• 強酸性の環境下で、水素イオンと塩化物イオンの濃度分布を、リアルタイムで画像化し、計測できるイメージング素子を開発しました。pHの範囲は3.0から0.5まで、塩化物イオン濃度は4M まで計測できます。従来、塩化物イオンに関しては、pH6〜 8の中性域で、0.01M 以下の希薄溶液の濃度を計測できませんでした。しかし、特殊なセンサー物質の探索や感応膜の作製方法を工夫することで、過酷環境下でも機能するデバイスを開発することに成功しました。

強酸性下で進行する金属の腐食現象など、各種化学反応の機構解明への応用が期待されます。マイクロ流体チップに組み込むことで、金属表面の触媒作用の解明などにも応用できるものと考えられます。

• 通常のX 線透視撮影は軽元素からなる高分子材料などの低密度材料に対して明瞭なコントラストを生成しません。しかし、X 線が物質を透過するとき、わずかに屈折により曲げられることを検出・画像化することで、そのような物質に対する感度が大幅に改善されます。X 線透過格子を用いるX 線Talbot 干渉計あるいはX 線Talbot-Lau 干渉計によりこれが実験室で実施できるようになりました。高感度三次元観察を可能とするX 線位相CT も実現しています。

工業製品検査や保安目的のX 線非破壊検査を、従来法では適応が難しかった対象に拡張できます。X線マイクロCT 装置への位相コントラストモード付加、生産ラインでのX 線検査装置の高度化などが開発目標となります。

• 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。