hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希薄な星間雲の塵の表面構造および表面反応の推定

星雲では多くの分子種が発見されているが、いくつかの分子は気相反応によって生成したのではなく、塵表面が関与した触媒反応によって生成したと考えられている。塵が氷に覆われていない物質密度の低い星雲では、星間で変質した塵や星間ガスから新たに生成した塵が反応触媒となっていると考えられる。水素が電離しているいわゆる水素電離領域では、塵は徐々に変質したり破壊されたりすると考えられている。しかしながら、電離領域外の星間空間では再び塵の生成が起こると思われる。そこで(1)シリケートを水素プラズマに曝しその変化を調べた。さらに星間空間あるいは星雲で新しく生成する塵を調べるため、(2)水素プラズマとシリケートが反応して生じたガスの中から、新たに固化した物質を調べた。また、(3)炭素質物質に紫外線を照射し、どのように変質するかを調べた。オリビンとエンスタタイトを比べると、水素プラズマによる変質が大きいのは、オリビンであった。ともに可視光の反射率が下がること、含まれていた鉄イオンが還元されて鉄微粒子が生じることが観察された。赤外吸収スペクトルでは変化が見られず、変化したのはごく表層のみと考えられる。水素プラズマガスによってシリケートが蒸発し、そのガスから新たに固体が生成した。この固体はシリコン微粒子を含むシリケートであった。純粋なシリケートとは明らかに異なる可視・紫外線吸収スペクトルをもっていた。合成した炭素質物質(QCC)は、短波長の紫外線で光電子を放出した。172nmのエキシマランプ光を、石英基板上に蒸着したfilmy-QCCに長時間照射したが、赤外線吸収スペクトルには照射前と照射後には変化が見られなかった。filmy-QCCはこの波長の紫外光ではイオン化するものの物質の変化は起こらなかった。本研究は塵の上での反応を調べるための実験研究である。今年度以下のことを行った。1.初期の星雲の塵は星間塵と考えられる。星間では塵は電磁波や高エネルギー粒子により変質を受けると考えられる。このような星間塵のモデル物質をつくるため、天然の結晶性の良いオリビンとパイロキシンを粉末にし、水素プラズマに触れさせて変質させ、試料をつくった(A)。また、水素プラズマガスにより、オリビンやパイロキシンがガス化するので、そのガスを凝縮し固体(B)を合成した。2.この試料(A)を電子スピン共鳴スペクトル(ESR)やX線光電子分光スペクトル測定(XPS)を行い、試料の表面の不対電子や化学結合状態を調べた。マイクロ波によりつくった水素プラズマ中では、オリビンはパイロキシンより変質を受けやすいことがわかった。また、XPS分析によりオリビンやパイロキシンの表面付近しか変質を受けないこと、元素によって蒸発し易さが異なることなど、固体表面の変質の状態が解明できた。ESR測定では、パイロキシンに含まれていた鉄イオンの還元によると思われる変化が確認できた。水素に変えてアルゴンを用いたプラズマ中ではこれらのシリケートの変質はほとんど見られなかった。3.試料(B)では還元されたシリコンを含む凝縮物が生成した。その紫外・可視スペクトル測定や成分分析を行った(2005年日本天文学会秋季年会で報告)。4.合成した星間塵モデル物質上でガス反応を行わせ、その生成ガスを調べる。そのため本研究費でガス分析計(RGA300)を購入した。この分析計を真空装置に取り付け作動テストを行った。塵の上での反応を調べるためには、星間塵の表面がどのようなものであるかを知る必要がある。

そのためHII領域のような電離した水素ガス中に塵が置かれたとき、塵がどのように変質するかを明らかにする実験をおこなった。試料としてオリビンやパイロキシンなどのシリケートを用いて、マイクロ波電源や13.56MHzの高周波電源を用いて作った水素プラズマに触れさせることにより変質させる実験を行ってきた。今年度はこれに加え、合成した炭素質物質やアモルファス炭素、水素付加したアモルファス炭素を合成し、試料として用い、プラズマの侵食速度を調べる実験もおこなった。実験は以下のようである。(1)水素プラズマ中に試料を一定時間曝し、表面を変化させた。(2)13.56Hzの高周波電源で水素プラズマをつくり、その中に一定時間、炭素質物質を曝し紫外・可視スペクトルの変化と試料の厚み測定とを行い、侵食速度を調べた。このような処理を行うと水素プラズマによって塵から元素が蒸発する。そこで、(3)水素の発光と、プラズマにより試料固体から蒸発した元素の発光とを、ファイバースペクトロメーターにより測定し、処理条件との関連を調べた。高周波電力が増すと、塵から蒸発した元素、特にマグネシウムの原子ラインが観測されるようになった。(2006年度日本天文学会秋季年会で報告)スペクトロメーターを較正するため本研究補助金により標準光源を購入した。これにより、異なった波長帯にあるスペクトルの強度の比較ができるようになった。星間塵モデル物質上でガス反応を行わせ、その生成ガスを調べる実験を行うため、超高真空装置に合成した炭素質物質を取り付けた。試料温度を徐々に上げながら放出されるガスを昨年度購入した質量分析計で分析を行った。塵が長い間星間空間に滞在するとどのように変わるか、暗黒星雲で表面反応の場として考えられている塵の表面を研究する。そのため、水素プラズマによるシリケートの変質と、紫外線による炭素質物質の変質を調べた。シリケートは天然物と合成物を、炭素質物質は実験室での合成物(QCC)である。シリケート粉末を水素プラズマに曝すと表面が褐色に変化するが、アルゴンプラズマに曝してもシリケートはあまり変化しない。数種のシリケートの実験から、Mg0/Si02比が大きいシリケートほど変質しやすいことがわかった。ESR測定では、天然のシリケートは、水素プラズマに触れると強磁性体の示す大きなピークが現れた。微量に含まれていた鉄イオンが還元されたと思われる。電子顕微鏡観察すると、小さな鉄と見られる小球が生じていた。粉末の反射率測定では、水素プラズマ処理したものは明らに可視光領域で暗くなった。このような反射スペクトル研究は、宇宙で風化を受けている小惑星などの天体の反射スペクトル研究に役立つと考えられる。炭素質の塵の研究においては、超高真空装置に合成物(QCC)をとりつけ、308,222,172nmの波長を持つエキシマランプ光を照射し、まずは光電子放出を観察した。多環式芳香族化合物が主成分であるfilmy-QCCと、炭素質物質であるdark-QCCを調べたところ、ともに222nmと172nmの光では光電子放出が見られた。紫外線光電子分光法でfilmy-QCCの仕事関数を測定した。超高真空下で172nmの光を長時間の照射しても、赤外線吸収スペクトルには変化が見られなかった。
フレキシブル薄膜センサーシートを用いた新規遠隔型長時間心電記録計の臨床応用

本研究では、大阪大学産業科学研究所で開発されたフレキシブル薄膜センサーシートおよびモニタリングシステムを用いて非侵襲的な長時間心電図計測を行い、心電図検出性能と利便性において、従来の長時間心電計と比較検討を行うことを目的とする。本センサーシートのような多電極パッチ型かつ遠隔モニタリング構成を有するデバイスで、初めて心電図計測および解析を行う点が独創的である。本システムによる心電図計測や解析技術が確立すれば、入院患者の病棟内心電図モニタリングから在宅患者の遠隔診療まで幅広い臨床のニーズに応えることが可能となる。
代謝アダプテーションのトランスオミクス解析の総括

本領域では、糖尿病を含むメタボリックシンドローム・がん・老化・炎症性疾患などの各種病態や薬剤応答などで見られる特有の代謝アダプテーション(A01代謝アダプテーション)を、DNA・RNA・タンパク質の階層をまたぐトランスオミクス解析技術(A02トランスオミクス解析技術開発)により明らかにする。総括班は、この両者の効率的な運営による本領域の推進を行う。研究推進体制構築:本領域は、A01代謝アダプテーションとA02トランスオミクス解析技術開発からなる。代謝アダプテーションに関するそれぞれの生命現象を縦串とすると、トランスオミクスはすべての現象に共通するアプローチなので横串であると言える。域内での密接な連携のため、総括班の下に各種オミクス計測センターとオミクスデータ解析センター(数理モデル、統計解析)を設置して、計画班間の密接な連携を促進して、トランスオミクス解析がシームレスに行える研究体制を確保した。領域全体班会議:研究の進捗だけでなく、代謝アダプテーションのニーズと、トランスオミクスイ技術のシーズのマッチングを行った(2017年9月27日、第一回領域会議(東京大学理学部3号館)。研究推進体制、領域班会議、アウトリーチ活動など当初の計画は順調に進んでおり、期待通りの成果が得られている。【今後の計画・方法】オミクス計測センター、解析センターの設置:今後も二つのセンターを継続して設置して、総括班が主導して公募班を含め各研究間のマッチングを行い、トランスオミクス計測・解析をシームレスに行う。トランスオミクス計測センター:メタボローム(馬場、松田)、プロテオーム(中山)、トランスクリプトーム(鈴木)、エピゲノム(伊藤)、ゲノム(鈴木)トランスオミクスデータ解析センター:数理モデル(黒田、岡田、中山、松田)、統計解析(角田)若手人材養成:トランスオミクスデータ計測・解析をシームレスでこなせる若手研究者を育てる。若手合宿を通じて計画班および公募班も踏まえて異分野交流を積極的に推進して、バイオロジーの文脈に即したトランスオミクスデータ計測・解析をシームレスにこなせる人材の育成を行う。領域全体班会議:領域全体班会議(非公開)では、未発表データを含めて進捗報告を行い、最新状況を共有する。また代謝アダプテーションのトランスオミクス解析のニーズと、トランスオミクス技術のシーズを拾い上げ、総括班がマッチングを行う。国際的なネットワークの構築、国内外への積極的な情報発信などの取組:毎年行っている国際シンポジウムを今後も継続して開催する。本領域が国際シンポジウムや海外からの研究者を招聘することにより国際的なネットワークを構築する。国内でもシンポジウム・チュートリアルを行い当該分野の促進を行う。
植物および微生物の強磁場に対する反応の解析

本研究では,植物および微生物の成長・増殖に対する強磁場の影響を検討した.まず,植物の成長に対する強磁場の影響を検討するために,シロイヌナズナの発芽と芽ばえの成長に対する強磁場(4T;テスラ)の影響を調べた結果,強磁場処理区の発芽率は,対照区に比較して高くなることがわかった.また,強磁場処理区の植物体では,胚軸および根の長さが長くなる現象が観察された.そこで,さらに強い磁場が植物の成長に対する影響を解析するために,5日齢のシロイヌナズナを用いて,根の伸長に対する20Tの強磁場と磁場勾配の作用を解析した.その結果,シロイヌナズナの根の伸長は,20Tの強磁場によっても有意に促進されるが,それに対する磁場勾配の顕著な影響はみとめられないことが明らかになった.このとき,根の重力屈性の発現も強磁場によって促進されることがわかった.一方,強磁場が微生物の増殖と微生物細胞の形態に及ぼす影響を調べた結果,試験した微生物(大腸菌,枯草菌,酵母,根粒菌)に関して,増殖速度,Viability,細胞の形状,いずれにおいても強磁場の影響は全くみとめられなかった.試験微生物種のうち,大腸菌と根粒菌はグラム陰性細菌,枯草菌はグラム陽性細菌,酵母は真核生物である.このような多様な微生物で同様な結果が得られたことから,4T程度の磁場が微生物の増殖には影響を与えないことには一般性があるものと考えられた.このように,本研究では強磁場(4T,20T)が植物の伸長成長に対して促進的に作用することが明らかになった.また4Tの強磁場は微生物の成長に対して,少なくても顕著な阻害作用を示すことはなかった.これは用いた磁場強度からすると驚くべき生物反応であり,今後のストレス生理学上,大変貴重な発見である.植物の成長に対する強磁場の影響を検討するために,強磁場環境下でシロイヌナズナを生育させ,その成長を対照区と比較した.シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana,ecotype Landsberg erecta)の種子を吸水させ,4°Cで低温処理した後に,22°C,暗所で6日間,4T(テスラ)の強磁場処理を行った.強磁場処理は,本学の超伝導強磁場発生装置の中に寒天に播種した種子を入れることによって行った.その結果,処理1日後における強磁場処理区の発芽率は,対照区に比較して高くなることがわかった.さらに,処理3日後の強磁場処理区の植物体では胚軸および根の長さが長くなる現象が見いだされた.処理6日目には,強磁場処理区の植物の胚軸および根の長さは,対照区のものとほとんど差がなかったが,これは成長が飽和に達したためと考えられた.これらの結果から,強磁場はシロイヌナズナの種子の発芽や芽生えの胚軸および根の伸長を有意に促進することが示唆された.また,強磁場が微生物の栄養増殖に及ぼすか否かについて調べるために,原核微生物としては,大腸菌(Escherichia coli),枯草菌(Bacillus subtilis)を,真核微生物としては酵母(Saccharomyces cerevisiae)を用いて実験を行った。大腸菌,枯草菌を各々LB液体培地中で30°Cで培養し,対数増殖後期に稀釈してLBプレートにまき,4Tの強磁場中に30°Cで一晩おき,磁場無処理区のものと比較した.その結果,大腸菌,枯草菌とも生じたコロニーの数およびそれらの大きさには対照区と強磁場処理区の間で有為な差は認められなかった。酵母も大腸菌・枯草菌と同様に若い培養を稀釈し,YPDプレートにまき,4Tの強磁場を二晩処理したが,対照区と強磁場処理区の間に有為な差が認められなかった。したがって,対象とした微生物3種においては,上記の培養条件における栄養増殖に対する4Tの強磁場の影響はないものと考えられる。今後,植物の種子発芽と伸長に対する強磁場の作用を詳細に解析すると同時に,植物の生殖成長および原核微生物の栄養増殖以外の細胞機能に対する磁場の影響を調べる予定である.本研究では,植物および微生物の成長・増殖に対する強磁場の影響を検討した.まず,植物の成長に対する強磁場の影響を検討するために,シロイヌナズナの発芽と芽ばえの成長に対する強磁場(4T;テスラ)の影響を調べた結果,強磁場処理区の発芽率は,対照区に比較して高くなることがわかった.また,強磁場処理区の植物体では,胚軸および根の長さが長くなる現象が観察された.そこで,さらに強い磁場が植物の成長に対する影響を解析するために,5日齢のシロイヌナズナを用いて,根の伸長に対する20Tの強磁場と磁場勾配の作用を解析した.その結果,シロイヌナズナの根の伸長は,20Tの強磁場によっても有意に促進されるが,それに対する磁場勾配の顕著な影響はみとめられないことが明らかになった.このとき,根の重力屈性の発現も強磁場によって促進されることがわかった.一方,強磁場が微生物の増殖と微生物細胞の形態に及ぼす影響を調べた結果,試験した微生物(大腸菌,枯草菌,酵母,根粒菌)に関して,増殖速度,Viability,細胞の形状,いずれにおいても強磁場の影響は全くみとめられなかった.試験微生物種のうち,大腸菌と根粒菌はグラム陰性細菌,枯草菌はグラム陽性細菌,酵母は真核生物である.このような多様な微生物で同様な結果が得られたことから,4T程度の磁場が微生物の増殖には影響を与えないことには一般性があるものと考えられた.

このように,本研究では強磁場(4T,20T)が植物の伸長成長に対して促進的に作用することが明らかになった.また4Tの強磁場は微生物の成長に対して,少なくても顕著な阻害作用を示すことはなかった.これは用いた磁場強度からすると驚くべき生物反応であり,今後のストレス生理学上,大変貴重な発見である.
伝統的皮革業集団の多文化比較におけるディスコース分析の可能性

日本の伝統的低位職である皮革業集団が明治期以降外部企業家らとの協働をなしとげ近代皮革産業に積極的に関与してゆく過程を考察し、近代的製革産業が展開してきたにもかかわらず、その過程がほとんど評価されてきていない状況についてディスコース分析をおこなった。皮革の社会史として欧州・アジアの皮革業専門集団(ユダヤ人、客家、インド系イスラム教徒)において、皮革産業における成功がマイノリティ集団の社会的進出に大きな貢献をし、アイデンティティの称揚を助けた点を分析した。また、英国をはじめとする皮革関連ギルドなど内部組織の比較研究をおこない、いかに皮革業集団が社会的地位を高めてきたかを分析した。この成果をすでに1冊の著書として出版した(革をつくる人びと2017刊)が、さらに2019年度内に岩波新書より皮革の文化史を出版予定であり、現在最終稿を調整中である。この書籍ではマージナルな集団と結びついた皮革産業についてだけでなく、現代の皮革産業をグローバル資本の視点でとらえ、ラグジュアリーマーケットにおける皮革ブランドの地位や、皮革のファッション文化におけるさまざまなマイノリティ集団とカウンターカルチャーのシンボルとしての皮革の地位を論じている。本研究では、近代以降の皮革産業史調査を国内・国外で行うことができ、2016年に東京台東区の皮革博物館)、および英国ノースハンプトン大学皮革研究所とArchaeological Society of Leatherの共催による日本の皮革づくりの伝統に関する特別セミナー(Japanese Leather- Its Mystery and Enigma)にて発表することができた。英語による成果の一部は駒澤大学総合研究部紀要(2019年)に発表してあるが、さらに2019年度中に英国の学会SLTCの学会誌に寄稿も予定している。研究成果を一般むけに8回にわたって解放出版社の機関誌に連載し、いままでにないコミュニティへの新たな視点を提示し注目された。成果の一部をつかった著書を2017年3月に出版し、書評でも高評価をえた。変化しつつある被差別部落コミュニティにおけるディスコースが特に「伝統的皮革業の職人アイデンティティの形成」にむかいつつあることを研究者としても再確認した。兵庫県立歴史博物館、たつの・姫路の若手皮革製作者グループとの連携が深まった。たつの市会議員、タンナーズ協会などと英国ロンドン市leathersellers協会ギルドとの国際交流の道を開拓し、英国の共同研究者Mike Redwood博士らとともに、2017年9月18日に同協会ギルドホールにおける「Japanese Leather」に関する特別セミナーを開催することが決定した。セミナー内容などをRedwood博士らとともに専門学会誌SLTCのなかにそれぞれ英語論文として3回程度まとめることが決定している。また、それを編集して2019年度までに英国で出版することを計画している。国内においては伝統的皮革業の比較文化史という視点から、海外の事例も含めて「新書」への執筆を依頼されている。研究テーマのなかで「仮説」として提案した日本の伝統的皮革づくりコミュニティと一般コミュニティからの皮革産業への参入者との連携は妥当であるという評価を得た。また、著書のなかで示したユダヤ人コミュニティと皮革のつながりについては新たな視点を提供したという好評価をえており、今後も研究を続けていく。姫路、たつの市における地域史・皮革史専門家(のびしょうじ氏)の協力がえられたこと、地域社会のリーダーたちが協力的であること、今後皮革の資料館、博物館などをコミュニティがたてたいと思っており、海外(特に英国)との国際交流の機運があること、東京でも専門家が協力的であること、皮革の歴史を知る企業なども協力体制をもっていること、英国の共同研究者(Mike Redwood氏)との連携が密であること、英国の皮革専門ギルドが学術交流その他に積極的であること、日本国内の出版社(解放出版)その他が出版に対して意欲的、協力的であること、従来の「解放運動」主体ではなく、「アイデンティティ」、「誇り」をみいだそうというあらたなディスコースがすでに芽生えつつあるため、本研究がそのさきがけのひとつとなりうること。本研究は日本の皮革づくり(特になめし業)に携わる集団におけるパラダイムシフトを研究するためにおこなっているが、20世紀後半から加速されている産業のグローバル化に対応するための方策を皮革づくり集団の人々とともに考えることが目的でもあった。このため、本年度は昨年度に続き、一般の人々に対して皮革づくり集団のプロフェッショナルアイデンティティについての知識を与えるため、日本および世界の皮革づくりの伝統についての啓蒙と教育をおこなった。さ2018年度上半期には一般向けの「皮革の文化史」が刊行予定であるが、これは2017年3月に出版された「革をつくる人々」と連動した一般むけの著作である。国内では2018年2月に台東区立皮革博物館において「世界の皮革ビジネスと日本の革の独自性」と題する講演を皮革の専門家にむけておこなった。現在岩波書店から刊行予定の「皮革の文化史」を執筆中であり、本年度前半期に出版の予定でる。さらに本年度は英国における学会専門誌への英語での発表原稿を準備中である。皮革の文化史においては皮革ビジネスがどのようにグローバル文化のなかで機能しているかを論じた。海外との研究協力が進んでいる。日本語での一般むけの皮革研究の著作が2冊刊行される。そのため、英語での論文執筆に本年度は傾注できるだけの材料が整った。国内での皮革関連研究者、なめし業者、自治体担当者などとの連携が進み、本研究への注目度が高まっている。研究成果がもたらすパラダイムシフトがすでにおこりつつあると考えられる。

日本の伝統的低位職である皮革業集団が明治期以降外部企業家らとの協働をなしとげ近代皮革産業に積極的に関与してゆく過程を考察し、近代的製革産業が展開してきたにもかかわらず、その過程がほとんど評価されてきていない状況についてディスコース分析をおこなった。皮革の社会史として欧州・アジアの皮革業専門集団(ユダヤ人、客家、インド系イスラム教徒)において、皮革産業における成功がマイノリティ集団の社会的進出に大きな貢献をし、アイデンティティの称揚を助けた点を分析した。また、英国をはじめとする皮革関連ギルドなど内部組織の比較研究をおこない、いかに皮革業集団が社会的地位を高めてきたかを分析した。この成果をすでに1冊の著書として出版した(革をつくる人びと2017刊)が、さらに2019年度内に岩波新書より皮革の文化史を出版予定であり、現在最終稿を調整中である。この書籍ではマージナルな集団と結びついた皮革産業についてだけでなく、現代の皮革産業をグローバル資本の視点でとらえ、ラグジュアリーマーケットにおける皮革ブランドの地位や、皮革のファッション文化におけるさまざまなマイノリティ集団とカウンターカルチャーのシンボルとしての皮革の地位を論じている。本研究では、近代以降の皮革産業史調査を国内・国外で行うことができ、2016年に東京台東区の皮革博物館)、および英国ノースハンプトン大学皮革研究所とArchaeological Society of Leatherの共催による日本の皮革づくりの伝統に関する特別セミナー(Japanese Leather- Its Mystery and Enigma)にて発表することができた。英語による成果の一部は駒澤大学総合研究部紀要(2019年)に発表してあるが、さらに2019年度中に英国の学会SLTCの学会誌に寄稿も予定している。1. 9月18日に予定されている英国でのセミナーを通じた国際交流の一層の活性化による国内の「グローバルな視点からの皮革研究」を学術的に推進できるような母体づくりを模索する(具体的には総研大などの大学院大学機関、県立博物館、企業内資料館などとタンナーズ協会を繋ぎ、本研究でつけられる道筋をつかった日英交流による皮革コミュニティの比較史研究、皮革技術史、皮革美術史などを含む大きな流れによる皮革コミュニティの「職業アイデンティティ」の形成をサポートしていく。2.上記1に基づくスタンスにより、英語、日本語でのアカデミックな発信(英語)、一般への啓蒙(日本語)として著書(共著、単著)を数多く出版していく。東京および姫路市における講演予定。東京都下墨田区を中心とした「グローバル化時代における皮革ビジネスのありかた」についてのフィールドワークを行う。その成果を姫路市および東京都内で発表しつつフィードバックを得る。2017年度9月には海外現地調査としてイタリア(サンタクローチェ)を訪問したのち、英国(ロンドン)のleathersellers guild hallにて特別セミナーを共同研究者らとともにおこなう予定であり、日本の研究協力者を同道する予定である。そのための費用を初年度で若干残し、次年度に繰り越すことで乗り切りたいと考えている。
不斉の発現・制御・増幅法の開発

有機結晶の特性を利用した新しい光学活性化合物の創出方法の開発を目的とする研究である。プロキラルな前駆体からのキラルな生成物を生じる反応と可逆反応等によるラセミ化を伴う動的エナンチオ選択的結晶化による不斉増幅の融合により実現できる。本手法により付加価値の高い物質群を簡便に創成でき,原始地球における僅かな不斉の偏りの発現から自然界の高度なホモキラリティーにまで進化した不斉増幅機構を解明する重要な成果が得られる学術的な研究でもある。
仮想入出力の概念にもとづく柔軟ロボットア-ムの挙動予測と制御

本研究で得られた成果は以下の通りである。1.柔軟ロボットの挙動予測及び制御法として、ロボットの動作経路を数区間に分割し、各区間の代表的姿勢で制御入力からハンド運動への入出力特性を測定し、更にこれらを順次接続して応答あるいは制御入力を求める方法を開発した。本研究では特に入出力特性の厳密かつ簡便な接続法を中心に研究を行った。これは従来、著者らが考案していた簡易法を改良したもので、各区間での挙動がそれ以前の区間での挙動を正しく受継ぐよう、次のように接続する方法である。すなわち所定の入力に対するハンド出力を予測する方法として、全区間にわたる入力と第1区間の伝達関数からフ-リエ変換を利用して全区間のハンド出力(第1区間部分のみ正しい)を求め、次にこれと第2区間の伝達関数とから全区間の仮想入力を逆算し、この仮想入力の第2区間以降をもとの入力波形に戻した後、再び第2区間の伝達関数で出力(第1、第2区間まで正しい)を求め、以下、同様の操作を繰返す。また以上の操作の逆操作により所定のハンド運動を実現する制御入力を求めるものである。2.上記の新手法にもとづき6自由度多関節型産業用ロボットの挙動予測及び制御実験を行い、その結果を従来の方法による結果と比較した。これによると、本研究の手法は従来の手法に比べ全ての場合について良い結果が得られ、しかも処理の為の計算負荷は従来法とほとんど変わらないことが判明した。3.従来とり扱うことのできなかった長時間の波形(長いストロ-クの運動)をも処理できるよう、新手法を拡張した。これは区分線形化の概念にもとづき、対象とする波形を短い要素波形の和に分解するもので、この手法の有効性も上記ロボットによる実験で確認された。
中央ユーラシア国家としてみた大清帝国の統治機構の研究

本研究は、一般に「最後の中華王朝」もしくは「満洲人による異民族王朝」として、伝統中国の文脈か征服王朝の文脈で捉えられるに終始してきた大清帝国を、中央ユーラシア世界の国家パターンの一類型として捉え直し、実証・理論両面でその統治機構・支配構造を解明するとともに、帝国統治構造モデルをあわせ提示することを目的とするものである。最終年度である本年度は、これまで2年間の研究成果を承けて、その整理と公表に重点を置いて活動を展開した。その成果は、以下のように要約される。大清帝国は、支配層に注目してみたとき、漢人とは異なる習俗・文化をもつツングース系満洲人が、生業は異なるものの文化的に親和性をもつモンゴル人と連合して建設・支配したユーラシアの帝国であるということができる。その中核をなしたのが、清一代を通じて満洲人の軍事=行政組織であった八旗制であり、その組織は、帝室アイシン=ギョロ氏のみから分封された旗王とその家臣・領民たる旗人との間の主従関係を基本としつつ、あらゆる成員を階層組織に編成するという厳格な原則と、出自・来歴を問わず編入・戦力化するという柔軟な運用とを特徴としていた。さらに帝国全体に視野を拡げれば、王公とその属下を一つのユニットとし、これが皇帝に臣従・連合するというあり方は、漢地の漢人社会を除いてむしろ普遍的であった。帝国は一面において、自己の家臣・領民を率いる首長たちそれぞれが皇帝と主従関係を結び、爵制秩序のもと序列化されて連合したものとして描き出すことができる。この多様な地域・集団を統合する皇帝は、中華皇帝・大ハーン・転輪聖王などそれぞれに対応する君主としての位置づけを有して君臨していた。以上の成果を、前史たる1415世紀から18世紀まで、また内陸のみならず海域世界までも視野に収めて、別記の諸論考および学会発表の形で公表し、成果還元・問題提起を行なった。研究初年度である本平成17年度は、資料の収集・整理はじめとした研究基盤の整備に重点を置きつつ、段階的に研究成果の公表を進めた。ツングース系満洲人によって1617世紀に建設され、18世紀にかけてユーラシア東方を席巻する帝国となった大清帝国は、通行の理解では、科挙・儒教など明の統治制度・文化をほぼ全面的に継承した最後の中華王朝であり、皇帝以下支配集団は、制度面のみならず言語・習俗面でも漢化したとされている。しかし、研究代表者のこれまでの研究、および本研究によれば、上記の通説的理解は被支配下の漢人の側から見た一面的なものにすぎない。支配集団の側からみるならば、大清帝国はモンゴル帝国に代表される中央ユーラシア国家型支配体制を本質とする帝国であり、明の統治制度の継承は、文化的被征服とみるべきではなく、満洲人支配の下での在地秩序の尊重ないし放任の一環と理解すべきである。本研究で主たる研究対象に据えている満洲人の軍事=社会組織・八旗制こそ、その核心をなすものであり、本年度の研究によって、清代の八旗制には、前代の明代女真社会の諸勢力・諸集団が継承されていることを明らかにした。他方、八旗制を核とする大清帝国の支配構造を世界史的・比較史的に鳥鰍するとき、軍事行動を前提に編成され経験的・慣習的原則で律される武人集団が、恒久的支配の確立とともに統治集団に衣更えしてゆくという点において、アイシン=ギョロ氏一門を君主に戴く八旗が頂点に立つ大清帝国と、徳川氏と諸大名を君主に戴き武士が統治を担う江戸幕府とが非常に近似した存在であることを指摘した。このように大清帝国は、ユーラシア東方ないしマンチュリアにおける通時的な歴史展開を背景とする側面と、近世に新秩序を確立した政権という共時的側面という二つの面から位置づけることができる。それぞれの面における実証の深化と理論の構築とが次年度以降の課題となる。本研究は研究代表者が単独で進める文献主体の研究であり、2年目である本平成18年度は、初年度の研究成果を承けて、その成果整理・理論化と成果公表とに重点を置いて活動を展開した。ユーラシア東方最大最後の帝国である大清帝国は、一面においては明朝を引き継ぐ中華王朝であるが、支配層に注目してみたとき、漢人とは異なる習俗・文化をもつツングース系満洲人が、生業は異なるものの文化的に親和性をもつモンゴル人と連合して建設・支配したユーラシアの帝国であるということができる。そしてその中核をなすのが史上著名な八旗制であり、満洲人は清一代を通じて八旗制の下に組織されていた。そこで、大清帝国の具有する中央ユーラシア国家的特質を八旗制の解明を通じて剔抉するという本研究の研究方針の下、本年度は第一に八旗制の支配構造・第二に帝国の全体秩序の研究の深化とモデル化を推進した。すなわち、八旗制は、帝室アイシン=ギョロ氏のみから分封された旗王とその家臣・領民たる旗人との間の主従関係という大原則の下、成員を厳格・明快な階層組織体系に編成した軍事=行政組織であった。そして階層組織に編成され旗王の臣下とされるという固い原則の下で、出自・来歴を問わずあらゆる政権参加者を編入・戦力化するという柔軟な運用が行なわれていた。

一方、帝国全体に視野を拡げたとき、王公とその属下を一つのブロックとする支配のあり方は、漢地の漢人社会を除いてむしろ普遍的であり・帝国は一面において、自己の家臣・領民を率いる首長たちそれぞれが皇帝と主従関係を結び、爵制秩序のもと序列化されて連合したものとして描き出すことができる。この多様な地域・集団を統合する皇帝は、中華皇帝・大ハーン・転輪聖王などそれぞれに対応する君主としての位置づけを有して君臨していた。以上の成果を、別記の諸論考および多数の学会・研究会において発表し、成果還元・問題提起を行なった。本研究は、一般に「最後の中華王朝」もしくは「満洲人による異民族王朝」として、伝統中国の文脈か征服王朝の文脈で捉えられるに終始してきた大清帝国を、中央ユーラシア世界の国家パターンの一類型として捉え直し、実証・理論両面でその統治機構・支配構造を解明するとともに、帝国統治構造モデルをあわせ提示することを目的とするものである。最終年度である本年度は、これまで2年間の研究成果を承けて、その整理と公表に重点を置いて活動を展開した。その成果は、以下のように要約される。大清帝国は、支配層に注目してみたとき、漢人とは異なる習俗・文化をもつツングース系満洲人が、生業は異なるものの文化的に親和性をもつモンゴル人と連合して建設・支配したユーラシアの帝国であるということができる。その中核をなしたのが、清一代を通じて満洲人の軍事=行政組織であった八旗制であり、その組織は、帝室アイシン=ギョロ氏のみから分封された旗王とその家臣・領民たる旗人との間の主従関係を基本としつつ、あらゆる成員を階層組織に編成するという厳格な原則と、出自・来歴を問わず編入・戦力化するという柔軟な運用とを特徴としていた。さらに帝国全体に視野を拡げれば、王公とその属下を一つのユニットとし、これが皇帝に臣従・連合するというあり方は、漢地の漢人社会を除いてむしろ普遍的であった。帝国は一面において、自己の家臣・領民を率いる首長たちそれぞれが皇帝と主従関係を結び、爵制秩序のもと序列化されて連合したものとして描き出すことができる。以上の成果を、前史たる1415世紀から18世紀まで、また内陸のみならず海域世界までも視野に収めて、別記の諸論考および学会発表の形で公表し、成果還元・問題提起を行なった。
高レイノルズ数における正方形ダクト乱流の大規模構造と二次流れ

正方形ダクト流れの平均流にはプラントルの第二種二次流れと呼ばれる角へと向かう流れが存在する.本研究ではスペクトル法を用いた乱流の直接シミュレーションによって,二次流れの生成メカニズムを乱流中の秩序構造の観点から解明することを目的とし,以下の二つのアプローチをとった.1.高レイノルズ数領域における二次流れの生成機構の解明,および二次流れのスケーリング.高レイノルズ数領域では,流路幅全体に渡る大規模な乱流構造が存在することが知られており,この構造に着目して二次流れの生成機構の解明を試みた.また,すでに得られている低レイノルズ数の結果と,今回実施した高レイノルズ数領域のDNSの結果から二次流れのスケーリング則を明らかにした.正方形ダクト乱流では側壁の影響により,特徴的な壁面剪断応力分布や平均二次流れがみられる.これらの要因を乱流中の秩序構造の観点から深く調査した例はこれまでにない.2.非圧縮ナビエ・ストークス(NS)方程式の不安定周期解に基づき二次流れの生成機構を理論的に解明する.非圧縮NS方程式の不安定な平衡解(定常進行波解)や周期解を数値的に求めることにより,秩序構造と二次流れの関係の理論的な理解を深めることができる.今回,秩序構造の特徴を有し,かつ,二次流れをよく表す定常進行波解を数値的に求めた.二次流れの生成機構の理論的解明の新たな糸口とすることができるとともに,乱流遷移問題に関しても新たな知見が得られたことになる.正方形ダクト流れの平均流にはプラントルの第二種二次流れと呼ばれる角へと向かう流れが存在する.本研究ではスペクトル法を用いた乱流の直接シミュレーションによって,二次流れの生成メカニズムを乱流中の秩序構造の観点から解明することを目的とし,以下の二つのアプローチをとった.1.高レイノルズ数領域における二次流れの生成機構の解明,および二次流れのスケーリング.高レイノルズ数領域では,流路幅全体に渡る大規模な乱流構造が存在することが知られており,この構造に着目して二次流れの生成機構の解明を試みた.また,すでに得られている低レイノルズ数の結果と,今回実施した高レイノルズ数領域のDNSの結果から二次流れのスケーリング則を明らかにした.正方形ダクト乱流では側壁の影響により,特徴的な壁面剪断応力分布や平均二次流れがみられる.これらの要因を乱流中の秩序構造の観点から深く調査した例はこれまでにない.2.非圧縮ナビエ・ストークス(NS)方程式の不安定周期解に基づき二次流れの生成機構を理論的に解明する.非圧縮NS方程式の不安定な平衡解(定常進行波解)や周期解を数値的に求めることにより,秩序構造と二次流れの関係の理論的な理解を深めることができる.今回,秩序構造の特徴を有し,かつ,二次流れをよく表す定常進行波解を数値的に求めた.二次流れの生成機構の理論的解明の新たな糸口とすることができるとともに,乱流遷移問題に関しても新たな知見が得られたことになる.
煮熟イカ肉の匂い成分に関する研究

スルメイカTodarodespacificusの80%メタノール抽出物を水に対して透析し、その透析外液を加熱処理すると煮熟イカ肉に特有の匂いが発生する。そこで、この匂いの前駆物質を明らかにするために透析外液を種々の陽イオンおよび陰イオン交換樹脂で処理して分画し、各画分を単独または複数を組合せて加熱処理したのち、発生する匂いを官能検査した。その結果、いずれの画分からも煮熟イカ肉に類似した強い匂いは発生しなかった。このことから、煮熟イカ肉の匂いは肉エキス中の複数の成分が同時に加熱を受けたときに発生するものと考え、前述の透析外液の加熱処理による成分変化を調べた。その結果、100°Cの水蒸気浴中で30分間加熱すると、中性および酸性アミノ酸はほとんど変化しなかったが、シスタチオニン、オルニチン、ヒスチジン、ヒドロキシプロリン、オクトピン、トリメチルアミンオキシド、ADP、AMPなどが減少することが判明した。しかし、還元糖量はほとんど変化しなかった。次に、透析外液に含まれる各成分の分析値に従って試薬を混合して合成エキスを調製し、加熱処理したところ、その匂いは煮熟イカ肉に類似していたが、非常に弱かった。そこで、還元糖として加えたグルコースを相当量のリボースに置き替え、またZnCl_2をZnとして4.0mg/100mlおよびNaH_2PO_4・2H_2Oを146mg/100ml合成エキスに添加した。その結果、この合成エキスからは煮熟イカ肉に特有の匂いが発生することが明らかとなった。次に、この合成エキスから単一または複数の成分を除いたのち加熱処理して、匂いを官能検査し各成分の匂いに及ぼす影響を調べた。その結果、イカ肉エキスに比較的多量に含まれているプロリンおよびタウリンは、匂いの発生に余り重要ではないものと思われた。現在、合成エキスの加熱により発生する揮発性成分をガスクロマトグラフィーで分析しており、近い将来その全ようが明らかにできるものと考えている。クロロホルムーメタノールで脱脂したイカ外套筋を80%メタノールで抽出し,抽出液のメタノールを留去後加熱すると,抽出物はやや刺激臭はあるが,煮熟イカ肉様の匂いを発した.このことから,脂質は匂いの発生に関与していないことが判明した.そこで,このメタノール抽出物を透析し,透析外液と内液とに分画し,それぞれ加熱して官能調査により匂いを調べた.その結果,透析外液に煮熟イカ肉の匂いが認められた.さらに,この透析外液をAmberliteCG-120で吸着部と非吸着部とに分画し,匂いを調べたところ樹脂に吸着する画分に煮熟イカ肉様の匂いが認められたが,匂いの強さは分画前の透析外液に比べて弱かった.これらの結果から,煮熟イカ肉の匂いは単一の前駆物質から加熱によって発生するのではなく,性質の異なる複数の成分の加熱時の相互作用により発生するものと思われた.そこで,加熱により煮熟イカ肉の匂いを発することが明らかとなった脱脂イカ外套筋の80%メタノール抽出物の透析外液の一部を100°C, 30min間加熱処理し,加熱に伴うエキス成分の変化を調べた.

その結果,加熱処理により減少した成分は遊離アミノ酸ではシトルリン,オルニチン,ヒスチジン,ヒドロキシリジン及びオクトピン, 4級アンモニウム塩基ではトリメチルアミンオキシド及びベタイン, ATP関連化合物ではADP及びAMPなどであった.いっほう,アルギニン及びVB-Nは加熱処理によりやや増加したが,ホマリン,還元糖及びpHはほとんど変化しなかった.また, Lab値から見た色調の変化もほとんど認められなかった.今後,さらに分析を重ね,得られた結果から煮熟イカ肉様の匂を発する人工エキスを調製し,それから発生する匂い成分を明らかにする.スルメイカTodarodespackficusの80%メタノール抽出液を水に対して透析し、その外液の分析値に基づいて合成エキスを調整した。その主な成分は、含硫アミノ酸、中世アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸、オクトピン、四級アンモニウム塩基、ATP関連化合物およびグルコース(還元糖として)である。この水溶液をpH6.6に調整したのち、100°C、30min蒸気浴中で加熱後官能検査により匂いを調べた。その結果、煮熟イカ肉に類似した匂いは発生したが、匂いの強度は著しく弱かった。イカ肉に含まれる還元糖は主としてリボースであり、また金属として亜鉛が魚類筋肉より多く含まれているといわれているので、前述の合成エキス中のグルコースを相当量のリボースに置き替え、また少量の塩化亜鉛を添加した。また、80%メタノール抽出物の透析外液に含まれているATP関連化合物はADP、AMPおよびHxで、ATPは検出されなかった。そこで、ADP、AMPおよびHxがすべてATPの分解に伴って生成したものとして、その際に遊離するリン酸量を計算し、リン酸-ナトリウムとして、合成エキスに添加した。この合成エキスを加熱処理すると、煮熟イカ肉に特有の匂いが発生した。リボースはグルコースよりMaillard反応を起こし易いことおよびリン酸塩はMaillard反応を促進することから、煮熟イカ肉の匂いの発生にMaillard反応が関与しているものと推定した。この合成エキスから単一または複数の成分を除いて加熱したたときの匂いの変化から、それらの成分の匂いに及ぼす影響を調べた。その結果、イカ肉に比較的多量に含まれているプロリンおよびタウリンは、匂いの生成にほとんど関与していないことが判明した。現在、合成エキスの加熱によって生成する揮発性化合物のキャピラリーカラムガスクロマトグラフィーおよびキャピラリーカラムガスクロマトグラフィー-マススペクトロメトリー分析を実施している。
生体吸収性スキャフォールドによる細胞培養移植を要しない肩腱板再生

生体吸収性高分子であるポリ乳酸グリコール酸(PLG)を用いたスキャフォールドを兎の腱板損傷モデルに移植して評価した。組織学的には、移植後4週より線維芽細胞を確認でき、8週でPLGはほぼ吸収され骨との移行部に新たな骨形成も見られた。16週なると、正常の腱板に類似した組織像を確認できた。力学的には、再生腱板の最大破断強度は、移植後8週で、正常腱とほぼ同等の強度を有していた。今回開発したPLGスキャフォールドは、腱板再生材料として有用である。平成22年度は、従来使用してきたpoly-L-lactic acidよりも吸収性の早い生体吸収性高分子であるPoly (DL-lactide-co-glycolide) (PLG)を用いて新しいタイプの生体吸収スキャフォールドを開発した。このPLGスキャフォールドはelectrospinning法により作製され間隙を持った微細構造を持つ。まず、このスキャフォールドが周囲組織から遊走してくる細胞を取り込み生着させることができるかを日本白色家兎棘下筋腱の腱板損傷モデルに移植して経時的に組織学的、力学的評価行った。その結果、組織学的には、移植後4週では紡錐形の線維芽細胞をスキャフォールド内部に観察できたが、骨との移行部では骨形成は確認できなかった。PLG線維もほとんど吸収されていなかった。8週ではPLG線維はほぼ吸収され、骨との移行部に新たな骨形成像が見られた。16週なると、スキャフォールドと骨との移行部は成熟し、正常の腱付着部に類似した組織像を呈し、膠原線維様の線維の走行を確認でき、良好な腱付着部の再生が得られたと考えた。力学的には、移植したスキャフォールドと骨との最大破断強度を引っ張り試験にて測定したが、移植後0、4、8、16週での測定値の平均は順に5.4N、28.1N、71.7N、75.3Nと正常腱での測定値80Nと比較しても移植後8週、16週では有意差を認めず良好に修復されていた。しかし、移植後4週での最大破断強度は正常腱とは有意に小さく、初期の固定力の増強が必要と思われた。以上の結果より、新しく開発したPLGスキャフォールドは一時修復不可能な腱板断裂の腱板再生材料として使用できる可能性を示せたと考える。平成23年度は、electrospinning法により作製され微細構造を持つ吸収の早い生体吸収性高分子であるPoly(DL-lactide-co-glycolide)(PLG)を用いた生体吸収スキャフォールドを腱板損傷モデルに移植して経時的に主に免疫組織学的に評価してきた。昨年までの研究では、主に組織学的評価をHE染色にて行い、PLGスキャフォールド移植後16週で骨との移行部は成熟し、腱実質部では膠原線維様線維の走行も認め、正常の腱付着部に類似した組織像再生を確認している。本年度はサフラニンーO染色による腱骨移行部における線維軟骨を介した再生を確認し、更に免疫学的組織染色を行い、コラーゲンの局在についても検討した。その結果、16週の時点でコラーゲンIの発現は正常組織と同様に腱実質部と骨組織に発現していた。コラーゲンIIも腱骨移行部で強く発現しており、発現部位は正常組織にても見られる腱骨移行部の線維軟骨の肥大軟骨層であると考えた。また、腱組織修復過程の初期に発現すると言われているコラーゲンIIIの発現も腱実質部に弱く認めていた。これらのコラーゲンの発現パターンは正常の腱骨移行部の組織と比較しても同様であり、今回開発したPLGスキャフォールドは、腱実質部での組織再生のみでなく、腱骨移行部の再生も可能とする素材であることが確認できた。最終年度は、これまではin vivoでの評価が主であったため、in vitroの実験を試みた。スキャフォールド自体の経時的な力学的特性を評価するために、in vitroで細胞をスキャフォールドに播種し評価を行った。これまでも、in vitroでの評価は試みて来ていたが、PLG線維と細胞の親和性が悪く、生着率は約4%と低いものであった。そこで今回は、細胞親和性を高めるために血清による前処理を行ったが、残念ながら血清処理したものでも生着率は13%に留まり、スキャフォールドに細胞を生着させてin vitroで評価するのは困難であった。また、我々はこのPLGスキャフォールドが関節の骨軟骨欠損にも有効であり良好な軟骨、骨再生が得られることを示しているが、関節内骨折で生じる骨欠損部にこのスキャフォールドを移植し骨形成能を評価する実験も行った。

しかし、このモデルでは関節軟骨は整復されており骨欠損に移植されたスキャフォールドは関節内との直接の接触がなくなるためか、骨形成は不良であり、関節内に露出されることが一条件となる可能性が示唆された。以上より、PLGスキャフォールドは生体内において特に関節内に露出することにより、関節液や関節内滑膜などからの成長因子や細胞がスキャフォールドに作用し組織再生へと導かれるのではないかと思われた。本研究において、我々は、electrospinning法により作製したPLG生体吸収スキャフォールドを兎腱板損傷モデルに移植してその腱再生能を評価した。組織学評価では、術後16週では、腱骨移行部に線維軟骨様の組織を認め、再生腱全体に1型コラーゲン、腱骨移行部の線維軟骨様の組織にII型コラーゲンの強い発現を認めた。力学的評価では、術後8週で正常棘下筋腱と同等の最大破断強度を有していた。今回開発したPLGスキャフォールドは新たな腱板再生の人工材料となりうる可能性がある。動物実験による組織評価や力学的検討はほぼ終了しており、免疫組織学的検討やデータの解析が終了すれば最終の報告も可能であると思われるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。兎での、electrospinning法にて作製したPLGスキャフォールドによる腱板再生は可能と考えるが、これを臨床応用しようとすると、更に大きな動物での検討も必要と思われる。また、PLG自体の生体内または細胞播種後のin vitroでの評価も必要であると思われる。
製品デザインにおける類似性と模倣の印象評価に関する研究

本研究は製品デザインに内在する類似あるいは模倣について、それらの文化的背景や消費者の印象評価を考察するものである。さらにその独自性と創造性の観点から特色を示すと、第一に模倣と類似性という近接するが微妙に異なる概念を、独自の切り口で整理・分析すること、第二に類似認識尺度開発のために、類似性の分析枠組みに関してアイディアや方法論などを異分野から借用することといえる。
有機色素/無機半導体複合LB膜の作製と光電気化学的特性に関する研究

植物の光合成システムを模した階層型分子システムの一例として、長鎖アルキル基を有する両親媒性ルテニウム錯体と無機半導体層を交互に積層した複合多層膜をラングミュア-プロジェット法にて作製し、その膜を介した光電子移動過程を分光学的に明らかにした。無機層にバナジン酸、有機層にジアルキルアンモニウム(DCA)あるいはジアルキルルテニウムトリスビピリジル錯体(DCRu)を用いた複合膜を作製し、その表面構造を原子間力顕微鏡にて観察した。一辺が1μmの矩形領域の表面凹凸が1nm以下となり、分子スケールで平滑な膜が得られることを確認した。無機層としてタングステン酸、モリブデン酸を組み込んだ場合にも同様の平滑性が確認された。有機層のみのLB膜では膜の安定性が不足していたが、無機層と複合化すると安定な多層膜が得られることが分かった。光電気化学的に不活性なDCAと複合化した無機層の交流インピーダンス測定から、バナジン酸、モリブデン酸、タングステン酸はいずれもn型半導体であり、フラットバンド電位は、順に-0.1V、-0.7Vおよび-0.8V vs.Ag-AgClと求められた。これらの無機層とDCRuとの複合LB膜中でルテニウム錯体の燐光を測定すると、無機層のフラットバンド電位が貴であるほど消光し易いことが分かった。固体薄膜中では界面のバンド屈曲効果により、マーカス理論によれば逆転領域に相当して消光速度が低下する条件でも、電子移動効率が高いことを明らかにした。また、バナジン酸とDCRuとの複合薄膜を介してITO電極から溶液中のビオロゲンへの光誘起電子移動過程をサイクリックボルタンメトリーで確認した。照射光量に応じて-0.5V vs.Ag-AgCl付近の還元電流が増加し、同時に濃青色のビオロゲンラジカルカチオンの生成が確認された。DCRu-バナジン酸膜を介した電子移動が光照射で促進させることが可能となった。1.ジアルキルアンモニウムとバナジン酸ゲルの複合LB膜およびバナジン酸単独のナノ薄膜の作製ジアルキルアンモニウムとバナジン酸ゲルを複合化した単分子膜は一辺1μmの矩形領域で表面粗さ1nm以下の非常に平滑であるが、これを焼成して得たバナジン酸単独のナノ薄膜も膜の平滑性は基本的に変わらなかった。しかし焼成後の膜には一辺が約100nm、深さ約1nmの矩形欠陥がところどころに生じていた。焼成時の脱水縮合によりバナジン酸が収縮すること、およびバナジン酸が厚さ約0.9nmの層状結晶であることを考え合わせると、焼成時に矩形の欠陥を生じながら単分子膜全体のひずみを緩和していると理解できる。交流インピーダンス法によりフラットバンド電位を測定すると、未焼成膜で約-0.1V、焼成後には約0.1V vs.Ag^-Ag^+であった。キャスト膜や単結晶と比較して、今回作製した複合LB膜および焼成膜は約0.5V卑側にシフトしていることがわかった。2.ジアルキル側鎖を持つテニウムトリスビピリジル錯体(DCnRu)とバナジン酸の複合LB膜の作製と発光挙動の印加電位による制御ジアルキル側鎖を持つルテニウムトリスビピリジル錯体の複合膜を作製し、この膜中でのルテニウム錯体の発光スペクトルを観測した。エネルギー準位の関係から、得られたルテニウム錯体とバナジン酸の複合LB膜中ではルテニウム錯体の発光は完全に消光された。ところが、ITO電極上に作製したDCnRu-バナジン酸複合LB膜を作用極として塩化カリウム水溶液中で電位を印加すると、バナジン酸のフラットバンド電位に相当する0 V vs.Ag^-Ag^+の印加でルテニウム錯体に特有の発光スペクトルが観測された。この現象は、電位印加によってバンドにゆがみが生じて電子移動を抑制し通常の発光スペクトルが観測されたと考えられ、電位操作によって発光挙動を制御できることがわかった。

固体薄膜中では界面のバンド屈曲効果により、マーカス理論によれば逆転領域に相当して消光速度が低下する条件でも、電子移動効率が高いことを明らかにした。また、バナジン酸とDCRuとの複合薄膜を介してITO電極から溶液中のビオロゲンへの光誘起電子移動過程をサイクリックボルタンメトリーで確認した。照射光量に応じて-0.5V vs.Ag-AgCl付近の還元電流が増加し、同時に濃青色のビオロゲンラジカルカチオンの生成が確認された。DCRu-バナジン酸膜を介した電子移動が光照射で促進させることが可能となった。