• 高感度なX 線イメージング法と、強力な白色放射光により、世界最速となるサブミリ秒～ミリ秒オーダー撮影時間（空間分解能約5 ～ 10μ m）で有機材料のX 線CT（ コンピュータトモグラフィ）に成功しています。軽元素から構成される試料のハイスループット3次元可視化や、ミリ秒単位の時間分解能を持つ4次元（3次元＋時間）トモグラフィへの応用研究を展開しています。

材料破壊、接着界面破壊、動的バイオミメティクス、省エネマイクロマシン、電池、インテリジェント材料などのミリ秒時間分解能3D 観察が可能で、様々な新しい産学連携の可能性を期待しています。

• X 線用の回折格子を用いた新しいイメージング法（小角X 線散乱コントラストイメージング法）により、画像検出器の空間分解能を1000 ～10000倍上回るnm オーダーの構造情報を非破壊で定量的に取得することに成功しています。軟組織の診断を含む医療診断や、ソフトマテリアルを含む材料の研究・開発、農作物、食品などの研究・開発、光学素子の精密評価など、様々な応用展開を期待しています。

医療診断機器の開発、有機・無機材料の研究・開発、農林水産業、食品加工業など、様々な応用分野との産学連携の可能性を期待しています。

• 当研究室では、㈰生物から得られたヒント（材料デザイン）を基に、㈪ナノ材料や機能性高分子などの合成物を、㈫自己組織化や自己集合という低エネルギープロセスで形作ることで、生物に学び（Biomimetic)、生物と融合し（Biohybrid）、最終的には人工材料と生物デザインにより生物を超える（Metabio）材料の作製を目指しています。

例として、下記のような業界企業との連携が考えられます。
・細胞培養、分離、イムノアッセイ等のバイオ分野
・構造材料、接着材料等の高分子分野
・ナノ粒子等のナノ材料分野
・燃料電池、金属空気電池等のエネルギー分野

小さな力で容易に伸縮する高分子電解質
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T19-753.pdf

従来の有機電解質は発火の危険があった。一方高分子化することで固体電解質化した高分子電解質はイオン伝導性が低かった。

• このシーズは、下記の特徴を持ちます。
• ・室温で10-4 S/cm クラスのLi イオン伝導度を持つ高分子電解質の合成に成功
• ・ミクロンサイズの多孔膜と光架橋性ポリエチレングリコール（PEG）の複合化により室温での高い性能発現とLiイオンの拡散を制御
• ・広い電位窓（4.7V）と高いLi イオン輸率（0.39）を実現
• ・多孔膜を電解質中に形成することでデンドライト形成の抑止効果にも期待

Liイオン電池用の安全な電解質として利用可能です。

炭化ケイ素のフラクタル多孔体
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T21-019.pdf

SiCの多孔質化には従来微細加工などが用いられてきた。本発明はSiCフラクタル多孔体をバルクで合成する手法を提供する。

• M g 蒸気でシリコーン樹脂を還元することで、SiC 多孔体を形成することができます。フラクタル構造を持つ階層的な多孔体が形成されます。従来の微細加工では困難だった表面等に形成が可能です。

耐熱性のあるファインセラミクス多孔体として利用可能です。

ホヤはセルロースを産生する唯一の動物であり、ホヤ殻からタンパク等を除去し、解繊することにより、セルロースナノファイバー（CNF）を抽出することができます。我々はホヤ殻由来CNF が木質よりも結晶化度が高い点に注目し、その応用展開を行っています。また、焼成すると高品質の炭素となることから、本材料を乾燥血粉と混ぜて焼成した「ナノ血炭触媒」の開発に成功し、触媒としての展開を行っています。

ホヤ殻由来CNFは木質と比べ結晶化度が高く、長い繊維を提供することから、高強度で焼成すると高性能な炭素となります。

• ホヤ殻由来CNFを簡便に大量精製できるプロセス開発と、その特徴（力学・工学・表面科学・電気的・熱的特性）を活かしたフィルム材料の開発、および炭化した材料の開発を一貫して行っている唯一の研究室です。

ホヤ殻由来CNF材料の提供やその炭化物、触媒などについて展開しています。材料提供や炭化プロセス、触媒の活用などについてご相談ください。

Fe基金型合金
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T18-074.html

• 　本発明では、炭化物を分散した高硬度合金の課題であった耐食性の低下を独自の合金設計により克服し、硬度と耐食性のバランスに優れたFe基合金を提供する。本発明合金は通常の溶解・加工設備で製造することができ、既存の粉末冶金材を代替することで素材コストの低減が可能である。PPS樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチックの成型に用いられるスクリュー等の構成部材や腐食環境で使用される金型材料として幅広い応用が期待される。

・スーパーエンプラの成型部材や金型　
・射出成型機のスクリュー

• 本弾性定数計測手法は、任意の弾性定数を入力値に用いて共鳴振動解析を行い、振動実験から得られた共鳴振動数と各振動様式が解析結果と一致する入力弾性定数を逆解析的に求める手法です。材料種、材料形態および計測環境の制約を伴わない計測手法の構築を目指しており、金属材料・セラミックス材料・高分子材料・複合材料、顕微鏡サイズ材料・薄膜材料・異種接合材料および高温環境下なども研究対象としています。

本研究を発展させるためには、企業の課題と我々の課題との間のギャップを埋める必要があり、知識の相互補完なしでは目的を達成することができない研究開発テーマです。是非、抱えている課題や困難をお教えください。

放射光X線・赤外光・超短パルスレーザーといった様々な光源を用いて、表面や界面の反応プロセスをリアルタイムで観測し、そのメカニズムを明らかにしています。近年、高輝度軟Ｘ線を用いたピコ秒時間分解X線光電子分光システムや雰囲気X線光電子分光システムを開発し、触媒表面・界面の分子や光励起キャリアのオペランド計測に成功しています。

触媒や電池などの物質・エネルギー変換の反応場はガスや液体に接しており、真空中での計測を前提とした従来の表面科学手法では直接観測することは困難でしたが、反応場を反応中に直接計測するオペランド計測が可能になりました。

• 触媒・光触媒、燃料電池、リチウムイオン電池などの表面・界面の計測をします。
• NanoTerasu では軟X線に加えてテンダーX 線～硬X 線を用いた新規オペランド計測法を新たに開発しています。また、反応場を反応中に直接計測可能な「オペランド」計測の開発をしています。

触媒・光触媒、燃料電池、リチウムイオン電池など実用材料における表面機能高度化や、環境技術、C1グリーンケミストリー物質変換技術開発に役立てたいと考えています。

結晶を原子層レベルまで薄くすると表面近傍に新奇な電子状態が発現し、量子的な効果が顕著に現れ、結晶単体では見られない高移動度電子やスピン偏極電子、金属絶縁体転移の発現など新奇な物性を示すことが多くあります。こうした特異物性を極薄膜や表面で実現し、制御・解明する研究を行っています。高輝度かつ高エネルギー分解能の放射光を駆使することで、新奇な物理現象を正確に捉えることが可能です。

放射光源を利用した表面解析の手法は、実験室光源と比較してより多くの情報を得る・より微細な試料の測定を行うことが可能です。

• 世界最高性能を有するNanoTerasu とこれまで開発してきたin-situ ARPES マイクロ多端子電子輸送測定システムや計算科学を融合し、電子の運動を正確に記述し新たなナノ材料探索を実施しています。
• Nanoterasu を用いたin-situ ARPES手法（角度分解光電子分光（Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy: ARPES））による、成膜環境下で物質の表面状態の詳細な解析が可能です。また、放射光施設での測定に資する原子層レベルの極薄膜試料の作成が可能です。

放射光を用い新奇低次元物性の解明や光電子分光・多端子計測を合わせた革新的電子輸送現象解明手法開発による機能性表面・極薄膜探索を行っています。電子挙動の理解は革新的な半導体や加工技術の進歩に繋がります。

• 高信頼性原子力発電所の実現に向けた保全技術の開発のため、検査・評価技術の高度化および検査員の技能研鑽のためには適切な試験体の存在が不可欠です。しかし、人為的に実キズ、特に応力腐食割れのような複雑なキズを再現するためには長い期間と多額の費用が必要であり、かつ制御が極めて困難という問題があります。このような問題を鑑み、非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である模擬キズを安価かつ短期間に製作する技術の開発を行っています。

非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である試験体の安価な提供が可能となり、検査・評価技術の高度化、および検査員の技能研鑽に大きく貢献することが期待されます。