第1章 バイオミメティクス
第1節 バイオミメティクスの産業利用促進─世界動向と日本の課題─……〈平坂 雅男〉
1. はじめに/ 2. 先行する海外の動き/
3. 日本の動き/ 4. 生物学と材料設計/ 5. 日本の課題
第2節 自然を模倣した超親水・防汚性表面…………………………………〈小林 元康〉
1. はじめに/ 2. ポリマーブラシを用いた超親水性・防汚性表面/
3. 高分子表面へのポリマーブラシ 形成による超親水性・防汚性表面の調製/ 4. イガイの接着成分と親水性ポリマーを利用した魚表面の
防汚性の模倣/ 5. 液体を保持した表面による防汚性/ 6. おわりに
第3節 カタツムリと住宅材料…………………………………………………〈井須 紀文〉
1. はじめに/ 2. 水使用量と防汚技術による削減/
3. カタツムリの防汚技術/ 4. 適材適所の住空間の 防汚技術/ 5. おわりに
第4節 マグロの皮膚に学ぶ低摩擦船底防汚塗料……………………………〈山盛 直樹〉
1. はじめに/ 2. 付着生物との知恵比べで発展した船底防汚塗料/
3. 生物の知恵に学ぶ低摩擦塗料/ 4. おわりに/ 5. 未来にむけて
第5節 生物の接着機構から水中接着を考える………………………………〈紙野 圭〉
1. はじめに/ 2. 水中接着という技術に関する考察/
3. フジツボのくっつき方/ 4. フジツボの水中 接着剤/ 5. 海の生物の水中接着と接着剤/
6. 応用へ向けた取り組み/ 7. 水中接着を生物のデザインに 倣うこと/ 8. フジツボの汚損防除/
9. 未来に向けて
第6節 家電製品へのバイオミメティクスの応用……………………………〈大塚 雅生,公文 ゆい〉
1. はじめに/ 2. エアコン室外機に鳥を応用/
3. エアコン室内機にトンボを応用/ 4. 縦型洗濯機に イルカを応用/ 5. 扇風機に蝶を応用/
6. その他の生体模倣技術の事例紹介/ 7. おわりに
第2章 太陽電池
第1節 太陽電池の研究開発と表面・界面技術………………………………〈近藤 道雄〉
1. 序文:太陽光発電の現状と将来展望/ 2.
太陽電池の歴史/ 3. 太陽電池における表面・界面の役割/ 4. 表面・界面制御技術が拓く新しい太陽電池/
5. 未来に向けて
第2節 シリコン系太陽電池…………………………………………………〈神岡 武文,大下 祥雄〉
1. はじめに/ 2. 拡散系太陽電池におけるパッシベーション/
3. 次世代の高効率拡散系太陽電池/ 4. ヘテロ系太陽電池におけるパッシベーションとキャリア輸送/
5. ヘテロ系太陽電池の材料・デバイス 構造に関する最近の研究開発動向/ 6. 結 言
第3節 化合物薄膜太陽電池…………………………………………………〈中田 時夫〉
1. CIGS 太陽電池/ 2. CZTS
太陽電池/ 3. CdTe
第4節 ペロブスカイト太陽電池………………………………………………〈宮坂 力〉
1. 光発電材料としての有機無機ペロブスカイト/
2. ペロブスカイト太陽電池の高効率化開発/ 3. 光電特性に現れるヒステリシス/ 4.
高感度の光検出器への応用/ 5. ウエアラブル素子への応用/ 6. ハロゲン化銀に倣った鉛の回収と環境リサイクル/
7. 実用化へ向けた耐久性の開発
第3章 燃料電池
第1節 燃料電池・水素社会にむけた触媒反応器の開発…………………〈市川 勝〉
1. はじめに/ 2. 有機ハイドライドを利用する水素サプライチェーンの展開/
3. 有機ハイドライド技術を 活用する触媒反応器の開発/ 4. 新しい触媒材料のナノ表面・界面加工技術/5.
まとめと将来展望
第2節 固体高分子形燃料電池用電解質膜の設計・開発…………………〈安藤 伸治,山口 猛央〉
1. はじめに/ 2. 固体高分子形燃料電池の構造と電解質膜に要求される性能/
3. 固体高分子形燃料電池用 電解質膜の開発動向/ 4. おわりに
第3節 分子修飾カーボンを用いた燃料電池用新耐CO アノード触媒の開発 ……〈山崎 眞一〉
1. はじめに/ 2. 固体高分子形燃料電池(PEFC)の電極触媒/
3. 耐CO 被毒触媒のこれまでの研究/ 4. Rh ポルフィリン系CO 酸化電極触媒/
5. Rh ポルフィリン触媒の調製と活性評価方6. Rh ポルフィリン 触媒のCO 酸化活性/
7. Rh ポルフィリンを利用した耐CO アノード触媒/ 8. まとめ
第4節 微生物燃料電池の開発と展望……………………………………〈宮原 盛雄,高妻 篤史,渡邉 一哉〉
1. はじめに/ 2. 微生物による発電のメカニズム/
3. 微生物燃料電池の構造/ 4. 微生物燃料電池の用途/ 5. 未来に向けて
第4章 二次電池
第1節 二次電池・表面・界面…………………………………………………〈金村 聖志〉
1. はじめに/ 2. 二次電池の種類と界面現象/
3. その他の界面/ 4. まとめ
第2節 レアメタルフリー二次電池を目指した研究開発 ………………………〈八尾 勝,片岡 理樹,妹尾 博〉
1. はじめに/ 2. 有機物の酸化還元を利用したリチウム二次電池/
3. ナトリウム二次電池/ 4. マグネシウム二次電池/ 5. 分子性イオンを電荷担体として用いる電池/
6. 未来に向けて
第3節 ペロブスカイト型鉄系酸化物の酸素脱離・挿入反応を利用したデュアルイオン電池
……〈日比野 光宏,水野 哲孝〉
1. はじめに/ 2. デュアルイオン電池/
3. 未来に向けて
第4節 リチウム空気二次電池………………………………………………〈久保 佳実〉
1. はじめに/ 2. リチウム空気二次電池の構成と動作原理/
3. 正極反応について/ 4. セル設計と スタック開発/ 5. 今後の課題/ 6. 未来に向けて
第5節 ニッケル水素電池と表面・界面技術…………………………………〈井上 博史〉
1. はじめに/ 2. ニッケル水素電池の作動原理と特長/
3. ニッケル水素電池の表面・界面技術/ 4. 未来に向けて
第6節 全固体リチウム二次電池の高性能化………………………………〈高田 和典〉
1. はじめに/ 2. 全固体リチウム二次電池実現への課題/
3. 正極界面におけるナノイオニクスと 界面設計/ 4. 表面緩衝層の自己形成/ 5.
未来に向けて
第7節 硫化物を用いた全固体ナトリウム二次電池の開発 ………………〈谷端 直人,林 晃敏,辰巳砂 昌弘〉
1. はじめに/ 2. 固体電解質のイオン伝導性の向上/
3. 高容量を示す正極複合体の検討/ 4. 全固体電池の抵抗低減に向けた取り組み/ 5.
まとめ
第5章 炭素繊維
第1節 ピッチ系炭素繊維の現状と将来………………………………………〈荒井 豊〉
1. はじめに/ 2. ピッチ系炭素繊維の分類と構造/
3. ピッチ系炭素繊維の特徴と用途展開/4. おわりに
第2節 CFRP の接着性………………………………………………………〈金澤 等〉
1. はじめに/ 2. 接着のメカニズム/
3. 高分子材料の改質法/ 4. 接着性を改良する方法/ 5. CFRP の接着について/
6. 接着性比較実験の結果/ 7. 今後の展望
第3節 CFRP マトリックス材としての樹脂の役割……………………………〈岸 肇〉
1. はじめに/ 2. 炭素繊維強化複合材料用マトリックス樹脂に求められる特性/
3. 熱可塑性樹脂マトリックス
第6章 車両関連技術
第1節 車両関連の先端技術と表面・界面技術……………………………〈編集委員会〉
第2節 自動車用センサ………………………………………………………〈室 英夫〉
1. はじめに/ 2. 自動車用センサの概要/
3. 機械式センサから電子式センサへ/ 4. バルクマイクロマシーニングから表面マイクロマシーンニングへ/
5. 自動車用センサの今後の動向
第3節 自動車軽量化における樹脂化………………………………………〈大庭 敏之〉
1. はじめに/ 2. 自動車における軽量化の現状とCO2
削減効果/ 3. これまでの樹脂化の現状/ 4. プラスチックによる軽量化と効果/ 5.
次世代車の主要部品の高性能化による軽量化/6. 未来に向けて
第4節 DLC コーティングアルミニウム合金製ピストンの開発………………〈加納 眞〉
1. はじめに/ 2. DLC コーティングの自動車部品適用事例/
3. アルミニウム合金基材への DLC コーティング技術/ 4. おわりに
第7章 電気,電子,情報関連技術
第1節 半導体が拓く世界……………………………………………………〈藤岡 洋〉
第2節 印刷電極の密着性向上技術とフレキシブル有機トランジスタ応用 ……〈関根 智仁,熊木 大介,時任 静士〉
1. はじめに/ 2. 銀ナノ粒子インクの特徴/
3. 高分子下地層上の印刷銀電極の密着性/ 4. フレキシブル有機トランジスタの曲げに対する耐久性の向上/
5. 未来に向けて
第3節 透明導電性膜─酸化亜鉛系─………………………………………〈南 内嗣〉
1. はじめに/ 2. 透明電極用材料の研究開発/
3. ZnO 系透明導電膜/ 4. 未来に向けて
第4節 ナノインプリント技術…………………………………………………〈松井 真二〉
1. はじめに/ 2. ナノインプリントプロセス/
3. ナノインプリントのデバイス応用/ 4. 未来に向けて
第5節 機能膜を用いた感性バイオセンサの開発……………………………〈都甲 潔〉
1. はじめに/ 2. 味覚センサ/ 3.
超高感度匂いセンサ/ 4. 展 望
第6節 人工視覚デバイス……………………………………………………〈太田 淳〉
1. はじめに/ 2. 人工視覚の基本方式/
3. 人工視覚の開発動向/ 4. 未来に向けて
第8章 人の健康に寄与する材料
第1節 健康寿命の延伸と医療器具に求められる表面特性
─高分子バイオマテリアルに求められる表面特性─ ………………〈有坂 慶紀,由井 伸彦〉
1. はじめに/ 2. 人工物に対する生体応答/
3. バイオマテリアルに対するタンパク質の吸着/ 4. 表面ぬれ性について/ 5. 表面の官能基と表面電位特性について/
6. 生体高分子の生理活性を 利用した表面/ 7. 再生医療における新たな医療機器/ 8.
動的ナノ界面と生体応答/9. 未来に向けて
第2節 循環器系医療デバイスにおける表面技術……………………………〈岸田 晶夫〉
1. はじめに/ 2. 材料表面と血液との相互作用/
3. 抗血栓性獲得のための戦略/ 4. 薬物放出型冠動脈ステント/ 5. まとめ
第3節 整形外科領域での健康寿命延伸と金属表面処理の最先端………〈塙 隆夫〉
1. 健康寿命と整形外科デバイス/ 2. 表面処理の必要性と分類/
3. 骨組織との接合/ 4. 表面処理における研究と実用化の乖離/ 5. 再生医療への応用
第4節 健康寿命の延伸を可能にする人工股関節の表面処理技術 ………〈京本 政之,茂呂 徹,石原 一彦〉
1. はじめに/ 2. 生体関節と人工関節の表面の違い/
3. 光開始グラフト重合法によるPMPC処理と得られる 高い保水性,潤滑性/ 4. PMPC
処理CLPE の摩耗特性の評価/ 5. 生体反応の評価/ 6. 臨床試験(治験)の 実施と中期的な成績/
7. 未来に向けて
第5節 無機材料表面の分極処理による骨再生技術………………………〈中村 美穂,山下 仁大〉
1. はじめに/ 2. 電気分極法による表面改質法/
3. 電気分極法による材料表面特性変化/ 4. 電気分極処理技術の生体材料への応用/ 5.
まとめ
第6節 最小限の侵襲治療を支える歯質への歯科材料の長期接着安定性確保 ……〈垣 智博〉
1. 歯科領域における表面・界面技術/ 2.
21 世紀に入って以降最近に至るまでの技術の進展/ 3. 臨床における実用例/ 4. 未来に向けて
第7節 組織再建を目指した細胞シート工学の表面技術 …………………〈小林 純,大和 雅之,岡野 光夫〉
1. 組織再建と表面・界面技術/ 2. 細胞シート工学/
3. 細胞シート工学のための表面・界面技術/ 4. 細胞シートを用いた再生治療と3 次元組織構築/
5. 未来に向けて
第8節 歯科材料表面とアレルギー…………………………………………〈福本 いづみ,松村 光明〉
1. はじめに/ 2. 歯科治療で使用されるさまざまな材料/
3. アレルギー/ 4. レジン系材料に関する近年の研究
第9章 スキンケア
第1節 スキンケアと皮膚の科学……………………………………………〈菊地 克子〉
1. はじめに/ 2. 皮膚の構造/ 3.
皮膚の機能/ 4. 清浄のスキンケア/ 5. 保湿のスキンケア/ 6. 紫外線防御のスキンケア/
7. スキンケアによる皮膚トラブル/ 8. 未来に向けて
第2節 皮膚の触感とトライボロジー…………………………………………〈秋山 庸子〉
1. はじめに/ 2. 皮膚の触感とトライボロジーの評価方法/
3. 「触る」現象を意識した皮膚─塗布剤間の 界面相互作用の評価/ 4. 未来に向けて
第3節 肌表面の微細構造と印象の評価……………………………………〈豊田 成人〉
1. 背 景/ 2. キメを3 次元CG で再現する技術/ 3. 顔形状との統合技術/
4. キメCG 形状モデルの印象評価/ 5. 今後の課題/ 6. まとめ/ 7. 未来に向けて
第4節 粉体を用いて水をソフトカプセル化する含水パウダーの開発技術 ……〈五十嵐 啓二〉
1. はじめに/ 2. 含水ソフトカプセルパウダーの化粧料における価値/
3. 含水ソフトカプセルパウダー化 技術の開発/ 4. 含水ソフトカプセルパウダーの化粧料への応用/
5. おわりに
第5節 化粧品に用いられる粉体の表面と粒子分散………………………〈福井 寛〉
1. はじめに/ 2. 化粧品の種類/ 3.
化粧品における粒子分散/ 4. 化粧品に使われる粉体/ 5. 粉体の表面処理/ 6. 未来に向けて
第10章 農業,食品分野
第1節 波長変換型フィルム用発光色素の開発と農業への応用 …………〈日 功太,北野 雅治〉
1. はじめに/ 2. 波長変換発光フィルムの開発/
3. 波長変換発光フィルムの植物生産への応用/ 4. 未来に向けて
第2節 生分解性をもつ農業用マルチフィルムの開発………………………〈人見 清貴〉
1. 生分解性農業用マルチフィルムの概要/
2. 生分解性フィルムの組成と主たる成形方法/ 3. 生分解性農業用マルチフィルムの高機能化/
4. 未来に向けて
第3節 食品包装用フィルムの開発動向と市場展開………………………〈葛良 忠彦〉
1. はじめに/ 2. パッシブバリアフィルムの開発動向/
3. アクティブパッケージングの動向
第4節 機能性包装材の開発と超鮮度保持技術への適用…………………〈迫田 幸生〉
1. はじめに/ 2. 鮮度保持の方法/ 3.
高電圧印加冷凍の歴史/ 4. 導電性を付与する方法/ 5. 結 び
第5節 食品の変質要因と包装による変質防止技術………………………〈石川 豊〉
1. はじめに/ 2. 微生物変敗防止包装/
3. 酸化・変色防止包装/ 4. 乾燥食品の防湿包装/ 5. 保香性包装/ 6. 鮮度保持包装/
7. 低温保持性・熱遮断性包装/ 8. 緩衝包装
第6節 リターナブルビールびんの軽量化技術とPET ボトルの超ガスバリア向上技術 ……〈鹿毛 剛〉
1. リターナブルビールびんの軽量化技術/
2. PET ボトルの超ガスバリア向上技術
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