Ecomaterial Design and Process Engineering

環境創成機能素材分野

Nature Technology

心豊かな暮らしとものつくりのかたち教授

Professor

Emile.H.Ishida

We have made a clear figure of the styles of living pregnant in mind even under the severe situation of the global
environment and have driven for a creation of the nature technology in order to guide technology necessary for it.
The styles of living pregnant in mind were clarified to be composed of convenience, pleasure, nature, selfdevelopment and communication with society; also we could demonstrate some possibilities of technique to extracttechnology from the styles of living drew by the back casting method.
In addition, regarding the concrete nature technology, we have completed fundamental consideration of themicro-wind generator using mechanism of the dragonfly’s wings and started development of the new system inwhich an in-house farm and a natural + artificial combined heat-storage air conditioning system.
制約下においても心豊かに暮らせるライフスタイルを、バックキャスティングを用いたライフスタイル・デザイン手法により、およそ 1500 種類以上描いてきた。
厳しい地球環境制約の中でも心豊かな暮らし方のかたちを●ものづくり日本会議における共同研究明らかにし、それに必要なテクノロジーを導き出すことがでものづくり日本会議では、ネイチャー・テクノロジー研究きるネイチャー・テクノロジーの創出を目指してきた。バッ
会幹事会を運営し、参加企業と共に、ライフスタイル・デザ
クキャストによって描かれたライフスタイルの社会受容性調インの創出およびライフスタイルとテクノロジーのマッチン査から、心豊かな暮らしが、利便性、楽しみ、自然、自分成長、 グシステムの研究を進めてきた。2012 年には合計 3 回の公社会とのコミュニケーションから構成されることを明らかに開シンポジウムを開催し、システムの概念の普及と、企業のし（Fig.1）、また本年度から 5 年間の予定で始まった文科省関心を高めることにつながった。
新学術領域研究『生物●ライフスタイル提案型ものづくりのプロトタイプ製作
規範工学』（領域代表：
コクヨ・RDI センターと共同でワークスタイルの研究を継下村政嗣教授、研究代続し、プロトタイプ製作を試みた。そのほか、自動車関連企業、
表：石 田 秀 輝 ほ か ）で生活用品関連企業と共同でライフスタイル提案型イノベー
は、ライフスタイルかションのプログラムを進めている。
ら必要なテクノロジー●ライフスタイル変革のメカニズム研究を抽出する手法開発にライフスタイルを変革する効果を持つテクノロジーの要件も着手し、いくつかのを明らかにするため、ポータブル太陽光パネルと蓄電池と可能性が明らかになり
DID 手法を用いて、大規模実証試験を行い、自分で蓄電してはじめた。また、具体 Fig.1 Degree of latent factor that people want
使用するというプロセスが意識変革を生み出していることな
much against Lifestyle.
的なネイチャー・テク
どを明らかにした。
ノロジーに関しては、トンボの翼のメカニズムを使ったマイ●ライフスタイル変革イノベーションの実証試験
クロ風力発電機、カタツムリの防汚機能の基本的な考察を終
積水ハウス仙台支店とえ、インハウス農場や自然＋人工の蓄熱システムを組み合わ共同で明石台の展示場のせた新しい熱移動システムの開発、さらには、新規な生体材
管 理 棟 に「 イ ン ハ ウ ス
料や開発を継続している調湿素材の新評価方法の導入に着手ファーム」という家の中でした。
野菜類を育てる新しいラ
これらを基盤に、来年度はネイチャー・テクノロジー創出
イフスタイルを促す商品の基本システムを創り上げ、バックキャストによるライフスの実証試験を開始した
タイルから導き出されるテクノロジーの具体的な形を明らか （Fig.2）。このプロトタイにしたい。また、心豊かな暮らし方に必要な要素は見えてき
プには新しい 6 つのライフ
Fig.2 Exhibition of “Inhouse Farm” .
たものの、その構造はまだ見えておらず、人と自然を考えたスタイルが含まれている。
テクノロジーの評価手法構築を念頭に、これも明らかにした●東日本大震災及び節電政策等がものの優先度へ与える影響
いと考えている。の研究
震災後 100 日後から 600 日後までの、ものの優先度の変化
ライフスタイル及びワークスタイル・デザインの研究を進めている。震災後100日後の変化は明らかであり、実際にものの大切さを実体験した場合に、優先度が高まるこライフスタイル・デザイン及びテクノロジーのマッチングとが明らかとなった。節電施策の影響と震災の影響の比較分システムに関する研究を行っている。2030 年の厳しい環境析を行い、新施策の提案を行う。

研究概要

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Coexistence Activity Report 2012

助教

須藤祐子

Assistant Professor

Yuko Suto

助教（名古屋工業大学共同研究）

准教授（分野横断共同研究）

准教授（分野横断共同研究）

Assistant ProfessorAssociate Professor

Associate Professor

前田 浩孝

Hirotaka Maeda

古川 柳蔵

Ryuzo Furukawa

佐藤 義倫

Yoshinori Sato

Members of the Lab.

自然を基盤とした材料・システム設計

環境教育● Si, Ca, Al を原料とする水質浄化材料の水熱合成
ハイドロガーネットの構造を制御することにより、様々な構造や分子量を持つフミン質の吸着材として従来の吸着材よりも優れた性能を持つ材料を合成することに成功した。また、有機色素吸着材としての利用を目指して、ケイ酸カルシウム水和物ゲルの構造制御を試みている。
●カーボンナノチューブ（CNT）を用いた生体材料の開発
水酸化アパタイトやチタン合金を用いた従来の生体材料ではなく、軽量・柔軟・高強度である CNT を母材とした CNT/セラミックス複合材料の開発に着手した。
●カ タツムリの殻表面の防汚メ
カニズムの検討
マイクロリンクル技術を用いた殻の模擬凹凸構造に表面処理を施すことにより、様々な形状と親水性を持つ模擬表面を作成
し、空気や油と比較した親水度、濡れ広がり易さ、水膜の保持し易さによって防汚性能を評価可能であることを示した。実験結果から、殻表面の防汚メカニズ
Fig.3 Anti-stain mechanism of snail shell.
ムを考察した（Fig.3）。
●細孔形状と表面エネルギーが吸着に及ぼす影響の解明
ケルビン式に代わるような形状因子と表面エネルギー因子を含む新しい毛管凝縮の定式化を目指している。円筒状の細孔を持つ材料を疎水化して水蒸気吸脱着試験を行うことにより、疎水化が進むにつれて細孔径が変化しないにもかかわらず毛管凝縮の生じる相対圧が高くなることが明らかになり、表面エネルギー因子を毛管凝縮の式に導入する必要性が示された。
●トンボの翅に学ぶマイクロ風力発電機開発した微小負荷測定装置を用いて、様々な種類のコルゲート翼の空力特性を試験した結果、微風を捉え、かつ、安定 し て 回 り 続 け る こ と の で き る 超 小 型 風 車（ 直 径 30 ～50cm）の翼として適する凹凸構造を明らかにすることができた。開発した風車を用いて風洞実験および 屋 外 実 験 を 行 い、従来の小型風車では回転できなかった低レイノルズ領域においても安定して回転 Fig.4 D ragonfly-windmills generating electricpower for LED lamps.
できることを示すことができた。

2011 年に発足したアスクネイチャージャパンなどとの連携も含め、社会人や子供たちの環境教育を進めている。特に社会人対象教育は、ライフスタイル研究の成果を可能な限り取り込み、バックキャスト思考による戦略策定の実践トレー
ニングを環境省のバックアップなども頂き、企業の経営幹部、行政幹部などを中心に進めた。
（環境教育・講演活動 58 回）

Ecomaterial Design and Process Engineering

The figure of spiritually rich life and manufacturing

石田 秀輝

環 境 創 成 計 画 学 講 座

環境創成計画学講座

Fig.5 Educate children about the environment.

Fig.6 Exhibition room of Environmentally Friendly Materials and Technology（Newly opened）.

その他の活動
執筆（詳細別掲）：

・書籍 3 冊・論文・総説など 25 報
報道：・テ レ ビ 出 演 6 回 NHK ク ロ ー ズ
アップ現代、サイエンス ZERO、テストの花道など
・雑 誌 掲 載 30 件 AERA「 広 が る
90 代への聞き取り活動」、日経トレンディ―「農をわれらに取り戻せ」、
日経ものづくり「自然の叡智に学ぶ」など
・新聞掲載 16 回 日刊工業新聞、中日新聞、河北新報など
国際会議招待講演・基調講演 8 回
MRS Fall Meeting、World Academy of Ceramics など

アクティビティレポート 201249