hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マランゴニ効果を液帰還に利用する二成分ヒートパイプに関する研究

これらの結果と、別に行なった上砂川地下無重力実験センターの落下施設を利用した微小重力実験による結果とをあわせ考えることにより、比較的薄いエタノール水溶液を作動液とした二成分ヒートパイプにおいては、微小重力場でマランゴニ効果によって液帰還を行なうことが可能であることが示され、無重力場でもウイック無しで作動しうる新しい型のヒートパイプの可能性が示唆された。
ベトナム難民の日本定住における宗教組織の役割に関する研究

本研究では、インドシナ難民の中でもベトナム系難民を対象として、彼/彼女らの日本での受け入れと地域定住において宗教組織が果たした役割について調査した。ベトナム戦争後に発生した大量の難民に対して、各国による支援が行われたが、日本ではベトナムにも信者が多いカトリック教会だけでなく仏教系の諸団体も、人道上や信仰上の動機から支援活動に関与した。そして、集住地域のカトリック教会が、日本での定住を決めた難民たちのエスニック・コミュニティの形成や互助にとって重要であっただけでなく、近年ではベトナム人の技能実習生や留学生などとの交流や彼/彼女らへの支援の場にもなっている点が明らかになった。本研究の目的は、日本のベトナム系のインドシナ難民の集住地域において、日本社会の既存の宗教関連組織(とくにカトリック教会)が、当該地域に居住する難民たちの定住化にいかなる役割を果たしてきたのかについて現地調査を行うことにより、宗教を通じたベトナム難民と地域社会との「多文化共生」の実態を明らかにすることである。とくに以下の2点を中心的な研究課題としている。(1)1970年代半ばから90年代にかけて日本が行ったインドシナ難民受入事業に参加した宗教関連組織の取り組みの実態と、その後の難民の日本での定住化への支援事業の解明。(2)各地のベトナム難民集住地域の受入の実態とその後の地域社会における難民の定住化に宗教関連組織が果たした役割の解明。平成27年度中は、静岡県浜松市、兵庫県神戸市、埼玉県川口市といったベトナム難民の集住地域の現地調査を実施し、ベトナム難民の地域社会における定住化の過程で起こった諸問題と宗教との関係性についての幅広いデータを収集した。さらに、カトリック教会や曹洞宗のシャンティ国際ボランティア会などの、インドシナ難民支援に関与した諸団体への訪問調査も進めた。そのほか、書籍、報告書、新聞報道など、本研究に関連する文献資料の収集にも努めた。各地域における現地調査、宗教関連組織への訪問調査、各種の文献資料の収集などは問題なく遂行できただけでなく、国際学会での成果発表や論文の公表も行うことができたため、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。本研究の目的は、日本のベトナムにルーツをもつ難民、すなわちベトナム難民の集住地域において、日本側の宗教関連組織が、当該地域に住む難民たちの定住化にどのような役割を果たしてきたのかについて解明することにある。そこではとくに、以下の2点を中心的な研究課題としてきた。平成28年度は、日本におけるベトナム難民の受け入れと定住への宗教関連組織の関わりに関する、各種の文献やインターネット等を通じた文字資料の収集とその分析を集中的に実施した。公益財団法人国際宗教研究所宗教情報リサーチセンターの宗教記事データベースや新聞(全国紙)の主要各紙のデータベース等を活用することにより、日本各地のベトナム難民の集住地域の状況とそこでの宗教関連組織等の活動状況を把握することができた。とくに各地のベトナム難民の集住地域においてカトリック教会が果たしてきた積極的な役割の事例を、幅広く把握できたことは大きな成果であった。また当該年度の特筆すべきデータ収集の試みとしては、現場のインフォーマントたちを研究会や学会に招いて、直接話をうかがった点を挙げられる。こうした公開型のイベントを通じて、単に研究代表者個人の研究のためデータ収集ではなく、多くの人びととの貴重な情報の共有と今後の研究を進めていくための議論を行うことができた。研究成果の発信という面では、国際学会もしくは国際会議における発表・講演が計2件、国内学会もしくはシンポジウムにおける発表計2件、図書(論集)への寄稿1本を起こった。本研究では、日本におけるインドシナ難民、とりわけベトナム難民の地域定住において、宗教が果たしてきた役割を解明することを主たる目的として調査を遂行した。本年度に関しては、静岡県浜松市および埼玉県川口市を中心に、ベトナム難民の集住地かつ技能実習生や留学生などとして近年来日したベトナム系住民が数多く住む地域において、参与観察やインタビュー調査等を実施した。こうした地域調査から得られたデータを考察した結果、ベトナム難民の集住地域においては、カトリック教会を代表とする宗教施設とそこに集う関係者たちが、ベトナム難民の組織化(エスニック・コミュニティの形成)と地域定住に大きな役割を果たしてきただけでなく、近年急増しているニューカマーのベトナム系住民の組織化と彼ら/彼女らの日本での生活の支援においても、大きな役割を果たしている実態が明らかとなった。とくに難民として来日し、長年にわたって日本で暮らしてきた人々の一部が、宗教施設とそのネットワークを基盤にしてニューカマーたちを支援してきた事例は、「日本人住民」による「外国人住民」への支援という二者関係で語られることの多かった、日本の多文化共生の取り組みに関わる議論に対して、新たな視点を提供しうるものである。なお、本研究の成果の一部は、2017年7月に国際学会であるInternational Society for the Sociology of Religion 34th Conference 2017で発表(白波瀬達也氏との共同報告)した。

そして、集住地域のカトリック教会が、日本での定住を決めた難民たちのエスニック・コミュニティの形成や互助にとって重要であっただけでなく、近年ではベトナム人の技能実習生や留学生などとの交流や彼/彼女らへの支援の場にもなっている点が明らかになった。本研究はおおむね順調に進められてきたといえるが、今後のさらなる進展に向けてはいくつかの課題がある。まず、現地調査を行うことができた地域が限られているため、さらに兵庫県姫路市、大阪府八尾市、神奈川県の各所などについても調査を実施する必要がある。また、近年、留学生や技能実習生等として来日するベトナム人が急増しており、彼ら/彼女らと「オールドカマー」である難民との間にはさまざま問題も生じている。そのため、今後は「オールドカマー」と「ニューカマー」のあいだの交流という観点からも調査を進めていく計画である。最後に、現時点では日本国内の事例に関するデータ収集が中心となっていることから、次年度以降はアメリカ合衆国、カナダ、オーストラリア、フランスなど、海外のベトナム難民ないしはインドシナ難民の定住化のプロセスにおいて、宗教関連組織が果たした役割についての情報収集にも努めていく。本研究はおおむね順調に進められてきているが、最終年度の各種データの分析およびその研究成果の発信のため、いくつかの方策を設定する。まず、埼玉県川口市、神奈川県横浜市・大和市等のベトナム難民の集住地域における補足調査を実施する。つぎに前年度の後半において着手したアメリカ合衆国、カナダ、オーストラリア、フランスといった多数のベトナム難民もしくはインドシナ難民の受け入れを行った欧米諸国の事例に関する情報収集を行う。最後に、国内外の学会、図書、学術雑誌を通じた研究成果の発信またはその準備作業に取り組む。社会学当該年度は人件費・謝金が発生せず、また物品費、旅費が当初の想定よりも低額に収まったことから、次年度使用額が発生した。3月末に実施した国内出張(大阪での研究会への出席)の執行、および3月中に実施予定だった現地調査のための国内出張(静岡県浜松市)の実施を次年度に繰り越したため、次年度への繰り越し額が発生した。次年度使用額は現地調査や学会発表の遂行のために必要となる旅費として使用する計画である。3月末に実施した国内出張の旅費精算については次年度早々にすみやかに行い、また国内出張(静岡県浜松市)も実施することを計画している。
2002年朝鮮半島における豪雨洪水土砂災害に関する調査研究

8月末から9月2日にかけて台風15号による豪雨のため、朝鮮半島東部を中心として甚大な水災害が発生した。韓国北東部の江陵市では8月31日までの間に総降雨量871mmという韓国史上最大値を記録し、それによって発生した土砂・洪水災害により246名の死者・行方不明者発生するという韓国における台風災害としては過去最大の被害となった。本調査研究では、わが国と気候・風土・地形・生活形態・人口密度などの条件が極めて類似した地域で、なぜこのような人的被害の大きい水災害が発生したのかをあきらかにするために、韓国北東部太白山脈東側の江陵市と三陟市の都市域、およびその上流域の山腹地域における豪雨災害、韓国中部錦河上流の茂朱郡における河道・土砂災害、洛東江流域の河道災害を対象とし、豪雨・洪水・氾濫・土砂流出による被災形態の現地踏査、ヒアリング調査、豪雨防災情報の整備状況に関する情報収集を実施し、韓国全域の被災状況を衛星リモートセンシングを利用して抽出することを試みた。また、韓国水資源公社(KOWACO)、韓国気象局(KMA)と協力して、8月後半から9月前半にかけての韓国北東部を中心とした地域の降水量、レーダー雨量、河川流量などの水文観測データの収集を行った。こうした現地被災調査とデータ収集に基づき、以下の研究項目を実施した。(1)豪雨の気象力学的・気侯統計学的解析と予測。(2)土地被覆条件と災害生起の関係の解明。(3)洪水流出・氾濫特性の日韓比較。(4)土砂地盤災害発生メカニズムの究明。(5)水災害とその予測の社会への影響評価。
接着剤と棒状接合具を併用した高剛性木質構造接合法の設計法の構築と基礎資料収集

本研究では、「接着剤と棒状接合具を併用した木質構造接合法」とその類似の接合法において、既往の研究を整理した上で、樹種の違いや剛性の差異、使用する接合具の種類や径、使用する接着剤の強度特性の把握、縁距離や接合具間隔による強度性能への影響などについて、実験を行い、データを蓄積・整理を行った。また、接着剤依存型の接合法の性能評価方法及び設計用特性値の取り方について検討し、いくつかの新しい提案を行った。本研究は、「接着剤と棒状接合具を併用した木質構造接合法」とその類似の接合法において、これらの接合法の研究を整理した上で、樹種の違いによる強度や剛性の差異、使用する接合具の種類や径、使用する接着剤の強度特性の把握、縁距離や接合具間隔による強度性能への影響など、共通する問題について、体系的な実験を行い、データを蓄積・整理する。あわせて、有限要素法解析など解析的手法でのアプローチとの整合性を検討することにより、これらの設計規準値を提案することを目的としている。本年度は、国内の研究者からの既往の研究データの収集を行うとおともに、WCTE2010に出席し海外の最新研究の調査も行った。また、使用する接着剤の違いにより強度性能の基礎的なデータを得るため、接着層のせん断試験方法を検討し、4種類の接着剤について実験を行った。これにより、エポキシ樹脂系接着剤をウレタン系樹脂接着剤で剛性、強度、破壊性状が大きく異なり、合わせて同じ系統の接着剤においてもそれぞれ性能に差があることが確認された。一方、繊維直行方向に接合具を挿入した場合の縁距離及び接合具間隔の強度性能に与える影響を確かめる実験を実施し、その結果から設計手法の一部を提案した。これにより、繊維直行方向に挿入した接合具により横割裂破壊が発生する場合、既存の割裂強度推定式では、大幅に過小評価となり、新たな推定式の創出が必要であるとの課題が明らかとなった。本研究は、近年多くの研究者、企業が開発に取り組んでいる「接着剤と棒状接合具を併用した木質構造接合法」とその類似の接合法において、これらの接合法の研究を整理した上で、樹種の違いによる強度や剛性の差異、使用する接合具の種類や径、使用する接着剤の強度特性の把握、縁距離や接合具間隔による強度性能への影響など、共通する問題について、体系的な実験を行い、データを蓄積・整理する。あわせて、有限要素法解析など解析的手法でのアプローチとの整合性を検討することにより、これらの設計規準値を提案する。また、各実験データと既存の接合部性能評価方法との適合性について再検討を行うことで、GIR系接合法のような接着剤依存型の接合法の性能評価方法及び設計用特性値の取り方について検討し、提案を行いたい。併せてGIR系接合法の基準試験方法などを検討・提案し、今後の当該接合技術の研究・開発の効率化をめざすものである。本年度は特に以下の項目について、検討を行った。(1)有限要素法を用いた解析的考察本接合形式のように接着層の挙動に大きく影響を受ける接合部について、接着層の物性を解析上どのように定義するかを主な検討課題として、解析的な検討を行った。(2)接着層の物性評価に関する実験使用する接着剤の物性を適切に評価するための、簡易な試験方法を検討し、提案するとともに、その妥当性を検証した。(3)繊維直行方向加力による横引張割裂に関する耐力推定式の検討前年度に課題とされたGIRによる繊維直行引張力によって割裂破壊する場合の耐力推定式について提案し、その妥当性を検証した。
単一アーム収束型の電気式離脱型頭蓋内ステントの開発研究

接続部に向けストラットを一本に収束しPoly-vinylalcohol (PVA)を接着媒体とした電気式離脱型ステントの開発実験を行った。PVA接続機構の作成と強度・安定性については概ね目標を達成でき、接続強度と離脱性能は極めて良好であった。しかし離脱後に収束したストラットを様々な血管走行に合わせて血管壁に良好に密着させることが難しく、血管内腔に離脱端が浮いてしまう現象を解決することが困難であった。先の実験で独立したストラットのPVA接続法では均一にストラットを離脱させることが難しく、今回の実験結果と合わせ、新たなステントデザインや接続方法を検討する必要があるとの結論に至った。接続部に向けストラットを一本に収束し屈曲血管へのConformabilityに優れたデザインのステント作成:ニッケルチタン合金(Nitinol)を素材とする自己拡張型Closed-cell typeで、径46mm・長さ2040mm・接続部に向け10mm前後の長さでストラットを一本に収束し円滑に完全展開から回収が可能・透視下での視認性を確保するため遠位端および近位端にマーカー設置・ストラット厚は4060μmで拡張力は0.0100.011N/mm・0.0200.025inchのマイクロカテーテルで誘導可能、などを目標としたレーザカット法によるステント作成を行った。デリバリーワイヤーとの接合に用いるPVAの接合強度・通電による離脱機構は、これまでの実験で十分な性能を有することを検証できた。しかし、ステント近位端を一本のアームに収束させながら均一に展開するステントの作成が難しく、現在もストラットのデザインを検討中である。特に屈曲血管で均一に展開するステント作成が予想以上に難しく、新たなストラットデザインを検討中である。複数本のストラットをPVAを用いてデリバリーワイヤーに接続する構造では、不均一なPVA溶解のためにステントが完全拡張しない現象がみられることを確認したため、接続部に向けストラットを一本に収束した単一アーム収束型の電気式離脱型頭蓋内ステントの開発研究を行った。屈曲血管へのConformabilityに優れたデザインのステント作成:ニッケルチタン合金(Nitinol)を素材とする自己拡張型Closed-cell typeで、径46mm・長2040mm・接続部に向け10mm前後の長さでストラットを一本に収束し、円滑に完全展開から回収が可能・透視下での視認性を確保するため遠位端および近位端にマーカー設置・ストラット厚は4060μmで拡張力は0.0100.011N/mm、0.0200.025inchのマイクロカテーテルで誘導可能、などを目標としたレーザカット法によるステント作成を行った。しかし、ステント近位端を一本のアームに収束させながら均一に展開するステントの作成が難しい上、単一アームに収束させたステント近位端が屈曲血管内で母血管に密着しにくいため、複数回の誘導・完全展開・回収が可能で屈曲血管内に近位側のアームを含めて均一に展開するステント作成が難しく、新たなストラットデザインを試作中である。十分な接合強度を有し安定した離脱性能を持たせたPVA接合機構は概ね目標のものを作成できた。一方、近位端のストラットを一本のアームに収束させながら均一に展開し容易に回収できるステント作成に難渋し、特に屈曲血管内で離脱した際に近位端のアームが母血管の曲率半径に応じて密着する性能を持たせることが容易でないことが判明した。離脱したアームが屈曲血管の大弯側と小弯側のどちらに偏在するかを手技的に調整することができないため、いずれの場合でも安定して母血管壁に密着するステントデザインを試作しながら、血管モデル内で検証を行っている。接続部に向けストラットを一本に収束し屈曲血管へのConformabilityに優れたデザインのステントの試作を行った。ニッケルチタン合金(Nitinol)を素材とする自己拡張型Closed-cell typeで、径46mm・長さ2040mm・接続部に向け10mm前後の長さでストラットを一本に収束し円滑に完全展開から回収が可能・透視下での視認性を確保するため遠位端および近位端にマーカー設置・ストラット厚は4060μmで拡張力は0.0100.011N/mm・0.0200.025inchのマイクロカテーテルで誘導可能、などを目標としたレーザカット法によるステント作成を行った。接合部の電気離脱性能は良好で、複数回の展開回収作業に耐えうる接合強度を有していることも確認できた。近位端に収束するストラットの構造や形状の変更を行い、屈曲血管内でも血管壁に密着して展開する構造改良を試みたが、血管走行・ステントの留置部位・収束したアームの方向によって安定した密着性を得ることが難しく、安全に臨床応用できる電気式離脱方頭蓋内ステントとして構造的に限界があると考えられた。上記実験の結果から、臨床応用できる信頼性の高い電気式離脱方頭蓋内ステントを作成するため、基本構造から変更する必要があると判断された。前回申請したような各ストラットを独立してPVAで接合する接合方法を改めて検証中であるが、通電で均一に溶解する新たな接合部構造を開発する必要があり、現在様々な構造を懸案中である。

接続部に向けストラットを一本に収束しPoly-vinylalcohol (PVA)を接着媒体とした電気式離脱型ステントの開発実験を行った。PVA接続機構の作成と強度・安定性については概ね目標を達成でき、接続強度と離脱性能は極めて良好であった。しかし離脱後に収束したストラットを様々な血管走行に合わせて血管壁に良好に密着させることが難しく、血管内腔に離脱端が浮いてしまう現象を解決することが困難であった。先の実験で独立したストラットのPVA接続法では均一にストラットを離脱させることが難しく、今回の実験結果と合わせ、新たなステントデザインや接続方法を検討する必要があるとの結論に至った。PVAによる接合機構は概ね目標のものを作成できたが、近位端のストラットを一本のアームに収束させながら均一に展開し容易に回収できるステント作成に難渋している。特に直線的な血管内で問題が無くても、屈曲走行の血管内でも均一に血管壁に密着するClosed cell typeのステントの作成が困難なため、ストラットデザインの変更と検証を要している。離脱機構は概ね完成しているが、屈曲走行の血管内でも均一に血管壁に密着するClosed cell typeのステントの作成を継続する。特に近位側のストラットの本数や長さを調整し、血管損傷をきたさないよう適度な放射拡張力を有し、様々な曲率半径の血管走行に適合するデザインが求められ、目標に近いステントを作成できれば、予定の動物実験まで実験を進める予定である。血管内治療離脱機構は概ね完成しており、前述の問題を克服できるステント作成を継続する。目標に近いステントを作成できれば、予定の動物実験まで実験を進める予定である。
ω-5グリアジン欠失小麦1BS-18ホクシンによる成人小麦アレルギーの減感作療法

成人小麦アレルギーは小麦依存性運動誘発アナフィラキシーの病態を示すことが多く、成人の小麦依存性運動誘発アナフィラキシーの主要抗原はω-5グリアジンである。申請者らが見出したω-5グリアジン欠失小麦は、小麦アレルギーの予防および治療の一助を担うことが予測される。本研究では、小麦アレルギー患者がω-5グリアジン欠失小麦を摂取することで、経口減感作が成立するか否かを明らかにすることを目的とした。このため、厳密管理環境下でω-5グリアジン欠失小麦の供給体制を確立することにより臨床研究体制を整え、研究の円滑な推進に努める。
パ-シャルデンチャーの各構成要素の新しい構造力学的解析

パ-シャルデンチャーの長期の成功のためには,各構成要素が咬合力などの外力により変形や破折を生じないことが重要である。そこで本研究では,構造物の応力を解析する上で工学分野でもっとも有用な方法であると認められている三次元有限要素法を用いて,パ-シャルデンチャーの構成要素に生じる応力の状態を立体的に解析した。すなわち,本年度には以下の解析を行った。1.臨床で頻用されるエーカースクラスプの三次元的解析を行った。従来は経験的にクラスプは先端の寸法が基部の寸法の半分で,断面は半円形が良いとされていたが,本解析の結果,先端は基部の0.8で,半円形より厚さが薄い方が応力集中が少ないことが明らかとなった。さらに従来は,クラスプの弯曲は応力緩和に有効であるとされてきたが,その形態によって有効性が異なり,逆に応力集中を生じる場合もあることが判明した。2.鉤歯に為害作用の少なく力学的に有効であるとされているIバ-クラスプについて三次元応力解析を行った。Iバ-クラスプはその寸法に科学的根拠がなく,経験的に用いられてきた。そこで,形態をさまざまに変えて解析を行った結果,応力集中が少なく,適度な維持力の発現が見込まれる形態の一例を提示することができた。さらに,実際に患者に用いられているIバ-クラスプの寸法を計測し,それに対応する有限要素モデルを作製して検討した結果,その75%は維持力が大きすぎるか,応力集中を生じる不適切なものであることが判明した。今後は,さらに各種のパ-シャルデンチャーの構成要素の解析を行うと同時に,それらを組み合わせてパ-シャルデンチャー全体としての応力解析を行う予定である。
MBE選択成長法による高密度GaAs量子ナノ細線ネットワークの形成と評価

工学的に重要なGaAs(001)および結晶配列の三回対象性を持つ(111)基板上にリソグラフィーおよびウェットエッチングにより<-110>、<510>、<-1-12>方向に沿った加工を施し、分子線エピタキシ法(MBE法)を用いて量子細線の形成を行なう。制御よく量子細線構造の形成を行なうために、加工基板形成時に現れる各ファセット上における結晶成長結果をもとに成長シミュレーションを行ない、量子細線構造の形成メカニズムを明らかにし、量子細線構造の形成プロセスを確立する。その後、それまでに得られた量子細線構造形成メカニズムをもとにGaAs(001)および(111)基板上に、六角形に量子細線を結合させたヘキサゴナルネットワーク構造に関して検討を行なう。本研究では、量子構造のMBE成長法に更なる検討を加え、複雑な結合量子構造の断面形状および寸法の精密な制御を実現し、高均一、高密度かつ無欠陥のGaAs量子ナノ細線ネットワーク構造の形成手法を確立する。量子ナノ細線ネットワーク構造の形成にあたり、初期加工基板の形状や面方位の違い、材料成長時の条件が、量子構造のサイズ制御性、細線接合部における接合様態に及ぼす影響を克明に調べ、選択成長の基本的性質について検討をしている。作製した量子ネットワーク構造の表面モホロジー、細線結合様態を、走査型電子顕微鏡(SEM)、原子間力顕微鏡(AFM)等を駆使して原子レベルで克明に評価し、得られた結果を初期成長条件にフィードバックし、さらにフォトっルミネッセンス(PL)法、カソードルミネッセンス(CL)法等の光学的評価から、ネットワーク構造の電子閉じ込め強さなどを実験的に明らかにし、高密度集積化に適した量子ナノ細線ネットワークの作製を行なう。成長過程のシミュレーションにより、細線幅40nmの細線構造の形成に成功した。ここで得られた条件を元に量子ナノ細線ネットワークの形成を行ない,GaAs(001)面および(111)B面上にそれぞれ節点密度3.2x10^8cm^<-2>および7.5x10^6cm^<-2>をもつ高密度ネットワークの形成にも成功し、量子集積回路実現の可能性を見出した。
安全保障の経済学:貿易と国防の相互依存関係の研究

安全保障問題の近年の急変転は目をみはるものがある。当国際学術研究の第1年目は東西冷戦下で資本主義と社会主義の二大陣営の対立から生まれる安全保障上の緊張とそれを突き崩そうとする潜在的な両陣間の貿易拡大の欲求が共存するもとでの安全と貿易の関係を探るべくスタ-トした。ところが第2年目には、ベルリンの壁の崩壊と共に東西の対立が氷解し、自由貿易の可能性が拡大して、もはや安全保障に対する考慮は必要なく、この研究課題も過去のものになったかとさえ見えた。しかし、東西の対立の氷解が直ちに全ての対立の霧散に向かうものではなかった。民族間の局地的対立はかえって激化し、更に貿易でなく直接支配によって原油資源を確保しようとする試みは湾岸戦争を引き起こした。世界の政治の経済の根本問題が貿易と安全保障の問題と深く関わっていることを最近の歴史は如実に物語っている。本研究課題が世界経済の平和的発展の為の中心的課題であることが再度認識された。しかし貿易と安全保障の相互関係の分析に正面から取り組んだ研究は少ない。分析のパラダイムがまた確立されていないことにその理由がある。従って当研究では基礎的分析手法の開発を主目的の一つとした。先づ第一に柴田弘文とマックガイヤ-の共同研究は安全保障支出によって平和が維持される効果が確率変数で与えられるとして、安全保障支出がもたらす一国の厚生の拡大を国民所得の平時と有事を通じての「期待値」の増大として捉えて経済モデルを開発した。このモデルは例えば国内産業保護策と、安全保障支出は代替関係にあることを示唆することによって、貿易と安全保障の相互依存関係の理論的分析の基礎を提供することになった。柴田は更に備蓄手段の大幅な進歩から有事に当たっての生活水準の維持のためには全ての国内産業を常時維持することよりも安価な外国商品を輸入し、有事に備えて備蓄することの方が、効率的である点に注目して、安全保障費支出、国内産業保護、備蓄の三者の相互関係を明らかにする理論を構築した。更に柴田はパナガリヤと共同研究を行い、貿易と安全保障支出及びそれらが二敵対国の国民厚生に及ぼす効果を説明する理論を構成した。井堀は米国の防衛支出のもたらす日本へのスピルオ-バ-効果の日米経済に及ぼす影響についてのマクロ経済学的分析を行った。安場は東南アジア諸国の経済発展がアジア地域の安全保障に与える効果を研究した。佐藤は貿易と安全保障が日米の政治関係に及ぼす効果を国際政治学的に分析した。オ-ストラリヤのドライスデ-ルは近年の日本の経済力の著しい増加が太平洋地区にもたらす効果を分析した。八田はチュ-の協力を得て安全保障のシャド-プライズについての数学的理論を構築した。第2年目に基本理論の深化を主に行った。パナガリアは1990年9月に再び渡日して柴田と論文「Defense Expendtures.International Trade and Welfare」を完成した。更にチュ-ス-ホングは8月に来日し、柴田と共同研究を行い「Demand for Security」と題する共同論文の執筆を開始した。本研究の研究協力者である岡村誠は農業問題と安全保障の関係の分析を行って論文を執筆した。第3年目には理論の応用面への拡張に努力した。猪木は国の有限な人的資源を民需から軍需活動に移転することから起こる経済成長への負の効果と、軍関係機関での教育がもたらす人的資源の高度化から生まれる正の効果を比較する研究を行なった。井堀利宏は貿易関係にある二国間の安全保障支出を如何に調整するかの問題について理論的分析を行い論文を完成した。この三ヶ年に亘る日米豪の研究者による共同研究の結果、今まで国際経済学者によって無視され勝ちであった安全保障と貿易の相互維持関係を分析する基礎となる重要な手法を幾つか確立すると云う成果が得られたと考える。世界経済の安定的な発展のためには貿易と安全保障の相互関係についての深い理解が不可欠である。この共同研究課題で得られた知見を基礎として、更に高度な研究を続行することが望まれる。

先づ第一に柴田弘文とマックガイヤ-の共同研究は安全保障支出によって平和が維持される効果が確率変数で与えられるとして、安全保障支出がもたらす一国の厚生の拡大を国民所得の平時と有事を通じての「期待値」の増大として捉えて経済モデルを開発した。このモデルは例えば国内産業保護策と、安全保障支出は代替関係にあることを示唆することによって、貿易と安全保障の相互依存関係の理論的分析の基礎を提供することになった。柴田は更に備蓄手段の大幅な進歩から有事に当たっての生活水準の維持のためには全ての国内産業を常時維持することよりも安価な外国商品を輸入し、有事に備えて備蓄することの方が、効率的である点に注目して、安全保障費支出、国内産業保護、備蓄の三者の相互関係を明らかにする理論を構築した。更に柴田はパナガリヤと共同研究を行い、貿易と安全保障支出及びそれらが二敵対国の国民厚生に及ぼす効果を説明する理論を構成した。井堀は米国の防衛支出のもたらす日本へのスピルオ-バ-効果の日米経済に及ぼす影響についてのマクロ経済学的分析を行った。安場は東南アジア諸国の経済発展がアジア地域の安全保障に与える効果を研究した。佐藤は貿易と安全保障が日米の政治関係に及ぼす効果を国際政治学的に分析した。オ-ストラリヤのドライスデ-ルは近年の日本の経済力の著しい増加が太平洋地区にもたらす効果を分析した。八田はチュ-の協力を得て安全保障のシャド-プライズについての数学的理論を構築した。第2年目に基本理論の深化を主に行った。パナガリアは1990年9月に再び渡日して柴田と論文「Defense Expendtures.International Trade and Welfare」を完成した。更にチュ-ス-ホングは8月に来日し、柴田と共同研究を行い「Demand for Security」と題する共同論文の執筆を開始した。本研究の研究協力者である岡村誠は農業問題と安全保障の関係の分析を行って論文を執筆した。第3年目には理論の応用面への拡張に努力した。猪木は国の有限な人的資源を民需から軍需活動に移転することから起こる経済成長への負の効果と、軍関係機関での教育がもたらす人的資源の高度化から生まれる正の効果を比較する研究を行なった。井堀利宏は貿易関係にある二国間の安全保障支出を如何に調整するかの問題について理論的分析を行い論文を完成した。この三ヶ年に亘る日米豪の研究者による共同研究の結果、今まで国際経済学者によって無視され勝ちであった安全保障と貿易の相互維持関係を分析する基礎となる重要な手法を幾つか確立すると云う成果が得られたと考える。世界経済の安定的な発展のためには貿易と安全保障の相互関係についての深い理解が不可欠である。この共同研究課題で得られた知見を基礎として、更に高度な研究を続行することが望まれる。
経肺投与型機能性ナノ粒子製剤の開発によるナノ医薬品の適応拡大を目指したDDS研究

これまでに多くの研究者により、ナノメディシン(ナノ医薬品)と呼ばれる機能性ナノ粒子に関する研究・開発が行われてきた。しかし、機能性ナノ粒子の大部分は注射剤によるものがほとんどであり、ナノメディシンの実用化の障壁となってきた。筆者は、これまで培ってきたスプレードライ技術を用い、吸入剤用のナノコンポジット粒子(ナノ粒子含有マイクロ粒子)の開発を行った。これらのナノコンポジット粒子は、肺組織に直接薬物送達できるだけでなく、肺組織深部の肺胞領域を通過して、血液中にも送達される可能性があるため、全身性疾患にも期待できる。極小の金ナノ粒子およびナノクルクミンを含むナノコンポジット粒子を用いて検討を行った。これまでに多くの機能性ナノ粒子が開発・研究されてきたが、その多くは、注射剤であり、従来型の低分子医薬品と比較して実用性に劣っていることが問題とされている。本研究の目的は、将来のナノ医薬品として期待されている機能性ナノ粒子の実用性を高める一つの方法として、吸入により、肺組織の深部である肺胞領域に到達後、単層の肺胞上皮細胞を通過して血中に到達できるような、経肺投与を介した機能性ナノ粒子の送達経路に関する研究・開発を行うことである。今年度は上記の研究計画を踏まえ、機能性ナノ粒子の開発として、血中・血清中だけでなく、経肺投与後の肺組織内においても対応できる、新しいタイプの善玉コレステロール模倣金ナノ粒子の調製を目指した。金ナノ粒子表面には、炎症動脈硬化に有用な機能性分子(アポリポタンパクA1やスフィンゴシン1リン酸)を搭載できるだけでなく、他の機能性高分子(siRNAなどの短鎖RNA)を修飾することが可能であり、興味深い多機能性ナノ粒子の開発に至る可能性を見いたすことができた。また、粒子核となる金ナノ粒子の調製法について、詳細に検討を行った。その結果、還元剤の種類・濃度の最適化を行うことにより、5-30 nmの粒子径のナノ粒子を調製することができた。これは、申請書の目的に記載していたように、肺胞上皮細胞を透過できるような極小のナノ粒子(10 nm)が調製可能であることを示したことになる。以上の結果より、様々な治療分子を表面修飾した善玉コレステロール模倣金ナノ粒子を調製することにより、血中だけでなく、肺組織内においても治療効果を持つようなナノ粒子が調製できると考えられた。前年度では、善玉コレステロール模倣金ナノ粒子(HDL-NP)をはじめとしたナノ粒子の開発を行い、機能性ナノ粒子の粒子設計に関する研究を行った。本年度では、経肺投与製剤に適した粒子設計として、HDL-NP含有ナノコンポジット粒子(HDL-NPを含むマイクロ粒子)の調製と物性評価の項目を主に検討した。まず、ナノコンポジット粒子の調製にあたり、当研究室が保有するスプレードライ装置を改良し、噴霧凍結乾燥を行うこととした。HDL-NPを分散させたマンニトール水溶液を噴霧凍結乾燥することでナノコンポジット粒子を調製したところ、経肺投与に適したマイクロサイズの粒子の調製をすることができた。さらにマンニトール水溶液に種々の添加剤を添加することで分散性を高めることを試みた。その結果、Poloxamer188などの界面活性剤を少量加えることにより、HDL-NPを含有するナノコンポジット粒子について、ほとんど凝集することなく、再分散させることに成功した。今年度の実験結果により、肺組織内に分布し、さらに再分散することができるような、HDL-NPナノコンポジット粒子の調製に成功した。このため、本研究課題はおおむね順調に進展しているとみなした。今後も、実験の進行に応じて、粒子作成の実験条件について再調整は行っていく。本研究では、経肺投与を介した新しいドラッグデリバリーシステムの開発が目的である。ナノコンポジット粒子(例:金ナノ粒子を含むマンニトールマイクロ粒子)を吸入用の機能性粒子のモデルとして行ってきたが、吸入特性に焦点を当て、アンダーセンカスケードインパクターを用いて評価を行った。噴霧乾燥法および噴霧凍結乾燥法を用いて検討し比較した結果、噴霧凍結乾燥法を用いて調製したナノコンポジット粒子の方が、顕著に高い吸入特性(Fine Particle Fraction)を示した。電子顕微鏡による観察の結果から、噴霧凍結乾燥法で調製した粒子は、多孔質で密度が低く解砕しやすいことから、高い吸入特性につながったと考えられる。また、ヒト肺細胞由来の単一細胞層モデルを用いて、肺胞から血液に透過する金ナノ粒子についての実験系に関する検討も行った。また、これまでに培ってきた2液混合型ノズルを用いた機能性ナノコンポジット粒子の技術を用い、2次的な検討として、別の薬物(クルクミン)を用いて、吸入に適したクルクミンナノコンポジット粒子の調製を行った。噴霧乾燥条件を検討することにより、吸入特性および粒子中に分散しているクルクミンナノ粒子の大きさに影響を与えることが示された。調製したクルクミンナノコンポジット粒子は、高い吸入特性を示し、肺疾患に対して、有用であることが強く示唆された。また、調製したクルクミンナノ粒子は、種々の肺組織、肺疾患に関係する細胞株に殺細胞効果を発揮した。その一方で、肺胞領域に到達している、粒子の割合はまだ少なく、今後の検討が必要である。吸入特性をさらに改善することにより、全身性の炎症性疾患にも効果を発揮できることが期待できる。

しかし、機能性ナノ粒子の大部分は注射剤によるものがほとんどであり、ナノメディシンの実用化の障壁となってきた。筆者は、これまで培ってきたスプレードライ技術を用い、吸入剤用のナノコンポジット粒子(ナノ粒子含有マイクロ粒子)の開発を行った。これらのナノコンポジット粒子は、肺組織に直接薬物送達できるだけでなく、肺組織深部の肺胞領域を通過して、血液中にも送達される可能性があるため、全身性疾患にも期待できる。極小の金ナノ粒子およびナノクルクミンを含むナノコンポジット粒子を用いて検討を行った。次年度に行う経肺投与型製剤の調製を行う際、肺胞上皮細胞から血中に到達できるような、極小(<10 nm)の金ナノ粒子が調製できれば、研究計画の進行に問題はないと考えられる。今回の検討により、10 nm以下の金ナノ粒子が調製できただけでなく、5-30 nmに粒子径の制御も行うことができた。さらに多様な治療分子を金ナノ粒子表面に搭載することもでき、善玉コレステロールを模倣した新しいタイプの金ナノ粒子製剤を開発することができた。従って、次年度に向けた準備が十分に整ったといえる。今後も、申請書の実施計画に従う。HDL-NPの血中濃度、および体内動態について解析を進めていく予定である。また、肺組織から血中へのHDL-NPの透過性についても検討し、HDL-NPを含む機能性ナノ粒子の経肺投与が、新たなドラッグデリバリー経路として有用かどうか検討を行っていく予定である。現在、研究室のホームページに掲載できるよう、検討中である。製剤学、薬剤学、薬物送達学今後は、目的に従い、吸入により、肺胞深部に効率的に到達できるようなナノコンポジット粒子(マイクロ粒子中に金ナノ粒子が含有・分散しているもの)の設計、ならびに、肺胞到達後に、溶解したマイクロ粒子からナノ粒子が露出する際、ナノ粒子が凝集していないような製剤技術の開発を行うことが次の目標である。余剰金額が10000円以下なので、ほぼ当初の計画に従って実行したと考えている。来年度以降も、計画に従い、助成金を使用する予定である。
肝硬変合併肝切除術後に効果的な熱量補給を可能にする新組成脂肪乳剤の有用性

われわれが長年研究を続けてきたphosphatidylglycerol(PG)で乳化し、中鎖脂肪酸トリグリセリド(medium chain triglyceride、MCT)を50%含有した全く新しい静注用脂肪乳剤を作成し、TAA誘発硬変肝切除モデルに対し120分間持続投与し、その有用性を従来の脂肪乳剤と比較した。この新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤では、従来の脂肪乳剤のように血清中性脂肪の上昇はなく、血清遊離脂肪酸および血清リン脂質の上昇も抑制された。投与した脂肪乳剤は速やかに肝細胞内に取り込まれ、脂肪粒子はその代謝終末像とされるラメラ体および液胞となり、肝細胞内で十分代謝されることが判明した。肝組織内ATP量は従来の脂肪乳剤と差を認めなかったが、energy chargeは新組成脂肪乳剤で高い傾向を示した。この新組成脂肪乳剤は肝硬変肝切除後でも投与後は速やかに代謝され、傷害肝においてもエネルギー源となり得ることが立証され、従来の脂肪乳剤が禁忌ないし慎重投与としてきた肝硬変患者に対する肝切除術後でも安全にエネルギーを供給できる新しい脂質栄養素材となり得ることが判明した。リン脂質(乳化剤)として、われわれが長年研究を続けてきたphosphatidylglycerol(PG)で中鎖脂肪酸トリグリセリド(medium chain triglyceride、MCT)を50%含有した全く新しい静注用脂肪乳剤を作成し、この(1)新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤を(2)現在使用されているPC乳化MCT/LCT脂肪乳剤、と(3)従来の10%イントラリピッド乳剤と比較した。これら3種の脂肪乳剤を正常肝ラットに120分間持続投与し、5分、60分、120分後の血清および肝組織を採取し脂質分析を行った結果、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤の血清中性脂肪は持続投与直後でも他の2剤に比べて有意に低値を示し、脂肪乳剤投与後の高脂血症の抑制効果が実証できた。肝組織内中性脂肪濃度は他の2剤に比べて高く、脂肪乳剤が速やかに代謝されて肝細胞内に十分取り込まれることが解った。さらに、TAA誘発硬変肝切除モデルに対し120分間これら3種の脂肪乳剤を持続投与しても、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤の血清中性脂肪は他の2剤に比べて有意に低値を示した。特に他の2剤は投与終了120分後でも血清中性脂肪は高値を呈したのに対し、新組成成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤は正常肝に投与した時と同じレベルまで低下した。同時に、血清遊離脂肪の上昇も有意に抑制されていた。肝障害時に脂肪乳剤を投与すると、乳化剤として投与したリン脂質の血中濃度が上昇するが、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤は硬変肝切除モデルでも血清リン脂質は全く上昇しなかった。同時に測定した血清HDLが新組成脂肪乳剤投与後より低値を呈したことから、新しい乳剤は肝硬変肝切除後でも血中で速やかにアポ蛋白を受け取り、肝臓に取り込まれ代謝されることが判明した。今後は肝に取り込まれた中性脂肪が有効に利用されているか、電子顕微鏡による形態学的観察および肝組織内ATP量を測定して検討する必要がある。リン脂質(乳化剤)として、われわれが長年研究を続けてきたphosphatidylglycerol (PG)で中鎖脂肪酸トリグリセリド(medium chain triglyceride、MCT)を50%含有した全く新しい静注用脂肪乳剤を作成し、TAA誘発硬変肝切除モデルに対し120分間これら3種の脂肪乳剤を持続投与すると、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤の血清中性脂肪は他の2剤に比べて有意に低値を示した。特に他の2剤は投与終了120分後でも血清中性脂肪は高値を呈したのに対し、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤は正常肝に投与した時と同じレベルまで低下した。同時に、血清游離脂肪酸の上昇も有意に抑制されていた。肝障害時に脂肪乳剤を投与すると、乳化剤としてしたリン脂質の血中濃度が上昇するが、新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤は硬変肝切除モデルでも血清リン脂質は全く上昇しなかった。同時に測定した血清HDLが新組成脂肪

乳剤投与後より低値を呈したことから、新しい乳剤は肝硬変肝切除後でも血中で速やかにアポ蛋白を受け取り、肝臓に取り込まれ代謝されることが椎察できた。実際に肝に取り込まれた中性脂肪が有効に利用されているか、電子顕微鏡による肝の形態学的観察を行ったところ、肝細胞内に取り込まれた脂肪粒子はその代謝終末像とされるラメラ体および液胞となり、肝細胞内で十分代謝されることが判明した。今後は肝組織内ATP量を測定し,投与した脂肪乳剤が実際にエネルギー源として利用されたかどうかを検討する予定である。われわれが長年研究を続けてきたphosphatidylglycerol(PG)で乳化し、中鎖脂肪酸トリグリセリド(medium chain triglyceride、MCT)を50%含有した全く新しい静注用脂肪乳剤を作成し、TAA誘発硬変肝切除モデルに対し120分間持続投与し、その有用性を従来の脂肪乳剤と比較した。この新組成PG乳化MCT/LCT脂肪乳剤では、従来の脂肪乳剤のように血清中性脂肪の上昇はなく、投与後の経時的変化は正常肝に投与した時と同等であった。さらに、血清遊離脂肪酸および血清リン脂質の上昇も抑制された。投与した脂肪乳剤が血中でリポ蛋白化され、すみやかに肝に取り込まれ、投与した中性脂肪が有効に利用されているか、電子顕微鏡による肝の形態学的観察を行ったところ、新組成脂肪乳剤では肝細胞内に取り込まれた脂肪粒子はその代謝終末像とされるラメラ体および液胞となり、肝細胞内で十分代謝されることが判明した。本年度は、投与した脂肪乳剤中の中性脂肪がエネルギー器質となり得るか、脂肪乳剤を0.6g/kg/hの速度で1日量の1/12(平均5.8ml)を120分間持続静注し、120分後に肝組織をfreeze-clamp法で100mg採取し,肝組織内ATP,ADP,AMP量を高速液体クロマトグラフィー(LC9A,島津製作所)を用いて測定した。肝組織内ATP量は従来の脂肪乳剤と差を認めなかったが、energy chargeは新組成脂肪乳剤で高い傾向を示した。この新組成脂肪乳剤は肝硬変肝切除後でも投与後は速やかに代謝され、傷害肝においてもエネルギー源となり得ることが立証され、従来の脂肪乳剤が禁忌ないし慎重投与としてきた肝硬変患者に対する肝切除術後でも安全にエネルギーを供給できる新しい脂質栄養素材となり得ることが判明した。
テンプレート法によるナノ界面制御を用いたＣＮＴ複合材料の高機能化と展開応用

多層カーボンナノチューブ(MWCNT)とアルミナからなる複合材料の高機能化と応用展開を目的として、以下の3つの研究を実施した.研究1:複合材料の破壊特性の支配因子であるMWCNTとアルミナとの界面強度を評価する目的で、埋込長さ傾斜制御型引抜試験法を開発した。MWCNT-アルミナ間の界面強度は19 MPa程度であることを明らかにするとともに、得られた値は理論モデルから予想される界面強度と概ね一致していた。これらの結果は、複合材料のさらなる破壊特性の向上のためには、MWCNT-アルミナ間の界面強度を適切な値まで低減させることが有効であることを示すものである。研究2:常圧焼成法による複合材料作製技術を確立する目的で、MWCNT/アルミナ複合材料の焼結特性ならびに機械的特性におよぼすMWCNT添加量とMWCNT種の影響を検討した。MWCNT添加量の少ない試料において緻密な組織を有する試料の作製に成功するとともに、適切な表面性状ならびに剛性を有するMWCNTを複合化に使用することで、アルミナ焼結体の強度・靱性特性を超える破壊特性を有する試料の作製に成功した。さらに、常圧焼成法を用いることで大型試料ならびに半球カップ状の試料を作製することが可能となった。研究3:MWCNT/アルミナ複合材料の摩擦・摩耗特性に関する知見を得ることを目的として、摩擦・摩耗特性に及ぼす作製条件ならびに摩擦環境の影響評価を行った。摺動距離が短い条件において、MWCNT添加量の増加に伴い摩擦係数は低下する傾向が認められた。MWCNTsを5.5 vol.%添加した複合材料の摩擦係数は約0.3であり、この値はアルミナ焼結体と比較して約26%低い値であった。一方、摺動距離の増加に伴い摩擦係数は上昇し、定常状態の摩擦係数はいずれの条件で作製した複合材料においてもアルミナ焼結体と同程度の値(0.4-0.5程度)であった。26年度が最終年度であるため、記入しない。カーボンナノチューブ(MWCNT)/アルミナ複合材料の特性向上を目的として、MWCNTとアルミナ母材との界面構造・性質制御に主眼を置いた検討を行った。以下に研究目的を達成するために設定した各研究課題における成果の概要を記載する。研究(1)テンプレート法を用いたMWCNTの表面コーティングに関する検討:MWCNTとアルミナ母材との界面構造・性質を制御する目的で、表面コーティングに使用する原料の選定と合成条件の探索に関する検討を行った。表面コーティングに使用した原料は、ホウ酸を前駆体に使用した窒化ホウ素、活性炭、高分子電解質ならびに炭化水素である。その結果、ホウ酸を表面コーティングの前駆体に使用することでMWCNTの表面にホウ酸由来の窒化ホウ素を合成することに成功するとともに、適切な合成温度、時間;雰囲気を用いることで窒化ホウ素をMWCNTにより均一にコーティングすることが可能であることが示された。研究(2)単繊維引抜き試験によるナノ界面特性評価:MWCNrとアルミナ母材との界面特性を評価する目的で、走査型電子顕微鏡観察下におけるピュレーション技術を駆使した複合材料のためのナノ機械的特性評価システムを用いた界面特性評価に関する検討を行った。MWCNT/アルミナ複合材料に特殊機械加工を施すことで、単繊維引抜き試験用の複合体試料を作製し、これに基づく複合材料特性向上のための方法の提案を行った。今後、開発した試料作製法ならびに特性評価システムを用いて界面特性評価を行う予定である。カーボンナノチューブ(MWCNT)/アルミナ複合材料の機械的ならびに摩擦・摩耗特性の向上を図ることを主目的として、複合材料の特性向上に重要な設計要素であるMWCNTの高充填化ならびにMWCNTとアルミナ母材との界面強度の定量評価に関する検討を行った。研究1,テンプレート法による界面構造・特性制御とin situ評価: MWCNT-アルミナ間の界面強度を実験的かつ定量的に評価するための手法として、フォーカスイオンビーム加工と走査型電子顕微鏡(SEM)観察下におけるマニピュレーション技術を用いたMWCNTの引抜試験を組合せた試験法である「埋込長さ傾斜制御型引抜試験法」を構築することで、世界で初めてMWCNTとアルミナ母材との界面強度の定量評価に成功した。その結果、MWCNTとアルミナ母材との間には高い界面強度が存在しており、複合材料の特性向上に必須なMWCNTの引抜け挙動の発現が制限されていることを明らかにした。複合材料のさらなる破壊特性の向上のためには, MWCNT-アルミナ間の界面強度を適切な値まで低減させ、MWCNT-アルミナ間における界面剥離ならびにMWCNTの引抜けによる高靭化効果を増大させることが有効であることを示すものである。研究2,力学的ならびに摩擦・摩耗特性評価:複合材料の高機能化さらには展開応用を図るためには、複合材料の破壊特性の低下を誘起するMWCNT凝集体を発生させることなく複合材料中にMWCNTを高充填する必要がある。MWCNTに酸を用いた表面処理を行うことでアルミナ粉末との電気的反発効果を活用したフロキュレーション法を複合材料の作製に用いることで、破壊特性を低下させることなくMWCNTを10vol.%配合した複合材料を作製することに成功した。作製した複合材料の摩擦特性は0.2程度であり、当該複合材料の摺動材料への応用の可能性が示された。

多層カーボンナノチューブ(MWCNT)とアルミナからなる複合材料の高機能化と応用展開を目的として、以下の3つの研究を実施した.研究1:複合材料の破壊特性の支配因子であるMWCNTとアルミナとの界面強度を評価する目的で、埋込長さ傾斜制御型引抜試験法を開発した。MWCNT-アルミナ間の界面強度は19 MPa程度であることを明らかにするとともに、得られた値は理論モデルから予想される界面強度と概ね一致していた。これらの結果は、複合材料のさらなる破壊特性の向上のためには、MWCNT-アルミナ間の界面強度を適切な値まで低減させることが有効であることを示すものである。研究2:常圧焼成法による複合材料作製技術を確立する目的で、MWCNT/アルミナ複合材料の焼結特性ならびに機械的特性におよぼすMWCNT添加量とMWCNT種の影響を検討した。MWCNT添加量の少ない試料において緻密な組織を有する試料の作製に成功するとともに、適切な表面性状ならびに剛性を有するMWCNTを複合化に使用することで、アルミナ焼結体の強度・靱性特性を超える破壊特性を有する試料の作製に成功した。さらに、常圧焼成法を用いることで大型試料ならびに半球カップ状の試料を作製することが可能となった。研究3:MWCNT/アルミナ複合材料の摩擦・摩耗特性に関する知見を得ることを目的として、摩擦・摩耗特性に及ぼす作製条件ならびに摩擦環境の影響評価を行った。摺動距離が短い条件において、MWCNT添加量の増加に伴い摩擦係数は低下する傾向が認められた。MWCNTsを5.5 vol.%添加した複合材料の摩擦係数は約0.3であり、この値はアルミナ焼結体と比較して約26%低い値であった。一方、摺動距離の増加に伴い摩擦係数は上昇し、定常状態の摩擦係数はいずれの条件で作製した複合材料においてもアルミナ焼結体と同程度の値(0.4-0.5程度)であった。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書に記載した本年度(平成25年3月31日)の研究実施計画に対して、項目9.研究実績の概要で記載した成果を挙げることができており、おおむね順調に進展していると判断している。交付申請書に記載した研究実施計画に対して、項目9の「研究実績の概要」で記載した成果を挙げることができでいる。加えて、上述した研究成果の一部を雑誌論文ならびに学会発表などで公表しつつあることから、おおむね順調に進展していると判断している。本研究を遂行する上で特に大きな問題点は無い。当該研究分担者は、研究室内の若手研究者および他研究チーム間との有機的な連携も図っており、かつ着実に研究を推進できている。したがって、研究計画を変更することなく、申請書に記載した3つのプロジェクトを研究スケジュールに沿って遂行をしていく予定である。