに
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DPF 用ハニカムセラミックス
Honeycomb Ceramics for Diesel Particulate Filter
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大野一茂(イビデン(株) 理事;技術開発本部 副本部長)
再結晶SiC(R-SiC)の均一な気孔分布と高熱伝導率を生かしディーゼルエミッションの革新を試みた。最適PM再生量を最初に定義することによりDPFを最適化できることを見出した。コージェライトと比較し,再生限界は2～3倍高く,また疲労度もきわめて小さい。R-SiC-DPFのろ過効率は高く,ろ過後の排気は空気と同等レベルであった。
【目次】
1.はじめに
2.再結晶法によるSiC多孔質体の作製法とその特徴
2.1 作製法
2.2 R-SiC多孔質体材料の特徴
3.PM再生と再生量の最適化
4.PM再生とSiC-DPFの耐熱衝撃性
4.1 R-SiC-DPFの耐熱衝撃性
4.2 再生限界試験
4.3 SiC-DPFのセグメント構造
5.再結晶SiC-DPFの耐疲労性
6.再結晶SiC-DPFのPM ろ過効率
7.まとめ
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チタン酸アルミニウム系複合材料を用いたハニカムセラミックスとそのディーゼル微粒子フィルター(DPF)への応用
Aluminum Titanate.based Honeycomb Ceramics for DPF Applications
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清水政夫(コーニングインターナショナル(株) エンバイロメンタルテクノロジー アドバンスドテクノロジーマネージャー ジャパン)
Monika Backhaus-Ricoult(コーニングインコーポレイテッド クリスタルラインマテリアルズリサーチ ATプロジェクトリーダー リサーチ)
岡田 明(コーニングホールディングジャパン合同会社 サイエンス&テクノロジー ディレクター 新テクノロジー開発)
Tinghong Tao(コーニング上海(株) コーニングエンバイロメンタルテクノロジー ディレクター アドバンストテクノロジーアジア)
高気孔率のチタン酸アルミニウム系複合材料をハニカムセラミックスとし,ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルターを開発した。熱サイクル時におけるこの複合材料中のマイクロクラックの挙動解析から,熱応力に対する耐性などの優れた特徴を示した。
【目次】
1.はじめに
2.材料特性
2.1 材料組成
2.2 物理特性
3.マイクロクラックの形成と回復(ヒーリング)
4.DuraTrap(R)ATの熱および化学的安定性
5.DuraTrap(R)AT DPFの性能
6.段階的再生手順(Staged regeneration strategy)
7.再生率
8.DuraTrap(R)ATの最近の進歩
9.おわりに
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バイオミネラリゼーションにならう酸化物合成プロセス
Biomimetic Processing of Oxide Materials
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今井宏明(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授)
緒明佑哉(慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 専任講師)
生物が貝殻や骨などを形成するバイオミネラリゼーションでは,環境に負荷をかけない常温常圧の水溶液プロセスで炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの無機材料が合成されている。ここでは,バイオミネラリゼーションの基本要素を参考にしながら,室温常圧に近い水溶液中で形態や結晶相を制御した多様な酸化物を合成する手法を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオミネラルとバイオミネラリゼーション
2.1 バイオミネラルの特徴
2.2 バイオミネラリゼーションの基本要素
3.水溶液プロセスによる酸化物薄膜の合成
4.バイオミネラリゼーションにならう酸化物の合成プロセス
4.1 酸化物材料の水溶液合成の基本
4.2 pH条件を考慮した酸化物合成
4.2.1 酸化チタン
4.2.2 酸化亜鉛
4.2.3 酸化スズ
4.3 酸化反応を制御した酸化物合成
4.3.1 マンガン酸化細菌と鉄酸化細菌にならう
4.3.2 酸化マンガン
4.3.3 酸化鉄
5.おわりに
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Material Report R&D
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静電相互作用を利用したナノアセンブリ技術の確立と導電性高分子複合材料の開発
Electro Conductive Polymer Composite via Electrostatic Adsorption Assembly Technique
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武藤浩行(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 材料エレクトロニクス分野 准教授)
羽切教雄(豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 研究員)
材料物性の向上のために,過去,多くの複合化技術が提案され,科学技術の発展に貢献してきた。近年,カーボンナノチューブをはじめ,グラフェンなどの新規なナノ物質の発見,物性研究が活発になり,これらを添加物とした複合材料開発が注目を集めており,ナノサイズの特徴を十分に生かすことのできるプロセッシング技術の発展が不可欠である。本稿では,静電相互作用を利用した新規なナノアセンブリ技術について述べ,導電性を有する高分子複合材料の作製例について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微構造が材料特性に与える影響
3.静電吸着複合法
4.CNT添加導電性高分子複合材料
5.まとめ
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで―
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連載にあたって
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
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Series 連載「生体組織光学」―生体分子との相互作用基礎過程から臨床診断・治療まで― (1)
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生体組織の光吸収
Absorption Properties of Biological Tissues
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粟津邦男(大阪大学 大学院 工学研究科 環境・エネルギー工学専攻 教授)
Steven L.Jacques(Oregon Health & Science University Biomedical Engineering and Dermatology Professor)
レーザー診断・治療に必須の生体へのレーザー相互作用を考える分野が,「生体組織光学:Tissue Optics」といわれるものである。本稿では,生体組織光学の基本的概念について述べる。そのあと,生体組織の光学特性値の1つである吸収係数の定義や基本的概念について述べる。
【目次】
1.光学特性値と光学測定値の違い
2.紫外・可視・近赤外波長域における吸収
3.赤外波長域における吸収
4.吸収係数の定義
5.生体組織内の吸収物質の例―ビリルビン―
6.生体組織の光学特性値
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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永世中立国スイスにおけるシェルター普及の訳
Reasons for Thriving Shelters in Permanently Neutralized Country,Switzerland
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.永世中立国スイスにおける家庭用シェルターの普及
2.スイスにおけるシェルター市場
3.Andair AG
4.日本におけるシェルター動向
5.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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機能性繊維の市場動向
Market Trend of Functional Fiber
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 繊維の世界市場
2.2 機能性繊維市場
(1) 快適性繊維
(2) ナノ繊維
(3) 炭素繊維
3.企業動向
(1) 東レ
(2) 帝人ファイバー
(3) 旭化成せんい
【特集】スマートゲルの最新動向
Recent Advances in Smart Gels
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特集にあたって
Introduction
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宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
-------------------------------------------------------------------------
スマートゲル表面
Smart Gel Surfaces
-------------------------------------------------------------------------
荏原充宏((独)物質･材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス拠点(MANA) 主任研究員)
表面(界面)はバルクに比べて高いエネルギーを有しており,その結果たいへん興味深い挙動を示す。その界面自由エネルギーを“on-off ”で制御できるスマートゲル表面の開発は,さらに魅力的である。近年,外部刺激によってコンフォメーションを変える刺激応答性ポリマーを用いたスマートゲル界面の開発が盛んに行われており,その一部は臨床研究にまでつながっている。本稿では,その最近の動向の一部をまとめると同時に,さまざまなタイプのスマートゲル界面について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.元祖スマートポリマーから真打ち登場まで
3.スマート表面の分類
4.先端医療のみならず低開発国などでも使用可能なシステム
5.形状記憶表面
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
セミウェット材料としての超分子ヒドロゲル
Supramolecular Hydrogel as Semi-wet Material
-------------------------------------------------------------------------
吉井達之(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻)
浜地 格(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻 教授)
低分子が集合することで得られる超分子ヒドロゲルは,高分子ゲルにはないユニークな性質をもったソフトマトリックスである。本稿では超分子ヒドロゲルの構造や性質およびバイオマテリアルとしての応用について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.超分子ヒドロゲルの構造
3.センサー機能を示す超分子ヒドロゲル
4.精密分子設計による超分子ヒドロゲルの機能化
5.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
ペプチド両親媒性分子の紐状ミセルが形成するヒドロゲル
Hydrogel Formed of Worm-like Micelles derived from Peptide Amphiphiles
-------------------------------------------------------------------------
島田智子(旭化成(株) 先進医療機器センター マネージャー)
坂本直紀(旭化成(株) 基盤技術研究所 上級専門職)
ペプチド両親媒性分子(PA)が形成する紐状ミセルを骨格としたヒドロゲルは,紐状ミセルの形成が種々の刺激により制御可能であり,また生理活性を付与できることから,医療分野への応用が期待される注目のスマートゲルの一つである。ここでは筆者らが合成したPAの構造変化を中心に,そのさらなる応用の可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ペプチド両親媒性分子の設計･合成
2.1 C16-W3Kの設計
2.2 C16-W3K の合成
3.ペプチド両親媒性分子の形成するゲル
4.紐状ミセル形成のコントロール
4.1 温度による変化
4.2 アルキル鎖長による変化
4.3 機械的せん断による変化
4.4 TFE 添加による変化
5.ペプチド両親媒性分子の紐状ミセル形成プロセス
5.1 球状ミセルの形成
5.2 シリンダーミセルの形成
5.3 シリンダーミセルの延長
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ゲル微粒子懸濁溶液が示す角度依存性のない構造色
Angle-Independent Structural Color from Gel Particle Suspension
-------------------------------------------------------------------------
竹岡敬和(名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授)
従来の構造発色性材料は,可視光の波長程度で屈折率が周期的に変化した構造を有する,いわゆるフォトニックバンドギャップ材料が主流であった。しかし,屈折率の周期構造がなくとも,短距離秩序を有するアモルファス材料からも構造性発色が観測されることがわかった。本稿では,ゲル微粒子集合体を用いた系について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲル微粒子懸濁液の濃度と色
3.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
光応答性ハイドロゲル
Photo-responsive Hydrogel
-------------------------------------------------------------------------
須丸公雄((独)産業技術総合研究所 幹細胞工学研究センター 主任研究員)
光は,対象に対して局所的･遠隔的･即時的に作用させることができる強力な制御手段である。本稿では,顕著な光応答収縮を示すスピロピラン修飾ハイドロゲルの特性と,マイクロ流体システムのオンデマンド自在制御をはじめとするいくつかの応用検討について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.ロッド状ゲルアクチュエータの光屈曲制御
3.微小パターン照射によるシート表面形状制御
4.微小物体の自在運搬
5.マイクロ流路の光オンデマンド形成
6.マイクロバルブアレイの光独立制御
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体を担持した高分子ゲル─イオンゲル─
Polymer Gel Containing Ionic Liquid ─ Ion Gel ─
-------------------------------------------------------------------------
上木岳士(東京大学 大学院 工学系研究科 マテリアル工学専攻 日本学術振興会特別研究員SPD)
渡邉正義(横浜国立大学 大学院 工学研究院 教授)
イオン液体と呼ばれるカチオンとアニオンからなる液体も高分子の溶媒になりえる。このことを利用すると,イオン液体を固体薄膜化でき,各種電気化学デバイスの固体電解質等として応用できる。一方ある種の高分子はイオン液体中で温度を上げることにより,溶けないものが溶けたり(UCST 型),溶けていたものが不溶化したり(LCST 型)する。この現象を利用すると,高分子の溶解性,高分子ゲルの膨潤度,ブロック共重合体の集合状態などを温度や光で制御することが可能となり,溶媒が蒸発しない新しいスマートソフトマテリアルとして期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子
─水溶性刺激応答性高分子との類似性という観点から─
3.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子の特異性
4.イオン液体中の刺激応答性高分子の特徴を利用した新規材料
─光刺激応答性高分子への展開─
5.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性ゲルの創製
-------------------------------------------------------------------------
自励振動ゲル
Self-oscillating Gel
-------------------------------------------------------------------------
吉田 亮(東京大学 大学院 工学系研究科 准教授)
筆者らは,化学振動反応(BZ 反応)の化学エネルギーを高分子鎖の形態変化に変換することにより,心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい｢自励振動ゲル｣を開発した。これまでの系統的な研究概要とともに,自律機能を有する新たなバイオミメティック材料に向けた展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲルの自励振動挙動とその制御
3.自律機能材料としての展開
3.1 自律駆動型生体模倣アクチュエータへの応用
3.2 自励振動高分子／ゲルを用いた機能性表面の構築
3.3 機能性流体としての展開
3.4 生体条件下での駆動の試み
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
生体分子応答性ゲルの創製
Synthesis of Biomolecule-Responsive Gels
-------------------------------------------------------------------------
河村暁文(関西大学 先端科学技術推進機構 ポスト･ドクトラル･フェロー)
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
従来の刺激応答性ゲルは,温度やpH といった外部環境変化に応答して体積変化するものがほとんどであった。しかし近年,生体内の特定の分子に応答して体積変化する生体分子応答性ゲルが合成され,医療分野への応用が検討されている。このような生体分子応答性ゲルを合成するための一般的な設計戦略として,筆者らはゲル架橋点に生体分子複合体を利用した新しいコンセプトを提案した。ここでは,可逆的架橋点として生体分子複合体を導入したさまざまな生体分子応答性ゲルに関する研究結果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.糖鎖認識部位を導入した単糖応答性ゲル
3.抗原抗体複合体を架橋点とした抗原応答性ゲル
4.分子インプリント法を利用した肝癌マーカー応答性ゲル
5.おわりに
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Material Report R＆D
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アルミニウム陽極酸化膜を用いた耐熱性フレキシブル絶縁金属基板
Flexible Substrate for Electronic Devices using Dielectric Anodic-Aluminum-Oxide
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祐谷重徳(富士フイルム(株) R＆D 統括本部 先端コア技術研究所 専門主任研究員)
富士フイルムで開発したフレキシブル絶縁金属基板は,500℃以上の耐熱性,直径10cmの可逆曲げにも耐える性能を有しており,高温のRoll To Rollハンドリングが可能な基板となっている。本稿ではその性能を報告し,応用展開として,従来のガラス基板では実現できなかったフレキシブルな薄膜化合物系太陽電池の試作例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.基板構造と機械特性
3.AAO 基板の耐熱性
4.AAO 基板の絶縁性
5.AAO 基板を使用したCIGS 太陽電池策
6.今後の展開
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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Semi-Solid Flow Cell (半固体フロー電池)─ガソリンから電気へ─
Technology Trend of Semi-solid Flow Cell
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.現時点での最先端技術｢リチウムイオン電池｣の開発現況
2.次世代電池の研究開発動向
2.1 金属･空気イオン液体電池
2.2 フロー電池
(1) Deeya Energy Inc.
(2) Ashlawn Energy, LLC
(3) Primus Power
(4) Premium Power Corporation
3.Semi-Solid Flow Cell の登場─ガソリンから電気へ─
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機能材料マーケットデータ
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エアフィルタの市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 市場規模推移
2.2 種類別素材別市場規模
3.企業動向
3.1 参入企業
3.2 企業動向
(1) 日本バイリーン
(2) 日本無機
(3) ニッタ
(4) 日本ケンブリッジフィルター
(5) 日本エアーフィルター
Recent Advances in Smart Gels
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特集にあたって
Introduction
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宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
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スマートゲル表面
Smart Gel Surfaces
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荏原充宏((独)物質･材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス拠点(MANA) 主任研究員)
表面(界面)はバルクに比べて高いエネルギーを有しており,その結果たいへん興味深い挙動を示す。その界面自由エネルギーを“on-off ”で制御できるスマートゲル表面の開発は,さらに魅力的である。近年,外部刺激によってコンフォメーションを変える刺激応答性ポリマーを用いたスマートゲル界面の開発が盛んに行われており,その一部は臨床研究にまでつながっている。本稿では,その最近の動向の一部をまとめると同時に,さまざまなタイプのスマートゲル界面について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.元祖スマートポリマーから真打ち登場まで
3.スマート表面の分類
4.先端医療のみならず低開発国などでも使用可能なシステム
5.形状記憶表面
6.おわりに
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セミウェット材料としての超分子ヒドロゲル
Supramolecular Hydrogel as Semi-wet Material
-------------------------------------------------------------------------
吉井達之(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻)
浜地 格(京都大学 大学院 工学研究科 合成･生物化学専攻 教授)
低分子が集合することで得られる超分子ヒドロゲルは,高分子ゲルにはないユニークな性質をもったソフトマトリックスである。本稿では超分子ヒドロゲルの構造や性質およびバイオマテリアルとしての応用について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.超分子ヒドロゲルの構造
3.センサー機能を示す超分子ヒドロゲル
4.精密分子設計による超分子ヒドロゲルの機能化
5.まとめ
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ペプチド両親媒性分子の紐状ミセルが形成するヒドロゲル
Hydrogel Formed of Worm-like Micelles derived from Peptide Amphiphiles
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島田智子(旭化成(株) 先進医療機器センター マネージャー)
坂本直紀(旭化成(株) 基盤技術研究所 上級専門職)
ペプチド両親媒性分子(PA)が形成する紐状ミセルを骨格としたヒドロゲルは,紐状ミセルの形成が種々の刺激により制御可能であり,また生理活性を付与できることから,医療分野への応用が期待される注目のスマートゲルの一つである。ここでは筆者らが合成したPAの構造変化を中心に,そのさらなる応用の可能性について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ペプチド両親媒性分子の設計･合成
2.1 C16-W3Kの設計
2.2 C16-W3K の合成
3.ペプチド両親媒性分子の形成するゲル
4.紐状ミセル形成のコントロール
4.1 温度による変化
4.2 アルキル鎖長による変化
4.3 機械的せん断による変化
4.4 TFE 添加による変化
5.ペプチド両親媒性分子の紐状ミセル形成プロセス
5.1 球状ミセルの形成
5.2 シリンダーミセルの形成
5.3 シリンダーミセルの延長
6.おわりに
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ゲル微粒子懸濁溶液が示す角度依存性のない構造色
Angle-Independent Structural Color from Gel Particle Suspension
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竹岡敬和(名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授)
従来の構造発色性材料は,可視光の波長程度で屈折率が周期的に変化した構造を有する,いわゆるフォトニックバンドギャップ材料が主流であった。しかし,屈折率の周期構造がなくとも,短距離秩序を有するアモルファス材料からも構造性発色が観測されることがわかった。本稿では,ゲル微粒子集合体を用いた系について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲル微粒子懸濁液の濃度と色
3.まとめ
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光応答性ハイドロゲル
Photo-responsive Hydrogel
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須丸公雄((独)産業技術総合研究所 幹細胞工学研究センター 主任研究員)
光は,対象に対して局所的･遠隔的･即時的に作用させることができる強力な制御手段である。本稿では,顕著な光応答収縮を示すスピロピラン修飾ハイドロゲルの特性と,マイクロ流体システムのオンデマンド自在制御をはじめとするいくつかの応用検討について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.ロッド状ゲルアクチュエータの光屈曲制御
3.微小パターン照射によるシート表面形状制御
4.微小物体の自在運搬
5.マイクロ流路の光オンデマンド形成
6.マイクロバルブアレイの光独立制御
7.おわりに
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イオン液体を担持した高分子ゲル─イオンゲル─
Polymer Gel Containing Ionic Liquid ─ Ion Gel ─
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上木岳士(東京大学 大学院 工学系研究科 マテリアル工学専攻 日本学術振興会特別研究員SPD)
渡邉正義(横浜国立大学 大学院 工学研究院 教授)
イオン液体と呼ばれるカチオンとアニオンからなる液体も高分子の溶媒になりえる。このことを利用すると,イオン液体を固体薄膜化でき,各種電気化学デバイスの固体電解質等として応用できる。一方ある種の高分子はイオン液体中で温度を上げることにより,溶けないものが溶けたり(UCST 型),溶けていたものが不溶化したり(LCST 型)する。この現象を利用すると,高分子の溶解性,高分子ゲルの膨潤度,ブロック共重合体の集合状態などを温度や光で制御することが可能となり,溶媒が蒸発しない新しいスマートソフトマテリアルとして期待できる。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子
─水溶性刺激応答性高分子との類似性という観点から─
3.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性高分子の特異性
4.イオン液体中の刺激応答性高分子の特徴を利用した新規材料
─光刺激応答性高分子への展開─
5.イオン液体を溶媒に用いた刺激応答性ゲルの創製
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自励振動ゲル
Self-oscillating Gel
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吉田 亮(東京大学 大学院 工学系研究科 准教授)
筆者らは,化学振動反応(BZ 反応)の化学エネルギーを高分子鎖の形態変化に変換することにより,心臓の拍動のように一定条件下で自発的に周期的リズム運動を行う新しい｢自励振動ゲル｣を開発した。これまでの系統的な研究概要とともに,自律機能を有する新たなバイオミメティック材料に向けた展開について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ゲルの自励振動挙動とその制御
3.自律機能材料としての展開
3.1 自律駆動型生体模倣アクチュエータへの応用
3.2 自励振動高分子／ゲルを用いた機能性表面の構築
3.3 機能性流体としての展開
3.4 生体条件下での駆動の試み
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
生体分子応答性ゲルの創製
Synthesis of Biomolecule-Responsive Gels
-------------------------------------------------------------------------
河村暁文(関西大学 先端科学技術推進機構 ポスト･ドクトラル･フェロー)
宮田隆志(関西大学 化学生命工学部 化学･物質工学科 教授)
従来の刺激応答性ゲルは,温度やpH といった外部環境変化に応答して体積変化するものがほとんどであった。しかし近年,生体内の特定の分子に応答して体積変化する生体分子応答性ゲルが合成され,医療分野への応用が検討されている。このような生体分子応答性ゲルを合成するための一般的な設計戦略として,筆者らはゲル架橋点に生体分子複合体を利用した新しいコンセプトを提案した。ここでは,可逆的架橋点として生体分子複合体を導入したさまざまな生体分子応答性ゲルに関する研究結果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.糖鎖認識部位を導入した単糖応答性ゲル
3.抗原抗体複合体を架橋点とした抗原応答性ゲル
4.分子インプリント法を利用した肝癌マーカー応答性ゲル
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R＆D
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アルミニウム陽極酸化膜を用いた耐熱性フレキシブル絶縁金属基板
Flexible Substrate for Electronic Devices using Dielectric Anodic-Aluminum-Oxide
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祐谷重徳(富士フイルム(株) R＆D 統括本部 先端コア技術研究所 専門主任研究員)
富士フイルムで開発したフレキシブル絶縁金属基板は,500℃以上の耐熱性,直径10cmの可逆曲げにも耐える性能を有しており,高温のRoll To Rollハンドリングが可能な基板となっている。本稿ではその性能を報告し,応用展開として,従来のガラス基板では実現できなかったフレキシブルな薄膜化合物系太陽電池の試作例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.基板構造と機械特性
3.AAO 基板の耐熱性
4.AAO 基板の絶縁性
5.AAO 基板を使用したCIGS 太陽電池策
6.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
Semi-Solid Flow Cell (半固体フロー電池)─ガソリンから電気へ─
Technology Trend of Semi-solid Flow Cell
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.現時点での最先端技術｢リチウムイオン電池｣の開発現況
2.次世代電池の研究開発動向
2.1 金属･空気イオン液体電池
2.2 フロー電池
(1) Deeya Energy Inc.
(2) Ashlawn Energy, LLC
(3) Primus Power
(4) Premium Power Corporation
3.Semi-Solid Flow Cell の登場─ガソリンから電気へ─
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
エアフィルタの市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 市場規模推移
2.2 種類別素材別市場規模
3.企業動向
3.1 参入企業
3.2 企業動向
(1) 日本バイリーン
(2) 日本無機
(3) ニッタ
(4) 日本ケンブリッジフィルター
(5) 日本エアーフィルター
【特集】バイオベースの複合材料
Composition of Bio-based Functional Materials
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体を用いる多糖類からの複合材料創製
Preparation of Polysaccharide-based Composite Materials using Ionic Liquids
-------------------------------------------------------------------------
門川淳一(鹿児島大学 大学院 理工学研究科 化学生命・化学工学専攻 教授)
天然多糖は地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源であり,材料素材としての有効な利用が望まれている。しかし,多糖類には溶解性や加工性が良好ではないものが多く,種々の多糖を簡便に材料化することは容易ではない。ここでは,近年,多糖の新しい溶媒として利用されているイオン液体を一成分とする,天然多糖からの複合材料創製について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体
3.セルロースあるいはセルロース/デンプン,セルロース/キチンとイオン液体の複合化による材料創製
4.食品ハイドロコロイドとイオン液体の複合化による材料創製
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
キチン・キトサンベースの機能材料
Functional Materials based on Chitin and Chitosan
-------------------------------------------------------------------------
田村 裕(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授;化学生命工学部長;関西大学理事)
古池哲也(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 准教授)
天然高分子であり生体適合性・生分解性に優れるもののキチン・キトサンは同類の天然高分子であるセルロースに比べて使用量,実施例は少ないのが現状である。本稿では筆者らが開発した新たな溶媒,ヒドロゲル化に基づくバイオマテリアルを中心に述べるとともに,新たな展開として電気エネルギーデバイスへの応用も含めて論述する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオメディカル材料
2.1 キチンシート
2.2 抗菌性材料
2.3 ナノファイバー
3.電気エネルギーデバイス
-------------------------------------------------------------------------
ファイバー複合材料の触媒機能化
Catalytic Design of Fiber Composites
-------------------------------------------------------------------------
古賀大尚(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 日本学術振興会特 別研究員PD)
北岡卓也(九州大学 大学院 農学研究院 環境農学部門 准教授)
自然界には,バイオ由来の繊維状物質が数多く存在するが,植物細胞壁の繊維形状を活かしたファイバーネットワーク積層材料,すなわち「紙」は,印刷・衛生用紙など日常的に幅広く利用されている。近年,循環型社会の構築に向けて,バイオベース材料の重要性がますます高まっており,紙分野でも複合化による機能開拓研究が盛んである。本稿では,触媒機能をもつ新しいファイバー複合材料「ペーパー触媒」の開発と応用について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.抄紙技術の応用によるペーパー触媒の調製
3.ペーパー光触媒
4.水素をつくる紙
5.燃焼系排出ガス浄化ペーパー触媒
6.金属ナノ粒子のオンペーパー合成と応用
7.セルロース結晶界面での金属ナノ触媒合成と物質変換
8.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
バイオポリエステルの高機能材料化
High Functionability of Biopolyesters
-------------------------------------------------------------------------
岩田忠久(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 准教授)
糖や植物油を炭素源として,現在,150種類以上のさまざまな構造をもつ脂肪族ポリエステルが微生物により生合成されている。この微生物産生ポリエステルは,環境中のほかの微生物が分泌する分解酵素によって分解される生分解性プラスチックでもあり,さまざまな分野での利用が検討されている。本稿では,実用化に向けた取り組みと高機能化を目指した基礎研究の動向について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微生物産生ポリエステルと基本物性
3.PHAの生産事例
4.高機能化を目指して
4.1 超高分子量PHBの微生物生産
4.2 高強度・高弾性率繊維の開発
4.3 マイクロポーラス高強度繊維の開発
4.4 医療分野への応用
4.5 生分解性速度の制御
5.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
植物油脂を基盤とするバイオベース複合材料
Bio-based Composite Materials based on Plant Oils
-------------------------------------------------------------------------
宇山 浩(大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
植物油脂を基盤とするバイオベース材料の新展開として,エポキシ化植物油脂からのネットワークポリマーとセルロース系バイオファイバーの複合材料の特性を述べる。また,最近実用化されたエポキシ化油脂を組み込んだ屋根用塗料,ヒマシ油を用いるポリ乳酸用結晶核剤とそれを用いるポリ乳酸コンパウンドの特徴を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エポキシ化植物油脂-バイオファイバー複合材料
3.植物油脂ベース塗料の開発
4.ポリ乳酸の高性能化
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
両親媒性リグニン誘導体の秘められた機能とその活用
Potential Functions and Utilization of Amphiphilic Lignin Derivatives
-------------------------------------------------------------------------
浦木康光(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 教授)
幸田圭一(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 講師)
山田竜彦((独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 チーム長)
化石資源の枯渇およびその使用による環境負荷,加えて,原子力発電のリスクに対する危機感から,バイオマスへの期待が高まっている。木質バイオマスを無駄なく利用するシステム“バイオリファイナリー”を確立するには,リグニンの利活用が不可欠である。本報では,リグニンを両親媒性化合物に変換することで,酵素安定化剤やセメント分散剤として利活用できることを見出したので,その概要について説明する。
【目次】
1.はじめに
2.リグニンの両親媒化
3.両親媒性リグニン誘導体の界面活性能
4.セルラーゼ活性増強剤としての両親媒性リグニン誘導体
5.セメント分散剤
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊による微細繊維化と複合材料化
Cellulose Nanofi ber Production by Mechanical Fibrillation after Loosening the Cell Wall Structure of Lignocellulosic Biomass and its Application for Nanocomposite
-------------------------------------------------------------------------
李 承桓((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
岩本伸一朗((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 研究員)
金 翰佑((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 博士後研究員)
石川一彦((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
遠藤貴士((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
木質バイオマスの組織・化学的な理解をベースに,水熱およびオゾン処理による細胞壁の脆弱化処理と機械的解繊による微細繊維化について報告する。さらに,QCMを用いた各種セルラーゼのセルロースナノ繊維への吸着・分解挙動解析,得られた微細化繊維の高分子複合材料への応用についての技術概要を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊処理
2.1 水熱処理
2.2 オゾン処理
3.水晶振動子天秤(Quartz Crystal Microbalance, QCM)による酵素吸着・分解挙動分析
4.天然繊維強化複合材料
4.1 セルロースナノコンポジット
4.2 複合材料における界面力学物性評価と可視化
5.今後の課題
-------------------------------------------------------------------------
セルロース系多糖を基軸とした機能性複合材料
Composition of Functional Materials based on Cellulose and Related Polysaccharides
-------------------------------------------------------------------------
青木 弾(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 研究支援推進員)
寺本好邦(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 助教)
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
再生産可能なBioresourceとして新たな活用法に期待を背負うセルロース系多糖は,先端複合材料の素材としても多くの可能性を秘めている。ここではセルロース系多糖の有用特性を活かした機能性複合材料の研究開発例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ポリマーブレンドの相溶化と光学特性制御
3.有機―無機複合材料
4.液晶相の構造制御と固定化
5.ヘテロ元素を利用した新規機能付与
5.1 SH基の利用による動的機能化とIPN構築
5.2 位置選択的誘導体化による熱可塑性の難燃性材料・難燃化剤
5.3 分離材料およびその他
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(最終回)―
The Evolutionary Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (Final)―
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.ポリ乳酸の成形加工と結晶化
1.1 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―溶融結晶化と冷結晶化
1.2 ポリ乳酸の結晶化速度を速める方法
1.2.1 高L組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)
1.2.2 造核剤そのほか結晶化促進添加材
2.ポリ乳酸の高性能化―耐熱性,耐久性,耐衝撃性
2.1 結晶化速度の飛躍的向上による高耐熱化と成形加工性の改良
2.2 耐加水分解性のさらなる向上による長期耐久性付与
2.3 可塑・柔軟化による耐衝撃性の向上
3.ポリ乳酸の高性能化―二つの技術的アプローチ
3.1 ポリ乳酸単独系―耐熱性,耐久性と耐衝撃性の同時賦与
3.2 ポリマーアロイ系―難燃性と耐衝撃性の両立
4.ポリ乳酸の高機能化―発泡成形への応用
4.1 ポリ乳酸発泡成形用樹脂の開発
4.2 ポリ乳酸発泡成形技術の開発
5.ポリ乳酸に残された技術的課題とその解決策
5.1 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(sc.PLA)の可能性
5.2 成形サイクルの短縮―金型温度の低減
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
タイのインフラ資材の市場動向
Market Trend of Infrastructure Materials in Thailand
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.タイのインフラ
2.1 タイのインフラ整備状況
2.2 タイ政府のインフラ整備政策
3.インフラ資材
3.1 セメント
3.1.1 タイのセメント産業の概要
3.1.2 タイのセメント市場の主な参入企業
(1) The Siam Cement Public Company Ltd.
(2) Siam City Cement Public Company Ltd.
(3) TPI Polene Public Company Ltd.
3.2 鋼材
3.2.1 タイの鋼材産業の概要
3.2.2 タイの鋼材市場の主な参入企業
(1) Sahaviriya Steel Industries Company Ltd.
(2) Bangkok Steel Industry Company Ltd.
(3) Tata Steel Thailand Public Company Ltd.
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
炭素繊維の市場動向
Market Trend of Carbon Fiber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
4.企業動向
4.1 メーカー別生産能力
4.2 メーカートピックス
(1) 東レ
(2) 東邦テナックス
(3) 三菱レイヨン
Composition of Bio-based Functional Materials
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特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
-------------------------------------------------------------------------
イオン液体を用いる多糖類からの複合材料創製
Preparation of Polysaccharide-based Composite Materials using Ionic Liquids
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門川淳一(鹿児島大学 大学院 理工学研究科 化学生命・化学工学専攻 教授)
天然多糖は地球上に最も豊富に存在するバイオマス資源であり,材料素材としての有効な利用が望まれている。しかし,多糖類には溶解性や加工性が良好ではないものが多く,種々の多糖を簡便に材料化することは容易ではない。ここでは,近年,多糖の新しい溶媒として利用されているイオン液体を一成分とする,天然多糖からの複合材料創製について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.イオン液体
3.セルロースあるいはセルロース/デンプン,セルロース/キチンとイオン液体の複合化による材料創製
4.食品ハイドロコロイドとイオン液体の複合化による材料創製
5.おわりに
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キチン・キトサンベースの機能材料
Functional Materials based on Chitin and Chitosan
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田村 裕(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授;化学生命工学部長;関西大学理事)
古池哲也(関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 准教授)
天然高分子であり生体適合性・生分解性に優れるもののキチン・キトサンは同類の天然高分子であるセルロースに比べて使用量,実施例は少ないのが現状である。本稿では筆者らが開発した新たな溶媒,ヒドロゲル化に基づくバイオマテリアルを中心に述べるとともに,新たな展開として電気エネルギーデバイスへの応用も含めて論述する。
【目次】
1.はじめに
2.バイオメディカル材料
2.1 キチンシート
2.2 抗菌性材料
2.3 ナノファイバー
3.電気エネルギーデバイス
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ファイバー複合材料の触媒機能化
Catalytic Design of Fiber Composites
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古賀大尚(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 日本学術振興会特 別研究員PD)
北岡卓也(九州大学 大学院 農学研究院 環境農学部門 准教授)
自然界には,バイオ由来の繊維状物質が数多く存在するが,植物細胞壁の繊維形状を活かしたファイバーネットワーク積層材料,すなわち「紙」は,印刷・衛生用紙など日常的に幅広く利用されている。近年,循環型社会の構築に向けて,バイオベース材料の重要性がますます高まっており,紙分野でも複合化による機能開拓研究が盛んである。本稿では,触媒機能をもつ新しいファイバー複合材料「ペーパー触媒」の開発と応用について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.抄紙技術の応用によるペーパー触媒の調製
3.ペーパー光触媒
4.水素をつくる紙
5.燃焼系排出ガス浄化ペーパー触媒
6.金属ナノ粒子のオンペーパー合成と応用
7.セルロース結晶界面での金属ナノ触媒合成と物質変換
8.おわりに
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バイオポリエステルの高機能材料化
High Functionability of Biopolyesters
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岩田忠久(東京大学 大学院 農学生命科学研究科 生物材料科学専攻 准教授)
糖や植物油を炭素源として,現在,150種類以上のさまざまな構造をもつ脂肪族ポリエステルが微生物により生合成されている。この微生物産生ポリエステルは,環境中のほかの微生物が分泌する分解酵素によって分解される生分解性プラスチックでもあり,さまざまな分野での利用が検討されている。本稿では,実用化に向けた取り組みと高機能化を目指した基礎研究の動向について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.微生物産生ポリエステルと基本物性
3.PHAの生産事例
4.高機能化を目指して
4.1 超高分子量PHBの微生物生産
4.2 高強度・高弾性率繊維の開発
4.3 マイクロポーラス高強度繊維の開発
4.4 医療分野への応用
4.5 生分解性速度の制御
5.今後の展望
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植物油脂を基盤とするバイオベース複合材料
Bio-based Composite Materials based on Plant Oils
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宇山 浩(大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
植物油脂を基盤とするバイオベース材料の新展開として,エポキシ化植物油脂からのネットワークポリマーとセルロース系バイオファイバーの複合材料の特性を述べる。また,最近実用化されたエポキシ化油脂を組み込んだ屋根用塗料,ヒマシ油を用いるポリ乳酸用結晶核剤とそれを用いるポリ乳酸コンパウンドの特徴を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エポキシ化植物油脂-バイオファイバー複合材料
3.植物油脂ベース塗料の開発
4.ポリ乳酸の高性能化
5.おわりに
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両親媒性リグニン誘導体の秘められた機能とその活用
Potential Functions and Utilization of Amphiphilic Lignin Derivatives
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浦木康光(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 教授)
幸田圭一(北海道大学 大学院農学研究院 環境資源学部門 森林資源科学分野 森林化学研究室 講師)
山田竜彦((独)森林総合研究所 バイオマス化学研究領域 チーム長)
化石資源の枯渇およびその使用による環境負荷,加えて,原子力発電のリスクに対する危機感から,バイオマスへの期待が高まっている。木質バイオマスを無駄なく利用するシステム“バイオリファイナリー”を確立するには,リグニンの利活用が不可欠である。本報では,リグニンを両親媒性化合物に変換することで,酵素安定化剤やセメント分散剤として利活用できることを見出したので,その概要について説明する。
【目次】
1.はじめに
2.リグニンの両親媒化
3.両親媒性リグニン誘導体の界面活性能
4.セルラーゼ活性増強剤としての両親媒性リグニン誘導体
5.セメント分散剤
6.おわりに
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木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊による微細繊維化と複合材料化
Cellulose Nanofi ber Production by Mechanical Fibrillation after Loosening the Cell Wall Structure of Lignocellulosic Biomass and its Application for Nanocomposite
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李 承桓((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
岩本伸一朗((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 研究員)
金 翰佑((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 博士後研究員)
石川一彦((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
遠藤貴士((独)産業技術総合研究所 バイオマス研究センター 主任研究員)
木質バイオマスの組織・化学的な理解をベースに,水熱およびオゾン処理による細胞壁の脆弱化処理と機械的解繊による微細繊維化について報告する。さらに,QCMを用いた各種セルラーゼのセルロースナノ繊維への吸着・分解挙動解析,得られた微細化繊維の高分子複合材料への応用についての技術概要を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.木質バイオマスの脆弱化処理/機械的解繊処理
2.1 水熱処理
2.2 オゾン処理
3.水晶振動子天秤(Quartz Crystal Microbalance, QCM)による酵素吸着・分解挙動分析
4.天然繊維強化複合材料
4.1 セルロースナノコンポジット
4.2 複合材料における界面力学物性評価と可視化
5.今後の課題
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セルロース系多糖を基軸とした機能性複合材料
Composition of Functional Materials based on Cellulose and Related Polysaccharides
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青木 弾(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 研究支援推進員)
寺本好邦(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 助教)
西尾嘉之(京都大学 大学院 農学研究科 森林科学専攻 教授)
再生産可能なBioresourceとして新たな活用法に期待を背負うセルロース系多糖は,先端複合材料の素材としても多くの可能性を秘めている。ここではセルロース系多糖の有用特性を活かした機能性複合材料の研究開発例を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.ポリマーブレンドの相溶化と光学特性制御
3.有機―無機複合材料
4.液晶相の構造制御と固定化
5.ヘテロ元素を利用した新規機能付与
5.1 SH基の利用による動的機能化とIPN構築
5.2 位置選択的誘導体化による熱可塑性の難燃性材料・難燃化剤
5.3 分離材料およびその他
6.おわりに
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(最終回)―
The Evolutionary Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (Final)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.ポリ乳酸の成形加工と結晶化
1.1 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―溶融結晶化と冷結晶化
1.2 ポリ乳酸の結晶化速度を速める方法
1.2.1 高L組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)
1.2.2 造核剤そのほか結晶化促進添加材
2.ポリ乳酸の高性能化―耐熱性,耐久性,耐衝撃性
2.1 結晶化速度の飛躍的向上による高耐熱化と成形加工性の改良
2.2 耐加水分解性のさらなる向上による長期耐久性付与
2.3 可塑・柔軟化による耐衝撃性の向上
3.ポリ乳酸の高性能化―二つの技術的アプローチ
3.1 ポリ乳酸単独系―耐熱性,耐久性と耐衝撃性の同時賦与
3.2 ポリマーアロイ系―難燃性と耐衝撃性の両立
4.ポリ乳酸の高機能化―発泡成形への応用
4.1 ポリ乳酸発泡成形用樹脂の開発
4.2 ポリ乳酸発泡成形技術の開発
5.ポリ乳酸に残された技術的課題とその解決策
5.1 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(sc.PLA)の可能性
5.2 成形サイクルの短縮―金型温度の低減
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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タイのインフラ資材の市場動向
Market Trend of Infrastructure Materials in Thailand
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.タイのインフラ
2.1 タイのインフラ整備状況
2.2 タイ政府のインフラ整備政策
3.インフラ資材
3.1 セメント
3.1.1 タイのセメント産業の概要
3.1.2 タイのセメント市場の主な参入企業
(1) The Siam Cement Public Company Ltd.
(2) Siam City Cement Public Company Ltd.
(3) TPI Polene Public Company Ltd.
3.2 鋼材
3.2.1 タイの鋼材産業の概要
3.2.2 タイの鋼材市場の主な参入企業
(1) Sahaviriya Steel Industries Company Ltd.
(2) Bangkok Steel Industry Company Ltd.
(3) Tata Steel Thailand Public Company Ltd.
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機能材料マーケットデータ
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炭素繊維の市場動向
Market Trend of Carbon Fiber
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【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
4.企業動向
4.1 メーカー別生産能力
4.2 メーカートピックス
(1) 東レ
(2) 東邦テナックス
(3) 三菱レイヨン
【特集】人工光合成
Artifi cial Photosynthesis
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特集にあたって
Preface
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
-------------------------------------------------------------------------
人工光合成システム開発
Development of Artifi cial Photosynthesis
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
天然の光合成系を人工的に再現するためには,光捕集・電荷分離系,水の酸化ならびに還元触媒系を開発し,さらにそれらをシステムとして融合する必要がある。本稿では,人工光合成システムの設計指針ならびにクリーンな燃料である水素の吸蔵放出システムに関する最新の成果をCO2削減対策とあわせて紹介する。
【目次】
1.光合成の仕組み
2.電荷分離系分子設計指針
3.電荷分離系分子の開発
4.超分子電荷分離系
5.電荷分離分子を用いた水素発生反応
6.水素貯蔵・運搬システム
7.水の酸化触媒機構
8.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
ポルフィリン太陽電池
Porphyrin-Based Solar Cells
-------------------------------------------------------------------------
今堀 博(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 教授)
黒飛 敬(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 特定助教)
近年,色素増感太陽電池において,ポルフィリンがルテニウム色素を代替できる可能性がでてきた。本稿ではポルフィリンを用いた色素増感太陽電池の最近の研究動向と展望を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池
2.1 色素増感太陽電池の原理
2.2 ポルフィリン色素増感太陽電池
2.3 縮環ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
2.4 その他のπ共役系拡張ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
3.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
半導体を用いた人工光合成反応
Artifi cial Photosynthesis using Semiconductors
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佐山和弘((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ グループ長)
三石雄悟((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ 研究員)
本稿では,安定かつ安価で扱いやすい半導体光触媒や光電極技術を用いた人工光合成反応,なかでも,太陽エネルギーを直接化学エネルギーに変換・蓄積でき,その化学エネルギーが二次利用しやすい,水分解反応や炭酸ガス固定反応に焦点を当て,その最近の研究と今後の展望について解説した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒による太陽光水素製造
2.1 通常の一段光励起機構
2.2 レドックス媒体を用いた二段光励起機構(Z‐スキーム機構)
2.3 レドックス媒体を用いた光触媒-電解ハイブリッドシステム(実現可能性の高いシステムを目指して)
3.半導体光触媒による炭酸ガス固定反応
4.光電極による太陽光水素製造
5.半導体光電極による炭酸ガス固定反応
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した錯体触媒の合成
Metal Complexes Aimed at Reversible Conversion between Chemical and Electrical Energies
-------------------------------------------------------------------------
田中晃二(分子科学研究所 生命錯体分子科学研究領域 教授)
CO2とCH3OH間の6電子酸化還元反応は電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換反応であり,再生エネルギーの長距離輸送にとってきわめて有望な反応である。物質循環と共役したエネルギー変換反応の触媒開発を目指した再生可能な2 電子還元剤,Ru‐pbn錯体(pbn = pyridyl-benzo-naphthyridine),2電子酸化剤,Ru(q)(OH2)錯体(q = dibenzoquinone)の酸化還元挙動を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エネルギー変換としての二酸化炭素還元
3.アルコール酸化反応
4.水の4電子酸化反応
5.まとめ
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均一系白金錯体触媒による水からの水素生成反応
Hydrogen Production from Water using Platinum(Ⅱ) Complexes as Homogeneous Catalysts
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山内幸正(九州大学 大学院 理学府 化学専攻 錯体化学講座)
酒井 健(九州大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授)
近年,太陽光をエネルギー源とした水の完全分解反応(2H2O+4hν→ 2H2+O2)に関する研究の重要性がますます高まっている。本稿では,均一系金属錯体触媒を用いた水からの光化学的な水素生成反応に関して,筆者のグループの研究を中心に紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を用いた水の完全分解
3.光化学的な水からの水素生成反応
4.白金(Ⅱ)錯体の触媒反応機構
5.単一分子光水素発生デバイスの開発
6.暗反応に関する研究
7.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
酵素ヒドロゲナーゼを用いた光水素発生反応
Photoinduced Hydrogen Evolution by Hydrogenase
-------------------------------------------------------------------------
朝倉則行(東京工業大学 大学院 生命理工学研究科 生物プロセス専攻 講師)
大倉一郎(東京工業大学 理事;副学長)
光エネルギー変換技術の一つに光水素発生反応がある。光水素発生反応は,太陽光エネルギーを利用して水から水素を発生させる反応である。本稿では,水素発生触媒に生体内物質である酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応系について概説し,さらに,水溶液中で光励起1重項状態を利用した反応系の効率化に関する研究成果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの光水素発生反応
2.1 光水素発生反応の概略
2.2 酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生
2.3 光水素発生反応系の改善点
3.酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応の高効率化
3.1 ビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.2 ビスビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.3 水溶液中で光励起1重項経由の電子移動を行うビスビオローゲン結合型ポルフィリン
4.おわりに
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Material Report R&D
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電気,光のどちらでも記録と読み出しができる新メモリ:導電性液晶メモリ
New Memory having both Conductive and Optical Memory:Conductive Liquid Crystalline Memory
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原本雄一郎(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 教授)
液晶半導体材料の薄膜上に,パルスレーザーを用いた光記録,または電気加熱記録により,導電性と光学特性の両方をもつ点の記録に成功した。この記録された点は,導電性の「ある,なし」,または光学異方性の「ある,なし」で読み出せる。導電性液晶メモリは,電気の導電性と液晶の光学異方性を同時にもつ点を,光または電気で書き込み,これを導電性,または光学特性で読み取る世界最初のメモリである。
【目次】
1.はじめに
2.液晶について
3.液晶半導体の原理
4.電圧-電流特性について
5.導電性スポット液晶メモリの原理
5.1 光,または電気を用いた書き込み
5.2 光,または電気を用いた読み出し
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
新たなπ共役拡張型色素化合物アミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素「ABPX」の開発
Aminobenzopyroxanthene Dyes(ABPX):A New Class of Rhodamine Dyes with Large π‐Conjugated System
-------------------------------------------------------------------------
神野伸一郎((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム 研究員)
榎本秀一((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム チームリーダー;岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 医薬品機能分析学分野 教授)
われわれがオリジナルで開発したπ共役拡張型蛍光色素のアミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素(ABPX)は,従来のローダミン系蛍光色素と比較し,濃厚溶液や凝集状態で良好な蛍光を発する新しい有機系蛍光色素である。有機物から作られる ABPXは,レアメタルのような資源的制約がなく,安価に大量生産できることから,環境負荷の少ない工業技術となる。
【目次】
1.はじめに
2.ABPXの分子設計
3.ABPXの製造方法
4.ABPX01のフォトクロミズム特性
5.ABPXの水溶液中での蛍光特性
6.ABPX凝集体の生成と蛍光特性
7.濃厚溶液中での精確な蛍光分析
8.まとめと今後の課題
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
-------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(2)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (2)―
-------------------------------------------------------------------------
望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.脂肪族ポリエステルの化学構造と成形加工性
1.1 生分解性プラスチックの理想の化学構造―カローザスが果たせなかった夢―
1.2 脂肪族ポリエステルの一次構造と熱パラメータ― PETとの比較―
1.3 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―ガラス化または結晶化による固化―
2.生分解性プラスチックの研究開発と工業化の歴史
2.1 ポリ‐β‐ヒドロキシブタン酸(PHB)系
2.2 ポリコハク酸ブチル(PBS)とポリブチレンアジペート・テレフタレート(PBAT)
2.3 ポリ乳酸(PLA)
3.ポリ乳酸を選択する理由と高性能化理論の検証
3.1 なぜポリ乳酸がベストの選択なのか!?―ポリ乳酸の特異的な生分解機構―
3.2 ポリ乳酸の高性能化理論―その技術論的検証―
3.2.1 生分解速度(R)
3.2.2 ガラス転移温度(Tg)
3.2.3 融点(Tm)
3.2.4 結晶化速度(G)
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カンボジアの経済とBOPマーケット
BOP Market and Economy in Cambodia
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジア経済の概況
2.BOP とカンボジア国民の所得
3.カンボジア農村の実態
(1) 農家A
(2) 農家B
(3) 農家C
4.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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光ディスクの市場動向
Market Trend of Optical Disk
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【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
3.1 国内生産推移
3.2 世界需要予測
4.企業動向
(1) パナソニック
(2) TDK
(3) 日立製作所
(4) パイオニア
Artifi cial Photosynthesis
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特集にあたって
Preface
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
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人工光合成システム開発
Development of Artifi cial Photosynthesis
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福住俊一(大阪大学 大学院 工学研究科 生命先端工学専攻 教授;ALCA(JST);梨花女子大学(WCU))
天然の光合成系を人工的に再現するためには,光捕集・電荷分離系,水の酸化ならびに還元触媒系を開発し,さらにそれらをシステムとして融合する必要がある。本稿では,人工光合成システムの設計指針ならびにクリーンな燃料である水素の吸蔵放出システムに関する最新の成果をCO2削減対策とあわせて紹介する。
【目次】
1.光合成の仕組み
2.電荷分離系分子設計指針
3.電荷分離系分子の開発
4.超分子電荷分離系
5.電荷分離分子を用いた水素発生反応
6.水素貯蔵・運搬システム
7.水の酸化触媒機構
8.今後の展望
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ポルフィリン太陽電池
Porphyrin-Based Solar Cells
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今堀 博(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 教授)
黒飛 敬(京都大学 物質―細胞統合システム拠点 特定助教)
近年,色素増感太陽電池において,ポルフィリンがルテニウム色素を代替できる可能性がでてきた。本稿ではポルフィリンを用いた色素増感太陽電池の最近の研究動向と展望を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池
2.1 色素増感太陽電池の原理
2.2 ポルフィリン色素増感太陽電池
2.3 縮環ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
2.4 その他のπ共役系拡張ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池
3.おわりに
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半導体を用いた人工光合成反応
Artifi cial Photosynthesis using Semiconductors
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佐山和弘((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ グループ長)
三石雄悟((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ 研究員)
本稿では,安定かつ安価で扱いやすい半導体光触媒や光電極技術を用いた人工光合成反応,なかでも,太陽エネルギーを直接化学エネルギーに変換・蓄積でき,その化学エネルギーが二次利用しやすい,水分解反応や炭酸ガス固定反応に焦点を当て,その最近の研究と今後の展望について解説した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒による太陽光水素製造
2.1 通常の一段光励起機構
2.2 レドックス媒体を用いた二段光励起機構(Z‐スキーム機構)
2.3 レドックス媒体を用いた光触媒-電解ハイブリッドシステム(実現可能性の高いシステムを目指して)
3.半導体光触媒による炭酸ガス固定反応
4.光電極による太陽光水素製造
5.半導体光電極による炭酸ガス固定反応
6.おわりに
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化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を目指した錯体触媒の合成
Metal Complexes Aimed at Reversible Conversion between Chemical and Electrical Energies
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田中晃二(分子科学研究所 生命錯体分子科学研究領域 教授)
CO2とCH3OH間の6電子酸化還元反応は電気エネルギーと化学エネルギーの相互変換反応であり,再生エネルギーの長距離輸送にとってきわめて有望な反応である。物質循環と共役したエネルギー変換反応の触媒開発を目指した再生可能な2 電子還元剤,Ru‐pbn錯体(pbn = pyridyl-benzo-naphthyridine),2電子酸化剤,Ru(q)(OH2)錯体(q = dibenzoquinone)の酸化還元挙動を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.エネルギー変換としての二酸化炭素還元
3.アルコール酸化反応
4.水の4電子酸化反応
5.まとめ
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均一系白金錯体触媒による水からの水素生成反応
Hydrogen Production from Water using Platinum(Ⅱ) Complexes as Homogeneous Catalysts
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山内幸正(九州大学 大学院 理学府 化学専攻 錯体化学講座)
酒井 健(九州大学 大学院 理学研究院 化学部門 教授)
近年,太陽光をエネルギー源とした水の完全分解反応(2H2O+4hν→ 2H2+O2)に関する研究の重要性がますます高まっている。本稿では,均一系金属錯体触媒を用いた水からの光化学的な水素生成反応に関して,筆者のグループの研究を中心に紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.可視光を用いた水の完全分解
3.光化学的な水からの水素生成反応
4.白金(Ⅱ)錯体の触媒反応機構
5.単一分子光水素発生デバイスの開発
6.暗反応に関する研究
7.おわりに
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酵素ヒドロゲナーゼを用いた光水素発生反応
Photoinduced Hydrogen Evolution by Hydrogenase
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朝倉則行(東京工業大学 大学院 生命理工学研究科 生物プロセス専攻 講師)
大倉一郎(東京工業大学 理事;副学長)
光エネルギー変換技術の一つに光水素発生反応がある。光水素発生反応は,太陽光エネルギーを利用して水から水素を発生させる反応である。本稿では,水素発生触媒に生体内物質である酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応系について概説し,さらに,水溶液中で光励起1重項状態を利用した反応系の効率化に関する研究成果を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの光水素発生反応
2.1 光水素発生反応の概略
2.2 酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生
2.3 光水素発生反応系の改善点
3.酵素ヒドロゲナーゼを利用した光水素発生反応の高効率化
3.1 ビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.2 ビスビオローゲン結合型ポルフィリンの開発
3.3 水溶液中で光励起1重項経由の電子移動を行うビスビオローゲン結合型ポルフィリン
4.おわりに
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Material Report R&D
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電気,光のどちらでも記録と読み出しができる新メモリ:導電性液晶メモリ
New Memory having both Conductive and Optical Memory:Conductive Liquid Crystalline Memory
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原本雄一郎(山梨大学 大学院 医学工学総合研究部 教授)
液晶半導体材料の薄膜上に,パルスレーザーを用いた光記録,または電気加熱記録により,導電性と光学特性の両方をもつ点の記録に成功した。この記録された点は,導電性の「ある,なし」,または光学異方性の「ある,なし」で読み出せる。導電性液晶メモリは,電気の導電性と液晶の光学異方性を同時にもつ点を,光または電気で書き込み,これを導電性,または光学特性で読み取る世界最初のメモリである。
【目次】
1.はじめに
2.液晶について
3.液晶半導体の原理
4.電圧-電流特性について
5.導電性スポット液晶メモリの原理
5.1 光,または電気を用いた書き込み
5.2 光,または電気を用いた読み出し
6.おわりに
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新たなπ共役拡張型色素化合物アミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素「ABPX」の開発
Aminobenzopyroxanthene Dyes(ABPX):A New Class of Rhodamine Dyes with Large π‐Conjugated System
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神野伸一郎((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム 研究員)
榎本秀一((独)理化学研究所 分子イメージング科学研究センター 複数分子イメージング研究チーム チームリーダー;岡山大学 大学院 医歯薬学総合研究科 医薬品機能分析学分野 教授)
われわれがオリジナルで開発したπ共役拡張型蛍光色素のアミノベンゾピロキサンテン系蛍光色素(ABPX)は,従来のローダミン系蛍光色素と比較し,濃厚溶液や凝集状態で良好な蛍光を発する新しい有機系蛍光色素である。有機物から作られる ABPXは,レアメタルのような資源的制約がなく,安価に大量生産できることから,環境負荷の少ない工業技術となる。
【目次】
1.はじめに
2.ABPXの分子設計
3.ABPXの製造方法
4.ABPX01のフォトクロミズム特性
5.ABPXの水溶液中での蛍光特性
6.ABPX凝集体の生成と蛍光特性
7.濃厚溶液中での精確な蛍光分析
8.まとめと今後の課題
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(2)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (2)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.脂肪族ポリエステルの化学構造と成形加工性
1.1 生分解性プラスチックの理想の化学構造―カローザスが果たせなかった夢―
1.2 脂肪族ポリエステルの一次構造と熱パラメータ― PETとの比較―
1.3 熱可塑性プラスチックの成形加工プロセス―ガラス化または結晶化による固化―
2.生分解性プラスチックの研究開発と工業化の歴史
2.1 ポリ‐β‐ヒドロキシブタン酸(PHB)系
2.2 ポリコハク酸ブチル(PBS)とポリブチレンアジペート・テレフタレート(PBAT)
2.3 ポリ乳酸(PLA)
3.ポリ乳酸を選択する理由と高性能化理論の検証
3.1 なぜポリ乳酸がベストの選択なのか!?―ポリ乳酸の特異的な生分解機構―
3.2 ポリ乳酸の高性能化理論―その技術論的検証―
3.2.1 生分解速度(R)
3.2.2 ガラス転移温度(Tg)
3.2.3 融点(Tm)
3.2.4 結晶化速度(G)
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カンボジアの経済とBOPマーケット
BOP Market and Economy in Cambodia
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジア経済の概況
2.BOP とカンボジア国民の所得
3.カンボジア農村の実態
(1) 農家A
(2) 農家B
(3) 農家C
4.おわりに
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機能材料マーケットデータ
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光ディスクの市場動向
Market Trend of Optical Disk
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【目次】
1.概要
2.用途
3.市場規模
3.1 国内生産推移
3.2 世界需要予測
4.企業動向
(1) パナソニック
(2) TDK
(3) 日立製作所
(4) パイオニア
【特集】機能性塗料の最新動向
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光触媒を利用した防汚塗料
Self.Cleaning Coating Materials by using Photocatalyst
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本橋健司(芝浦工業大学 工学部 建築工学科 教授)
建築分野で利用される光触媒製品の代表として,光触媒タイルおよび防汚塗料をとりあげ,原理,特徴などについて解説した。また,防汚性能については建築的条件(庇の有無,方位,周辺環境,シーリング目地など)の影響を踏まえたうえで,防汚効果の発現性を議論した。さらに,施工上の注意点や補修塗装時における問題点を指摘した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒の基礎知識
2.1 触媒とは
2.2 光触媒とは
2.3 光触媒としての二酸化チタン(TiO2)
2.4 二酸化チタンの「有機物分解作用」
2.5 二酸化チタンの「超親水性」
2.6 環境保全性からみた光触媒の特徴
3.汚れ防止への応用技術
3.1 汚れ防止効果
3.2 汚れの原因やメカニズムは複雑で多様
3.3 有機系材料への光触媒コート
3.4 光触媒の現場塗装
3.4.1 既存下地との適合性
3.4.2 塗付量の管理
3.5 保全・改修に関する技術情報
4.まとめ
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漆を用いたクロムフリー防錆塗料の開発
Development of Chrome-free Corrosion Coating using Hybridized Lacquer
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本多貴之(明治大学 理工学部 専任講師)
宮腰哲雄(明治大学 理工学部 教授)
漆は日本に古くから伝わる材料であり,塗料や接着剤としての利用が行われてきた。今回は加熱硬化を利用し,防錆塗料として漆を利用する南部鉄器をモチーフにクロムフリー防錆塗料への漆の利用を試みた。漆にシラン化合物を加えることで,SST試験1000時間以上に耐える防錆塗料となった。本文では,これらの具体的な結果と共に今後の課題について述べた。
【目次】
1.漆の歴史と加工技術
2.漆を利用した防錆―南部鉄器―
3.漆の化学的な組成と一般的な硬化機構
4.漆の熱硬化と硬化の促進手法の検討
5.防錆塗料としての加熱硬化向けハイブリット漆液の改良
6.スプレー塗装(薄膜)での防錆性能評価
7.海外産の漆を利用した防錆用漆塗料
8.より安価なハイブリッド塗料を目指して
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ポリウレタンケミストリーを使った自己修復塗料
Self Healing Paints based on PUR
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桐原 修(バイエル マテリアルサイエンス(株) BMS イノベーションセンター センター長)
PUR塗料は一般的に自己修復性・耐擦り傷性が優れているが,すべてのPUR塗料が良いわけではない。塗膜昇温で自己修復することを目標に,フレキシブルな架橋構造と架橋密度の増加が有効なことを検証した。ポリカーボネートジオールと高官能ポリイソシアネート架橋が初期の耐擦り傷性と自己修復性に優れていた。
【目次】
1.はじめに
2.自己治癒・自己修復
3.PUR 塗料と自己修復性
3.1 自動車用塗料
3.2 プラスチック用塗料
3.2.1 歴史
3.2.2 ソフトフィール塗料
3.2.3 そのほかの硬化系
4.採用事例
4.1 自動車外板
4.2 自動車内装
4.3 そのほかの用途
(1) 携帯電話(写真2)
(2) プラスチック小物(写真3)
5.おわりに
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摩擦抵抗低減型船底防汚塗料の開発
Development of Antifouling Paint for Low Frictional Resistance
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山下博史(関西ペイント(株) 汎用塗料本部 船舶技術開発部 課長)
船舶の燃料費を低減するために,海水と船体との摩擦抵抗に関する多くの研究がなされており,海水に接触する船底防汚塗料にも大きな期待がかかっている。そこで,加水分解型船底防汚塗膜の表面状態と水との摩擦抵抗に着目した。レオロジーコントロール技術を駆使して,レベリング性が向上する船底防汚塗料を開発し,それから得られる表面平滑な船底防汚塗膜が水との摩擦抵抗に及ぼす効果を検証した。開発品は,従来品に比べて約6%の摩擦抵抗低減効果が認められた。
【目次】
1.はじめに
2.加水分解型船底防汚塗料
3.船体の表面粗度と燃料消費量
4.船底防汚塗膜表面の平滑性の向上
5.摩擦抵抗測定による実験的検証
6.おわりに
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遮熱塗料「アドグリーンコート」がなぜ世界で通用するのか
About the Functionality of a Thermal Barrier Coating with Micro-silica
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田中雅彦(日本中央研究所(株) 取締役営業本部長)
一般の建築材は太陽光に曝されるとその温度は上昇する。塗装によりその温度上昇を抑制する塗料はさまざま開発されており,実験的な考察はこれまでも行われてきたが,理論的にはほとんど解明されていない。球状シリカ粒子の光の散乱に注目し,金属固有の振動数に近い波長帯の電磁波透過を防ぐことにより,温度上昇が抑制される仕組みを示した。
【目次】
1.はじめに
2.球状金属酸化物粒子
3.微小シリカ球による散乱
4.おわりに
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ネットワークポリマー型電池材料の容量増大に向けて
Network-polymer-type Cathode Material with High Capacity
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守友 浩(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻 教授)
栗原佑太朗(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻)
ネットワークポリマー型電池材料であるMn-Feシアノ錯体は,薄膜型電極を構成することにより高い容量(128mAh/g)と高いサイクル特性(100サイクル後に初期値の87%)が実現されている。本稿では,さらなる容量増大に向けた取り組みを紹介する。特に,ネットワーク構造のひずみが充放電特性に及ぼす影響を考察するとともに,今後の研究展開に言及する。
【目次】
1.はじめに
2.薄膜型電極
3.容量増大に向けて―カチオン濃度の増大―
4.カチオン濃度とネットワーク構造
5.カチオン濃度と充放電特性
6.将来展望
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Material Report R&D
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電気分解によるセシウムおよびストロンチウムの安定閉じ込め
Electrolytic Immobilization of Cesium and Strontium
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阿部英樹((独)物質・材料研究機構 環境再生材料ユニット 主幹研究員)
核燃料由来の放射性同位体による環境汚染が社会問題となっている。筆者は,セシウムとストロンチウムを溶解した溶融酸化モリブデンに酸化チタンを加え,電気分解することにより,おのおのの元素をチタン酸固化体の形態で単離する技術を開発した。チタン酸固化体は,従来材料を10倍以上凌ぐ溶出耐性により,放射汚染問題の解決に貢献する。
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色素増感高分子太陽電池の研究開発
Studies on Dye-Sensitized Polymer Solar Cells
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大北英生(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 准教授)
伊藤紳三郎(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 教授)
共役高分子とフラーレン誘導体のブレンド膜を発電層とする高分子太陽電池の効率を向上させるには,近赤外域の太陽光を捕集することが不可欠である。本稿では,近赤外色素を導入した色素増感高分子太陽電池により変換効率を容易に向上できることを示すとともに,増感機構や色素の界面偏在機構について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池と高分子太陽電池
3.色素増感高分子太陽電池
4.色素増感機構
5.色素の界面偏在機構
6.おわりに
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(1)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (1)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
21世紀の地球環境・資源問題から注目されるバイオプラスチックの歴史をグリーン・ケミストリーの視点から振り返り,その正しい分類法と理解を助けながら,最新動向についても紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グリーン・ケミストリーの源流を溯る
2.1 難分解性物質DDTの悲劇 ―ノーベル賞の栄光と闇―
2.2 分解しないことが諸悪の根源!? ―分解者としての微生物の役割―
2.3 二人の女性科学者 ―レイチェル・カーソンとシーア・コルボーン―
2.4 グリーン・ケミストリー ―環境にやさしい化学とは?―
2.5 バイオプラスチックの夜明け ―野菜畑からプラスチックが獲れる!?―
3.バイオプラスチックを正しく理解するために
3.1 バイオプラスチックと環境意識の時代的変遷 ―概念の衝突―
3.2 日本バイオプラスチック協会(JBPA)識別表示制度 ―グリーンプラとバイオマスプラ―
3.3 新たなバイオプラスチックの胎動 ―挑戦と課題―
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カリフォルニアの電力事情
California’s Power Situation
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.米国の電力市場構造
3.カリフォルニア州の電力市場構造
4.日本の電力市場構造
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機能材料マーケットデータ
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機能性塗料の市場動向
Market Trend of Functional Paint
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 品目別塗料生産・出荷推移(塗料全体)
2.2 重防食塗料
2.3 遮熱塗料
3.企業動向
(1) 日本ペイント
(2) 大日本塗料
(3) 日本特殊塗料
(4) イサム塗料
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光触媒を利用した防汚塗料
Self.Cleaning Coating Materials by using Photocatalyst
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本橋健司(芝浦工業大学 工学部 建築工学科 教授)
建築分野で利用される光触媒製品の代表として,光触媒タイルおよび防汚塗料をとりあげ,原理,特徴などについて解説した。また,防汚性能については建築的条件(庇の有無,方位,周辺環境,シーリング目地など)の影響を踏まえたうえで,防汚効果の発現性を議論した。さらに,施工上の注意点や補修塗装時における問題点を指摘した。
【目次】
1.はじめに
2.光触媒の基礎知識
2.1 触媒とは
2.2 光触媒とは
2.3 光触媒としての二酸化チタン(TiO2)
2.4 二酸化チタンの「有機物分解作用」
2.5 二酸化チタンの「超親水性」
2.6 環境保全性からみた光触媒の特徴
3.汚れ防止への応用技術
3.1 汚れ防止効果
3.2 汚れの原因やメカニズムは複雑で多様
3.3 有機系材料への光触媒コート
3.4 光触媒の現場塗装
3.4.1 既存下地との適合性
3.4.2 塗付量の管理
3.5 保全・改修に関する技術情報
4.まとめ
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漆を用いたクロムフリー防錆塗料の開発
Development of Chrome-free Corrosion Coating using Hybridized Lacquer
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本多貴之(明治大学 理工学部 専任講師)
宮腰哲雄(明治大学 理工学部 教授)
漆は日本に古くから伝わる材料であり,塗料や接着剤としての利用が行われてきた。今回は加熱硬化を利用し,防錆塗料として漆を利用する南部鉄器をモチーフにクロムフリー防錆塗料への漆の利用を試みた。漆にシラン化合物を加えることで,SST試験1000時間以上に耐える防錆塗料となった。本文では,これらの具体的な結果と共に今後の課題について述べた。
【目次】
1.漆の歴史と加工技術
2.漆を利用した防錆―南部鉄器―
3.漆の化学的な組成と一般的な硬化機構
4.漆の熱硬化と硬化の促進手法の検討
5.防錆塗料としての加熱硬化向けハイブリット漆液の改良
6.スプレー塗装(薄膜)での防錆性能評価
7.海外産の漆を利用した防錆用漆塗料
8.より安価なハイブリッド塗料を目指して
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ポリウレタンケミストリーを使った自己修復塗料
Self Healing Paints based on PUR
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桐原 修(バイエル マテリアルサイエンス(株) BMS イノベーションセンター センター長)
PUR塗料は一般的に自己修復性・耐擦り傷性が優れているが,すべてのPUR塗料が良いわけではない。塗膜昇温で自己修復することを目標に,フレキシブルな架橋構造と架橋密度の増加が有効なことを検証した。ポリカーボネートジオールと高官能ポリイソシアネート架橋が初期の耐擦り傷性と自己修復性に優れていた。
【目次】
1.はじめに
2.自己治癒・自己修復
3.PUR 塗料と自己修復性
3.1 自動車用塗料
3.2 プラスチック用塗料
3.2.1 歴史
3.2.2 ソフトフィール塗料
3.2.3 そのほかの硬化系
4.採用事例
4.1 自動車外板
4.2 自動車内装
4.3 そのほかの用途
(1) 携帯電話(写真2)
(2) プラスチック小物(写真3)
5.おわりに
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摩擦抵抗低減型船底防汚塗料の開発
Development of Antifouling Paint for Low Frictional Resistance
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山下博史(関西ペイント(株) 汎用塗料本部 船舶技術開発部 課長)
船舶の燃料費を低減するために,海水と船体との摩擦抵抗に関する多くの研究がなされており,海水に接触する船底防汚塗料にも大きな期待がかかっている。そこで,加水分解型船底防汚塗膜の表面状態と水との摩擦抵抗に着目した。レオロジーコントロール技術を駆使して,レベリング性が向上する船底防汚塗料を開発し,それから得られる表面平滑な船底防汚塗膜が水との摩擦抵抗に及ぼす効果を検証した。開発品は,従来品に比べて約6%の摩擦抵抗低減効果が認められた。
【目次】
1.はじめに
2.加水分解型船底防汚塗料
3.船体の表面粗度と燃料消費量
4.船底防汚塗膜表面の平滑性の向上
5.摩擦抵抗測定による実験的検証
6.おわりに
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遮熱塗料「アドグリーンコート」がなぜ世界で通用するのか
About the Functionality of a Thermal Barrier Coating with Micro-silica
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田中雅彦(日本中央研究所(株) 取締役営業本部長)
一般の建築材は太陽光に曝されるとその温度は上昇する。塗装によりその温度上昇を抑制する塗料はさまざま開発されており,実験的な考察はこれまでも行われてきたが,理論的にはほとんど解明されていない。球状シリカ粒子の光の散乱に注目し,金属固有の振動数に近い波長帯の電磁波透過を防ぐことにより,温度上昇が抑制される仕組みを示した。
【目次】
1.はじめに
2.球状金属酸化物粒子
3.微小シリカ球による散乱
4.おわりに
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ネットワークポリマー型電池材料の容量増大に向けて
Network-polymer-type Cathode Material with High Capacity
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守友 浩(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻 教授)
栗原佑太朗(筑波大学 大学院 数理物質科学研究科 物理学専攻)
ネットワークポリマー型電池材料であるMn-Feシアノ錯体は,薄膜型電極を構成することにより高い容量(128mAh/g)と高いサイクル特性(100サイクル後に初期値の87%)が実現されている。本稿では,さらなる容量増大に向けた取り組みを紹介する。特に,ネットワーク構造のひずみが充放電特性に及ぼす影響を考察するとともに,今後の研究展開に言及する。
【目次】
1.はじめに
2.薄膜型電極
3.容量増大に向けて―カチオン濃度の増大―
4.カチオン濃度とネットワーク構造
5.カチオン濃度と充放電特性
6.将来展望
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Material Report R&D
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電気分解によるセシウムおよびストロンチウムの安定閉じ込め
Electrolytic Immobilization of Cesium and Strontium
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阿部英樹((独)物質・材料研究機構 環境再生材料ユニット 主幹研究員)
核燃料由来の放射性同位体による環境汚染が社会問題となっている。筆者は,セシウムとストロンチウムを溶解した溶融酸化モリブデンに酸化チタンを加え,電気分解することにより,おのおのの元素をチタン酸固化体の形態で単離する技術を開発した。チタン酸固化体は,従来材料を10倍以上凌ぐ溶出耐性により,放射汚染問題の解決に貢献する。
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色素増感高分子太陽電池の研究開発
Studies on Dye-Sensitized Polymer Solar Cells
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大北英生(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 准教授)
伊藤紳三郎(京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 教授)
共役高分子とフラーレン誘導体のブレンド膜を発電層とする高分子太陽電池の効率を向上させるには,近赤外域の太陽光を捕集することが不可欠である。本稿では,近赤外色素を導入した色素増感高分子太陽電池により変換効率を容易に向上できることを示すとともに,増感機構や色素の界面偏在機構について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池と高分子太陽電池
3.色素増感高分子太陽電池
4.色素増感機構
5.色素の界面偏在機構
6.おわりに
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SERIES バイオプラスチックの最新動向と将来展望
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バイオプラスチック進化論 ―新たな地平を求めて(1)―
The Evolutionaly Theory of Bioplastics ― Search for the New Horizon (1)―
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
21世紀の地球環境・資源問題から注目されるバイオプラスチックの歴史をグリーン・ケミストリーの視点から振り返り,その正しい分類法と理解を助けながら,最新動向についても紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.グリーン・ケミストリーの源流を溯る
2.1 難分解性物質DDTの悲劇 ―ノーベル賞の栄光と闇―
2.2 分解しないことが諸悪の根源!? ―分解者としての微生物の役割―
2.3 二人の女性科学者 ―レイチェル・カーソンとシーア・コルボーン―
2.4 グリーン・ケミストリー ―環境にやさしい化学とは?―
2.5 バイオプラスチックの夜明け ―野菜畑からプラスチックが獲れる!?―
3.バイオプラスチックを正しく理解するために
3.1 バイオプラスチックと環境意識の時代的変遷 ―概念の衝突―
3.2 日本バイオプラスチック協会(JBPA)識別表示制度 ―グリーンプラとバイオマスプラ―
3.3 新たなバイオプラスチックの胎動 ―挑戦と課題―
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カリフォルニアの電力事情
California’s Power Situation
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.米国の電力市場構造
3.カリフォルニア州の電力市場構造
4.日本の電力市場構造
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機能材料マーケットデータ
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機能性塗料の市場動向
Market Trend of Functional Paint
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【目次】
1.概要
2.市場規模
2.1 品目別塗料生産・出荷推移(塗料全体)
2.2 重防食塗料
2.3 遮熱塗料
3.企業動向
(1) 日本ペイント
(2) 大日本塗料
(3) 日本特殊塗料
(4) イサム塗料
【特集】進化する高機能性繊維
Advanced High Performance Fibers
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特集にあたって
Introduction
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
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エレクトロスピニング法によるナノファイバー
Polymer Nanofi bers via Electrospinning
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小滝雅也(京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授)
本稿では,ナノファイバーを作製する技術の一つである「エレクトロスピニング法」の概要とともに,同手法によるナノファイバーのモルフォロジー制御技術,およびナノファイバーの内部構造と物性に関する研究動向について述べる。さらに,ナノファイバーの大量生産技術に関する動向についても述べる。
【目次】
1.はじめに
2.エレクトロスピニング法
2.1 原理
2.2 大量生産
3.ナノファイバーの形態制御
3.1 繊維径
3.2 ポーラス繊維
3.3 中空・芯鞘ナノファイバー
3.4 ナノファイバー集合体の規則性
4.ナノファイバーの内部構造と物性
4.1 PLLA
4.2 PHBV
4.3 PVDF
4.4 POM
4.5 複合ナノファイバー
5.おわりに
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高強度ポリエステルナノファイバーの開発と実用化
Development of Polyester Nanofi ber for Practical Applications
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神山三枝(帝人ファイバー(株) グローバル生産・研究開発統轄 グローバル生産・研究開発統轄補佐(ナノファイバー技術担当))
中島 卓(帝人ファイバー(株) ファイバー開発グループ 長繊維技術開発担当チーム長)
田中謙吾(帝人ファイバー(株) 商品開発グループ 研究員)
最近,さまざまな分野でナノ材料への期待が高く,繊維分野においても繊維の直径が1マイクロメートル以下の,いわゆるナノファイバーの実用化研究がなされている。今回の超極細複合紡糸技術の開発は,長繊維形態・従来強度の2倍,繊維直径700nm～300nm,均一な繊維径を特徴とする高強度ポリエステルナノファイバーの量産化および種々の機能素材商品化を可能にした。
【目次】
1.はじめに
2.開発内容
3.技術の特徴
3.1 ポリマー設計と精密溶融成形加工技術
3.2 複合紡糸設計技術
3.3 商品開発における機能検証訴求
4.商品開発と今後
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高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維
Modifi ed Acrylic Fiber Generating Heat with High Moisture Absorption
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石丸園子(東洋紡績(株) 総合研究所 コーポレート研究所 快適性工学センター 部長)
高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維は,ポリマー改質技術により分子を親水化,高架橋して得られた繊維である。アクリレート系繊維は,天然繊維で最も吸湿発熱量の高いウールに対して約3倍の吸着熱を示す。この熱を利用することで,薄くても暖かい秋・冬用のアンダーウェアを実現することができる。また,吸湿性が高い特性を利用して,むれ感の低減や調湿機能を実現することもできる。
【目次】
1.はじめに
2.アクリレート系繊維
3.アクリレート系繊維の吸湿発熱性
4.アクリレート系繊維のむれ感低減性
5.アクリレート系繊維の調湿性
6.まとめ
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光触媒消臭繊維「セルフクリア」
Photocatalytic Deodorant Fiber “SELFCLEAR”
-------------------------------------------------------------------------
渡辺義弘(日本エクスラン工業(株) 研究所 資材課長)
光触媒機能を利用した消臭繊維はすでに酸化チタンを中心とする材料を各種繊維に付与したものが各社から市販されている。最近開発したアクリル繊維に特殊な酸化チタン系材料を繊維内部に付与した「セルフクリア」の構造,機能について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.光触媒機構と「セルフクリア」の繊維構造
3.「セルフクリア」の消臭性能
3.1 消臭機能の試験方法
3.2 臭気成分の吸放出挙動
3.3 臭気成分の分解挙動
3.4 光触媒有効利用率
3.5 繰返し消臭性能
3.6 「セルフクリア」の消臭性能Ⅰ ─四大悪臭─
3.7 「セルフクリア」の消臭性能Ⅱ ─タバコ臭─
3.8 「セルフクリア」の消臭性能Ⅲ ─VOC ガス─
3.9 「セルフクリア」の汚れ分解性能
4.おわりに
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スマート・ファイバー ─“イノベーションのジレンマ”を超えて─
Smart Fiber ─ Beyond the Dilemma of Innovation ─
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.はじめに
2.ポリ乳酸繊維・不織布“破壊的イノベーション”の真実
2.1 地球環境・資源問題…地球環境保全と資源循環型社会
2.2 繊維材料としての潜在的可能性…耐久性構造材料とバイオリサイクル材
2.3 ヒトと自然環境に対する安全・衛生性…抗菌・防黴性
2.4 衣服内環境における快適性…吸・放湿特性
2.5 火災防災における防炎・難燃性…燃え広がりにくい自己消火性
2.6 屋外での長期使用耐久性…耐光・耐候性
3.“イノベーションのジレンマ”を超えて新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.1 “破壊的イノベーション”の恐怖
3.2 “破壊的イノベーション”への対応
3.3 既成概念や価値観からの脱却
3.4 近い将来に期待される技術基盤の進化
3.4.1 高L 組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)への転換
3.4.2 長期使用耐久性(耐加水分解性,耐湿熱性)賦与技術
3.5 新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.6 PLA 繊維・不織布に期待される用途分野
3.6.1 農林・園芸・土木資材
3.6.2 食品・衛生・医療資材
3.6.3 生活雑貨寝具・インテリア資材
3.6.4 衣料・服飾資材
4.おわりに
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Material Report R&D
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固体触媒を用いたグリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス製造の可能性
An Attempt to Produce Town Gas by Steam Reforming of Glycerin on Heterogeneous Catalyst
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鈴木 崇(群馬県立群馬産業技術センター)
村上恵理(桐生ガス(株) 開発課)
木村 光(桐生ガス(株) 常務取締役)
グリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス(メタン)への変換に関し,ニッケル系およびルテニウム系触媒を用いて反応特性を比較した。その結果,炭化水素に比べてグリセリンの改質は進行しにくいこと,メタン生成に関しては比較的高活性な触媒系が必要でルテニウム系触媒を用いた試験から都市ガス原料に使用可能な粗ガスが得られた。
【目次】
1.技術開発の背景
2.脂肪酸メチルエステル燃料とグリセリン
3.非化石系原料とローカルガス供給ビジネス
4.水蒸気改質反応について
5.グリセリンの水蒸気改質反応の課題
5.1 試作触媒を用いたグリセリンの水蒸気改質
5.2 アルミナ担持ニッケル(Ni/Al2O3)触媒による低温水蒸気改質
5.3 都市ガス成分への変換
5.3.1 高カロリー都市ガスとは
5.3.2 担持ルテニウム触媒によるプロパンおよびグリセリンの低温水蒸気改質
6.今後の展開
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有機太陽電池の特性と標準化に向けて
Analysis & Evaluation Standards for the Performance and Basic Material Characteristics of Organic Photovoltaics
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斎藤英純((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ グループリーダー)
青木智子((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ 技師)
青木大輔((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 有機系太陽電池評価プロジェクト)
高木克彦((財)神奈川科学技術アカデミー 専務理事)
地球温暖化の原因とされる二酸化炭素排出を抑制するため,主要な再生可能エネルギーである太陽光を用いた有機太陽電池(OPV)の実用化が期待されている。本稿は,OPVの性能評価とその標準化に向けて,シリコン太陽電池との特性の比較をその作動原理から解説する。
【目次】
1.はじめに
2.有機太陽電池とは
3.有機太陽電池の機能計測と標準化に向けて
3.1 有機太陽電池の機能計測
3.2 有機太陽電池の性能特性
4.今後の展望
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(最終回)
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画像処理技術による山林健康管理センサシステムと都市内緑地保全への適用に関する研究
Development of Forest Healthcare Sensor System by Image Processing and Application for Urban Green Space Maintenance
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,山林管理のための簡易なセンサ技術と都市内緑地保全への適用を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理および実験方法
2.1 樹木の輪郭抽出と樹幹密度
2.2 輪郭抽出率
2.3 自動解析方法
3.結果と考察
3.1 樹幹密度と山林樹木の疎密との対応
3.2 本研究に最適な輪郭抽出フィルタ選定
3.3 樹幹密度解析精度向上
3.4 手入れの要不要の閾値検討
3.5 自動解析結果
3.6 画像解像度の依存性の検討
3.7 山林健康管理センサの市街地への適用
3.7.1 市街地の緑地測定
3.7.2 公園の樹木の季節変化の検討
4.まとめと期待
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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世界のタッチパネル市場の現状
Global Market of Touch Panel
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.台北国際コンピュータ見本市(COMPUTEX:台北國際電腦展)での出品状況
3.タッチパネル業界の構造
4.世界のタッチパネル市場とスマートフォン需要の恩恵
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機能材料マーケットデータ
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有機半導体の市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
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【目次】
1.概要
2.市場規模
3.業界動向
3.1 有機トランジスタ
(1) 世界最高性能で印刷可能な有機トランジスタ(NEDOなど)
(2) 樹脂基板上にCNT薄膜トランジスタを形成(NEDOなど)
(3) 有機半導体の単結晶薄膜を作る新しいインクジェット印刷法(産総研)
(4) 大気中で安定駆動するn型有機トランジスタの新規材料(九州工大)
3.2 有機太陽電池
(1) 有機太陽電池で波長1000nm以上の光電変換に成功(産総研)
(2) 電流密度を最大3300倍に高めた有機薄膜太陽電池(分子科研など)
(3) 塗布変換系有機太陽電池(三菱化学)
3.3 有機半導体材料
(1) 塗布型有機半導体材料(帝人)
(2) n型有機半導体材料のサンプル供給を本格化(東京化成工業)
(3) 有機半導体ポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)の新規合成法(綜研化学)
(4) ディスプレイ向け新有機半導体材料「lisicon」を共同開発(独メルク,英プラスチック・ロジック)
Advanced High Performance Fibers
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特集にあたって
Introduction
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
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エレクトロスピニング法によるナノファイバー
Polymer Nanofi bers via Electrospinning
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小滝雅也(京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授)
本稿では,ナノファイバーを作製する技術の一つである「エレクトロスピニング法」の概要とともに,同手法によるナノファイバーのモルフォロジー制御技術,およびナノファイバーの内部構造と物性に関する研究動向について述べる。さらに,ナノファイバーの大量生産技術に関する動向についても述べる。
【目次】
1.はじめに
2.エレクトロスピニング法
2.1 原理
2.2 大量生産
3.ナノファイバーの形態制御
3.1 繊維径
3.2 ポーラス繊維
3.3 中空・芯鞘ナノファイバー
3.4 ナノファイバー集合体の規則性
4.ナノファイバーの内部構造と物性
4.1 PLLA
4.2 PHBV
4.3 PVDF
4.4 POM
4.5 複合ナノファイバー
5.おわりに
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高強度ポリエステルナノファイバーの開発と実用化
Development of Polyester Nanofi ber for Practical Applications
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神山三枝(帝人ファイバー(株) グローバル生産・研究開発統轄 グローバル生産・研究開発統轄補佐(ナノファイバー技術担当))
中島 卓(帝人ファイバー(株) ファイバー開発グループ 長繊維技術開発担当チーム長)
田中謙吾(帝人ファイバー(株) 商品開発グループ 研究員)
最近,さまざまな分野でナノ材料への期待が高く,繊維分野においても繊維の直径が1マイクロメートル以下の,いわゆるナノファイバーの実用化研究がなされている。今回の超極細複合紡糸技術の開発は,長繊維形態・従来強度の2倍,繊維直径700nm～300nm,均一な繊維径を特徴とする高強度ポリエステルナノファイバーの量産化および種々の機能素材商品化を可能にした。
【目次】
1.はじめに
2.開発内容
3.技術の特徴
3.1 ポリマー設計と精密溶融成形加工技術
3.2 複合紡糸設計技術
3.3 商品開発における機能検証訴求
4.商品開発と今後
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高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維
Modifi ed Acrylic Fiber Generating Heat with High Moisture Absorption
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石丸園子(東洋紡績(株) 総合研究所 コーポレート研究所 快適性工学センター 部長)
高吸湿発熱繊維アクリレート系繊維は,ポリマー改質技術により分子を親水化,高架橋して得られた繊維である。アクリレート系繊維は,天然繊維で最も吸湿発熱量の高いウールに対して約3倍の吸着熱を示す。この熱を利用することで,薄くても暖かい秋・冬用のアンダーウェアを実現することができる。また,吸湿性が高い特性を利用して,むれ感の低減や調湿機能を実現することもできる。
【目次】
1.はじめに
2.アクリレート系繊維
3.アクリレート系繊維の吸湿発熱性
4.アクリレート系繊維のむれ感低減性
5.アクリレート系繊維の調湿性
6.まとめ
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光触媒消臭繊維「セルフクリア」
Photocatalytic Deodorant Fiber “SELFCLEAR”
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渡辺義弘(日本エクスラン工業(株) 研究所 資材課長)
光触媒機能を利用した消臭繊維はすでに酸化チタンを中心とする材料を各種繊維に付与したものが各社から市販されている。最近開発したアクリル繊維に特殊な酸化チタン系材料を繊維内部に付与した「セルフクリア」の構造,機能について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.光触媒機構と「セルフクリア」の繊維構造
3.「セルフクリア」の消臭性能
3.1 消臭機能の試験方法
3.2 臭気成分の吸放出挙動
3.3 臭気成分の分解挙動
3.4 光触媒有効利用率
3.5 繰返し消臭性能
3.6 「セルフクリア」の消臭性能Ⅰ ─四大悪臭─
3.7 「セルフクリア」の消臭性能Ⅱ ─タバコ臭─
3.8 「セルフクリア」の消臭性能Ⅲ ─VOC ガス─
3.9 「セルフクリア」の汚れ分解性能
4.おわりに
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スマート・ファイバー ─“イノベーションのジレンマ”を超えて─
Smart Fiber ─ Beyond the Dilemma of Innovation ─
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望月政嗣(京都工芸繊維大学 繊維科学センター 特任教授)
【目次】
1.はじめに
2.ポリ乳酸繊維・不織布“破壊的イノベーション”の真実
2.1 地球環境・資源問題…地球環境保全と資源循環型社会
2.2 繊維材料としての潜在的可能性…耐久性構造材料とバイオリサイクル材
2.3 ヒトと自然環境に対する安全・衛生性…抗菌・防黴性
2.4 衣服内環境における快適性…吸・放湿特性
2.5 火災防災における防炎・難燃性…燃え広がりにくい自己消火性
2.6 屋外での長期使用耐久性…耐光・耐候性
3.“イノベーションのジレンマ”を超えて新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.1 “破壊的イノベーション”の恐怖
3.2 “破壊的イノベーション”への対応
3.3 既成概念や価値観からの脱却
3.4 近い将来に期待される技術基盤の進化
3.4.1 高L 組成ポリ乳酸(highly LLA.rich PLA)への転換
3.4.2 長期使用耐久性(耐加水分解性,耐湿熱性)賦与技術
3.5 新しいバリュー・ネットワークの構築へ
3.6 PLA 繊維・不織布に期待される用途分野
3.6.1 農林・園芸・土木資材
3.6.2 食品・衛生・医療資材
3.6.3 生活雑貨寝具・インテリア資材
3.6.4 衣料・服飾資材
4.おわりに
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Material Report R&D
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固体触媒を用いたグリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス製造の可能性
An Attempt to Produce Town Gas by Steam Reforming of Glycerin on Heterogeneous Catalyst
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鈴木 崇(群馬県立群馬産業技術センター)
村上恵理(桐生ガス(株) 開発課)
木村 光(桐生ガス(株) 常務取締役)
グリセリンの接触水蒸気改質による都市ガス(メタン)への変換に関し,ニッケル系およびルテニウム系触媒を用いて反応特性を比較した。その結果,炭化水素に比べてグリセリンの改質は進行しにくいこと,メタン生成に関しては比較的高活性な触媒系が必要でルテニウム系触媒を用いた試験から都市ガス原料に使用可能な粗ガスが得られた。
【目次】
1.技術開発の背景
2.脂肪酸メチルエステル燃料とグリセリン
3.非化石系原料とローカルガス供給ビジネス
4.水蒸気改質反応について
5.グリセリンの水蒸気改質反応の課題
5.1 試作触媒を用いたグリセリンの水蒸気改質
5.2 アルミナ担持ニッケル(Ni/Al2O3)触媒による低温水蒸気改質
5.3 都市ガス成分への変換
5.3.1 高カロリー都市ガスとは
5.3.2 担持ルテニウム触媒によるプロパンおよびグリセリンの低温水蒸気改質
6.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
有機太陽電池の特性と標準化に向けて
Analysis & Evaluation Standards for the Performance and Basic Material Characteristics of Organic Photovoltaics
-------------------------------------------------------------------------
斎藤英純((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ グループリーダー)
青木智子((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 微細構造解析グループ 技師)
青木大輔((財)神奈川科学技術アカデミー 高度計測センター 有機系太陽電池評価プロジェクト)
高木克彦((財)神奈川科学技術アカデミー 専務理事)
地球温暖化の原因とされる二酸化炭素排出を抑制するため,主要な再生可能エネルギーである太陽光を用いた有機太陽電池(OPV)の実用化が期待されている。本稿は,OPVの性能評価とその標準化に向けて,シリコン太陽電池との特性の比較をその作動原理から解説する。
【目次】
1.はじめに
2.有機太陽電池とは
3.有機太陽電池の機能計測と標準化に向けて
3.1 有機太陽電池の機能計測
3.2 有機太陽電池の性能特性
4.今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(最終回)
-------------------------------------------------------------------------
画像処理技術による山林健康管理センサシステムと都市内緑地保全への適用に関する研究
Development of Forest Healthcare Sensor System by Image Processing and Application for Urban Green Space Maintenance
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,山林管理のための簡易なセンサ技術と都市内緑地保全への適用を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理および実験方法
2.1 樹木の輪郭抽出と樹幹密度
2.2 輪郭抽出率
2.3 自動解析方法
3.結果と考察
3.1 樹幹密度と山林樹木の疎密との対応
3.2 本研究に最適な輪郭抽出フィルタ選定
3.3 樹幹密度解析精度向上
3.4 手入れの要不要の閾値検討
3.5 自動解析結果
3.6 画像解像度の依存性の検討
3.7 山林健康管理センサの市街地への適用
3.7.1 市街地の緑地測定
3.7.2 公園の樹木の季節変化の検討
4.まとめと期待
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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世界のタッチパネル市場の現状
Global Market of Touch Panel
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.台北国際コンピュータ見本市(COMPUTEX:台北國際電腦展)での出品状況
3.タッチパネル業界の構造
4.世界のタッチパネル市場とスマートフォン需要の恩恵
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
有機半導体の市場動向
Market Trend of Organic Semiconductor
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【目次】
1.概要
2.市場規模
3.業界動向
3.1 有機トランジスタ
(1) 世界最高性能で印刷可能な有機トランジスタ(NEDOなど)
(2) 樹脂基板上にCNT薄膜トランジスタを形成(NEDOなど)
(3) 有機半導体の単結晶薄膜を作る新しいインクジェット印刷法(産総研)
(4) 大気中で安定駆動するn型有機トランジスタの新規材料(九州工大)
3.2 有機太陽電池
(1) 有機太陽電池で波長1000nm以上の光電変換に成功(産総研)
(2) 電流密度を最大3300倍に高めた有機薄膜太陽電池(分子科研など)
(3) 塗布変換系有機太陽電池(三菱化学)
3.3 有機半導体材料
(1) 塗布型有機半導体材料(帝人)
(2) n型有機半導体材料のサンプル供給を本格化(東京化成工業)
(3) 有機半導体ポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)の新規合成法(綜研化学)
(4) ディスプレイ向け新有機半導体材料「lisicon」を共同開発(独メルク,英プラスチック・ロジック)
【特集】最新 電波吸収体
Latest EM-wave Absorber
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特集にあたって
Introduction
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橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体技術の現状
Technologies of Recent EM-wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
本稿では,最近の電波吸収体技術について,まず,学会における研究発表からその研究の動向について述べ,次に電波吸収体に関する研究の一例として,(1)材料面からの研究,(2)構成面からの研究の2つの観点から,軽量かつ耐熱性に優れるカーボンブラック含有発泡ポリイミド電波吸収体,および周期構造を有する分割導電膜(DCF:Divided Conductive Film)を用いた電波吸収体について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.学会における研究動向
3.材料面からの研究例
4.構成面からの研究例
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
複合材料を用いた電波吸収体
Microwave Absorber using Composite Material
-------------------------------------------------------------------------
山本 孝(防衛大学校 通信工学科 教授)
磁性・誘電性複合体として,Fe/TiO2/ゴム複合体を作製し,1～18GHzの複素誘電率,複素透磁率を測定し,それらの測定値を用いて5.8GHzの電波吸収体を設計した。試料厚み=2.3mmのFe/Ti=60/40/ゴム複合体で中心周波数=5.8GHz,5.8GHzでの反射減衰量=-34dB(円偏波,入射角度=30°)の実測値が得られ,計算値,シミュレーション値とほぼ一致し,磁性・誘電性複合体電波吸収体として,Fe/TiO2複合体が有望であることを明らかにした。
【目次】
1.はじめに
2.設計理論
2.1 複素比誘電率εr*,複素比透磁率μr*,同軸導波管による反射量Γ11
2.2 自由空間法による反射量Γ11(dB)
3.試料作製
4.磁性・誘電性複合体の体積比による特性変化
5.自由空間での反射減衰量Γ11(dB)の測定
6.結論
-------------------------------------------------------------------------
発泡ピラミッド吸収体による小型電波暗室のGHz帯対応化
Application Method of Pyramidal Foam Absorber for Compact Anechoic Chamber above 1 GHz
-------------------------------------------------------------------------
川畑将人(福岡県工業技術センター 機械電子研究所 研究員)
パソコンなど情報機器の高速化や無線LAN など無線通信機器の急速な普及に伴い,GHz帯における電磁ノイズ測定・対策の効率化が喫緊の課題となっている。本稿では,1GHz以下の電磁ノイズ測定・対策に広く使用されている小型電波暗室を対象として,GHz帯における性能評価と発泡ピラミッド吸収体を用いた性能改善方法について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.小型電波暗室の性能評価
2.1 サイトVSWR法
2.2 小型電波暗室のサイトVSWR測定
3.小型電波暗室の性能改善
3.1 ピラミッド吸収体
3.2 レイトレーシング解析
3.3 サイトVSWR 測定とタイムドメイン測定
3.4 反射波レベルとサイトVSWR
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
イプシロン型― 酸化鉄磁性体の高周波ミリ波吸収
High-frequency Millimeter Wave Absorption in ε-Fe2O3
-------------------------------------------------------------------------
大越慎一(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻 教授)
生井飛鳥(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻)
これまで酸化物磁性材料は,無線通信において低周波帯域の電磁波吸収材料として広く用いられてきた。本稿では,100GHz以上の高周波ミリ波を吸収する新種の酸化鉄磁性材料,イプシロン型─酸化鉄磁性体について,その磁気特性と高周波ミリ波吸収特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.高保磁力を示す酸化鉄ε-Fe2O3
2.1 合成
2.2 結晶構造
2.3 磁気特性
2.4 金属置換型ε-Fe2O3 の合成と磁気特性
3.ε-Fe2O3および置換型ε-Fe2O3の高周波ミリ波吸収
4.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
塗布型電磁波吸収体材料の組成および塗布方法とノイズ対策事例
Composition, Paint Means and Fact Patterns of Noise Suppressor Paint
-------------------------------------------------------------------------
荻野 哲((株)新日本電波吸収体 代表取締役)
シート型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,高調波ノイズを吸収抑制する目的で使用されてきた。しかしながら,コスト面を含めて使用上さまざまな問題がある。塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,シート型のもつ諸問題を克服するために開発された。ここでは,塗布型の電磁波吸収体の特徴およびその性能評価について報告する。
【目次】
1.小型電子機器に発生するノイズの変化
2.シート型電磁波吸収体の発達
3.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の研究開発
4.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の利点
5.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の組成
6.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の評価
7.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の対策事例とその効果
7.1 電解プローブによる計測
7.2 EMC 試験による測定
7.3 筐体でのシールド効果
8.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の塗布方法
9.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ETC/DSRC用シートタイプ電波吸収体の開発と応用事例
Development of Electromagnetic Wave Absorber for ETC/DSRC and its Application
-------------------------------------------------------------------------
柏原一之(三菱電線工業(株) 技術開発本部 基盤研究部)
ETC用電波吸収体は,従来から料金所周辺における電磁環境改善策の一つとして,さまざまな形で利用されてきた。今後,DSRC技術を利用するITSスポットサービスの拡大に伴い,同周波数帯の利用範囲はさらに拡がり,電波吸収体についても,その役割・重要性を増すものと思われる。本稿では,シートタイプを中心にETC/DSRC用電波吸収体の設計ならびに施工事例について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ETCにおける電磁環境対策
2.1 電磁環境改善の必要性
3.電波吸収体製作のための理論的基礎事項
4.シートタイプ電波吸収体の設計
4.1 材料定数
4.2 電波吸収特性の設計および評価結果
5.シートタイプ電波吸収体の施工事例
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収材料の特性・評価と効果的使用法
Evaluation of Physical Constants for Electromagnetic Absorbing Materials and its Successful Application
-------------------------------------------------------------------------
日高貴志夫((株)日立製作所 日立研究所 電子材料研究部 EM4 ユニット 主任研究員)
CISPR32の採択に伴って,1～6GHzの周波数帯域での規制が強化される。ギガヘルツ帯では波長が短くなるため,放射ノイズが配線などに寄生しやすくなり,電波吸収材料の活用が本格化することが予想される。そこで,その材料選択と評価法の効果的活用が強く求められるようになってきた。本稿では,電波吸収の材料選択と評価法の効果的使用法について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.電波吸収体の活用動向
2.1 電磁共存性(EMC)の国際標準化
2.2 電波吸収体の種類と特徴
2.3 磁性材料の活用法
3.電波吸収体の特性評価
3.1 電波吸収体の材料定数測定法
3.2 ギガヘルツ帯での材料定数の最適測定法
4.電波吸収体の効果的使用法
5.まとめ,および今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
水溶性ブロックコポリマーの会合体形成と制御
Control and Formation of Water-Soluble Block Copolymer Association
-------------------------------------------------------------------------
遊佐真一(兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 准教授)
刺激に応答して可逆的に解離可能な水溶性のコア─シェル型高分子ミセルをテンプレートとして,シェルと相互作用可能な水溶性ブロック共重合体を添加することで,コア─シェル─コロナ型ミセルを形成した後にシェルの光架橋を行ってから,テンプレートに使用した高分子ミセルを解離して,透析で取り除くことでコアが中空のナノ粒子を作製した。
【目次】
1.はじめに
2.pH応答性ブロック共重合体
3.光架橋性高分子ミセル
4.ポリイオンコンプレックスミセル
5.架橋中空粒子
6.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(7)
-------------------------------------------------------------------------
将棋倒し事故防止に向けた動的群衆密度のリアルタイム推定方法の研究
Study of Real-time Estimating Method of Dynamic Crowd-density to Prevent Stampede Accidents
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,イベント会場などでの将棋倒し事故防止技術を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理と実験条件
2.1 混雑率の推定方法
2.2 移動方向の推定方法
3.結果と考察
3.1 撮影動画像の解析例1(混雑率の推定)
3.2 撮影動画像の解析例2(移動方向の推定)
4.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
カンボジアの発電機需要
Demand for Generators in Cambodia
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジアの電力事情
2.電力供給源としての発電機
3.アンコールワット遺跡のある街シュムリアップにおける発電機需要
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
電波吸収体の市場動向
Market Trend of Wave Absorber
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1.概要
2.種類
3.市場規模
4.企業動向
(1) トーキンEMC エンジニアリング
(2) TDK
(3) 三菱ガス化学
Latest EM-wave Absorber
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特集にあたって
Introduction
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橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
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電波吸収体技術の現状
Technologies of Recent EM-wave Absorber
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橋本 修(青山学院大学 大学院 理工学研究科 電気電子工学コース 教授)
本稿では,最近の電波吸収体技術について,まず,学会における研究発表からその研究の動向について述べ,次に電波吸収体に関する研究の一例として,(1)材料面からの研究,(2)構成面からの研究の2つの観点から,軽量かつ耐熱性に優れるカーボンブラック含有発泡ポリイミド電波吸収体,および周期構造を有する分割導電膜(DCF:Divided Conductive Film)を用いた電波吸収体について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.学会における研究動向
3.材料面からの研究例
4.構成面からの研究例
5.おわりに
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複合材料を用いた電波吸収体
Microwave Absorber using Composite Material
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山本 孝(防衛大学校 通信工学科 教授)
磁性・誘電性複合体として,Fe/TiO2/ゴム複合体を作製し,1～18GHzの複素誘電率,複素透磁率を測定し,それらの測定値を用いて5.8GHzの電波吸収体を設計した。試料厚み=2.3mmのFe/Ti=60/40/ゴム複合体で中心周波数=5.8GHz,5.8GHzでの反射減衰量=-34dB(円偏波,入射角度=30°)の実測値が得られ,計算値,シミュレーション値とほぼ一致し,磁性・誘電性複合体電波吸収体として,Fe/TiO2複合体が有望であることを明らかにした。
【目次】
1.はじめに
2.設計理論
2.1 複素比誘電率εr*,複素比透磁率μr*,同軸導波管による反射量Γ11
2.2 自由空間法による反射量Γ11(dB)
3.試料作製
4.磁性・誘電性複合体の体積比による特性変化
5.自由空間での反射減衰量Γ11(dB)の測定
6.結論
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発泡ピラミッド吸収体による小型電波暗室のGHz帯対応化
Application Method of Pyramidal Foam Absorber for Compact Anechoic Chamber above 1 GHz
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川畑将人(福岡県工業技術センター 機械電子研究所 研究員)
パソコンなど情報機器の高速化や無線LAN など無線通信機器の急速な普及に伴い,GHz帯における電磁ノイズ測定・対策の効率化が喫緊の課題となっている。本稿では,1GHz以下の電磁ノイズ測定・対策に広く使用されている小型電波暗室を対象として,GHz帯における性能評価と発泡ピラミッド吸収体を用いた性能改善方法について解説する。
【目次】
1.はじめに
2.小型電波暗室の性能評価
2.1 サイトVSWR法
2.2 小型電波暗室のサイトVSWR測定
3.小型電波暗室の性能改善
3.1 ピラミッド吸収体
3.2 レイトレーシング解析
3.3 サイトVSWR 測定とタイムドメイン測定
3.4 反射波レベルとサイトVSWR
4.まとめ
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イプシロン型― 酸化鉄磁性体の高周波ミリ波吸収
High-frequency Millimeter Wave Absorption in ε-Fe2O3
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大越慎一(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻 教授)
生井飛鳥(東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻)
これまで酸化物磁性材料は,無線通信において低周波帯域の電磁波吸収材料として広く用いられてきた。本稿では,100GHz以上の高周波ミリ波を吸収する新種の酸化鉄磁性材料,イプシロン型─酸化鉄磁性体について,その磁気特性と高周波ミリ波吸収特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.高保磁力を示す酸化鉄ε-Fe2O3
2.1 合成
2.2 結晶構造
2.3 磁気特性
2.4 金属置換型ε-Fe2O3 の合成と磁気特性
3.ε-Fe2O3および置換型ε-Fe2O3の高周波ミリ波吸収
4.おわりに
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塗布型電磁波吸収体材料の組成および塗布方法とノイズ対策事例
Composition, Paint Means and Fact Patterns of Noise Suppressor Paint
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荻野 哲((株)新日本電波吸収体 代表取締役)
シート型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,高調波ノイズを吸収抑制する目的で使用されてきた。しかしながら,コスト面を含めて使用上さまざまな問題がある。塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料は,シート型のもつ諸問題を克服するために開発された。ここでは,塗布型の電磁波吸収体の特徴およびその性能評価について報告する。
【目次】
1.小型電子機器に発生するノイズの変化
2.シート型電磁波吸収体の発達
3.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の研究開発
4.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の利点
5.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の組成
6.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の評価
7.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の対策事例とその効果
7.1 電解プローブによる計測
7.2 EMC 試験による測定
7.3 筐体でのシールド効果
8.塗布型電磁波ノイズ吸収抑制材料の塗布方法
9.おわりに
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ETC/DSRC用シートタイプ電波吸収体の開発と応用事例
Development of Electromagnetic Wave Absorber for ETC/DSRC and its Application
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柏原一之(三菱電線工業(株) 技術開発本部 基盤研究部)
ETC用電波吸収体は,従来から料金所周辺における電磁環境改善策の一つとして,さまざまな形で利用されてきた。今後,DSRC技術を利用するITSスポットサービスの拡大に伴い,同周波数帯の利用範囲はさらに拡がり,電波吸収体についても,その役割・重要性を増すものと思われる。本稿では,シートタイプを中心にETC/DSRC用電波吸収体の設計ならびに施工事例について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.ETCにおける電磁環境対策
2.1 電磁環境改善の必要性
3.電波吸収体製作のための理論的基礎事項
4.シートタイプ電波吸収体の設計
4.1 材料定数
4.2 電波吸収特性の設計および評価結果
5.シートタイプ電波吸収体の施工事例
6.まとめ
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電波吸収材料の特性・評価と効果的使用法
Evaluation of Physical Constants for Electromagnetic Absorbing Materials and its Successful Application
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日高貴志夫((株)日立製作所 日立研究所 電子材料研究部 EM4 ユニット 主任研究員)
CISPR32の採択に伴って,1～6GHzの周波数帯域での規制が強化される。ギガヘルツ帯では波長が短くなるため,放射ノイズが配線などに寄生しやすくなり,電波吸収材料の活用が本格化することが予想される。そこで,その材料選択と評価法の効果的活用が強く求められるようになってきた。本稿では,電波吸収の材料選択と評価法の効果的使用法について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.電波吸収体の活用動向
2.1 電磁共存性(EMC)の国際標準化
2.2 電波吸収体の種類と特徴
2.3 磁性材料の活用法
3.電波吸収体の特性評価
3.1 電波吸収体の材料定数測定法
3.2 ギガヘルツ帯での材料定数の最適測定法
4.電波吸収体の効果的使用法
5.まとめ,および今後の展開
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Material Report R&D
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水溶性ブロックコポリマーの会合体形成と制御
Control and Formation of Water-Soluble Block Copolymer Association
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遊佐真一(兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 准教授)
刺激に応答して可逆的に解離可能な水溶性のコア─シェル型高分子ミセルをテンプレートとして,シェルと相互作用可能な水溶性ブロック共重合体を添加することで,コア─シェル─コロナ型ミセルを形成した後にシェルの光架橋を行ってから,テンプレートに使用した高分子ミセルを解離して,透析で取り除くことでコアが中空のナノ粒子を作製した。
【目次】
1.はじめに
2.pH応答性ブロック共重合体
3.光架橋性高分子ミセル
4.ポリイオンコンプレックスミセル
5.架橋中空粒子
6.おわりに
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(7)
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将棋倒し事故防止に向けた動的群衆密度のリアルタイム推定方法の研究
Study of Real-time Estimating Method of Dynamic Crowd-density to Prevent Stampede Accidents
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,イベント会場などでの将棋倒し事故防止技術を目指した研究開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.原理と実験条件
2.1 混雑率の推定方法
2.2 移動方向の推定方法
3.結果と考察
3.1 撮影動画像の解析例1(混雑率の推定)
3.2 撮影動画像の解析例2(移動方向の推定)
4.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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カンボジアの発電機需要
Demand for Generators in Cambodia
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.カンボジアの電力事情
2.電力供給源としての発電機
3.アンコールワット遺跡のある街シュムリアップにおける発電機需要
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機能材料マーケットデータ
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電波吸収体の市場動向
Market Trend of Wave Absorber
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【目次】
1.概要
2.種類
3.市場規模
4.企業動向
(1) トーキンEMC エンジニアリング
(2) TDK
(3) 三菱ガス化学
【特集】車載用リチウムイオン電池技術
Lithium-ion Battery Technologies for Automotive Application
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特集にあたって
Introduction
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辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
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車載用リチウムイオン電池の動向
Recent Trends of Advanced Lithium-ion Batteries for Automotive Applications
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辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
民生小形用途で高エネルギー密度型電池として中心的な蓄電池となったリチウムイオン電池が,電気自動車やハイブリッド自動車,そして外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド自動車のパワー源として,大きく展開しようとしている。車載用途に向けたリチウムイオン電池の技術動向について紹介する。
【目次】
1.自動車の電気駆動化を求める背景
2.電気駆動車のロードマップ
3.リチウムイオン電池の概要
4.各種リチウムイオン電池の開発概況
5.本格的PHEV用およびBEV用電池の可能性
5.1 高容量負極材料の開発状況
5.2 高容量正極材料の開発状況
6.革新電池への課題
7.むすび
-------------------------------------------------------------------------
Li-ion電池用正極材料の動向
The Cathode Materials of Li-ion Battery
-------------------------------------------------------------------------
荻須謙二(戸田工業(株) Energy Materials Company 経営戦略室 常務執行役員)
Li-ion電池が発売されてからおよそ20年が過ぎ,車載用Li-ion電池が本格的に市場に導入されている。正極材料の研究開発が活発化し次世代Li-ion電池用正極材料の可能性をもった材料について,LiMn2O4,Li-Ni系,Li1+(x NiCoMn)1-xO2,LiMPO4,そのほか材料などを紹介する。Whあたりの金属価格からも250mAh/gを越える材料などが今後の車載電池としての可能性があるといえる。
【目次】
1.はじめに
2.各種正極材料
2.1 LiCoO2
2.2 Li-Spinel系
2.3 Li-Ni系
2.4 Li1+(x NiCoMn)1-xO2系
2.5 LiMPO4
2.6 そのほかの材料
3.安全性
4.材料製造方法
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」のリチウムイオン二次電池特性
Electrochemical Characteristics of Non-graphitizable Carbon“CARBOTRON P”for Lithium-ion Rechargeable Battery
-------------------------------------------------------------------------
小林正太((株)クレハ 新材料研究所)
中津佳余子((株)クレハ 新材料研究所)
多田靖浩((株)クレハ 新材料研究所 電池材料研究室 室長)
車載用リチウムイオン二次電池では,EV,HEV用など用途に合わせた高性能化が求められている。当社の難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」はその炭素構造とリチウムイオン挿入・脱離反応から,電池の充放電に対する優れた寿命特性とエネルギー回生時の充電受け入れ性を示す材料である。本稿では車載用途に沿って負極材料としての電池特性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.炭素系負極材料の分類と「CARBOTRON P」の位置付け
3.「CARBOTRON P」の電極反応
4.「CARBOTRON P」の寿命特性
4.1 電極構造の劣化
4.2 活物質表面の劣化
5.「CARBOTRON P」の低温特性
6.車載用途としての負極材料
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リチウムイオン電池用リン酸エステル含有難燃性電解質の開発動向
Development Trend of Incombustible Electrolyte Containing Alkyl Phosphate for Lithium Ion Battery
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吉本信子(山口大学 大学院 理工学研究科 准教授)
森田昌行(山口大学 大学院 理工学研究科 教授)
電気自動車用途をはじめとする大形電池用途に展開されるようになったリチウムイオン電池の安全性を,材料レベルから確保する目的で,不燃性・難燃性の電解質が検討されている。固体ポリマー電解質やゲル電解質の適用などの種々の提案があるなかで,電解質に不燃性あるいは難燃性の成分を付与した電解質について,筆者らの取り組みを中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.リチウムイオン電池の電解質に求められる機能
3.難燃性電解質の開発動向
4.リン酸エステル含有難燃性電解質
4.1 アルキルリン酸エステルを用いた不燃性・難燃性電解液
4.2 アルキルリン酸エステル含有不燃性電解液のゲル化
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
リチウムイオン電池用セパレータ材料の開発
Separator Material Development for Li-ion Batteries
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山田一博(東レ東燃機能膜合同会社 技術開発統括部 製品開発・テクニカルサービス部長)
Liイオン2次電池は,近年,ハイブリッド電気自動車など,車載にも採用されており,用途が多様化し電池が大型化してきている。これに伴い,電池安全性や信頼性に対する要求が特に高度化している。本稿では,セパレータ物性と電池安全性/信頼性との関係を中心に概説する。
【目次】
1. はじめに
2.LIB用セパレータの製法
3.LIB用セパレータの基本物性
3.1 細孔構造
3.2 孔径分布
3.3 厚み
3.4 透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.5 機械的強度
3.6 シャットダウン特性
3.7 メルトインテグリティー特性
3.8 熱収縮率
3.9 そのほか
4.当社品の特徴
4.1 細孔構造および孔径分布
4.2 機械的強度
4.3 シャットダウン特性およびメルトインテグリティー特性
5.当社の新規開発品
6.おわりに
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自動車用リチウムイオン電池の国際標準化について
Standardization of Li-ion Battery for Electric Road Vehicles
-------------------------------------------------------------------------
広瀬久士((財)日本自動車研究所 FC・EV研究部 研究主幹 主席研究員)
次世代自動車用高性能蓄電池としてのリチウムイオン電池の国際標準化は2007年から開始され,ISO/TC22/SC21(電動車両)では電池パック/システム,IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)では電池セルの試験方法の標準化が進められており,IECではすでに正式標準が発行されている。試験方法以外の標準化提案も行われており,活動は継続されている。
【目次】
1.はじめに
2.標準化
2.1 国際標準作成における基本方針
2.2 ISO/TC22/SC21における標準化活動
2.2.1 ISO12405-1:自動車用リチウムイオン電池パック/システム試験方法-高出力用
2.2.2 ISO12405-2:自動車用リチウムイオン電池システム試験方法―高エネルギー用
2.2.3 そのほか
2.3 IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)における標準化活動
2.3.1 日本提案成立までの経緯
2.3.2 IEC62660-1:自動車用リチウムイオン電池セル―性能試験
2.3.3 IEC62660-2:自動車用リチウムイオン電池セル―信頼性と誤用試験
3.JARIでの安全性評価活動
3.1 調査
3.2 試験
4.おわりに
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Material Report R&D
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溶融成形可能な新規セルロース誘導体の開発
Development of New Cellulose-based Polymers having the Excellent Processability from Melts
-------------------------------------------------------------------------
澤井大輔(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
芳谷俊英(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
野副 寛(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
塚田芳久(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 主任研究員)
非可食材料であるセルロースを改質してセルロース誘導体とし,それらのプラスチック成形材料としての性能について検討した。本稿では,高性能な成形材料とするためのセルロース誘導体の改質コンセプトおよびそのコンセプトで設計したセルロース誘導体の成形材料としての性能について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.セルロース材料の熱可塑性
3.開発材料の熱可塑性と力学特性
4.耐衝撃性発現因子
5.試験金型を用いた成形
6.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(6)
-------------------------------------------------------------------------
超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発
Development of Biophotonic Devices for Ultra High Sensitive Sensing
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発を紹介する。視覚の根幹をなすレチノイド分子を用いた交互吸着型光受容デバイスを世界で初めて実現し,光照射時における光電流応答特性発現および光応答失活後再生可能なゲル型光受容デバイスの作製に成功している。作製した光受容デバイスの外部量子効率は4.53というきわめて高い値を示し,高効率な光電変換および自己再生機能を有する革新的バイオフォトニックデバイス実現の可能性を示している。
【目次】
1.はじめに
2.視物質(レチノイド)の性質
3.レチノイド分子を用いた薄膜形成
3.1 ゲル型光受容デバイスの作製
3.2 交互吸着型光受容デバイスの作製
4.レチノイド分子を用いた視覚デバイスの応用の可能性
5.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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スリランカの浄水器市場
Water Purifi er Market in Sri Lanka
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.スリランカにおける家庭用浄水器の市場規模
3.流通経路
4.スリランカ浄水器市場における主要プレイヤー
5.政府との関係
6.マーケットシェアと価格帯
7.今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
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車載用リチウムイオン電池の市場動向
Market Trend of Li-ion Battery for Automotive Applications
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 車載用リチウムイオン電池の市場規模
2.2 ハイブリッド自動車および電気自動車の出荷推移
3.電池メーカーの動向
(1) プライムアースEVエナジー(旧 パナソニックEV エナジー)/パナソニック
(2) 三洋電機
(3) 東芝
(4) 日立ビークルエナジー
(5) ジーエス・ユアサコーポレーション
4.自動車メーカーの動向
(1) トヨタ自動車
(2) 日産自動車
(3) ホンダ(本田技研工業)
(4) 三菱自動車工業
Lithium-ion Battery Technologies for Automotive Application
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特集にあたって
Introduction
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辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
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車載用リチウムイオン電池の動向
Recent Trends of Advanced Lithium-ion Batteries for Automotive Applications
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辰巳国昭((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 主幹研究員)
民生小形用途で高エネルギー密度型電池として中心的な蓄電池となったリチウムイオン電池が,電気自動車やハイブリッド自動車,そして外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド自動車のパワー源として,大きく展開しようとしている。車載用途に向けたリチウムイオン電池の技術動向について紹介する。
【目次】
1.自動車の電気駆動化を求める背景
2.電気駆動車のロードマップ
3.リチウムイオン電池の概要
4.各種リチウムイオン電池の開発概況
5.本格的PHEV用およびBEV用電池の可能性
5.1 高容量負極材料の開発状況
5.2 高容量正極材料の開発状況
6.革新電池への課題
7.むすび
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Li-ion電池用正極材料の動向
The Cathode Materials of Li-ion Battery
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荻須謙二(戸田工業(株) Energy Materials Company 経営戦略室 常務執行役員)
Li-ion電池が発売されてからおよそ20年が過ぎ,車載用Li-ion電池が本格的に市場に導入されている。正極材料の研究開発が活発化し次世代Li-ion電池用正極材料の可能性をもった材料について,LiMn2O4,Li-Ni系,Li1+(x NiCoMn)1-xO2,LiMPO4,そのほか材料などを紹介する。Whあたりの金属価格からも250mAh/gを越える材料などが今後の車載電池としての可能性があるといえる。
【目次】
1.はじめに
2.各種正極材料
2.1 LiCoO2
2.2 Li-Spinel系
2.3 Li-Ni系
2.4 Li1+(x NiCoMn)1-xO2系
2.5 LiMPO4
2.6 そのほかの材料
3.安全性
4.材料製造方法
5.おわりに
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難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」のリチウムイオン二次電池特性
Electrochemical Characteristics of Non-graphitizable Carbon“CARBOTRON P”for Lithium-ion Rechargeable Battery
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小林正太((株)クレハ 新材料研究所)
中津佳余子((株)クレハ 新材料研究所)
多田靖浩((株)クレハ 新材料研究所 電池材料研究室 室長)
車載用リチウムイオン二次電池では,EV,HEV用など用途に合わせた高性能化が求められている。当社の難黒鉛化性炭素「CARBOTRON P」はその炭素構造とリチウムイオン挿入・脱離反応から,電池の充放電に対する優れた寿命特性とエネルギー回生時の充電受け入れ性を示す材料である。本稿では車載用途に沿って負極材料としての電池特性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.炭素系負極材料の分類と「CARBOTRON P」の位置付け
3.「CARBOTRON P」の電極反応
4.「CARBOTRON P」の寿命特性
4.1 電極構造の劣化
4.2 活物質表面の劣化
5.「CARBOTRON P」の低温特性
6.車載用途としての負極材料
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リチウムイオン電池用リン酸エステル含有難燃性電解質の開発動向
Development Trend of Incombustible Electrolyte Containing Alkyl Phosphate for Lithium Ion Battery
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吉本信子(山口大学 大学院 理工学研究科 准教授)
森田昌行(山口大学 大学院 理工学研究科 教授)
電気自動車用途をはじめとする大形電池用途に展開されるようになったリチウムイオン電池の安全性を,材料レベルから確保する目的で,不燃性・難燃性の電解質が検討されている。固体ポリマー電解質やゲル電解質の適用などの種々の提案があるなかで,電解質に不燃性あるいは難燃性の成分を付与した電解質について,筆者らの取り組みを中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.リチウムイオン電池の電解質に求められる機能
3.難燃性電解質の開発動向
4.リン酸エステル含有難燃性電解質
4.1 アルキルリン酸エステルを用いた不燃性・難燃性電解液
4.2 アルキルリン酸エステル含有不燃性電解液のゲル化
5.おわりに
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リチウムイオン電池用セパレータ材料の開発
Separator Material Development for Li-ion Batteries
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山田一博(東レ東燃機能膜合同会社 技術開発統括部 製品開発・テクニカルサービス部長)
Liイオン2次電池は,近年,ハイブリッド電気自動車など,車載にも採用されており,用途が多様化し電池が大型化してきている。これに伴い,電池安全性や信頼性に対する要求が特に高度化している。本稿では,セパレータ物性と電池安全性/信頼性との関係を中心に概説する。
【目次】
1. はじめに
2.LIB用セパレータの製法
3.LIB用セパレータの基本物性
3.1 細孔構造
3.2 孔径分布
3.3 厚み
3.4 透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.5 機械的強度
3.6 シャットダウン特性
3.7 メルトインテグリティー特性
3.8 熱収縮率
3.9 そのほか
4.当社品の特徴
4.1 細孔構造および孔径分布
4.2 機械的強度
4.3 シャットダウン特性およびメルトインテグリティー特性
5.当社の新規開発品
6.おわりに
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自動車用リチウムイオン電池の国際標準化について
Standardization of Li-ion Battery for Electric Road Vehicles
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広瀬久士((財)日本自動車研究所 FC・EV研究部 研究主幹 主席研究員)
次世代自動車用高性能蓄電池としてのリチウムイオン電池の国際標準化は2007年から開始され,ISO/TC22/SC21(電動車両)では電池パック/システム,IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)では電池セルの試験方法の標準化が進められており,IECではすでに正式標準が発行されている。試験方法以外の標準化提案も行われており,活動は継続されている。
【目次】
1.はじめに
2.標準化
2.1 国際標準作成における基本方針
2.2 ISO/TC22/SC21における標準化活動
2.2.1 ISO12405-1:自動車用リチウムイオン電池パック/システム試験方法-高出力用
2.2.2 ISO12405-2:自動車用リチウムイオン電池システム試験方法―高エネルギー用
2.2.3 そのほか
2.3 IEC/TC21/SC21A/TC69/JWG(BEV,HEV用二次電池)における標準化活動
2.3.1 日本提案成立までの経緯
2.3.2 IEC62660-1:自動車用リチウムイオン電池セル―性能試験
2.3.3 IEC62660-2:自動車用リチウムイオン電池セル―信頼性と誤用試験
3.JARIでの安全性評価活動
3.1 調査
3.2 試験
4.おわりに
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Material Report R&D
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溶融成形可能な新規セルロース誘導体の開発
Development of New Cellulose-based Polymers having the Excellent Processability from Melts
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澤井大輔(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
芳谷俊英(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
野副 寛(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 研究員)
塚田芳久(富士フイルム(株) R&D統括本部 有機合成化学研究所 主任研究員)
非可食材料であるセルロースを改質してセルロース誘導体とし,それらのプラスチック成形材料としての性能について検討した。本稿では,高性能な成形材料とするためのセルロース誘導体の改質コンセプトおよびそのコンセプトで設計したセルロース誘導体の成形材料としての性能について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.セルロース材料の熱可塑性
3.開発材料の熱可塑性と力学特性
4.耐衝撃性発現因子
5.試験金型を用いた成形
6.まとめ
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(6)
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超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発
Development of Biophotonic Devices for Ultra High Sensitive Sensing
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,超高感度センシングを目指したバイオフォトニックデバイスの研究開発を紹介する。視覚の根幹をなすレチノイド分子を用いた交互吸着型光受容デバイスを世界で初めて実現し,光照射時における光電流応答特性発現および光応答失活後再生可能なゲル型光受容デバイスの作製に成功している。作製した光受容デバイスの外部量子効率は4.53というきわめて高い値を示し,高効率な光電変換および自己再生機能を有する革新的バイオフォトニックデバイス実現の可能性を示している。
【目次】
1.はじめに
2.視物質(レチノイド)の性質
3.レチノイド分子を用いた薄膜形成
3.1 ゲル型光受容デバイスの作製
3.2 交互吸着型光受容デバイスの作製
4.レチノイド分子を用いた視覚デバイスの応用の可能性
5.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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スリランカの浄水器市場
Water Purifi er Market in Sri Lanka
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.はじめに
2.スリランカにおける家庭用浄水器の市場規模
3.流通経路
4.スリランカ浄水器市場における主要プレイヤー
5.政府との関係
6.マーケットシェアと価格帯
7.今後の展開
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機能材料マーケットデータ
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車載用リチウムイオン電池の市場動向
Market Trend of Li-ion Battery for Automotive Applications
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 車載用リチウムイオン電池の市場規模
2.2 ハイブリッド自動車および電気自動車の出荷推移
3.電池メーカーの動向
(1) プライムアースEVエナジー(旧 パナソニックEV エナジー)/パナソニック
(2) 三洋電機
(3) 東芝
(4) 日立ビークルエナジー
(5) ジーエス・ユアサコーポレーション
4.自動車メーカーの動向
(1) トヨタ自動車
(2) 日産自動車
(3) ホンダ(本田技研工業)
(4) 三菱自動車工業
【創刊30周年特集】時代を動かす機能材料最前線
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
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坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
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銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
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耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
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岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
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岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
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中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
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柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
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滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
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液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
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コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
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HEV・EV 用カーエレクトロニクス製品と樹脂材料技術
Resin for Automotive Electronics of HEV and EV
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神谷有弘((株)デンソー 電子機器事業グループ 電子基盤技術開発部 基盤技術開発室 室長)
自動車制御の電子化が進展している。車両に搭載されるECUの個数が100個以上になり,電子製品にはより小型に,より軽くが求められている。また,それぞれが高機能・複雑化しており,単品での消費電力も増加傾向にある。そのため,電子製品設計において,放熱設計の重要性が高まっている。それらを実現するために放熱構造設計とともに放熱材料の役割が重要になっている。HEV・EVにおいては,大電流モータ制御を実現する小型PCUのさまざまな構造が提案されている。それらを支える樹脂材料の特性を整理して論ずる。
【目次】
1.はじめに
2.車載エレクトロニクスの動向
3.車載エレクトロニクスの導入分野
4.HEV・EV化の動向
5.車載エレクトロニクス製品の基本構成とその放熱,耐熱実装技術
(1) アクチュエータ制御製品の放熱設計事例
(2) ECUの事例と実装技術
6.HEV車インバータの放熱構造
(1) 放熱経路の低熱抵抗化の例
(2) 放熱経路の拡張,拡大化の例
7.車載エレクトロニクスの放熱材料への要求特性
(1) 高放熱性
(2) 電気特性
(3) 高信頼性
(4) 低汚染性
(5) 密着性
(6) 価格
8.まとめ
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難燃性マグネシウム
Non-combustible Magnesium Alloy
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坂本 満((独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 主幹研究員)
輸送機器の省エネルギーと二酸化炭素排出量の低減に直結する軽量材料であり,難燃性ゆえに安全・安心な基幹材料候補である難燃性マグネシウム合金の現状について紹介する。次世代の高速輸送システムであるエアロトレインの機体構造として,押出し形材による大型溶接構造体の製作例を中心に実用化の現状を解説する。
【目次】
1.研究の背景
2.生産者目線ではなく消費者目線の技術開発
3.マグネシウムにおける最大の課題―カルシウム添加による難燃性の発見―
4.技術研究の現状
4.1 次世代の高速輸送システム「エアロトレイン」
4.2 アプリケーションからの技術開発―エアロトレイン機体構造体化―
5.今後の課題
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銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「EXCLEAR」
Transparent Conductive Film Incorporating Silver Halide Photographic Technologies
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中台加津男(富士フイルム(株) 産業機材事業部 技術担当部長)
富士フイルムの開発した銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルム「エクスクリア(EXCLEAR)」は,フィルム上に微細な銀メッシュ構造を形成することにより,きわめて低い表面抵抗と高い光透過性を実現した。本稿では,透明電極材料や透明シールド材料などの応用事例を通じて,従来の透明導電性フィルムでは実現できなかったフレキシブル性や立体成型技術への応用などの特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.銀塩写真技術を応用した透明導電性フィルムの原理
3.全面導電化技術と無機EL電極への応用
4.3次元成型加工と組み合わせた透明シールド材料としての応用
5.おわりに
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耐熱・高加工性透明材料
Heat Resistance and High Processability Transparent Material
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岩浜隆裕(ダイセル化学工業(株) 新事業企画開発室 主任部員)
当社で進めているオプトデバイスマテリアルに関する展開状況を紹介する。特に,光学部品向けのUV/熱硬化型光学用耐熱透明材料と,各種フィルムや成型品向けの微細加工用UV硬化型材料を中心に取り上げ,市場要求に対する課題と当社アプローチ,その特徴について解説する。
【目次】
1. はじめに
2.内 容
2.1 UV/熱硬化型光学用耐熱透明材料
(1) 硬化収縮率と硬化速度
(2) 強靭化
2.2 微細加工用UV硬化型材料
3.おわりに
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LED用途におけるLCPの高反射率・放熱技術
High Refl ective and Thermal Conductive LCP Technologies for the High Power LED Application
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岡本 敏(住友化学(株) 情報電子化学品研究所 スーパーエンプラグループ 上席研究員 グループマネージャー)
LEDの用途展開は,照明,車載へと開発がシフトし,高出力LEDが不可欠な開発要素となっている。具体的にパッケージに用いる高耐熱性樹脂の高反射率化,実装材料の放熱化などが課題となっており,当社では独自の技術,触媒法による白色化やLCPの可溶化などを駆使して,それぞれパッケージ筐体,放熱基板への取り組みを開始しており,本稿にて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.LCPの高反射率技術
2.1 LCPの触媒法による重合技術
2.2 LCP白色グレードとLED用途への展開
2.3 LEDパッケージ用コンパウンドグレード
3.LCPの放熱技術
3.1 LEDにおける放熱材料の役割
3.2 LCPの配向と高熱伝導化
3.2.1 LCPの配向と熱伝導性
3.2.2 LCPの高熱伝導性フィラーとのコンポジット化
3.3 LCPの可溶化技術と放熱基板
3.3.1 LCPの可溶化
3.3.2 可溶性LCPを絶縁層に用いた放熱基板
4.おわりに
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電極間を高い信頼性で接合する熱硬化性接合材
Thermosetting Joint Material with High Joint Reliability of Interelectrode
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中林孝氏((株)タムラ製作所 電子化学事業本部 開発部 開発統括部 マネージャー)
スマートフォンやノートパソコンなどの電子部品実装や,モジュール間をつなぐ基板電極の接合のほか,太陽電池,LEDの各電極間接合用として実績がある「低圧・低温で接合と樹脂補強が同時にできる鉛フリー・VOCフリー・ハロゲンフリーの熱硬化性接合材料」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2.熱硬化性接合材
2.1 部品接合用/SAM10
2.2 モジュール間接合用/SAM30
3.まとめと今後の課題
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Material Report R&D
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新しい自動車内装表皮用PVCパウダースラッシュ材料
New PVC Powder Slush Compound for Automotive Interior Skin
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柳井康一(日本ゼオン(株) 総合開発センター 加工品開発研究所 所長)
パウダースラッシュ成形は,自動車内装表皮材のような比較的大型で複雑な形状が賦型できる成形方法である。今回開発した新しいPVCパウダースラッシュ材料は,自動車助手席エアバッグ部分のシームレス化に対応した,従来に無い優れた耐熱性・耐寒性を有する材料である。本稿ではパウダースラッシュ成形について概説するとともに,この新しいPVC材料の特徴について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.インストルメントパネルの構造
3.パウダースラッシュ成形とは
4.パウダースラッシュ材料
5.新しいPVCパウダースラッシュ材料の開発経緯
6.新しいPVCパウダースラッシュ材の特徴
(1) 耐熱性
(2) 耐寒性
(3) まとめ
7.今後の展開について
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人工アースデバイス“スマートリファレンス”の開発
Development of Artifi cial Earth Device “Smart Reference”
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滝口清昭(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任准教授)
河野賢司(東京大学 生産技術研究所 機械・生体系部門 特任研究員)
車両など移動体を利用した近接場通信またはセンシングを行う際,固定機器と異なり移動体では接地が困難なため,安定した基準電位の確保が課題であった。我々は,多重極構造の電極配置に対して印加する電界を制御することで相対的に電界が限りなくゼロとなる領域に着目し,この積極的に生成されたゼロの領域を仮想的な基準電位として用いるデバイスの試作,原理確認を行った。
【目次】
1.開発背景
2.スマートリファレンスの原理
2.1 多重極構造
2.2 構造体と波長の関係
3.スマートリファレンスの原理試作
3.1 シミュレーションによる確認
3.2 試作による確認
4.応用分野
(1) 通信分野
(2) センシング
(3) 医療分野
5.今後の課題
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(5)
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液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発
Development of Liquid Flow Sensor System to Confi rm Safety of Elderly Person
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者の間接的安否確認を目的とした液流センサを用いた高齢者見守りシステムの開発を紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.液流検出センサの原理と構造
3.回転型液流検出センサ試作品の評価
4.回転型液流検出センサによる独居高齢者を想定した現場実験
5.液流センサのLAN 接続によるアラーム送信実験
6.乱流型液流センサの試作と現場試験結果
7.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国の家庭用精米機市場
Rice Polisher Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1.韓国の米消費量
2.韓国における精米
3.韓国の家庭用精米機メーカー
(1) LEE HWA 産業社
(2) 韓国NARACK 販売(株)
(3) (株)SUNG SAN 企業
4.今後の家庭用精米機市場
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機能材料マーケットデータ
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コージェネレーションシステムの市場動向
Market Trend of Cogeneration System
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【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 内燃機関系
(1) ディーゼルエンジン方式
(2) ガスエンジン方式
(3) ガスタービン方式
2.2 燃料電池システム
(1) PEFC
(2) PAFC
(3) MCFC
(4) SOFC
3.市場規模
4.企業動向
(1) 東京ガス
(2) 大阪ガス
(3) 川崎重工業
(4) ホンダ(本田技研工業)
【特集】レアアース代替材料と回収技術
Alternative Materials and Recycling Techniques for Saving Rare Earth Resources
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特集にあたって
Introduction
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町田憲一(大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授)
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希土類磁石の研究開発動向 ―ジスプロシウム使用量の低減を目指して―
Trends of Research and Development on Rare Earth Magnets ―For the Purpose to reduce Dy content of Rare Earth Magnets―
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徳永雅亮(明治大学 理工学部 兼任講師)
HEV,EVなどの回転機応用において小型・高効率化を可能とするNd.Fe.B系焼結磁石は地球温暖化対策のキー・マテリアルとしての地位を確保したが,Ndの一部を置換するDy資源の枯渇が懸念されている。Dy使用量の低減を目指した希土類磁石の研究開発動向を概観する。
【目次】
1. はじめに
2. Nd.Fe.B系焼結磁石の省Dy 化
2.1 粒界拡散
2.2 結晶粒径微細化
2.3 H.HAL法
3. 異方性ボンド磁石用HDDR粉のDyフリー化
4. HDDR粉によるナノコンポジットバルク磁石
5.超急冷材の省Dy化
6.薄膜磁石
7.保磁力機構の解明による省Dy化
8.脱希土類・新磁石の動向
9.おわりに
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粒界拡散法によるジスプロシウム低減ネオジム磁石の開発動向
Recent Trend of the Development in Dy-reduced Nd Magnets by the Grain Boundary Diff usion Process
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中村 元(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 第2部 部長)
廣田晃一(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 研究員)
美濃輪武久(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 所長)
レアアースを用いた代表的な素材の一つであるネオジム磁石はハードディスクドライブからエアコン,産業用モータ,ハイブリッド自動車や電気自動車の発電機・駆動モータなどへとその応用範囲を拡大し続けている。ネオジム磁石の耐熱性を向上させるためにはジスプロシウム(Dyの添加が必須である一方,昨今の資源問題の観点からはいかにしてDyを低減させるかが重要な課題となっている。本稿で紹介する粒界拡散法はネオジム―鉄―ホウ素系焼結磁石における高特性化のプロセスであると同時にDy低減に関しても非常に大きな効果があり,資源問題に対してはこのようなDy低減技術を発展させていくことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2.粒界拡散法の原理
3.磁気特性
4.ジスプロシウム削減効果
5.保磁力分布磁石
6.おわりに
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熱間加工法によるジスプロシウムフリー磁石の開発動向
Development Trend of Hot.Formed Nd.Fe.B Magnet without Dy Addition
-------------------------------------------------------------------------
入山恭彦(大同特殊鋼(株) 研究開発本部 電磁材料研究所 所長)
熱間加工により製造されるNd.Fe.B系磁石(MQ3)は,焼結磁石に比べ微細な結晶組織からなるため高い保磁力を発現しやすいという特徴をもつ。希土類資源問題に対応するため,Dy含有量を極力減らした材料において,耐熱性を有しつつ,かつ高い最大エネルギー積をもつ新材料を開発した。
【目次】
1. はじめに
2.熱間加工Nd.Fe.B 系磁石(MQ3)の特徴
2.1 製造方法
2.2 形状コントロールについて
3.ジスプロシウム低減をめざした熱間加工磁石の開発動向
4.まとめ
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蛍光体における希土類使用量の低減・代替・再利用の研究開発動向
Recent R&D for Material Technology of Reducing or Replacing Rare Earth Elements in Phosphor and Recycling
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赤井智子((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 高機能ガラスグループ グループ長)
最近の蛍光体の希土類,特に発光元素であるTb,Euの低減・代替技術について,蛍光体の低減・代替技術の開発,蛍光体の再利用技術について研究開発の動向をまとめ,今後の課題を抽出した。
【目次】
1. はじめに
2. Tb,Eu低減・代替蛍光体の開発
2.1 蛍光体組成の理論設計について
2.2 蛍光体のコンビケム合成
2.3 蛍光ランプ用蛍光体
2.4 LED用蛍光体
3. 再利用技術の開発
4. 今後の課題と展望
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ガラス研磨用酸化セリウム低減化技術の動向
Development of the CeO2 Reduction Technology for Glass Polishing
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谷 泰弘(立命館大学 理工学部 機械工学科 教授)
村田順二(立命館大学 理工学部 機械工学科 助教)
ガラス研磨に用いられる酸化セリウムは,レアアースの一つでありその生産を一国が占める供給リスクの高い材料である。近年のレアアース輸出制限を受け,酸化セリウムの使用量を低減する技術の開発が急務である。本稿では新規に開発した高機能研磨材および研磨工具による酸化セリウム低減化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化セリウムの特異性と研究戦略
3. 有機無機複合砥粒による使用量削減
4. エポキシ樹脂研磨パッドによる使用量削減
5.おわりに
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希土類磁石材の工程内廃材のリサイクルの動向
Current Status of Recycling for Rare Earth Magnet Scrap in the Process of Manufacture
-------------------------------------------------------------------------
中村英次((株)三徳 技術部 部長)
希土類磁石材の製造工程中に生じる固形屑,研磨屑などの廃材のリサイクル(“工程内リサイクル”)は市中廃棄物からのリサイクルとは異なり広く実施されている。本稿では,研磨屑などに通常用いられる湿式法,また一部の固形屑に用いられる乾式法について,その現状と公開された特許から技術の動向をまとめる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類の応用
3. 希土類リサイクルの歴史と現状
4. 磁石材の工程内リサイクル
4.1 Sm.Co磁石
4.2 Nd.Fe.B磁石
4.2.1 湿式法
(1) 燃焼法
(2) 酸化剤法
(3) アルカリ法
4.2.2 乾式法
5.今後
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市中廃棄物からのレアアース元素リサイクルの試み
Trail of Rare Earth Elements from Used Scrap
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中村 崇(東北大学 多元物質科学研究所 サステナブル理工学研究センター 教授)
レアアース資源の状況を簡単に示し,また,金属鉱物資源の基本的な考え方を示した。さらに国内で発生する廃棄物やスクラップからのリサイクルを支えるため基本概念としての都市鉱山,さらにその概念を実際に進めるために人工鉱床の考え方を説明した。それを基に開始された環境省・経済産業省の小型廃電気・電子機器の回収に対する複数の自治体の試みについて紹介した。最後にリサイクル技術について簡単にまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. 大量生産システムにおける資源
3. リサイクルの社会システム
4. リサイクルのシステムと技術
4.1 収集システム
4.2 リサイクル技術
4.2.1 物理選別
4.2.2 化学反応処理
5. おわりに
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レアアースフリーモータの研究開発動向
Trends in Research and Development of Rare Earth Free Electric Motors
-------------------------------------------------------------------------
森本茂雄(大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気・情報系専攻 教授)
省エネ家電やEV/HEVなどに用いられている高性能モータには,レアアースを使用した希土類永久磁石が使用されているが,省・脱レアアースモータの開発が求められている。本稿では希土類磁石を使用せずに希土類モータと同等の性能を目指したレアアースフリーモータについて,試作機により検討・評価されている事例を中心に最新の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. モータの分類とレアアースフリーモータ
2.1 モータの分類と特徴
2.2 レアアースフリーモータ
2.3 省・脱レアアースモータ開発プロジェクト
3. フェライト磁石補助形同期リラクタンスモータ
3.1 高トルク化と耐減磁設計
3.2 試作機と試験結果
4.レアアースフリーモータの研究事例
4.1 スイッチトリラクタンスモータ
4.2 アキシャルギャップモータ
4.3 積層磁極型クローポールモータ
5. まとめ
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(4)
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光ファイバ型防犯センサの研究開発
Development of Optical Fiber Type Security Sensor
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,家庭での安心・安全の確保を目的とした光ファイバ型防犯センサの研究開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 光ファイバの側圧による特性変化
2.1 プラスチック光ファイバにおけるマイクロベンド損失特性
3.「光ファイバ型防犯センサ」の原理
4.「光ファイバ型防犯センサ」の性能評価
5.「光ファイバ型防犯センサ」の改良
5.1 太陽電池を用いた電源独立化の検討
5.2 太陽電池の最適化について
5.3 定電圧供給電源を利用した駆動確認について
5.4 マイコンを利用した無線について
6.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ドイツの鍼灸針市場
Market Report on Acupuncture needle in Germany
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 鍼灸治療の変遷
2. 鍼灸針
3. ドイツ鍼灸針市場への参入企業
(1) セイリン(株)
(2) Moxom Acupuncture GmbH
(3) HWATO Deutschland GmbH
4.ドイツにおける鍼灸針市場
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機能材料マーケットデータ
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レアアースの市場動向
Market Trend of Rare Earth
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 レアアースの国別埋蔵量および生産量
3.2 国内需給動向
(1) 出荷推移(国内精錬品)
(2) 輸入実績
4. 企業動向
4.1 大手商社
(1) 双日
(2) 住友商事
(3) 豊田通商
4.2 メーカー
(1) 日立金属
(2) TDK
(3) 信越化学工業
(4) 日立製作所
(5) インターメタリックス
(6) 昭和電工
Alternative Materials and Recycling Techniques for Saving Rare Earth Resources
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特集にあたって
Introduction
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町田憲一(大阪大学 大学院工学研究科 応用化学専攻 教授)
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希土類磁石の研究開発動向 ―ジスプロシウム使用量の低減を目指して―
Trends of Research and Development on Rare Earth Magnets ―For the Purpose to reduce Dy content of Rare Earth Magnets―
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徳永雅亮(明治大学 理工学部 兼任講師)
HEV,EVなどの回転機応用において小型・高効率化を可能とするNd.Fe.B系焼結磁石は地球温暖化対策のキー・マテリアルとしての地位を確保したが,Ndの一部を置換するDy資源の枯渇が懸念されている。Dy使用量の低減を目指した希土類磁石の研究開発動向を概観する。
【目次】
1. はじめに
2. Nd.Fe.B系焼結磁石の省Dy 化
2.1 粒界拡散
2.2 結晶粒径微細化
2.3 H.HAL法
3. 異方性ボンド磁石用HDDR粉のDyフリー化
4. HDDR粉によるナノコンポジットバルク磁石
5.超急冷材の省Dy化
6.薄膜磁石
7.保磁力機構の解明による省Dy化
8.脱希土類・新磁石の動向
9.おわりに
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粒界拡散法によるジスプロシウム低減ネオジム磁石の開発動向
Recent Trend of the Development in Dy-reduced Nd Magnets by the Grain Boundary Diff usion Process
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中村 元(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 第2部 部長)
廣田晃一(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 研究員)
美濃輪武久(信越化学工業(株) 磁性材料研究所 所長)
レアアースを用いた代表的な素材の一つであるネオジム磁石はハードディスクドライブからエアコン,産業用モータ,ハイブリッド自動車や電気自動車の発電機・駆動モータなどへとその応用範囲を拡大し続けている。ネオジム磁石の耐熱性を向上させるためにはジスプロシウム(Dyの添加が必須である一方,昨今の資源問題の観点からはいかにしてDyを低減させるかが重要な課題となっている。本稿で紹介する粒界拡散法はネオジム―鉄―ホウ素系焼結磁石における高特性化のプロセスであると同時にDy低減に関しても非常に大きな効果があり,資源問題に対してはこのようなDy低減技術を発展させていくことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2.粒界拡散法の原理
3.磁気特性
4.ジスプロシウム削減効果
5.保磁力分布磁石
6.おわりに
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熱間加工法によるジスプロシウムフリー磁石の開発動向
Development Trend of Hot.Formed Nd.Fe.B Magnet without Dy Addition
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入山恭彦(大同特殊鋼(株) 研究開発本部 電磁材料研究所 所長)
熱間加工により製造されるNd.Fe.B系磁石(MQ3)は,焼結磁石に比べ微細な結晶組織からなるため高い保磁力を発現しやすいという特徴をもつ。希土類資源問題に対応するため,Dy含有量を極力減らした材料において,耐熱性を有しつつ,かつ高い最大エネルギー積をもつ新材料を開発した。
【目次】
1. はじめに
2.熱間加工Nd.Fe.B 系磁石(MQ3)の特徴
2.1 製造方法
2.2 形状コントロールについて
3.ジスプロシウム低減をめざした熱間加工磁石の開発動向
4.まとめ
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蛍光体における希土類使用量の低減・代替・再利用の研究開発動向
Recent R&D for Material Technology of Reducing or Replacing Rare Earth Elements in Phosphor and Recycling
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赤井智子((独)産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門 高機能ガラスグループ グループ長)
最近の蛍光体の希土類,特に発光元素であるTb,Euの低減・代替技術について,蛍光体の低減・代替技術の開発,蛍光体の再利用技術について研究開発の動向をまとめ,今後の課題を抽出した。
【目次】
1. はじめに
2. Tb,Eu低減・代替蛍光体の開発
2.1 蛍光体組成の理論設計について
2.2 蛍光体のコンビケム合成
2.3 蛍光ランプ用蛍光体
2.4 LED用蛍光体
3. 再利用技術の開発
4. 今後の課題と展望
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ガラス研磨用酸化セリウム低減化技術の動向
Development of the CeO2 Reduction Technology for Glass Polishing
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谷 泰弘(立命館大学 理工学部 機械工学科 教授)
村田順二(立命館大学 理工学部 機械工学科 助教)
ガラス研磨に用いられる酸化セリウムは,レアアースの一つでありその生産を一国が占める供給リスクの高い材料である。近年のレアアース輸出制限を受け,酸化セリウムの使用量を低減する技術の開発が急務である。本稿では新規に開発した高機能研磨材および研磨工具による酸化セリウム低減化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化セリウムの特異性と研究戦略
3. 有機無機複合砥粒による使用量削減
4. エポキシ樹脂研磨パッドによる使用量削減
5.おわりに
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希土類磁石材の工程内廃材のリサイクルの動向
Current Status of Recycling for Rare Earth Magnet Scrap in the Process of Manufacture
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中村英次((株)三徳 技術部 部長)
希土類磁石材の製造工程中に生じる固形屑,研磨屑などの廃材のリサイクル(“工程内リサイクル”)は市中廃棄物からのリサイクルとは異なり広く実施されている。本稿では,研磨屑などに通常用いられる湿式法,また一部の固形屑に用いられる乾式法について,その現状と公開された特許から技術の動向をまとめる。
【目次】
1. はじめに
2. 希土類の応用
3. 希土類リサイクルの歴史と現状
4. 磁石材の工程内リサイクル
4.1 Sm.Co磁石
4.2 Nd.Fe.B磁石
4.2.1 湿式法
(1) 燃焼法
(2) 酸化剤法
(3) アルカリ法
4.2.2 乾式法
5.今後
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市中廃棄物からのレアアース元素リサイクルの試み
Trail of Rare Earth Elements from Used Scrap
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中村 崇(東北大学 多元物質科学研究所 サステナブル理工学研究センター 教授)
レアアース資源の状況を簡単に示し,また,金属鉱物資源の基本的な考え方を示した。さらに国内で発生する廃棄物やスクラップからのリサイクルを支えるため基本概念としての都市鉱山,さらにその概念を実際に進めるために人工鉱床の考え方を説明した。それを基に開始された環境省・経済産業省の小型廃電気・電子機器の回収に対する複数の自治体の試みについて紹介した。最後にリサイクル技術について簡単にまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. 大量生産システムにおける資源
3. リサイクルの社会システム
4. リサイクルのシステムと技術
4.1 収集システム
4.2 リサイクル技術
4.2.1 物理選別
4.2.2 化学反応処理
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
レアアースフリーモータの研究開発動向
Trends in Research and Development of Rare Earth Free Electric Motors
-------------------------------------------------------------------------
森本茂雄(大阪府立大学 大学院 工学研究科 電気・情報系専攻 教授)
省エネ家電やEV/HEVなどに用いられている高性能モータには,レアアースを使用した希土類永久磁石が使用されているが,省・脱レアアースモータの開発が求められている。本稿では希土類磁石を使用せずに希土類モータと同等の性能を目指したレアアースフリーモータについて,試作機により検討・評価されている事例を中心に最新の研究開発動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. モータの分類とレアアースフリーモータ
2.1 モータの分類と特徴
2.2 レアアースフリーモータ
2.3 省・脱レアアースモータ開発プロジェクト
3. フェライト磁石補助形同期リラクタンスモータ
3.1 高トルク化と耐減磁設計
3.2 試作機と試験結果
4.レアアースフリーモータの研究事例
4.1 スイッチトリラクタンスモータ
4.2 アキシャルギャップモータ
4.3 積層磁極型クローポールモータ
5. まとめ
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(4)
-------------------------------------------------------------------------
光ファイバ型防犯センサの研究開発
Development of Optical Fiber Type Security Sensor
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,家庭での安心・安全の確保を目的とした光ファイバ型防犯センサの研究開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 光ファイバの側圧による特性変化
2.1 プラスチック光ファイバにおけるマイクロベンド損失特性
3.「光ファイバ型防犯センサ」の原理
4.「光ファイバ型防犯センサ」の性能評価
5.「光ファイバ型防犯センサ」の改良
5.1 太陽電池を用いた電源独立化の検討
5.2 太陽電池の最適化について
5.3 定電圧供給電源を利用した駆動確認について
5.4 マイコンを利用した無線について
6.まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ドイツの鍼灸針市場
Market Report on Acupuncture needle in Germany
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 鍼灸治療の変遷
2. 鍼灸針
3. ドイツ鍼灸針市場への参入企業
(1) セイリン(株)
(2) Moxom Acupuncture GmbH
(3) HWATO Deutschland GmbH
4.ドイツにおける鍼灸針市場
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機能材料マーケットデータ
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レアアースの市場動向
Market Trend of Rare Earth
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
3.1 レアアースの国別埋蔵量および生産量
3.2 国内需給動向
(1) 出荷推移(国内精錬品)
(2) 輸入実績
4. 企業動向
4.1 大手商社
(1) 双日
(2) 住友商事
(3) 豊田通商
4.2 メーカー
(1) 日立金属
(2) TDK
(3) 信越化学工業
(4) 日立製作所
(5) インターメタリックス
(6) 昭和電工
【特集】現代社会を支える触媒技術
Technology in Catalysis that Supports the Modern Society
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まえがきに代えて
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
奥村 和(鳥取大学 大学院 工学研究科 化学・生物応用工学専攻 助教)
-------------------------------------------------------------------------
放射光を用いた自動車用排気浄化触媒の研究
Research for Automotive Exhaust Catalysts using Synchrotron Radiation
-------------------------------------------------------------------------
花木保成(日産自動車(株) 総合研究所 先端材料研究所 主任研究員)
自動車排気浄化触媒は1970 年代に登場して以来,進化し続けている。最近では,排気浄化触媒のさらなる高性能化や貴金属代替材料の研究開発を進めるうえで,反応雰囲気下での動的挙動の詳細な解析がますます重要になってきている。本稿では,自動車排気浄化触媒の進歩を簡単に振り返るとともに,最近の放射光を用いた自動車排気浄化触媒研究例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 自動車排気浄化触媒の歴史
2.1 酸化触媒および三元触媒
2.2 NOx 吸蔵還元型触媒
2.3 HC 吸着型三元触媒
2.4 ディーゼル車用システム
3. 触媒活性材料の進化
3.1 貴金属シンタリングの抑制
3.2 放射光を用いた排気浄化触媒中の貴金属の挙動解析
4. 今後の排気浄化触媒開発について
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
バイオマス由来ジオール製造のための触媒開発
Catalyst Development for the Production of Biomass-derived Diols
-------------------------------------------------------------------------
冨重圭一(東北大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
中川善直(東北大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
バイオマスを原料として化学品を製造するためには触媒開発が必要とされる。ここでは,バイオマスに由来するグリセリンなどの化合物を選択的に水素化分解することで,1,3-プロパンジオールのような高分子原料となる直鎖状で両末端にOH 基をもったジオールが合成される。これらの反応に有効な触媒材料として,Rh やIr の金属微粒子表面をReOx酸化物クラスターで修飾した触媒を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. グリセリンの水素化分解による1,3-プロパンジオール合成反応
3. グリセリンの水素化分解触媒の開発
4. テトラヒドロフルフリルアルコールの水素化分解反応への適用性触媒の開発
5.おわりに
-------------------------------------------------------------------------
定置用PEFC 向け水素製造・精製触媒の開発
Development of Hydrogen Production and Purification Catalysts for Residential PEFC System
-------------------------------------------------------------------------
宮尾敏広(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
陳 愛華(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 助教)
東山和寿(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
山下寿生(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
渡辺政廣(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授;センター長)
家庭用燃料電池システムの大幅なコストダウンを目指し,燃料改質器の新しいCO除去プロセス「CO選択メタン化」用触媒の開発が進められている。山梨大学で現在検討している新しいニッケル系複合酸化物触媒の構造と活性,およびそれらの触媒を用いた1kW改質器実機試験の概要を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 燃料改質器の構成
3. CO選択メタン化触媒
4. 大気圧噴霧プラズマ法によるNi-Al 酸化物系触媒のCO選択メタン化特性
5. メソポーラスNi-Al 酸化物系触媒の検討
6. 1kW 実機における試験
7.今後の課題
8.まとめ
-------------------------------------------------------------------------
ケミカルズのグリーン合成に有効な酸化物担持Ru触媒
Solid Oxide-supported Ru Catalysts Effective for Green Synthesis of Chemicals
-------------------------------------------------------------------------
三浦大樹(京都大学 大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 博士後期課程)
和田健司(京都大学 大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 准教授)
酸化セリウムあるいは酸化ジルコニウム担持Ru触媒が,ほかの酸化物担持Ru触媒と異なり,多様な選択的分子変換反応に対して特異的に高い活性を示すことを見出した。それぞれ対象とする反応に応じて触媒の調製条件や,前処理条件などを調整することにより,高い活性を示す触媒へと誘導される。これらの固体触媒は調製が容易で安定性が高く,反応終了後,容易に回収・再生利用できるなどの優れた機能を有しており,環境に調和した触媒プロセス開発の観点から興味深い。
【目次】
1. はじめに
2. Ru/CeO2触媒を用いる第三級ホモアリルアルコールからアルデヒドへのアリル基移動反応
3. カルボン酸の末端アルキンへの付加反応
4. 芳香族C-H結合の直接アリール化反応
5. 芳香族C-H結合のアルケンへの付加反応
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
デンドリマーを用いた金属超微粒子触媒の開発
Development of Dendrimer Encapsulated Metal Nanoparticle Catalysts
-------------------------------------------------------------------------
水垣共雄(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 化学工学領域 准教授)
規則性多分岐高分子であるデンドリマーは,その特異な形状や物理的性質から触媒分野においても注目を集めている。本稿ではデンドリマーのもつナノスケールの空孔を反応場として利用した金属超微粒子の調製法とその触媒機能について,1 ナノメートル以下のサブナノクラスターを中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. デンドリマー内部空孔を利用した金属超微粒子の調製
3. デンドリマー内部空孔を利用したPdナノ粒子の調製
3.1 ランダム配列GaNナノコラムによるランダムレージングの観測
3.2 そのほかの集団配列効果
4. デンドリマー内部空孔を利用したサブナノPdクラスターの調製と水素化触媒機能
5.金属コア型デンドリマー触媒
6.今後の展望
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水素化脱硫触媒の活性構造解析とその選択的な調製法の開発
Local Structure Analysis and Development of Selective Formation Method of Active Sites of Hydrodesulfurization Catalysts
-------------------------------------------------------------------------
久保田岳志(島根大学 総合理工学部 物質科学科 准教授)
水素化脱硫はクリーンな燃料を製造するうえで欠かせない石油精製処理であり,このプロセスに用いられる複合硫化物触媒は工業的な面だけでなく,学術的にも非常に興味深い性質を有する。本稿では近年の水素化脱硫触媒の活性構造に関する基礎的な研究を概観し,選択的に触媒活性相を調製する手法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. Co-Mo系硫化物触媒の活性種構造と形成機構
3. キレート剤添加によるCo(Ni)-Mo(W)系触媒における活性相の選択的形成
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
貴金属凝集を抑制する自動車排気浄化用触媒技術
Noble Metal Sintering Suppression Technology in Auto Exhaust Catalyst
-------------------------------------------------------------------------
長井康貴((株)豊田中央研究所 触媒研究室 主任研究員)
ガソリンエンジン用の自動車排ガス触媒における主な劣化要因である貴金属の凝集について,我々の最近の成果を基に解説する。Ptとセリア(CeO2)担体との強い相互作用に基づくPt-O(酸素)-Ceアンカー効果を利用した, Pt粒成長抑制機構とPt還元挙動,ならびに粒成長したPtが再分散する現象を実時間で観測した結果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セリア担体上でのPt粒成長抑制機構とPt-担体相互作用
3. セリア担体上でのPt粒子の還元挙動
4. セリア担体上でのPt再分散現象
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
曲がる人感赤外センサ
Flexible Infrared Sensor for Detecting Human Motion
-------------------------------------------------------------------------
石田謙司(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 准教授)
堀江 聡(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 特命助教)
上田裕清(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
省エネ・安全安心・アメニティー分野においてヒト検知を目的とした赤外線センサの需要が高まっている。利用分野の拡大に従って,赤外センサに対する要求仕様も感度向上だけでなく,広視野角化,小型・薄型化,アレイ化など多様化している。本稿では,有機強誘電性薄膜にて作製した鉛フリーなフレキシブル有機赤外センサについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機強誘電体薄膜
3. VDF オリゴマーの焦電応答特性と赤外線センサ特性
4. フレキシブル有機赤外センサ
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(3)
-------------------------------------------------------------------------
ユビキタスIT ステッキの開発
Development of a Ubiquitous IT Walking Stick
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者が楽しく歩行・外出に取り組める支援器具としてのユビキタスIT ステッキの開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ユビキタスIT ステッキの開発
2.1 仕様
2.2 原理および製作
2.3 機能評価
(1) 読み取り距離,範囲
(2) 省電力化の検討
2.4 応用
2.4.1 登山型(データダウンロードタイプ)
2.4.2 街中散策型(リアルタイム通信/情報アップデートタイプ)
3. そのほかのIT ステッキ開発
3.1 発電型IT ステッキ
3.2 交通事故防止型IT ステッキ
3.3 置忘れ防止型IT ステッキ
3.3.1 原理
(1) インターバル回路
(2) 無線通信用回路
3.3.2 置き忘れ防止機能
3.3.3 実証実験
3.3.4 機能評価
3.4 足元照明型ステッキ
4. まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
ベトナムの化粧品市場
Cosmetics Market in Vietnam
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1. ベトナムの化粧品市場の概要
2. 化粧品市場シェアおよび位置付け
3. 模倣品販売
4. 美容サービス
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
触媒業界の市場動向
Market Trend of Catalyst Industry
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 種類・用途
3. 市場規模途
4. 企業動向
(1) 旭化成工業
(2) パナソニックエコシステムズ
(3) アリオス
(4) 戸田工業
(5) 田中貴金属
Technology in Catalysis that Supports the Modern Society
-------------------------------------------------------------------------
まえがきに代えて
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
奥村 和(鳥取大学 大学院 工学研究科 化学・生物応用工学専攻 助教)
-------------------------------------------------------------------------
放射光を用いた自動車用排気浄化触媒の研究
Research for Automotive Exhaust Catalysts using Synchrotron Radiation
-------------------------------------------------------------------------
花木保成(日産自動車(株) 総合研究所 先端材料研究所 主任研究員)
自動車排気浄化触媒は1970 年代に登場して以来,進化し続けている。最近では,排気浄化触媒のさらなる高性能化や貴金属代替材料の研究開発を進めるうえで,反応雰囲気下での動的挙動の詳細な解析がますます重要になってきている。本稿では,自動車排気浄化触媒の進歩を簡単に振り返るとともに,最近の放射光を用いた自動車排気浄化触媒研究例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 自動車排気浄化触媒の歴史
2.1 酸化触媒および三元触媒
2.2 NOx 吸蔵還元型触媒
2.3 HC 吸着型三元触媒
2.4 ディーゼル車用システム
3. 触媒活性材料の進化
3.1 貴金属シンタリングの抑制
3.2 放射光を用いた排気浄化触媒中の貴金属の挙動解析
4. 今後の排気浄化触媒開発について
5.おわりに
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バイオマス由来ジオール製造のための触媒開発
Catalyst Development for the Production of Biomass-derived Diols
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冨重圭一(東北大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
中川善直(東北大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教)
バイオマスを原料として化学品を製造するためには触媒開発が必要とされる。ここでは,バイオマスに由来するグリセリンなどの化合物を選択的に水素化分解することで,1,3-プロパンジオールのような高分子原料となる直鎖状で両末端にOH 基をもったジオールが合成される。これらの反応に有効な触媒材料として,Rh やIr の金属微粒子表面をReOx酸化物クラスターで修飾した触媒を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. グリセリンの水素化分解による1,3-プロパンジオール合成反応
3. グリセリンの水素化分解触媒の開発
4. テトラヒドロフルフリルアルコールの水素化分解反応への適用性触媒の開発
5.おわりに
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定置用PEFC 向け水素製造・精製触媒の開発
Development of Hydrogen Production and Purification Catalysts for Residential PEFC System
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宮尾敏広(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
陳 愛華(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 助教)
東山和寿(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
山下寿生(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授)
渡辺政廣(山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター 教授;センター長)
家庭用燃料電池システムの大幅なコストダウンを目指し,燃料改質器の新しいCO除去プロセス「CO選択メタン化」用触媒の開発が進められている。山梨大学で現在検討している新しいニッケル系複合酸化物触媒の構造と活性,およびそれらの触媒を用いた1kW改質器実機試験の概要を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 燃料改質器の構成
3. CO選択メタン化触媒
4. 大気圧噴霧プラズマ法によるNi-Al 酸化物系触媒のCO選択メタン化特性
5. メソポーラスNi-Al 酸化物系触媒の検討
6. 1kW 実機における試験
7.今後の課題
8.まとめ
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ケミカルズのグリーン合成に有効な酸化物担持Ru触媒
Solid Oxide-supported Ru Catalysts Effective for Green Synthesis of Chemicals
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三浦大樹(京都大学 大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 博士後期課程)
和田健司(京都大学 大学院 工学研究科 物質エネルギー化学専攻 准教授)
酸化セリウムあるいは酸化ジルコニウム担持Ru触媒が,ほかの酸化物担持Ru触媒と異なり,多様な選択的分子変換反応に対して特異的に高い活性を示すことを見出した。それぞれ対象とする反応に応じて触媒の調製条件や,前処理条件などを調整することにより,高い活性を示す触媒へと誘導される。これらの固体触媒は調製が容易で安定性が高く,反応終了後,容易に回収・再生利用できるなどの優れた機能を有しており,環境に調和した触媒プロセス開発の観点から興味深い。
【目次】
1. はじめに
2. Ru/CeO2触媒を用いる第三級ホモアリルアルコールからアルデヒドへのアリル基移動反応
3. カルボン酸の末端アルキンへの付加反応
4. 芳香族C-H結合の直接アリール化反応
5. 芳香族C-H結合のアルケンへの付加反応
6. おわりに
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デンドリマーを用いた金属超微粒子触媒の開発
Development of Dendrimer Encapsulated Metal Nanoparticle Catalysts
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水垣共雄(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 化学工学領域 准教授)
規則性多分岐高分子であるデンドリマーは,その特異な形状や物理的性質から触媒分野においても注目を集めている。本稿ではデンドリマーのもつナノスケールの空孔を反応場として利用した金属超微粒子の調製法とその触媒機能について,1 ナノメートル以下のサブナノクラスターを中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. デンドリマー内部空孔を利用した金属超微粒子の調製
3. デンドリマー内部空孔を利用したPdナノ粒子の調製
3.1 ランダム配列GaNナノコラムによるランダムレージングの観測
3.2 そのほかの集団配列効果
4. デンドリマー内部空孔を利用したサブナノPdクラスターの調製と水素化触媒機能
5.金属コア型デンドリマー触媒
6.今後の展望
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水素化脱硫触媒の活性構造解析とその選択的な調製法の開発
Local Structure Analysis and Development of Selective Formation Method of Active Sites of Hydrodesulfurization Catalysts
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久保田岳志(島根大学 総合理工学部 物質科学科 准教授)
水素化脱硫はクリーンな燃料を製造するうえで欠かせない石油精製処理であり,このプロセスに用いられる複合硫化物触媒は工業的な面だけでなく,学術的にも非常に興味深い性質を有する。本稿では近年の水素化脱硫触媒の活性構造に関する基礎的な研究を概観し,選択的に触媒活性相を調製する手法について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. Co-Mo系硫化物触媒の活性種構造と形成機構
3. キレート剤添加によるCo(Ni)-Mo(W)系触媒における活性相の選択的形成
4. おわりに
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貴金属凝集を抑制する自動車排気浄化用触媒技術
Noble Metal Sintering Suppression Technology in Auto Exhaust Catalyst
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長井康貴((株)豊田中央研究所 触媒研究室 主任研究員)
ガソリンエンジン用の自動車排ガス触媒における主な劣化要因である貴金属の凝集について,我々の最近の成果を基に解説する。Ptとセリア(CeO2)担体との強い相互作用に基づくPt-O(酸素)-Ceアンカー効果を利用した, Pt粒成長抑制機構とPt還元挙動,ならびに粒成長したPtが再分散する現象を実時間で観測した結果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セリア担体上でのPt粒成長抑制機構とPt-担体相互作用
3. セリア担体上でのPt粒子の還元挙動
4. セリア担体上でのPt再分散現象
5. おわりに
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Material Report R&D
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曲がる人感赤外センサ
Flexible Infrared Sensor for Detecting Human Motion
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石田謙司(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 准教授)
堀江 聡(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 特命助教)
上田裕清(神戸大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授)
省エネ・安全安心・アメニティー分野においてヒト検知を目的とした赤外線センサの需要が高まっている。利用分野の拡大に従って,赤外センサに対する要求仕様も感度向上だけでなく,広視野角化,小型・薄型化,アレイ化など多様化している。本稿では,有機強誘電性薄膜にて作製した鉛フリーなフレキシブル有機赤外センサについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機強誘電体薄膜
3. VDF オリゴマーの焦電応答特性と赤外線センサ特性
4. フレキシブル有機赤外センサ
5. おわりに
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(3)
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ユビキタスIT ステッキの開発
Development of a Ubiquitous IT Walking Stick
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルインターフェースの研究開発)を行っている。今回は,高齢者が楽しく歩行・外出に取り組める支援器具としてのユビキタスIT ステッキの開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ユビキタスIT ステッキの開発
2.1 仕様
2.2 原理および製作
2.3 機能評価
(1) 読み取り距離,範囲
(2) 省電力化の検討
2.4 応用
2.4.1 登山型(データダウンロードタイプ)
2.4.2 街中散策型(リアルタイム通信/情報アップデートタイプ)
3. そのほかのIT ステッキ開発
3.1 発電型IT ステッキ
3.2 交通事故防止型IT ステッキ
3.3 置忘れ防止型IT ステッキ
3.3.1 原理
(1) インターバル回路
(2) 無線通信用回路
3.3.2 置き忘れ防止機能
3.3.3 実証実験
3.3.4 機能評価
3.4 足元照明型ステッキ
4. まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ベトナムの化粧品市場
Cosmetics Market in Vietnam
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. ベトナムの化粧品市場の概要
2. 化粧品市場シェアおよび位置付け
3. 模倣品販売
4. 美容サービス
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機能材料マーケットデータ
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触媒業界の市場動向
Market Trend of Catalyst Industry
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【目次】
1. 概要
2. 種類・用途
3. 市場規模途
4. 企業動向
(1) 旭化成工業
(2) パナソニックエコシステムズ
(3) アリオス
(4) 戸田工業
(5) 田中貴金属
【特集】ナノ材料の光科学最前線
Frontiers of Nanomaterials Photonics
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特集にあたって
Introduction
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金光義彦(京都大学 化学研究所 教授)
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高密度量子ドットの光物性
Optical Characteristics in High Density Quantum Dots
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小島磨(神戸大学 大学院 工学研究科 電気電子工学専攻 助教)
半導体量子ドットは,半導体レーザーなどさまざまな光デバイスへの応用が期待されて
いる。光デバイスへの応用において,量子ドットの高密度化と光学特性の制御が重要な要
素となる。本稿では,ひずみ補償法を用いた量子ドットの高密度化の手法について紹介し,
種々の測定により得られた光学特性について述べる。
【目次】
1. 量子ドット
2. 多層積層量子ドットにおける発光特性制御
3. 多層積層QD におけるバンド内緩和プロセス
4. まとめ
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半導体カーボンナノチューブの励起子光物性
Excitonic Optical Properties of Semiconducting Carbon Nanotubes
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松永隆佑(京都大学 化学研究所 金光研究室 博士後期課程学生;(独)日本学術振興会 特別研究員)
新しいフォトニクス・エレクトロニクス材料として期待されている半導体単層カーボン
ナノチューブの光学的性質について,最近の研究動向と我々の研究成果についてまとめる。
カーボンナノチューブにおけるdark 励起子の観測方法とエネルギー構造について述べる
ほか,ホールドーピングによるトリオンの形成について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 励起子状態
2.1 磁場中で光る偶パリティdark 励起子
2.2 フォノンを介して光るKK’ 励起子とK’K 励起子
2.3 欠陥によって光るtriplet 励起子
3. トリオン
4. まとめ
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フォトニック結晶ナノ共振器のQ値増大と波長制御
Increasing the Q Factor and Controlling the Resonant Wavelength of Photonic Crystal Nanocavities
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高橋和(大阪府立大学 21世紀科学研究機構 ナノ科学・材料研究センター 特別講師;(独)科学技術振興機構 さきがけ研究者)
2 次元フォトニック結晶光ナノ共振器は,高Q 値と微小体積を半導体内部で同時に実現
できるという稀有な特徴をもつため,次世代光技術の進展においてきわめて重要な役割を
果たすと期待されている。現在世界中でナノ共振器を用いた基礎・応用研究が進められて
いるが,本稿では,ナノ共振器の基本パラメータであるQ 値と共振波長制御の現状につ
いて説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 高Q値光ナノ共振器
3. へテロ構造ナノ共振器のQ値と共振波長ばらつき
4. 高Q 値ナノ共振器の共振波長拡大
5. ナノ共振器アレイの100GHz間隔波長多重動作
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
コロイドナノ粒子
Colloidal Nanocrystals
-------------------------------------------------------------------------
石墨 淳(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教)
サイズ,形状,表面状態などに敏感な物性や機能性をもつ半導体コロイドナノ粒子は,
不純物ドープのための母体材料として優れた特性を有する。空間的に閉じ込めを受けた電
子や励起子が不純物と相互作用するとき,バルク結晶へのドーピングや不純物をドープし
ていないコロイドナノ粒子では得られない多彩な機能性が発現することが期待される。半
導体コロイドナノ粒子への不純物ドープの新しい手法の開発と,単一ナノ粒子分光などで
得られた光学特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. コロイドナノ粒子の作製と不純物ドーピング
3. 粒子サイズと発光特性
4. 単一ナノ粒子分光
4.1 単一ナノ粒子発光スペクトル
4.1 発光明滅現象
5. 環境に適応したドープ型コロイドナノ粒子
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
窒化物半導体ナノコラムの光学特性
Optical Properties of Nitride‒based Semiconductor Nanocolumns
-------------------------------------------------------------------------
江馬一弘(上智大学 理工学部 教授)
岸野克巳(上智大学 理工学部 教授)
窒化物半導体ナノコラムとは,GaN,InN,InGaNを材料とした,直径が数百nmで,
高さが1µm程度の柱状の結晶である。本稿では,この特徴的な形状に起因する光学現象と,
ナノコラムを集団で配列したときの集団配列効果について,GaNナノコラムを中心に解
説する。具体的には,GaNナノコラムの発光収率の増大とランダムに配列したときのラ
ンダムレージングについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 ナノコラムとは
1.2 窒化物半導体ナノコラムの特徴
1.3 ナノコラム研究の現状と本稿の内容
2. ナノコラム形状による効果
2.1 GaNナノコラムの発光特性
2.2 そのほかの形状による効果
3. ナノコラムの集団配列効果
3.1 ランダム配列GaNナノコラムによるランダムレージングの観測
3.2 そのほかの集団配列効果
4. まとめと展望
-------------------------------------------------------------------------
深紫外窒化物混晶半導体の励起子系光物性
Excitonic Optical Properties of Deep‒ultraviolet Nitride‒based Alloy Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
山田陽一(山口大学 大学院 理工学研究科 物質工学系学域 教授)
紫外から深紫外波長領域に基礎吸収端を有し,半導体材料のなかでも最も大きな励起子効
果を期待することのできるAlxGa1‒xN 混晶半導体を対象とした励起子系光物性に関して,最
近の我々の実験的研究を中心に紹介する。特に,AlxGa1‒xN 混晶半導体に特徴的な現象として,
アロイブロードニング効果と価電子帯構造に着目する。また,混晶局在系における励起子多
体効果の一つとして,局在励起子分子結合エネルギーの混晶組成比依存性について考察する。
【目次】
1. はじめに
2. アロイブロードニングと励起子局在
3. 価電子帯構造と偏光選択則
4. 混晶局在系における励起子多体効果
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ナノワイヤーにおける多体効果
Many‒body Eff ects in Nanowires
-------------------------------------------------------------------------
望月敏光(東京大学 物性研究所 先端分光部門 秋山研究室 助教)
ZnO ナノワイヤーやカーボンナノチューブといった量子細線で期待されている優れた
デバイス特性は,自由粒子近似の範囲内で予想されたものであり,レーザー素子などとし
ての特性を考える際は多体効果を考慮しなければならない。GaAs/AlGaAs T 型量子細線
を舞台に行われてきた多体効果を考慮した光学特性の研究を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. GaAs/AlGaAs T 型量子細線の研究背景
3. 量子細線の理論研究
4. T 型量子細線の高品質化
5. 高品質T 型量子細線の発光・吸収スペクトルで新たに見えた多体効果
6. 新しい実験結果と理論計算結果の比較
-------------------------------------------------------------------------
グラフェン
Graphene
-------------------------------------------------------------------------
影島博之(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
日比野浩樹(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
田邉真一(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
グラフェンは炭素原子が並んだわずか原子1 層の薄さのシートである。その作製がさま
ざまな方法で可能となってきたことから,構造的特殊性由来の多様で特異な物性・機能が
明らかになりつつある。
【目次】
1. はじめに
2. グラフェンの原子構造と電子状態の特徴
3. グラフェンの主な物性機能とその用途
4. グラフェンの作製
5. SiC 上エピタキシャルグラフェン
6. グラフェンの機能探索
6.1 磁気電気効果
6.2 熱電効果
7. 今後の展望
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
フレキシブルアパタイトシートの歯科応用
Dental Application of Flexible Apatite Sheet
-------------------------------------------------------------------------
本津茂樹(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 教授)
楠正暢(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 准教授)
西川博昭(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 准教授)
吉川一志(大阪歯科大学 歯科保存学講座 准教授)
ハイドロキシアパタイト(HAp)は歯や骨の主成分であり,生体適合性に優れているた
め,人工骨や人工歯根をはじめとするインプラント素材として,広く医療分野に用いられ
ている。しかし,HAp はセラミックスであるため柔軟性に乏しく,硬くて脆いという欠
点をもっており,これがHAp の医療分野での応用の限界を決めていた。我々はHAp のみ
からなる柔軟な極薄HAp シートを開発することに成功し,このフレキシブルHAp シート
の歯科分野への応用を開始したので紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. HApシートの作製
3. HApシートの歯科分野への応用の可能性
4. エナメル質および象牙質へのHApシートの貼付実験
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(2)
-------------------------------------------------------------------------
バラの香りを語るコンピュータの開発
Development of Reporting Computer for Rose Smell
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルイ
ンターフェースの研究開発)を行っている。今回は,生活に潤いを与えたり,人に温もり
やより人間臭い情報を伝えることを目標とした,香りを語るコンピュータの開発を紹介す
る。
【目次】
1. はじめに
2. 「香りを語るコンピュータ」の原理
3. 「香りを語るコンピュータ」の性能評価
4. 「香りを語るコンピュータ」の改良
4.1 バラの香りの判別精度向上の検討
4.2 2ch直接出力型半導体センサの試作とバラの香りの測定
5. 安心,安全のためのニオイセンサの開発
6. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
海外‘Niche’ビジネスレポート
-------------------------------------------------------------------------
アパレル産業の最新動向
The Latest Situation of Apparel Industry(China, India, Bangladesh)
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1. 国際アパレル展示会
2. アパレル供給国としての中国
3. アパレル供給国としてのインド
4. 今後のアパレル供給国展望
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
窒化物半導体の市場動向
Market Trend of Nitride Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 GaN単結晶の市場
2.2 GaNパワー半導体の市場
3. 用途
4. 企業動向
(1) 住友電気工業
(2) 住友金属鉱山
(3) DOWAエレクトロニクス
(4) 古河機械金属
(5) ルネサスエレクトロニクス
(6) 富士通セミコンダクター
(7) パナソニック
Frontiers of Nanomaterials Photonics
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
金光義彦(京都大学 化学研究所 教授)
-------------------------------------------------------------------------
高密度量子ドットの光物性
Optical Characteristics in High Density Quantum Dots
-------------------------------------------------------------------------
小島磨(神戸大学 大学院 工学研究科 電気電子工学専攻 助教)
半導体量子ドットは,半導体レーザーなどさまざまな光デバイスへの応用が期待されて
いる。光デバイスへの応用において,量子ドットの高密度化と光学特性の制御が重要な要
素となる。本稿では,ひずみ補償法を用いた量子ドットの高密度化の手法について紹介し,
種々の測定により得られた光学特性について述べる。
【目次】
1. 量子ドット
2. 多層積層量子ドットにおける発光特性制御
3. 多層積層QD におけるバンド内緩和プロセス
4. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
半導体カーボンナノチューブの励起子光物性
Excitonic Optical Properties of Semiconducting Carbon Nanotubes
-------------------------------------------------------------------------
松永隆佑(京都大学 化学研究所 金光研究室 博士後期課程学生;(独)日本学術振興会 特別研究員)
新しいフォトニクス・エレクトロニクス材料として期待されている半導体単層カーボン
ナノチューブの光学的性質について,最近の研究動向と我々の研究成果についてまとめる。
カーボンナノチューブにおけるdark 励起子の観測方法とエネルギー構造について述べる
ほか,ホールドーピングによるトリオンの形成について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 励起子状態
2.1 磁場中で光る偶パリティdark 励起子
2.2 フォノンを介して光るKK’ 励起子とK’K 励起子
2.3 欠陥によって光るtriplet 励起子
3. トリオン
4. まとめ
-------------------------------------------------------------------------
フォトニック結晶ナノ共振器のQ値増大と波長制御
Increasing the Q Factor and Controlling the Resonant Wavelength of Photonic Crystal Nanocavities
-------------------------------------------------------------------------
高橋和(大阪府立大学 21世紀科学研究機構 ナノ科学・材料研究センター 特別講師;(独)科学技術振興機構 さきがけ研究者)
2 次元フォトニック結晶光ナノ共振器は,高Q 値と微小体積を半導体内部で同時に実現
できるという稀有な特徴をもつため,次世代光技術の進展においてきわめて重要な役割を
果たすと期待されている。現在世界中でナノ共振器を用いた基礎・応用研究が進められて
いるが,本稿では,ナノ共振器の基本パラメータであるQ 値と共振波長制御の現状につ
いて説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 高Q値光ナノ共振器
3. へテロ構造ナノ共振器のQ値と共振波長ばらつき
4. 高Q 値ナノ共振器の共振波長拡大
5. ナノ共振器アレイの100GHz間隔波長多重動作
6. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
コロイドナノ粒子
Colloidal Nanocrystals
-------------------------------------------------------------------------
石墨 淳(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教)
サイズ,形状,表面状態などに敏感な物性や機能性をもつ半導体コロイドナノ粒子は,
不純物ドープのための母体材料として優れた特性を有する。空間的に閉じ込めを受けた電
子や励起子が不純物と相互作用するとき,バルク結晶へのドーピングや不純物をドープし
ていないコロイドナノ粒子では得られない多彩な機能性が発現することが期待される。半
導体コロイドナノ粒子への不純物ドープの新しい手法の開発と,単一ナノ粒子分光などで
得られた光学特性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. コロイドナノ粒子の作製と不純物ドーピング
3. 粒子サイズと発光特性
4. 単一ナノ粒子分光
4.1 単一ナノ粒子発光スペクトル
4.1 発光明滅現象
5. 環境に適応したドープ型コロイドナノ粒子
6. おわりに
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窒化物半導体ナノコラムの光学特性
Optical Properties of Nitride‒based Semiconductor Nanocolumns
-------------------------------------------------------------------------
江馬一弘(上智大学 理工学部 教授)
岸野克巳(上智大学 理工学部 教授)
窒化物半導体ナノコラムとは,GaN,InN,InGaNを材料とした,直径が数百nmで,
高さが1µm程度の柱状の結晶である。本稿では,この特徴的な形状に起因する光学現象と,
ナノコラムを集団で配列したときの集団配列効果について,GaNナノコラムを中心に解
説する。具体的には,GaNナノコラムの発光収率の増大とランダムに配列したときのラ
ンダムレージングについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 ナノコラムとは
1.2 窒化物半導体ナノコラムの特徴
1.3 ナノコラム研究の現状と本稿の内容
2. ナノコラム形状による効果
2.1 GaNナノコラムの発光特性
2.2 そのほかの形状による効果
3. ナノコラムの集団配列効果
3.1 ランダム配列GaNナノコラムによるランダムレージングの観測
3.2 そのほかの集団配列効果
4. まとめと展望
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深紫外窒化物混晶半導体の励起子系光物性
Excitonic Optical Properties of Deep‒ultraviolet Nitride‒based Alloy Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
山田陽一(山口大学 大学院 理工学研究科 物質工学系学域 教授)
紫外から深紫外波長領域に基礎吸収端を有し,半導体材料のなかでも最も大きな励起子効
果を期待することのできるAlxGa1‒xN 混晶半導体を対象とした励起子系光物性に関して,最
近の我々の実験的研究を中心に紹介する。特に,AlxGa1‒xN 混晶半導体に特徴的な現象として,
アロイブロードニング効果と価電子帯構造に着目する。また,混晶局在系における励起子多
体効果の一つとして,局在励起子分子結合エネルギーの混晶組成比依存性について考察する。
【目次】
1. はじめに
2. アロイブロードニングと励起子局在
3. 価電子帯構造と偏光選択則
4. 混晶局在系における励起子多体効果
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
ナノワイヤーにおける多体効果
Many‒body Eff ects in Nanowires
-------------------------------------------------------------------------
望月敏光(東京大学 物性研究所 先端分光部門 秋山研究室 助教)
ZnO ナノワイヤーやカーボンナノチューブといった量子細線で期待されている優れた
デバイス特性は,自由粒子近似の範囲内で予想されたものであり,レーザー素子などとし
ての特性を考える際は多体効果を考慮しなければならない。GaAs/AlGaAs T 型量子細線
を舞台に行われてきた多体効果を考慮した光学特性の研究を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. GaAs/AlGaAs T 型量子細線の研究背景
3. 量子細線の理論研究
4. T 型量子細線の高品質化
5. 高品質T 型量子細線の発光・吸収スペクトルで新たに見えた多体効果
6. 新しい実験結果と理論計算結果の比較
-------------------------------------------------------------------------
グラフェン
Graphene
-------------------------------------------------------------------------
影島博之(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
日比野浩樹(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
田邉真一(日本電信電話㈱ 物性科学基礎研究所)
グラフェンは炭素原子が並んだわずか原子1 層の薄さのシートである。その作製がさま
ざまな方法で可能となってきたことから,構造的特殊性由来の多様で特異な物性・機能が
明らかになりつつある。
【目次】
1. はじめに
2. グラフェンの原子構造と電子状態の特徴
3. グラフェンの主な物性機能とその用途
4. グラフェンの作製
5. SiC 上エピタキシャルグラフェン
6. グラフェンの機能探索
6.1 磁気電気効果
6.2 熱電効果
7. 今後の展望
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Material Report R&D
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フレキシブルアパタイトシートの歯科応用
Dental Application of Flexible Apatite Sheet
-------------------------------------------------------------------------
本津茂樹(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 教授)
楠正暢(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 准教授)
西川博昭(近畿大学 生物理工学部 医用工学科 准教授)
吉川一志(大阪歯科大学 歯科保存学講座 准教授)
ハイドロキシアパタイト(HAp)は歯や骨の主成分であり,生体適合性に優れているた
め,人工骨や人工歯根をはじめとするインプラント素材として,広く医療分野に用いられ
ている。しかし,HAp はセラミックスであるため柔軟性に乏しく,硬くて脆いという欠
点をもっており,これがHAp の医療分野での応用の限界を決めていた。我々はHAp のみ
からなる柔軟な極薄HAp シートを開発することに成功し,このフレキシブルHAp シート
の歯科分野への応用を開始したので紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. HApシートの作製
3. HApシートの歯科分野への応用の可能性
4. エナメル質および象牙質へのHApシートの貼付実験
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(2)
-------------------------------------------------------------------------
バラの香りを語るコンピュータの開発
Development of Reporting Computer for Rose Smell
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルイ
ンターフェースの研究開発)を行っている。今回は,生活に潤いを与えたり,人に温もり
やより人間臭い情報を伝えることを目標とした,香りを語るコンピュータの開発を紹介す
る。
【目次】
1. はじめに
2. 「香りを語るコンピュータ」の原理
3. 「香りを語るコンピュータ」の性能評価
4. 「香りを語るコンピュータ」の改良
4.1 バラの香りの判別精度向上の検討
4.2 2ch直接出力型半導体センサの試作とバラの香りの測定
5. 安心,安全のためのニオイセンサの開発
6. まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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アパレル産業の最新動向
The Latest Situation of Apparel Industry(China, India, Bangladesh)
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1. 国際アパレル展示会
2. アパレル供給国としての中国
3. アパレル供給国としてのインド
4. 今後のアパレル供給国展望
-------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
-------------------------------------------------------------------------
窒化物半導体の市場動向
Market Trend of Nitride Semiconductors
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 GaN単結晶の市場
2.2 GaNパワー半導体の市場
3. 用途
4. 企業動向
(1) 住友電気工業
(2) 住友金属鉱山
(3) DOWAエレクトロニクス
(4) 古河機械金属
(5) ルネサスエレクトロニクス
(6) 富士通セミコンダクター
(7) パナソニック
【特集】次世代フォトニクスポリマーへの期待
Expectation for Next Generation Photonics Polymers
-------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
-------------------------------------------------------------------------
小池康博(慶應義塾大学 フォトニクス・リサーチ・インスティテュート 所長;慶應義塾大学 理工学部 教授)
-------------------------------------------------------------------------
フォトニクスポリマー概論
General Remark of Photonics Polymers
-------------------------------------------------------------------------
小池康博(慶應義塾大学 フォトニクス・リサーチ・インスティテュート 所長;慶應義塾大学 理工学部 教授)
多加谷明広(慶應義塾大学 大学院 理工学研究科 特別研究准教授)
小池康太郎(慶應義塾大学 理工学部 特別研究助教)
ポリマーには無機物にはないしなやかさがある。一次構造の精密な細工からその高次構
造制御まで,あらゆるアプローチが可能であり,多様な機能を引き出すことができる。そ
して軽量で加工性が良いことから,ポリマーならではの使い方,オリジナリティが生まれ
る。ここでは,光機能が引き出されたポリマーがどのように独自の分野を拓いてきたか,
2 つの例を挙げて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. ロ・ゼロ複屈折ポリマー
2.1 光学ポリマーの複屈折
(1) 配向複屈折
(2) 光弾性複屈折
2.2 複屈折消去法
2.3 ゼロ・ゼロ複屈折ポリマーの設計と合成
3. 屈折率分布型プラスチック光ファイバ
3.1 屈折率分布による光の伝搬速度制御
3.2 POF における屈折率分布形成法
3.3 性能向上のための材料設計
(1) 低損失化
(2) 広帯域化
(3) 高耐熱化
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
LCD 用光学フィルムの開発動向
Development Trend of Optical Films for LCD
-------------------------------------------------------------------------
武本博之(日東電工㈱ オプティカル事業部門 技術開発統括部 第2 開発部第2 グループ グループ長)
液晶ディスプレイ(LCD)の発展とともに,LCD 用光学フィルムの市場も大きく成長
してきた。最近では,拡大しつづけるTV 市場に加え,タッチパネル市場の成長などが目
立つ。その広がる用途に応じて,光学フィルムには常に新しい特性,機能が要求されてい
る。本稿では,最近の光学フィルムのニーズと開発動向について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. LCD 用光学フィルム
2.1 偏光板
2.2 輝度向上フィルム
2.3 保護層,光学補償板
2.4 表面処理
2.5 タッチパネル用光学フィルム
3. 今後のLCD 技術の可能性について
3.1 “集光拡散システム”の提案
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
メタクリル樹脂(PMMA)の特性と最近の技術開発動向
Characteristics and Recent Technology Development of Methacrylic Resin (PMMA)
-------------------------------------------------------------------------
末澤寛典(旭化成ケミカルズ㈱ 樹脂総合研究所 アクリル樹脂技術開発部 部長)
PMMA は,プラスチックのなかで最も高い透明性を有することから「プラスチックの
女王」と呼ばれ,屋内,屋外を問わず幅広い用途に使用されているポリマーである。近年
でも付加価値を高めるため,分子設計,精密反応制御,および成形加工の技術開発が続け
られ,新たな特性を有するPMMA 系材料が開発されている。本稿では,近年のPMMA
の技術開発動向の一部について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 光学的特性の基礎
3. 最近の技術開発動向
3.1 光学特性面での開発動向
3.2 機械的特性面での開発動向
3.3 成形加工特性面での開発動向
(1) 新規高流動耐熱PMMAデルペットTM80NE(以下80NE)
(2) 新規高流動耐溶剤性PMMA
3.4 耐熱特性面での開発動向
(1) 超耐熱PMMA「デルペット」980N(以下980N)
(2) 新規超耐熱PMMA「デルペット」SR9251(以下SR9251)
4. 今後の展開
-------------------------------------------------------------------------
電子光学材料の透明性・耐熱性向上を目指した二置換型ポリノルボルネンの合成
Synthesis of Doubly Functionalized Polynorbornenes toward Improvement of Transparency and Thermal Stability
-------------------------------------------------------------------------
西原康師(岡山大学 大学院 自然科学研究科 教授)
本稿では,電子光学材料の透明性・耐熱性向上を目的とした極性官能基を有するシクロ
オレフィンポリマーの合成について述べる。パラジウム触媒によりノルボルナジエンにシ
アノ基とエステル基を同時に導入した二置換型極性ノルボルネン類をモノマーとしたリビ
ング開環メタセシス重合に成功した。さらに,合成したポリマーの水素化反応についても
概説する。
【目次】
1. はじめに
2. パラジウム触媒を用いる極性ノルボルネン類の合成
3. 二置換型極性ノルボルネンの開環メタセシス重合によるポリマー合成
4. 二置換型極性ノルボルネン類のリビング開環メタセシス重合
5. 二置換型極性ポリノルボルネンの水素化反応
6. 二置換型極性ポリノルボルネンのタンデム型ROMP―水素化反応
-------------------------------------------------------------------------
光インターコネクションのための光硬化性樹脂を用いた光接続デバイス技術
Optical Interconnection Devices applying Light‒curable Resin
-------------------------------------------------------------------------
三上修(東海大学 工学部 光・画像工学科 教授)
電気配線で危惧されている「接続の危機」に対処するため,「光インターコネクション」
技術の導入が注目されている。本稿では,光電気混載基板上の光デバイスと光配線間の接
続に必要な光機能デバイスを,光硬化性樹脂を材料として,フォトマスク転写による自己
形成というオリジナルな方法を用いて創製した結果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. マスク転写法
3. 光出力ロッドをもつVCSEL チップモジュール
4. 90 度光路変換素子
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
自動車用光ネットワークデバイス
Optical Network Devices for Automotive
-------------------------------------------------------------------------
山下達弥(㈱豊田中央研究所 光応用研究室)
各務学(㈱豊田中央研究所 光応用研究室)
自動車用ネットワークの動向と用いられる光ファイバや光トランシーバの概要をまとめ
た。特に低コスト化と省配線化を目指して筆者らが開発している一芯双方向光トランシー
バにおいて,光合分波回路に適用検討している自己形成光導波路とその光はんだ効果につ
いて解説した。
【目次】
1. はじめに
2. 車載光通信部品の動向
3. 自己形成光導波路技術
3.1 自己形成光導波路の特徴
(1) 光学素子の光インターコネクション
(2) 3次元光回路の形成
3.2 車載光トランシーバへの応用
(1) 一芯双方向光トランシーバ
(2) 今後の開発動向
4. 標準化動向
5. まとめと展望
-------------------------------------------------------------------------
Material Report R&D
-------------------------------------------------------------------------
非食用の植物資源を使った耐久性に優れたバイオプラスチック
― カルダノール付加セルロース樹脂の開発―
Development of Durable Bioplastic made from Non‒food Biomass:Cardanol‒grafted Cellulose Resin
-------------------------------------------------------------------------
位地正年(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主席研究員)
文成日(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主任)
田中修吉(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主任)
安定した供給性のある非食用の植物資源を使った新しいバイオプラスチックとして,カ
シューナッツの殻の主成分である天然有機物のカルダノールを植物の茎の主成分のセルロ
ースに結合(グラフト化)させて,カルダノール付加セルロース樹脂を開発した。本稿で
は,この新しいバイオプラスチックの耐久性や,電子機器などの耐久製品への利用の可能
性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カルダノール付加酢酸セルロース樹脂の開発
2.1 安定供給性のある非食用の天然有機物:カルダノール
2.2 カルダノール付加セルロース樹脂の合成
2.3 カルダノール付加セルロース樹脂の特性
3. まとめと今後
-------------------------------------------------------------------------
誘電エラストマを用いた微小振動などによる発電
Power Generation by Micro/Small Vibration using Dielectric Elastomer
-------------------------------------------------------------------------
千葉正毅(Chiba Science Institute (CSI) 代表)
和氣美紀夫(㈱HYPER DRIVE 取締役副社長兼研究開発本部長)
誘電エラストマトランデューサは,製作コストが安く,高効率で電気的エネルギーを機
械的エネルギーに変換することが可能なアクチュエータである。最近,小さな振動などを
利用してこのアクチュエータを逆駆動することにより得られる電気エネルギーは,再生可
能エネルギーの新しい回収手段として大いに注目されている。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電エラストマトランデューサとは
3. 誘電エラストマアクチュエータを用いた発電の原理
4. ダイアフラム型アクチュエータを用いた発電デバイス
5. 人や動物などの動きを利用した発電
6. そのほかの振動による発電
7. 人工筋肉の未来
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(1)
-------------------------------------------------------------------------
光ファイバ型睡眠時無呼吸センサの開発と広がる応用領域
Development of Optical Fiber Type Sleep Apnea Syndrome Sensor and Widespread Application Area
-------------------------------------------------------------------------
三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルイ
ンターフェースの研究開発)を行っている。今回のシリーズでは,健康生活のためのセン
サの一例として光ファイバ型睡眠時無呼吸センサの開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. F‒SAS センサの回路構成
3. 測定原理
4. F‒SAS センサの装置概観と操作法および測定
5. PSG とF‒SAS の同時測定比較
6. 光ファイバを用いた睡眠時無呼吸センサとPSG の比較によるスクリーニング精度の評価
7. F‒SAS センサの小児睡眠時無呼吸症候群診断への適用
(1) 測定対象
(2) 測定方法
(3) 解析方法
8. 光ファイバ型睡眠時無呼吸センサを用いた新生児の心拍測定の可能性検討
9. 4ch F‒SAS センサシステム構築とLAN環境試験結果
10. まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ロシアにおけるアスベスト市場の現状
Presents of Asbestos in Russia
-------------------------------------------------------------------------
Global IBIS 編集部
【目次】
1. 世界のアスベスト市場の概況
2. ロシアのアスベスト市場
3. ロシアのクリソタイル市場
4. 今後の取り組み
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Market data
-------------------------------------------------------------------------
バックライト部材の市場動向
Market Trend of Backlight Material
-------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 主な部材の概要
(1) 導光板
(2) 反射フィルム
(3) 拡散シート・フィル
(4) 光源
3. 市場規模
(1) LCD の市場
(2) LED バックライトユニットの市場
4. 企業動向
(1) オー・ジー
(2) 日本ライツ
(3) オムロン(オムロン プレシジョンテクノロジー)
Expectation for Next Generation Photonics Polymers
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特集にあたって
Introduction
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小池康博(慶應義塾大学 フォトニクス・リサーチ・インスティテュート 所長;慶應義塾大学 理工学部 教授)
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フォトニクスポリマー概論
General Remark of Photonics Polymers
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小池康博(慶應義塾大学 フォトニクス・リサーチ・インスティテュート 所長;慶應義塾大学 理工学部 教授)
多加谷明広(慶應義塾大学 大学院 理工学研究科 特別研究准教授)
小池康太郎(慶應義塾大学 理工学部 特別研究助教)
ポリマーには無機物にはないしなやかさがある。一次構造の精密な細工からその高次構
造制御まで,あらゆるアプローチが可能であり,多様な機能を引き出すことができる。そ
して軽量で加工性が良いことから,ポリマーならではの使い方,オリジナリティが生まれ
る。ここでは,光機能が引き出されたポリマーがどのように独自の分野を拓いてきたか,
2 つの例を挙げて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. ロ・ゼロ複屈折ポリマー
2.1 光学ポリマーの複屈折
(1) 配向複屈折
(2) 光弾性複屈折
2.2 複屈折消去法
2.3 ゼロ・ゼロ複屈折ポリマーの設計と合成
3. 屈折率分布型プラスチック光ファイバ
3.1 屈折率分布による光の伝搬速度制御
3.2 POF における屈折率分布形成法
3.3 性能向上のための材料設計
(1) 低損失化
(2) 広帯域化
(3) 高耐熱化
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
LCD 用光学フィルムの開発動向
Development Trend of Optical Films for LCD
-------------------------------------------------------------------------
武本博之(日東電工㈱ オプティカル事業部門 技術開発統括部 第2 開発部第2 グループ グループ長)
液晶ディスプレイ(LCD)の発展とともに,LCD 用光学フィルムの市場も大きく成長
してきた。最近では,拡大しつづけるTV 市場に加え,タッチパネル市場の成長などが目
立つ。その広がる用途に応じて,光学フィルムには常に新しい特性,機能が要求されてい
る。本稿では,最近の光学フィルムのニーズと開発動向について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. LCD 用光学フィルム
2.1 偏光板
2.2 輝度向上フィルム
2.3 保護層,光学補償板
2.4 表面処理
2.5 タッチパネル用光学フィルム
3. 今後のLCD 技術の可能性について
3.1 “集光拡散システム”の提案
4. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
メタクリル樹脂(PMMA)の特性と最近の技術開発動向
Characteristics and Recent Technology Development of Methacrylic Resin (PMMA)
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末澤寛典(旭化成ケミカルズ㈱ 樹脂総合研究所 アクリル樹脂技術開発部 部長)
PMMA は,プラスチックのなかで最も高い透明性を有することから「プラスチックの
女王」と呼ばれ,屋内,屋外を問わず幅広い用途に使用されているポリマーである。近年
でも付加価値を高めるため,分子設計,精密反応制御,および成形加工の技術開発が続け
られ,新たな特性を有するPMMA 系材料が開発されている。本稿では,近年のPMMA
の技術開発動向の一部について当社の事例も交えて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 光学的特性の基礎
3. 最近の技術開発動向
3.1 光学特性面での開発動向
3.2 機械的特性面での開発動向
3.3 成形加工特性面での開発動向
(1) 新規高流動耐熱PMMAデルペットTM80NE(以下80NE)
(2) 新規高流動耐溶剤性PMMA
3.4 耐熱特性面での開発動向
(1) 超耐熱PMMA「デルペット」980N(以下980N)
(2) 新規超耐熱PMMA「デルペット」SR9251(以下SR9251)
4. 今後の展開
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電子光学材料の透明性・耐熱性向上を目指した二置換型ポリノルボルネンの合成
Synthesis of Doubly Functionalized Polynorbornenes toward Improvement of Transparency and Thermal Stability
-------------------------------------------------------------------------
西原康師(岡山大学 大学院 自然科学研究科 教授)
本稿では,電子光学材料の透明性・耐熱性向上を目的とした極性官能基を有するシクロ
オレフィンポリマーの合成について述べる。パラジウム触媒によりノルボルナジエンにシ
アノ基とエステル基を同時に導入した二置換型極性ノルボルネン類をモノマーとしたリビ
ング開環メタセシス重合に成功した。さらに,合成したポリマーの水素化反応についても
概説する。
【目次】
1. はじめに
2. パラジウム触媒を用いる極性ノルボルネン類の合成
3. 二置換型極性ノルボルネンの開環メタセシス重合によるポリマー合成
4. 二置換型極性ノルボルネン類のリビング開環メタセシス重合
5. 二置換型極性ポリノルボルネンの水素化反応
6. 二置換型極性ポリノルボルネンのタンデム型ROMP―水素化反応
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光インターコネクションのための光硬化性樹脂を用いた光接続デバイス技術
Optical Interconnection Devices applying Light‒curable Resin
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三上修(東海大学 工学部 光・画像工学科 教授)
電気配線で危惧されている「接続の危機」に対処するため,「光インターコネクション」
技術の導入が注目されている。本稿では,光電気混載基板上の光デバイスと光配線間の接
続に必要な光機能デバイスを,光硬化性樹脂を材料として,フォトマスク転写による自己
形成というオリジナルな方法を用いて創製した結果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. マスク転写法
3. 光出力ロッドをもつVCSEL チップモジュール
4. 90 度光路変換素子
5. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
自動車用光ネットワークデバイス
Optical Network Devices for Automotive
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山下達弥(㈱豊田中央研究所 光応用研究室)
各務学(㈱豊田中央研究所 光応用研究室)
自動車用ネットワークの動向と用いられる光ファイバや光トランシーバの概要をまとめ
た。特に低コスト化と省配線化を目指して筆者らが開発している一芯双方向光トランシー
バにおいて,光合分波回路に適用検討している自己形成光導波路とその光はんだ効果につ
いて解説した。
【目次】
1. はじめに
2. 車載光通信部品の動向
3. 自己形成光導波路技術
3.1 自己形成光導波路の特徴
(1) 光学素子の光インターコネクション
(2) 3次元光回路の形成
3.2 車載光トランシーバへの応用
(1) 一芯双方向光トランシーバ
(2) 今後の開発動向
4. 標準化動向
5. まとめと展望
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Material Report R&D
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非食用の植物資源を使った耐久性に優れたバイオプラスチック
― カルダノール付加セルロース樹脂の開発―
Development of Durable Bioplastic made from Non‒food Biomass:Cardanol‒grafted Cellulose Resin
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位地正年(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主席研究員)
文成日(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主任)
田中修吉(日本電気㈱ グリーンイノベーション研究所 主任)
安定した供給性のある非食用の植物資源を使った新しいバイオプラスチックとして,カ
シューナッツの殻の主成分である天然有機物のカルダノールを植物の茎の主成分のセルロ
ースに結合(グラフト化)させて,カルダノール付加セルロース樹脂を開発した。本稿で
は,この新しいバイオプラスチックの耐久性や,電子機器などの耐久製品への利用の可能
性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カルダノール付加酢酸セルロース樹脂の開発
2.1 安定供給性のある非食用の天然有機物:カルダノール
2.2 カルダノール付加セルロース樹脂の合成
2.3 カルダノール付加セルロース樹脂の特性
3. まとめと今後
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誘電エラストマを用いた微小振動などによる発電
Power Generation by Micro/Small Vibration using Dielectric Elastomer
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千葉正毅(Chiba Science Institute (CSI) 代表)
和氣美紀夫(㈱HYPER DRIVE 取締役副社長兼研究開発本部長)
誘電エラストマトランデューサは,製作コストが安く,高効率で電気的エネルギーを機
械的エネルギーに変換することが可能なアクチュエータである。最近,小さな振動などを
利用してこのアクチュエータを逆駆動することにより得られる電気エネルギーは,再生可
能エネルギーの新しい回収手段として大いに注目されている。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電エラストマトランデューサとは
3. 誘電エラストマアクチュエータを用いた発電の原理
4. ダイアフラム型アクチュエータを用いた発電デバイス
5. 人や動物などの動きを利用した発電
6. そのほかの振動による発電
7. 人工筋肉の未来
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SERIES 先進国型情報化社会に貢献するヒューマンシグナルインターフェース
安心,安全,健康生活のためのセンサ開発(1)
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光ファイバ型睡眠時無呼吸センサの開発と広がる応用領域
Development of Optical Fiber Type Sleep Apnea Syndrome Sensor and Widespread Application Area
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三田地成幸(東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 大学院バイオ・情報メディア研究科 教授)
三田地研では安心,安全,健康生活のための各種センサの開発(ヒューマンシグナルイ
ンターフェースの研究開発)を行っている。今回のシリーズでは,健康生活のためのセン
サの一例として光ファイバ型睡眠時無呼吸センサの開発を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. F‒SAS センサの回路構成
3. 測定原理
4. F‒SAS センサの装置概観と操作法および測定
5. PSG とF‒SAS の同時測定比較
6. 光ファイバを用いた睡眠時無呼吸センサとPSG の比較によるスクリーニング精度の評価
7. F‒SAS センサの小児睡眠時無呼吸症候群診断への適用
(1) 測定対象
(2) 測定方法
(3) 解析方法
8. 光ファイバ型睡眠時無呼吸センサを用いた新生児の心拍測定の可能性検討
9. 4ch F‒SAS センサシステム構築とLAN環境試験結果
10. まとめ
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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ロシアにおけるアスベスト市場の現状
Presents of Asbestos in Russia
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 世界のアスベスト市場の概況
2. ロシアのアスベスト市場
3. ロシアのクリソタイル市場
4. 今後の取り組み
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Market data
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バックライト部材の市場動向
Market Trend of Backlight Material
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【目次】
1. 概要
2. 主な部材の概要
(1) 導光板
(2) 反射フィルム
(3) 拡散シート・フィル
(4) 光源
3. 市場規模
(1) LCD の市場
(2) LED バックライトユニットの市場
4. 企業動向
(1) オー・ジー
(2) 日本ライツ
(3) オムロン(オムロン プレシジョンテクノロジー)
【特集】波長/スペクトル変換材料の最新動向
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高出力波長変換デバイス・材料の開発
Device and Material for High-power Wavelength Conversion
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栗村直((独)物質・材料研究機構 光材料センター 主幹研究員)
半導体デバイスが微細加工で大きく機能を広げたように、レーザーの世界にも微細加工で機能を発現する新たな波長変換デバイスが登場している。分極反転が可能にした高効率、高出力波長変換材料/デバイスに新しい非線形光学の流れをみたい。波長変換は緑色レーザーなど半導体で困難な波長域においても20Wクラスの出力を実現しており、レーザーディスプレイなど新規応用分野に貢献している。
【目次】
1. はじめに
2. レーザーの波長変換デバイス・材料
3. 高出力波長変換デバイス
4. さらなる高出力・高効率をめざして
5. 発展する波長変換デバイス
6. まとめ
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理想的な構造と組成均一性をもつ緑色発光用ニオブ酸リチウム単結晶の開発
Growth of Lithium Niobate with a Perfect Crystal Structure and Homogeneous Composition for the Green Light Emission
-------------------------------------------------------------------------
宇田聡(東北大学 金属材料研究所 教授)
本稿では、イギリスの化学者ダルトンにより19 世紀初頭に提唱された「化学量論」の概念の本質を明確にし、あえて欠陥や不純物を結晶に取り込むことにより、光学特性に優れる化学量論構造と均質組成実現に有利な調和融解組成を同時にあわせもつニオブ酸リチウム(cs-MgO : LiNbO3)結晶の開発と波長変換特性について述べる。ここでいう調和融解組成のもとでは、イオン種を含めたあらゆる化学種の固液間平衡分配係数は1 となるので真の調和融解が保証され、結晶の均質性は、従来の調和融解ニオブ酸リチウム(c-LiNbO3)に比べ優れる。また、化学量論構造は、空格子点などの欠陥やMg などの不純物を含めてすべての要素の活量(activity)が1 であるという新しい概念により得ることができ、その結果、化学量論組成は点から線に広がり、化学量論組成と調和融解組成が一致する。cs-MgO : LiNbO3 は、入射光の波長を変える波長変換素子として十分な変換効率をもち、従来にない優れた均質性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. ニオブ酸リチウムの化学量論組成と調和融解組成
3. 化学量論組成と調和融解組成が一致する熱力学的条件
3.1 化学量論構造をもつニオブ酸リチウム、cs-MgO : LN
3.2 調和融解性を示すニオブ酸リチウム、cs-MgO : LN
4. cs-MgO : LN の化学量論性と調和融解性の同時実現の実験的検証
5. 化学量論性、調和融解性と平衡分配係数、activity の関係
6. cs-MgO : LN 結晶の育成と同結晶の非線形光学特性と組成均質性
7. まとめ
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非線形光学効果を用いた波長変換材料
The Materials for Frequency Conversion using Nonlinear Optical Effect
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髙橋義典(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 特任研究員)
吉村政志(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 准教授)
森 勇介(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授)
佐々木孝友(大阪大学 光科学センター 特任教授)
発振波長の限られる既存のレーザーの波長域を拡げる手法として、非線形光学結晶を用いた波長変換技術が知られている。本稿では、既存の近赤外レーザーを基本波光源とした波長変換のなかでも産業・医療分野で需要の高まっている紫外光の発生、テラヘルツ波の発生に着目し、代表的な非線形光学結晶を挙げ、その特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 波長変換の基礎
3. 紫外光発生用非線形光学結晶
3.1 強誘電体結晶
(1). KTP
(2). LN、LT
3.2 ホウ酸系結晶
(1). BBO
(2). LBO
(3). CBO
(4). CLBO
(5). KBBF
4. THz波発生用非線形光学結晶
4.1 無機結晶
4.2 有機結晶
5. おわりに
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コレステリック液晶を用いた波長変換材料
Cholesteric Liquid Crystals as Wavelength Conversion Materials
-------------------------------------------------------------------------
古海誓一((独)物質・材料研究機構 光材料センター 光波動制御グループ 主任研究員;(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業さきがけ「ナノシステムと機能創発」 さきがけ研究者)
不斉炭素原子を有する化合物が液晶中に存在すると、コレステリック液晶相を自発的に形成することがある。このコレステリック液晶は超分子らせん構造を示し、フォトニックバンドギャップに基づいた特異な光学特性を示す。本稿では、コレステリック液晶のフォトニックバンドギャップを利用した光励起レーザー発振と波長チューニングについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. コレステリック液晶の研究動向
3. レーザー発振特性
4. レーザー発振の波長チューニング
5. レーザー発振の光チューニング
6. ガラス性コレステリック液晶によるチューナブルレーザー
7. おわりに
-------------------------------------------------------------------------
太陽光スペクトル変換による太陽電池発電効率の向上
Enhancement of Solar Cell Efficiency using Spectral Conversion
-------------------------------------------------------------------------
股木宏至(バテルジャパン(株) シニアリサーチリーダー)
太陽光スペクトルと太陽電池分光感度とのミスマッチを補正し、太陽光発電効率を向上させるスペクトルコンバータ開発のアプローチを概観する。また、希土類の励起・発光過程が外界に影響されにくいという特性と相反する特性を付与することを可能にし、スペクトルコンバータ用発光材料として高いポテンシャルを有する「希土類―金属ナノクラスタ」を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 太陽電池のエネルギー変換効率限界と太陽光スペクトル変換
3. スペクトルコンバータ用発光材料
3.1 有機蛍光色素
3.2 希土類発光材料
4. 新規希土類発光材料:希土類―金属ナノクラスタ
5. おわりに
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Material Report R&D
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新しい原子状Pd 触媒の発見と鈴木カップリング反応の高機能化
Formation of the Atomically Dispersed Pd Species and its Application to the Suzuki Coupling Reactions
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奥村和(鳥取大学 大学院 工学研究科 化学・応用生物工学専攻 助教)
Pd をUSY ゼオライトに担持した触媒(Pd/USY)にキシレン中で6 %水素を吹き込むことにより、原子状に高分散したPd が形成されることを見出した。この原子状Pd は鈴木カップリング反応にきわめて高い活性を示し、たとえばブロモベンゼンとフェニルボロン酸による反応ではTOF = 1 × 107 h-1 に達した。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景と動機
3. USY ゼオライト細孔中でのPd クラスターの形成過程観察
4. o-キシレン溶媒中における水素バブリングによる原子状Pd の形成
5. 原子状Pdによる鈴木カップリング反応
6. USY ゼオライト調製条件の影響
7. おわりに
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Push-pin:部屋の電気スイッチを自由に機能設定できる「賢いスイッチ」
Push-pin : A Smart Programming Interface for Home Appliances
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杉本麻樹((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 講師)
福地健太郎(明治大学 理工学部 情報科学科 特任准教授)
Charith Fernando((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 博士課程)
稲見昌彦((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 教授)
五十嵐健夫((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;東京大学 大学院 情報理工学系研究科 准教授)
本稿では、家庭環境においてスイッチや家電などの機器の機能連携をユーザーが自在に設定することを可能とするインタフェースPush-pin を紹介する。ケーブル両端の端子に見立てたピン型のタグを使用することで直感的な機器連携の設定を実現するPush-pin のインタフェースについて概念を説明し、ユーザーシナリオおよびプロトタイプシステムの実装について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. Push-pin:「賢いスイッチ」
3. 関連研究
4. バーチャル・ケーブルによる機能設定とStimulus-responseモデル
5. システム概説
5.1 モジュール
5.2 ピン
(1) 外観デザイン
(2) 機能デザイン
5.3 ネットワークと通信プロトコル
6. シナリオ
6.1 帰宅時に照明点灯および掃除機の自動停止
6.2 目覚めのコーヒーと音楽
7. プロトタイプ実装
8. まとめと今後の課題
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画像処理学のすすめ―6(最終回)
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カラー情報処理技術
Color Information Processing
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眞鍋佳嗣(千葉大学 大学院 融合科学研究科 教授;奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 客員教授)
見たままに映像を記録することの願望は、濃淡画像からカラー画像に変わってきたことからも明らかである。しかし、色情報はもともと物体固有の分光反射特性と光源の分光放射強度によって決まるものであり、分光画像の計測・表示技術の研究開発が進められている。本稿では、カラー情報処理技術として、入出力デバイスの最新技術を俯瞰し、さらに応用例について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. カラー画像計測・再現システム
2.1 RGB カラー
2.2 分光画像
(1) 点計測
(2) 線計測
(3) 面計測
(4) 分光動画像計測
2.3 可視画像と近赤外線画像の同時計測
2.4 表示系について
3. カラー情報処理技術の応用
3.1 物体の形状と色の画像計測
3.2 退色した染色布の原色推定
4. おわりに
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国における太陽電池市場の現況
Solar Battery Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 太陽電池とは
2. 韓国の太陽電池市場
3. 韓国の太陽電池市場参入企業
(1) Shingsung HOLDINGS
(2) MILLINET SOLAR
(3) KPE
(4) 現代重工業
4. 今後の韓国の太陽電池市場
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Market data
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グラフェンの市場動向
Market Trend of Graphene
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【目次】
1. 概要
2. 市場動向
3. 企業動向
(1) 富士通研究所
(2) 米IBM
(3) NTT
(4) 富士電機ホールディングス
(5) インキュベーション・アライアンス
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高出力波長変換デバイス・材料の開発
Device and Material for High-power Wavelength Conversion
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栗村直((独)物質・材料研究機構 光材料センター 主幹研究員)
半導体デバイスが微細加工で大きく機能を広げたように、レーザーの世界にも微細加工で機能を発現する新たな波長変換デバイスが登場している。分極反転が可能にした高効率、高出力波長変換材料/デバイスに新しい非線形光学の流れをみたい。波長変換は緑色レーザーなど半導体で困難な波長域においても20Wクラスの出力を実現しており、レーザーディスプレイなど新規応用分野に貢献している。
【目次】
1. はじめに
2. レーザーの波長変換デバイス・材料
3. 高出力波長変換デバイス
4. さらなる高出力・高効率をめざして
5. 発展する波長変換デバイス
6. まとめ
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理想的な構造と組成均一性をもつ緑色発光用ニオブ酸リチウム単結晶の開発
Growth of Lithium Niobate with a Perfect Crystal Structure and Homogeneous Composition for the Green Light Emission
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宇田聡(東北大学 金属材料研究所 教授)
本稿では、イギリスの化学者ダルトンにより19 世紀初頭に提唱された「化学量論」の概念の本質を明確にし、あえて欠陥や不純物を結晶に取り込むことにより、光学特性に優れる化学量論構造と均質組成実現に有利な調和融解組成を同時にあわせもつニオブ酸リチウム(cs-MgO : LiNbO3)結晶の開発と波長変換特性について述べる。ここでいう調和融解組成のもとでは、イオン種を含めたあらゆる化学種の固液間平衡分配係数は1 となるので真の調和融解が保証され、結晶の均質性は、従来の調和融解ニオブ酸リチウム(c-LiNbO3)に比べ優れる。また、化学量論構造は、空格子点などの欠陥やMg などの不純物を含めてすべての要素の活量(activity)が1 であるという新しい概念により得ることができ、その結果、化学量論組成は点から線に広がり、化学量論組成と調和融解組成が一致する。cs-MgO : LiNbO3 は、入射光の波長を変える波長変換素子として十分な変換効率をもち、従来にない優れた均質性を示す。
【目次】
1. はじめに
2. ニオブ酸リチウムの化学量論組成と調和融解組成
3. 化学量論組成と調和融解組成が一致する熱力学的条件
3.1 化学量論構造をもつニオブ酸リチウム、cs-MgO : LN
3.2 調和融解性を示すニオブ酸リチウム、cs-MgO : LN
4. cs-MgO : LN の化学量論性と調和融解性の同時実現の実験的検証
5. 化学量論性、調和融解性と平衡分配係数、activity の関係
6. cs-MgO : LN 結晶の育成と同結晶の非線形光学特性と組成均質性
7. まとめ
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非線形光学効果を用いた波長変換材料
The Materials for Frequency Conversion using Nonlinear Optical Effect
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髙橋義典(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 特任研究員)
吉村政志(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 准教授)
森 勇介(大阪大学 大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 教授)
佐々木孝友(大阪大学 光科学センター 特任教授)
発振波長の限られる既存のレーザーの波長域を拡げる手法として、非線形光学結晶を用いた波長変換技術が知られている。本稿では、既存の近赤外レーザーを基本波光源とした波長変換のなかでも産業・医療分野で需要の高まっている紫外光の発生、テラヘルツ波の発生に着目し、代表的な非線形光学結晶を挙げ、その特徴を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 波長変換の基礎
3. 紫外光発生用非線形光学結晶
3.1 強誘電体結晶
(1). KTP
(2). LN、LT
3.2 ホウ酸系結晶
(1). BBO
(2). LBO
(3). CBO
(4). CLBO
(5). KBBF
4. THz波発生用非線形光学結晶
4.1 無機結晶
4.2 有機結晶
5. おわりに
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コレステリック液晶を用いた波長変換材料
Cholesteric Liquid Crystals as Wavelength Conversion Materials
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古海誓一((独)物質・材料研究機構 光材料センター 光波動制御グループ 主任研究員;(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業さきがけ「ナノシステムと機能創発」 さきがけ研究者)
不斉炭素原子を有する化合物が液晶中に存在すると、コレステリック液晶相を自発的に形成することがある。このコレステリック液晶は超分子らせん構造を示し、フォトニックバンドギャップに基づいた特異な光学特性を示す。本稿では、コレステリック液晶のフォトニックバンドギャップを利用した光励起レーザー発振と波長チューニングについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. コレステリック液晶の研究動向
3. レーザー発振特性
4. レーザー発振の波長チューニング
5. レーザー発振の光チューニング
6. ガラス性コレステリック液晶によるチューナブルレーザー
7. おわりに
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太陽光スペクトル変換による太陽電池発電効率の向上
Enhancement of Solar Cell Efficiency using Spectral Conversion
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股木宏至(バテルジャパン(株) シニアリサーチリーダー)
太陽光スペクトルと太陽電池分光感度とのミスマッチを補正し、太陽光発電効率を向上させるスペクトルコンバータ開発のアプローチを概観する。また、希土類の励起・発光過程が外界に影響されにくいという特性と相反する特性を付与することを可能にし、スペクトルコンバータ用発光材料として高いポテンシャルを有する「希土類―金属ナノクラスタ」を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 太陽電池のエネルギー変換効率限界と太陽光スペクトル変換
3. スペクトルコンバータ用発光材料
3.1 有機蛍光色素
3.2 希土類発光材料
4. 新規希土類発光材料:希土類―金属ナノクラスタ
5. おわりに
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Material Report R&D
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新しい原子状Pd 触媒の発見と鈴木カップリング反応の高機能化
Formation of the Atomically Dispersed Pd Species and its Application to the Suzuki Coupling Reactions
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奥村和(鳥取大学 大学院 工学研究科 化学・応用生物工学専攻 助教)
Pd をUSY ゼオライトに担持した触媒(Pd/USY)にキシレン中で6 %水素を吹き込むことにより、原子状に高分散したPd が形成されることを見出した。この原子状Pd は鈴木カップリング反応にきわめて高い活性を示し、たとえばブロモベンゼンとフェニルボロン酸による反応ではTOF = 1 × 107 h-1 に達した。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景と動機
3. USY ゼオライト細孔中でのPd クラスターの形成過程観察
4. o-キシレン溶媒中における水素バブリングによる原子状Pd の形成
5. 原子状Pdによる鈴木カップリング反応
6. USY ゼオライト調製条件の影響
7. おわりに
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Push-pin:部屋の電気スイッチを自由に機能設定できる「賢いスイッチ」
Push-pin : A Smart Programming Interface for Home Appliances
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杉本麻樹((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 講師)
福地健太郎(明治大学 理工学部 情報科学科 特任准教授)
Charith Fernando((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 博士課程)
稲見昌彦((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;慶應義塾大学 大学院 メディアデザイン研究科 教授)
五十嵐健夫((独)科学技術振興機構 ERATO 五十嵐デザインインタフェースプロジェクト;東京大学 大学院 情報理工学系研究科 准教授)
本稿では、家庭環境においてスイッチや家電などの機器の機能連携をユーザーが自在に設定することを可能とするインタフェースPush-pin を紹介する。ケーブル両端の端子に見立てたピン型のタグを使用することで直感的な機器連携の設定を実現するPush-pin のインタフェースについて概念を説明し、ユーザーシナリオおよびプロトタイプシステムの実装について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. Push-pin:「賢いスイッチ」
3. 関連研究
4. バーチャル・ケーブルによる機能設定とStimulus-responseモデル
5. システム概説
5.1 モジュール
5.2 ピン
(1) 外観デザイン
(2) 機能デザイン
5.3 ネットワークと通信プロトコル
6. シナリオ
6.1 帰宅時に照明点灯および掃除機の自動停止
6.2 目覚めのコーヒーと音楽
7. プロトタイプ実装
8. まとめと今後の課題
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画像処理学のすすめ―6(最終回)
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カラー情報処理技術
Color Information Processing
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眞鍋佳嗣(千葉大学 大学院 融合科学研究科 教授;奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 客員教授)
見たままに映像を記録することの願望は、濃淡画像からカラー画像に変わってきたことからも明らかである。しかし、色情報はもともと物体固有の分光反射特性と光源の分光放射強度によって決まるものであり、分光画像の計測・表示技術の研究開発が進められている。本稿では、カラー情報処理技術として、入出力デバイスの最新技術を俯瞰し、さらに応用例について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. カラー画像計測・再現システム
2.1 RGB カラー
2.2 分光画像
(1) 点計測
(2) 線計測
(3) 面計測
(4) 分光動画像計測
2.3 可視画像と近赤外線画像の同時計測
2.4 表示系について
3. カラー情報処理技術の応用
3.1 物体の形状と色の画像計測
3.2 退色した染色布の原色推定
4. おわりに
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海外‘Niche’ビジネスレポート
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韓国における太陽電池市場の現況
Solar Battery Market in South Korea
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Global IBIS 編集部
【目次】
1. 太陽電池とは
2. 韓国の太陽電池市場
3. 韓国の太陽電池市場参入企業
(1) Shingsung HOLDINGS
(2) MILLINET SOLAR
(3) KPE
(4) 現代重工業
4. 今後の韓国の太陽電池市場
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Market data
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グラフェンの市場動向
Market Trend of Graphene
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【目次】
1. 概要
2. 市場動向
3. 企業動向
(1) 富士通研究所
(2) 米IBM
(3) NTT
(4) 富士電機ホールディングス
(5) インキュベーション・アライアンス
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1
日経サイエンス
日経サイエンス
日経サイエンス
2022年05月25日発売
目次:
【特集：ウイルスと原始生命】
巨大ウイルスがゆるがす生物と無生物の境界
試験管で再現したRNA生命体の進化
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【特集：デマを見破る】
メディアリテラシー教育 手探り続く米国の苦悩
拙速な思考は陰謀論に弱い
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ネアンデルタールの首飾り クロアチアの遺物が語る知性
境界性パーソナリティ障害に潜むトラウマ
量子もつれ実験の難題を解くAI物理学者
アグロエコロジー 地域の知恵で目指す貧困からの脱出
ミリシア 先鋭化する米国の民間武装勢力
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★このほかにも魅力的な記事がいっぱいあります。
◇フロントランナー挑む
電動車椅子から月面探査ロボまで：石上玄也（慶応義塾大学）
◇SCOPE：謎の小児急性肝炎／脈動するオーロラ ロケットで観測／
ムール貝に学ぶ水中接着剤／気候操作 温暖化を防ぐ禁断の手／ITで目の不自由な人をナビゲート
◇ADVANCES：細菌のエピジェネティクス／リチウム金属電池を再生する充電法／マヤの水質汚染／
ミイラとその棺／DNAアンテナ／棚氷を逆流する川／幻の指／“急がば回れ” の進化戦略／
寄生植物ラフレシアの攻撃／ニュース・クリップ
◇From Natureダイジェスト
核中国が持ち帰った「月の石」で新知見／放射性炭素法で真贋判定
◇グラフィック・サイエンス：激化する干ばつ
◇パズルの国のアリス：チェス大会予選リーグ
◇Science in Images：ミツバチシラミバエの足
◇数楽実験室 マテーマティケー：屈折を考える
◇BOOK REVIEW
『大蛇全書』 渡辺政隆
『インターセクショナリティ』 水島 希
＜連載＞森山和道の読書日記 ほか
◇サイエンス考古学
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3
ナショナル ジオグラフィック日本版
日経ナショナル ジオグラフィック社
ナショナル ジオグラフィック日本版
2022年04月30日発売
目次:
【特集】
○まるごと一冊 未来に残す 世界の森林
●森林の未来
世界各地で、猛暑と干ばつによって森林の木が次々に枯れている。しかし、世界の国々が力を合わせれば、被害を最小限に抑えることができる。
●火をもって火を制す
オーストラリア先住民の人々が伝統的な火入れを復活させて、増加傾向にある大規模な森林火災を抑えようとしている。
●マルミミゾウの森
ガボンの森林では、夜の気温上昇や降雨量の減少によって果実の量が減り、マルミミゾウが脅かされている可能性がある。
●森林を救う四つの方法
別の土地へ移植するか、植林を進めるか、DNAを改変するか、それとも、何もせずに自然に任せるか？炭素を吸収してくれる森林を助けるには、どの方法がベストだろう？
○特製付録：消える世界の森林／熱帯雨林のバランス
数十年の間に世界の森林がどのように変化してきたかを、詳細なグラフィックと地図で見てみよう。
【コラム】
●PROOF 世界を見る「春を告げる霧幻の森」
山形県の白川ダム湖では、雪解け水が流れ込み、1か月だけ、水の中から木々が生えているかのような幻想的な光景が現れる。写真家の小関一成が記録した。
●EXPLORE 探求するココロ
「伐採されなかった森」「3.6億年前の森は？」「森づくりで豊かな漁場を」「白いセコイアの木」
●読者の声
●テレビでナショジオ
●次号予告
●日本の百年「干潟に立つ大鳥居」
●今月の表紙:デンマークの首都コペンハーゲンの郊外にある森につくられた高さ45メートルのらせん形の通路。新しい視点で森を眺めて、楽しむことができる。
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テレビや新聞では報道されない、世界の“いま”を知ることができます。
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2021/10/29
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4
天文ガイド
誠文堂新光社
天文ガイド
2022年05月02日発売
目次:
【特集】
〇手軽なシステムで迫力の天体像を観る
自宅ではじめる電視観望／Sam
特集は「自宅で始める電視観望」。最近注目されている新たな観望スタイルが「電視観望」です。市街地の空からでも星雲などの天体を色味のある姿で観察することができ、かつ手軽な機材で始められるため、人気が高まっています。電視観望とはどのようなものかを紹介しながら、まずは自宅で楽しむための具体的な方法をじっくりと紹介します。
〇天体観望が変わる！？
デジタル望遠鏡 eVscope 2／沼澤茂美
ニコンとユニステラ社のコラボレーションによる新時代の望遠鏡「eVscope 2」。ワンタッチで見たい天体を視界に入れることができ、眼視で見にくい天体も明瞭な姿として観望することができる、新時代の望遠鏡です。フィールドでの試用インプレッッションを紹介します。
〇5月27日 昼間の金星食／早水 勉
5月27日の昼間に金星食が起こります。食が見られるのは九州南部～南西諸島で、九州南部の限界線の近くでは金星の一部がかくされます。そのほかの地域でも27日と28日の明け方に月と金星の接近を楽しむことができます。注目の現象を詳しく紹介します。
〇コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMAオープン／塚田 健
3月24日に横浜のみなとみらいエリアにオープンした「コニカミノルタ プラネタリアYOKOHAMA」。昨秋オープンの「コニカミノルタ プラネタリウム満天NAGOYA」と同じく自発光するドームシステムを採用した同社直営の最新型プラネタリウムです。プラタリアYOKOHAMAの目玉は番組投影中にプラネタリウムの空を視聴者がスマホで撮影できること。オープン初日に取材、注目のプラネタリウム館を紹介します。
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2022/04/14
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設備と管理
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設備と管理
2022年05月11日発売
目次:
「設備と管理」創刊55周年 記念企画号
1967（昭和42）年3月に創刊した「設備と管理」は，
2022年4月号で創刊55周年を迎えました．
今月の記念号では，5月20日（金）に行われる
記念セミナー「高圧受電設備の操作・保守体験講座」の
補佐資料としても役立つ「受変電設備の基礎と操作」を特集としました．
時代は移り，ビル管理業界を取り巻く社会の情勢も，
ビル管理業務で用いられる技術や製品も大きく変化してきましたが，
今後も読者の皆様に役立つ記事を発信してまいりますので，
引き続きご愛読賜りますようお願い申し上げます．
■付録
ポケット版 4月1日改正対応版
ビル管理実務資料集 Part13［建築物衛生法編］
■ライセンス
法改正で正解が変わる!? ビル管理試験の過去問題
建築物衛生法施行令と施行規則が昨年に改正され，2022年4月1日に施行された．
改正された内容が今年のビル管理試験で出題される可能性があることをふまえ，
過去の問題がそのまま出題された場合，政省令改正が正解や解説内容に影響を及ぼす
13問を2012～2021年にわたって抽出し，解説した．
■特集
・受変電設備の基礎と操作［前編］
皆川 邦雄（第一種電気主任技術者）
受変電設備の構成を知り，具体的な操作方法や注意点，過去のトラブル事例を学ぶ．
それによって，維持管理者の知識・技能の向上を図り，
作業効率の向上や安全性を確保することを目的とする．
・換気設備のイロハ
換気設備の必要風量を計算してみよう［後編］
松本 健一，吉田 友夫（三機工業株式会社）
新型コロナウイルスとの共存が現実的になった昨今，
換気による空気清浄の知識は，ビル管理者にとって必須である．
換気・空気調和設備・排煙設備について，法規の確認と有効換気量法の計算方法について解説する．
■解説
現場DXを実現する スマートグラス最前線
編集部
人材不足に悩む中，ビル管理・建設業界では人材の確保とともに重要なのが
AI・IoTを利用した省人化の推進・技術継承である．
昨今，進化のスピードが目まぐるしいスマートグラスを使った最新の現場DXを紹介する．
■インタビュー
新製品ができるまで 技術の原点！
アイデアや技術を組み合わせて，これまでになかった製品をつくる．
その発想はどこからやってくるのか．製品の核となる「技術の原点」を探る．
■ニュースラインナップ
・二酸化炭素消火設備事故の検討結果報告書を公表
・除じん型床面清掃ロボットのJISを制定
・屋外設備の耐風設計の基本的考え方を公開
・2021年度空気調和・衛生工学会賞
■フォトギャラリー
東京都公文書館
■道草の拾い読み
東京・港区 微熱山丘 SunnyHills
■連載
・事例に学ぶ設備お悩み相談室／92. 改修提案の作成方法（その2）
・のぞき窓を閉めないで／人類はホントに進化しているのだろうか?!
・完全図解 電子回路とディジタル回路の基礎知識／第1編 電子回路／第4章 パルス回路
10. フリップフロップ回路とシュミット・トリガ回路
・マンションを100年持たせる再生シナリオ（実践編）／58. 大型店舗を保有するマンションの耐震化（前編）
・現場ではたらくビル管INTERVIEW／129. 谷口 亘さん（株式会社サンケイビルマネジメント）
・けろさんの設備探訪記／9. 設備が見える！ 歴史的建造物
・ビル管 キャリアUPガイド／10. 資格vs実務経験，試験取得vs認定取得
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リサイクル通信
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リサイクル通信
2022年05月25日発売
目次:
2022年5月25日号の主な内容
■ニュース
・上場リユース2-3月期決算 平均3割増収、消費持ち直し
・バイセル 買取店FCわかば買収へ
・東急ハンズはリユース販売 横浜店にレトロ品
・今期、米国進出挑むクルーバー チェーン売上200億円
・和食器のEC、「金継ぎ」で修復 ＴＳＵＲＡＴＳＵＲＡ
・ソフマップ アキバに6フロア旗艦店
・ＴＳＵＴＡＹＡで家電買取 愛知のフカツ
・ECOイノベーション 出張買取、月２千件
・中古建機サイトを事業譲渡 ソラビト
・中古学生服の「さくらや」 地方の女性起業家を応援
・金券店でトレカ買取り チケッティのガジーゴ
・現役画家の副業リユース店 古物業と画家業で相乗効果
・テイツー トレカ査定機がノヴァストと連携
・古着店「STORAGE」のレッドスターカンパニー 客単1万円超
・マーケットエンター 中古農機をネットで競売
・音楽教室のピアノ100台を無償提供 山野楽器
・コインランドリーで子供服の回収・受け渡し ジーアイビー
・自転車店あさひらがシニア支援 電動アシスト車を割引販売
・「物々交換」で地元を支援 NANOBRANDが運営するZUPPE
■トップインタビュー
トリアイナ・三浦 哲郎会長
「“40歳以下入店お断り”の買取専門店FC」
出張買取で成長するトリアイナ（東京都江東区）が4月末から買取専門店FC「こやし屋」の展開に乗り出し、話題を呼んでいる。「40歳以下の入店お断り」と高齢者にターゲットを絞り、加盟店の月額ロイヤルティが０円のモデルで、3年で584店舗の展開を計画している。三浦哲郎会長にFC事業の構想や勝算を聞いた。
■トピック
「キッズフリマで金融教育」
大人は立ち入り禁止、子どもが自分で決める
子どもたちがフリーマーケットを体験しながら、お金や経済について学ぶ「キッズフリマ」が今人気だ。運営するハニシング（東京都）は、全国で年間約100回キッズフリマを開催。モノを捨てるのではなく、リユースして使う意識にもつながっている。
■コーナー
◎市場考察
浜屋・小林茂社長
「円安追い風、買い子からの買取価格上昇」
◎webinar report
「Hedy、3年で越境EC売上10倍」
中国主要ＳＮＳでミニアプリも
◎小トピック
「ECモールへの出品（ささげ）代行ができるサービス」
導入する3つのメリットとは？
◎小トピック2
「CtoCマーケットプレイスの王者交代」
メルカリがヤフオク！を抜く日
◎小トピック3
値上げラッシュで
注目集める「食品の1.5次流通」
◎ウワサの店舗を訪問
「セカンドストリート 楽器館アメリカ村店」
敷居の低い楽器専門店
◎SNS活用
ディスマン（新潟県）
「月購入者約500人の内6割がSNS経由」
◎中古市場データ1
港横浜美術交換会（神奈川県）
「海外の幅広い商材に強み」
◎中古市場データ2
秋葉原オークション（東京都）
「ポップカルチャーの競売」
◎海外二次流通
スウェーデン 「Sellpy（セルピー）」
国内最大の中古品プラットフォーム
◎Z世代
オークコネクト（静岡県）
「22歳が遺品・生前整理業」
◎動画の時代
不用品回収・出張買取のハイペル（千葉県）
「壊す動画」でバザー集客
◎思い出の一冊
古書 ほんの木・森下昇平さん
写真家・桑原甲子雄の「東京1934～1993」
◎VOICE
テーマは「コロナ禍の３年を振り返る」
・緊急事態宣言で来店数半減も、今月は過去最高の買取額に…某買取店
・コロナ禍は売上に影響はないが、早く経済活動が復活して欲しい…某質店
■連載
◎海外中古市場データ
浜屋 電気製品・その他
「コンテナ不足で出荷が難しく」
◎古着店が同業者に知られたくない古着卸
セイバーズ（静岡県）編
「1袋2000円から詰め放題開催、一般利用も可能」
◎中古レコードの世界
「邦題ワールド」
意訳の妙味、中には目を疑うタイトルも
◎ブランド市場バイヤー齋藤清の俺に学べ！
「20年ぶりの130円台！古物相場は、いま」
環境ガラリと変化、コロナで加速
◎繁盛店の店づくり
トレカ専門店 プレイズ大阪日本橋本店（大阪府）
「イメージは“明るいスタバ”」
◎倒産1000本ノック？
人生最大のしくじり？!
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◎生前・遺品整理ダイヤリー 思い出に寄り添って
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特集//コールドチェーン2022最新事情 ～鮮度維持して届ける輸送・保管・管理
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ある意味で日本物流の“お家芸”的なアドバンテージを有していたコールドチェーンのノウハウはアジアへの幅広い展開を期待できる貴重なアセットと言えるだろう。J-SASとISOの両輪で歩みを進める国交省のロードマップがその1つの指標になることは間違いない。その一方で今月号特集では，複数の取材対象から，コロナ禍，エネルギー問題，勃発した国際紛争等の影響による様々な懸念材料が異口同音に発せられている。安定した低温での管理が大前提のコールドチェーンにとって，その源となるエネルギー供給の不安は深刻な影を落としかねないものだ。本誌では，コールドチェーンの安定的な発展を願って，今後とも注視していく。 （編集部）
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■特集
［国土交通省］
日本式コールドチェーン規格のASEANでの普及進める
◎国土交通省 大臣官房参事官（国際物流） 大坪弘敏氏
［日本冷蔵倉庫協会］
電力コスト上昇が最大の業界課題 T11主導のパレット標準化に異論
◎(一社)日本冷蔵倉庫協会 理事長 土屋知省氏
［ニチレイロジグループ本社］
持続可能な物流の構築に向け2024年問題が最優先課題
◎㈱ニチレイロジグループ本社 取締役執行役員 業務統括部長 葛原雅人氏／業務統括部 業務革新担当 部長 勝亦 充氏
［横浜冷凍］
DXで冷蔵倉庫の働き方改革を 作業品質の追求で自動化に自信
横浜冷凍㈱ 執行役員 冷蔵事業本部長 兼 冷蔵業務品質部長 兼 京浜ブロック長 内山卓爾氏／IT戦略企画部 部長 兼 システム管理部 部長 阿部広康氏
［豊島区／トールエクスプレスジャパン］
超低温のワクチン輸送ラストマイル 3師会協調の豊島方式とは？
◎正確な温度維持管理とフレキシブルな配送を両立
■企画
［MF REPORT］
フィジカルインターネットシンポジウム2022
◎ロードマップも定まり社会実装へ向けた次なる課題に向け激論！
［FOCUS］日立物流南関東×オムニヨシダ×Mujin
重労働から解放し生産性向上を達成するオムニデパレシステム（ODS）
［NEWSスペシャル特別編］
物流博物館展示「平原 直展」いよいよ5/8?で終了
日本の「荷役近代化の父」の足跡に触れるラストチャンス!
［NEWSスペシャル特別編］
パナソニック コネクト発足記者説明会を開催
［展示会REPORT］
JAPAN PACK2022 日本包装産業展／リテールテックJAPAN2022／2022国際ロボット展［iREX2022］
■連載
［チャイナレポート］14
《キーパーソンインタビュー》書物による知識をより身近なものに出版業界の物流スムーズ化をAMRがサポート…雲南出版集団物流有限責任公司 総経理 楊林暉氏／
《物流改善事例》爆買いでも倉庫の機能は安定運用を持続，日本ブランド300社のEC物流を支える耐震スマート物流倉庫ソリューション…APT・GALAXIS／
《ニュースフラッシュ》
［LOGI裏の統計学］13
輸送マッチング業界の実態と拡大への方策は 1兆円の巨大なマッチング市場を狙い，新規参入が次々と
◎合同会社サプライチェーン・ロジスティクス研究所，城西大学非常勤講師／久保田精一
［システムの眼Ⅱ］70
“会社の存在意義”が話題に
◎早稲田大学 名誉教授／高橋輝男
［5分で読める教養講座 92《おススメ書籍》ひとくちガイド］
マッキンゼーが読み解く食と農の未来～業界の壁を壊し、協働を最適化せよ（日本経済新聞社）
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