hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高性能コンクリートの収縮低減とひび割れ評価

(4)膨張材と収縮低減材併用は、初期に急激に収縮が生じた以降の収縮抑制に効果があり、内部養生と併用すると最も高い効果を発揮する。(5)自己収縮応力は自己収縮ひずみおおむね対応し、内部養生(20%置換率)と膨張材併用は最も高い収縮応力低減効果を示した。ただし、膨張材と収縮低減材併用に比べ、収縮応力の進行は大きくなる傾向がある。人工軽量骨材、石炭灰人工軽量骨材、超吸水性ポリマー粒子などの内部養生材に比べ、廃棄物であるにも拘わらず、廃瓦を粗骨材の一部として用いた場合、その内部養生により圧縮強度低下を防ぎかつ自己収縮低減効果の高いことが、受入教員の佐藤らにより見いだされている。が、その最適混入率、乾燥に曝された場合の長期強度、収縮特性、収縮応力については不明であった。そこで、本研究では、水結合材比を0.15とし、廃瓦の粗骨材置換率、膨張材・収縮低減剤混入の有無、乾燥の有無を主たる検討要因として、強度、収縮、収縮応力特性、これらに及ぼす乾燥暴露の影響を明らかにする。結果、有効材齢650日までの範囲では、(1)廃瓦による内部養生は、置換率が40%までの範囲では、強度低下をもたらさないが、膨張材、収縮低減剤は若干強度低下を引き起こす、(2)ヤング係数、割裂引張強度は、廃瓦置換、膨張材・収縮低減剤混入の有無に拘らず、圧縮強度の関数として表すことが可能、(3)収縮低減に対する効果は、廃瓦による内部養生(20%置換)、膨張材(標準使用量の1/2=10kg/m^3)、収縮低減剤それぞれの併用が最も高く、次いで、順次、廃瓦による内部養生と収縮低減剤の併用、廃瓦40%置換の内部養生、廃瓦20%置換の内部養生、膨張材(標準使用量=20kg/m^3)と収縮低減剤の併用、である、(4)収縮応力低減に対する効果は、廃瓦による内部養生(20%置換)、膨張材(標準使用量の1/2=10kg/m^3)、収縮低減剤それぞれの併用が最も高く、次いで、順次、廃瓦による内部養生と収縮低減剤の併用、膨張材(標準使用量=20kg/m^3)と収縮低減剤の併用、廃瓦20%置換の内部養生、廃瓦40%置換の内部養生、と続き、収縮と収縮応力低減効果は必ずしも対応しない場合があった。一方、有効材齢7日殻開始した乾燥暴露の影響は、収縮の場合、内部養生することにより小さくなる傾向があり、収縮応力の場合、内部養生することにより若干大きくなる傾向が認められた。ちなみに収縮低減を図らなかった場合は、ひび割れ発生による応力低減が認められた。
在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標の有用性

本課題の目的は、訪問看護事業所の看護職、訪問介護事業所のサービス提供責任者、居宅介護支援事業所の介護支援専門員(三事業所の三職種)を対象とし、「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標(以下、指標)」の臨床的妥当性を検討し、有用性を確認することである。臨床的妥当性は、チームアプローチがうまく行えた事例とそうでない事例を比較し、指標45項目の活動を有するか否かを検討し、チームアプローチがうまく行えた事例特有の指標を選択することで検討する。2018年6月に所属組織の倫理委員会の承認を得た後、三事業所(三職種)のチームアプローチによって、独居高齢者が自宅で終末を迎えることができた事例の事例研究を行った。この事例に関わった三職種を対象にグループインタビューを行い、チームアプローチのエピソードを収集し、どのような考えや判断でそのような行動を行ったのかなど、お話しいただいた内容を録音して逐語録を作成した。その逐語録をデータとして分析しているところである。新たな他事例の提供、チームアプローチがうまく機能しなかった事例の提供依頼を継続して行っているが、チームアプローチがうまく行えなかった事例を集めることは困難な状況である。継続して事例収集を試みるが、2019年前半で分析を終了し、有用性確認のための調査研究へと発展させたいと考えている。臨床的妥当性を検討するための事例の収集が進んでいない。チームアプローチがうまく行えた事例は一事例インタビューできたが、チームアプローチがうまく行えなかった事例に関して収集が困難である。また、平成28年29年度の大幅な遅れを取り戻せていない現状がある。遅れを取り戻すために、良いチームアプローチの事例を精選し、事例数を減らして対応している。事例数が少ないので、丁寧な分析を心がけている。チームアプローチをうまく行えなかった事例の提供依頼は困難であるが、継続して依頼をしていく。収集した逐語録データの分析を急ぐ。また、当初、臨床的妥当性を質的研究で、量的研究で有用性の検討を行う予定であったが、臨床的妥当性の検討にとどめておくことも検討する。本研究の目的は、訪問看護、訪問介護、居宅介護支援事業所(以下、三事業所)従事者を対象とし、「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標」の臨床的妥当性を検討し、有用性を確認することである。本研究のチームアプローチとは単一事業所では解決できない支援ニーズの充足を目的に、対象の利益を最優先にしながら、主体的に協力関係を構築し、事業所従事者の役割を解放、融合しながら目標達成に向けて取り組む相互関係の活動をさす。交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、平成28年度は、1日本在宅ケア学会、日本老年社会科学会、日本看護科学学会などに参加し、チームアプローチに関係する情報の収集を行った。また、2在宅療養高齢者に対するケア提供体制の動向に関する情報を収集し、国が目指している地域包括ケア体制の構築に対する本研究の位置づけや意義を確認した。さらに、3ホームホスピスを経営している代表を講師に招き、ホームホスピスの場で行われているチームケアについての情報を収集した。現在、チームアプローチや地域包括ケアに関する文献や情報の収集を継続し、文献検討を行いながら、分析の思考を醸成している。交付申請時の計画では、28年度中に、4三事業所がかかわったチームアプローチ事例の提供依頼を行い、5所属組織の倫理委員会に本研究計画を申請、承認を得たうえで、6チームアプローチ事例にかかわった従事者にグループインタビューを行い、逐語録を作成、7先行研究で得た「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標」の臨床的妥当性を検討する予定であった。平成28年度の研究実績として、14は遂行できている。29年度に5所属組織の倫理委員会への申請を行い、承認を得た上で67を進める予定である。平成28年度途中で病気療養のために病休を取得した。復職後も治療を継続しながら日常業務を遂行している。休職中の仕事が復職後に集中し、研究のエフォートが低下したので研究の遂行が遅れている。治療終了後、事務補助を雇用しながらエフォートを向上し、遅れを取り戻す予定である。本研究の目的は、訪問看護、訪問介護、居宅介護支援事業所(以下、三事業所)の訪問看護職、訪問介護職、介護支援専門員(三職種)を対象とし、「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標」の臨床的妥当性を検討し、有用性を確認することである。平成29年度中に所属大学の倫理委員会へ、本研究課題の内、事例研究の部分を倫理申請を行う予定であった。また、倫理委員会の承認を得た上でTrans disciplinaryteam approachにかかわった三事業所従事者(三職種)に、三職種間の力動に焦点を当てたグループインタビューを行い、Trans disciplinary team活動に有用なコンピテンシーの収集を行う予定であった。しかし、先行研究「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標の開発」の成果発表の学会発表とチームアプローチ事例提供事業所の確保(2か所)にとどまった。平成30年度は本研究課題の一部であるグループインタビューを用いた事例研究を倫理委員会へ申請しTransdisciplinaryteam

approachに関するコンピテンシーの収集を行い、本研究を遂行する予定である。そのために倫理委員会迅速審査への申請を至急行う予定である。平成28年度に研究の遂行が大幅に遅れたため、29年度も遅れている。当初、10事例の事例研究を行う予定であったが、事例数を減らして遅れに対応していく予定である本課題の目的は、訪問看護事業所の看護職、訪問介護事業所のサービス提供責任者、居宅介護支援事業所の介護支援専門員(三事業所の三職種)を対象とし、「在宅療養高齢者に対する生活の質向上のためのチームアプローチ自己評価指標(以下、指標)」の臨床的妥当性を検討し、有用性を確認することである。臨床的妥当性は、チームアプローチがうまく行えた事例とそうでない事例を比較し、指標45項目の活動を有するか否かを検討し、チームアプローチがうまく行えた事例特有の指標を選択することで検討する。2018年6月に所属組織の倫理委員会の承認を得た後、三事業所(三職種)のチームアプローチによって、独居高齢者が自宅で終末を迎えることができた事例の事例研究を行った。この事例に関わった三職種を対象にグループインタビューを行い、チームアプローチのエピソードを収集し、どのような考えや判断でそのような行動を行ったのかなど、お話しいただいた内容を録音して逐語録を作成した。その逐語録をデータとして分析しているところである。新たな他事例の提供、チームアプローチがうまく機能しなかった事例の提供依頼を継続して行っているが、チームアプローチがうまく行えなかった事例を集めることは困難な状況である。継続して事例収集を試みるが、2019年前半で分析を終了し、有用性確認のための調査研究へと発展させたいと考えている。臨床的妥当性を検討するための事例の収集が進んでいない。チームアプローチがうまく行えた事例は一事例インタビューできたが、チームアプローチがうまく行えなかった事例に関して収集が困難である。また、平成28年29年度の大幅な遅れを取り戻せていない現状がある。研究倫理委員会の申請・承認を得るために、研究協力者に、または、機縁法により、事例提供依頼を行い、数事例が収集できた段階で所属組織の倫理委員会に研究計画を申請する予定である。倫理委員会承認後、グループインタビュー法を用いた事例検討を行い、その逐語録をデータとして質的帰納的に分析を行う予定である。チームアプローチがうまく行えた事例とそうでない事例を5事例ずつ、計10事例を行う予定であり、研究の遅れを取り戻すためにエフォートを向上する。また、遅れを取り戻せない場合は、事例数を変更することも検討している。機縁法により2事業所から事例提供と事例検討会の開催の了承を得ている。研究倫理審査委員会の承認を得るために時間を要するが、研究倫理審査委員会の迅速審査へ書類を提出し、承認が取れ次第、事例研究を開始する。遅れを取り戻すために、良いチームアプローチの事例を精選し、事例数を減らして対応している。事例数が少ないので、丁寧な分析を心がけている。
力検出を用いた近接場光学顕微鏡の単原子観察機構の研究

本研究は、「力検出を用いた近接場光学顕微鏡の超高感度化・超高分解能化を実現するとともに、その原子分解能観察の機構を解明すること」を目的とする。研究成果として、まず、近接場光学顕微鏡の超高感度化・超高分解能化を実証した。また、サファイア表面を用いた画像化機構を検討した。その結果、最表面のアルミニウム原子が輝点として画像化されていることが分かった。、サファイア表面のアルミニウム原子が近接場光の3次元分布としてどのように撮像されるかを理論的・実験的に検討した。この結果は、近接場光像として、表面原子の電場に対する分極率の変化が主に画像化されることを示唆している。1)カンチレバーの変位検出計の高周波化と低ノイズ化を実現した。共振周波数の高いカンチレバーを使用できるように、変位検出計の高周波化と低ノイズ化を実現した。具体的には、変位検出計にアバランシェフォトダイオードを導入し、高周波化を実現した。2)カンチレバーの高周波化・小振動動作による高感度化・高分解能化を実現した。近接場光による力を高感度・高分解能に測定するため、従来のカンチレバーに比べて、ばね定数が大きく、共振周波数の高いカンチレバーを導入した。カンチレバーの熱振動が減少し、力の検出感度が向上した。また、小振動振幅での動作により、探針・試料間の相互作用時間が長くなり、力の検出感度が一桁以上向上した。3)バックグランド光を低減した光照射系を実現した。振幅変調された光をカンチレバー先端に照射し、カンチレバーの周波数シフトに現れる変調成分をロックインアンプで検出すことにより、近接場光成分を測定した。光学レンズやプリズム表面での不要反射が極限まで低減するように照射光学系を改良した。4)近接場光の最適観察条件の実験的検討をした。具体的には、周波数シフト曲線(周波数シフトの探針・試料間距離依存性)を測定し、次に、これを数値計算により力曲線に変換し、さらに、様々な振動振幅に対する周波数シフト曲線を導出した。1)共振周波数の高いカンチレバーを使用できるように、変位検出計の高周波化と低ノイズ化を実現した。また、検出感度が光源のモードホップノイズにより制限されているので、半導体レーザに高周波変調を重畳することによりモードホップノイズを低減し、変位検出計の低ノイズ化を実現した。2)近接場光による力を高感度・高分解能に測定するため、従来のカンチレバーに比べて、ばね定数が大きく、共振周波数の高いカンチレバーを導入した。また、小振動振幅(0.1nm程度)での動作により、探針・試料間の相互作用時間が長くなり、力の検出感度が一桁以上向上した。同時に、短距離力に対する感度が向上し、空間分解能も向上した。3)振幅変調された光をカンチレバー先端に照射し、カンチレバーの周波数シフトに現れる変調成分をロックインアンプで検出することにより、近接場光成分を測定した。近接場光を高分解能に検出するためには、バックグランド光を低減した光照射系を実現することが重要である。そこで、光学レンズやプリズム表面での不要反射が極限まで低減するように照射光学系を改良した。なお、照射光源としては、現有の青色半導体レーザを使用した。4)近接場光を最も高感度に測定するための条件を実験的に検討した。具体的には、周波数シフト曲線を測定し、次に、これを数値計算により力曲線に変換し、さらに、様々な振動振幅に対する周波数シフト曲線を導出した。この周波数シフト曲線に対する信号対雑音比を求め、最も感度の良くなる観察条件を求めた。今年度は、前年度に引き続き、まず、近接場光を力として高感度・高分解能に測定するため、近接場光学顕微鏡の様々な構成要素の低ノイズ化を実現した。特に、カンチレバーの変位を検出する光ファイバ干渉計で問題となっていた光源の揺らぎを除去するための回路の改良を行い、低ノイズ化を実現した。また、バックグランド光を低減するための光照射系の改良を行った。次に、物質表面の構造と局在する近接場光の強度分布を原子スケールで高感度・高分解能に観察できることを実証した。具体的には、試料表面として、原子的に平坦なアルファ・サファイア表面を取り上げ、また、探針としては、シリコン探針を取り上げ、光起電力を力に変換し、サファイア表面に局在する近接場光の強度分布を原子レベルで測定した。なお、この観察には、原子レベルで清浄で平坦なサファイアの(0001)表面を用いる必要があるが、バルクのサファイアを超高真空中で加熱・清浄化することにより準備した。測定の結果、サファイア表面のアルミニウム原子(Al)が近接場光像の輝点として観察された。また、近接場光強度のシリコン探針・アルミニウム原子間の距離依存性を測定し、極めて短距離的に減衰する近接場光を検出することに成功した。なお、このように短距離的な近接場光を原子レベルで測定することに成功したのは、本研究が初めてである。これらの結果は、近接場光の画像化機構として、アルミニウム原子の分極率が強く影響していることを示唆している。

研究成果として、まず、近接場光学顕微鏡の超高感度化・超高分解能化を実証した。また、サファイア表面を用いた画像化機構を検討した。その結果、最表面のアルミニウム原子が輝点として画像化されていることが分かった。、サファイア表面のアルミニウム原子が近接場光の3次元分布としてどのように撮像されるかを理論的・実験的に検討した。この結果は、近接場光像として、表面原子の電場に対する分極率の変化が主に画像化されることを示唆している。1)近接場光学顕微鏡の超高感度化・超高分解能化を実証する。2)サファイア表面を用いた画像化機構を検討する。3)吸着分子を用いた画像化機構を検討する。走査型プロップ顕微鏡必要な消耗品を購入し、残った分を次年度に繰り越した。次年度の予算に追加し消耗品で使用する予定である。
様々な外部環境下における有機化合物へのキャリア注入と新奇物性の探索

有機化合物は外部環境に影響されやすく、真空下を始め大気や様々なガスの環境下において異なる電子物性の振る舞いを示すことが予想される。このような有機化合物の特性を利用して、本研究では電解効果キャリアドーピングによる伝導制御を行った。フェナセン分子を使った電界効果では世界最高水準の電界効果移動度(キャリアの動きやすさの指標)を達成した。これは電界効果によって半導体的な伝導を示す有機物質の伝導特性を金属的に変化させることができると期待される結果である。本研究では有機化合物を用いた電界効果キャリア注入を様々な外部環境下で行うことにより、これまで見いだされなかった新しい物性を発見しコントロールすることを目的としている。本年度では本研究を実現するための装置開発および組立てを行うのと並行して、電界効果キャリア注入の有効性を確かめるために、銅酸化物高温超伝導体の母物質を用いた実験を行った。銅酸化物高温超伝導体の母物質を用いた電界効果測定では、スピンコートと酸素アニール法を用いた薄膜試料を用いた。薄膜作製条件をほぼ決定したのち薄膜を作製し、ソース/ドレイン金電極とイオン液体をゲート誘電体として用いたトランジスタ構造を作り電界効果測定を行った。微小なドレイン電流値のゲート電圧依存性が観測されたが物性制御までには至らず、膜質の改善も含め電界効果特性としては今後改善する余地がある。高真空プローバー&チャンバーシステムの組み立てを行った。装置は試料導入槽・試料蒸着槽・プローバーの三部分から成り、それぞれ独立した真空槽となっている。試料ホルダーはトランスファーロッドを用いて真空中を輸送することが可能になっており、試料作製からプローバーを用いた電界効果測定までを大気下に出すことなく行うことができる。また、酸素、アルゴンなど様々なガス雰囲気下での特性を見るためにガス導入機能も備えている。液体ヘリウムをフローすることにより室温から15Kまでの低温領域までの測定ができ、超伝導特性の観測なども可能である。現時点で電界効果測定ができることを確認しており、装置の立ち上げが達成されている。本年度では初年度に立ち上げた高真空プローバー伝導特性測定装置を用いて、引き続き芳香族有機薄膜および単結晶の電界効果トランジスタ(FET)特性を調べた。これまでに有機薄膜・単結晶の材料として、ベンゼン環が5つジグザグに連なったピセン、6つの[6]フェナセン、7つの[7]フェナセンを用いてきた。[6]フェナセンの薄膜FET(SiO2/Si基板)では、薄膜FETでの世界最高記録の移動度(8 cm2/V-s)に迫る7.4 cm2/V-sの高移動度を達成し、この結果については論文(Phys. Chem. Chem. Phys.)に発表した。本年度ではピセンの長軸の両端にアルキル鎖を修飾した分子や、ベンゼン環を増やした[8]フェナセンといった新しい分子を使ったFETを作製し、さらに高移動度のFET特性(20 cm2/V-s)が観測されることを確認した。また、本研究では電子蓄積による動作(nチャネル動作)を達成することを目的の一つとして挙げている。多数キャリアを蓄積できる電気二重層を利用したイオン液体ゲートFETを作製しnチャネル動作を確認したが、電子蓄積による金属的な伝導や超伝導の観測するためにはさらなるキャリア蓄積が必要であるとの結論を得た。電圧印加下の有機薄膜の電子状態を観測するために、放射光を用いた軟X線発光分光測定を行い炭素1s内殻レベルからの発光を調べた。ゲート電圧のON/OFFにより電子状態の違いが観測されるものと予想したが、シグナル強度が非常に微小であり明確な変化は観測されなかった。シグナルをより観測しやすいFETデバイス試料を作製し、測定条件を改善することで電子状態の変化を観測できるものと考えている。本年度では昨年度立ち上げた高真空プローバー伝導特性測定装置を用いて芳香族有機薄膜および単結晶の電界効果トランジスタ(FET)特性を調べた。有機薄膜・単結晶の材料としては、ベンゼン環が5つジグザグに連なったピセンをはじめとして、6つの[6]フェナセン、7つの[7]フェナセンを用いた。これらの材料については有機の中でも比較的高移動度のFET特性を示すことが知られている。本研究では、[6]フェナセンの薄膜FET(SiO2/Si基板)において、薄膜FETでの世界最高記録の移動度(8 cm2/V-s)に迫る7 cm2/V-sの高移動度を達成した。これはホール蓄積側での動作(pチャネル動作)である。

一方、本研究では電子蓄積による動作(nチャネル動作)を達成することを目的の一つとして挙げている。電子蓄積がされやすいように電極からのキャリアの伝導パスを有機物質のLUMOレベルに近くなるようにするために、電極材料を金よりも仕事関数の小さな金属材料に変えてデバイス試料を作製した。その結果、低電流値ながらもpとnチャネルの両極動作を確認することができた。これは電子蓄積による物性変化への第一歩であり、nチャネル側で引き続き高い電流値と移動度を達成するべく条件を絞って実験を進めている。また電圧印加下の有機薄膜の電子状態を観測するための実験を進めている。基板と薄膜の界面でのキャリア蓄積による電子状態の変化を観測するために、バルク敏感な電子状態観測手法である軟X線発光分光の予備測定を行い、来年度の研究計画への足掛かりとなる結果が得られた。様々な外部環境下での測定を可能にする実験環境を整え測定を開始しているところであり、本年度の研究内容は研究目的を達成する上でおおむね順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。1年目の装置立ち上げに続き、今年度はその装置を用いて有機薄膜・単結晶のFET特性を調べることができている。特に5端子プローブを用いた4端子電界効果トランジスタ測定や低温までの温度変化測定が可能となり、有機電界効果トランジスタの詳細な特性を調べることができている。伝導特性の変化を議論するためには温度変化測定は必要不可欠であり、本研究の進捗により研究目的を達成するための実験環境が整えられている。有機へのキャリアドーピングのみならず、無機物質などにもこれらの実験手法を適用しており、その結果については論文として発表している。また、最終的な目標である電圧印加下における電子状態の研究についても始めることができ、本年度までの研究内容は研究目的を達成する上でおおむね順調に進展している。今後の研究計画については、本年度立ち上げた装置を用いて様々な外部環境下における電界効果測定を行う。特に真空中での試料作製と電界効果測定を一連の作業で行うことにより、有機化合物への電子注入を実現し、金属化および超伝導体化を目指す。今後の研究の推進方策として、電界効果キャリアドーピングにより伝導特性を大きく変化できるように、より多くのキャリアを効率的に蓄積できる材料の探索やデバイス作製法など、実験条件を詰める必要がある。電極金属を金だけでなく仕事関数の小さい金属(ストロンチウムなど)に変えることにより、弱いながらもnチャネル動作(電子蓄積による伝導度の上昇)が観測できるという結果が得られつつあるため、試料へのダメージが少ない真空内で各種金属を電極に用いたデバイス試料を作製し、確実にnチャネル動作をする試料作製を行う。また、使用するイオン液体についても、ゲル化やシート化などによって、より効率的にキャリアを蓄積できるようにし、安定的に低温までの伝導特性測定ができるようにする。電子状態の研究については放射光を用いた実験を行っているが、有機薄膜に対する光照射ダメージが問題となっている。薄膜をカバーしたデバイス試料の作製や単結晶を用いるなど、試料を変えた測定を試みる。
金属・隣接反応場の協奏作用を基軸とする高難度分子変換

不活性な分子・結合を活性化し変換する触媒反応は、省エネルギー・省資源・低環境負荷なものづくりを実現する最も直接的な手法の一つであり、これらの開発は現代の科学において重要な課題である。従来法では主に貴金属化合物が触媒として用いられてきたが、貴金属は希少元素であり、また生体毒性を示すため、貴金属を代替する触媒の開発が望まれている。鉄は地殻中に最も豊富に存在する遷移金属であり、かつ生体必須元素であるため、貴金属の代替として最も有力な候補である。しかし大部分の鉄化合物は、貴金属化合物における代表的な分子活性化段階である酸化的付加に対し活性を示さないため、貴金属触媒を代替しうる鉄化合物の設計指針は未開であった。この課題に対し本研究課題では、鉄中心にケイ素に代表される14族元素を配位子として導入した錯体を合成し、この錯体における"Fe-E"結合(E = 14族元素)で多様な基質の捕捉・活性化が可能な新しい触媒設計概念を創出することを目的として研究を行っている。本年度はまず、鉄上に2座ケイ素配位子をもち、かつπ受容性配位子であるイソシアニドをもつ鉄錯体を合成した。この錯体の触媒活性を評価したところ、アルケンの水素化に対し極めて高い活性を示すことが明らかになった。特筆すべき点として、貴金属触媒でも達成困難な多置換アルケンの水素化にも高い触媒活性を示す。実験的および理論化学的な検討から、合成した鉄錯体は、まず鉄上で水素分子を捕捉した後、隣接する"Fe-Si"結合上で水素分子を活性化できることを見出し、この過程を鍵として触媒反応が進行していることを見出した。鉄錯体は一般に水素分子の活性化は困難であることが知られており、本成果は、結合活性化を可能にする鉄化合物の新しい設計指針を与えたものである。これまでの研究において、鉄上に典型元素であるケイ素を配位子として導入することで、鉄中心と隣接したケイ素部位との協働作用により、反応基質を高効率的に捕捉・活性化できることを見出している。その結果、水素分子の効率的な活性化を鍵とする鉄触媒による高効率的なアルケンの水素化の開発を実現した。一般に鉄錯体においては、1電子移動型の反応が優先的に進行するため、貴金属化合物とは異なり2電子移動を経由する酸化的付加型の基質活性化は困難であると考えられてきた。そのため、これまで水素分子を活性化しうる鉄錯体の報告例は極めて限定的であり、高効率的に実現できる例は知られていなかった。対照的に本研究では、鉄上に典型元素を導入し、“鉄ー典型元素隣接反応場"を構築することで、反応基質の2電子移動型活性化を高効率的に実現できることを見出し、実験的・理論化学的に検証した。この結合活性化形式は、本研究により申請者が世界に先駆けて開発したものであり、インパクトの高い成果である。また、ケイ素に限定されず多様な典型元素の活用へと展開可能な触媒設計概念であり、今後の広範囲の研究展開も可能であり、研究は順調に進展しているといえる。これまでの研究において、鉄にケイ素などの典型元素を配位子として導入した錯体を合成し、この錯体における"Fe-E"結合(E =典型元素)を活用することで、通常の鉄化合物では活性化困難な反応基質・結合の活性化が可能であることを見出し、この過程を経由した物質変換の開発が可能であることを見出している。この知見に基づき今後は、ケイ素以外の典型元素を導入した鉄錯体の合成と、構造・電子状態・基礎的な反応性の精査と、触媒反応への応用を行う。特に、アルケンの水素化など、これまでの基盤のある触媒反応への展開を通して、一連の錯体の触媒性能を評価し、もっとも高効率的に基質活性化を実現可能な“鉄ー典型元素"反応場を持つ鉄錯体触媒の設計・合成法を明らかにする。また、これまでの理論化学的検討から、アルケンの水素化などの触媒反応においては、配位的に不飽和な鉄活性種が鍵活性種として機能していることが示唆されている。そこで今後は、これらの配位不飽和種をより効率的に発生できる鉄触媒の合成法についても併せて検討する。

特筆すべき点として、貴金属触媒でも達成困難な多置換アルケンの水素化にも高い触媒活性を示す。実験的および理論化学的な検討から、合成した鉄錯体は、まず鉄上で水素分子を捕捉した後、隣接する"Fe-Si"結合上で水素分子を活性化できることを見出し、この過程を鍵として触媒反応が進行していることを見出した。鉄錯体は一般に水素分子の活性化は困難であることが知られており、本成果は、結合活性化を可能にする鉄化合物の新しい設計指針を与えたものである。これまでの研究において、鉄上に典型元素であるケイ素を配位子として導入することで、鉄中心と隣接したケイ素部位との協働作用により、反応基質を高効率的に捕捉・活性化できることを見出している。その結果、水素分子の効率的な活性化を鍵とする鉄触媒による高効率的なアルケンの水素化の開発を実現した。一般に鉄錯体においては、1電子移動型の反応が優先的に進行するため、貴金属化合物とは異なり2電子移動を経由する酸化的付加型の基質活性化は困難であると考えられてきた。そのため、これまで水素分子を活性化しうる鉄錯体の報告例は極めて限定的であり、高効率的に実現できる例は知られていなかった。対照的に本研究では、鉄上に典型元素を導入し、“鉄ー典型元素隣接反応場"を構築することで、反応基質の2電子移動型活性化を高効率的に実現できることを見出し、実験的・理論化学的に検証した。この結合活性化形式は、本研究により申請者が世界に先駆けて開発したものであり、インパクトの高い成果である。また、ケイ素に限定されず多様な典型元素の活用へと展開可能な触媒設計概念であり、今後の広範囲の研究展開も可能であり、研究は順調に進展しているといえる。これまでの研究において、鉄にケイ素などの典型元素を配位子として導入した錯体を合成し、この錯体における"Fe-E"結合(E =典型元素)を活用することで、通常の鉄化合物では活性化困難な反応基質・結合の活性化が可能であることを見出し、この過程を経由した物質変換の開発が可能であることを見出している。この知見に基づき今後は、ケイ素以外の典型元素を導入した鉄錯体の合成と、構造・電子状態・基礎的な反応性の精査と、触媒反応への応用を行う。特に、アルケンの水素化など、これまでの基盤のある触媒反応への展開を通して、一連の錯体の触媒性能を評価し、もっとも高効率的に基質活性化を実現可能な“鉄ー典型元素"反応場を持つ鉄錯体触媒の設計・合成法を明らかにする。また、これまでの理論化学的検討から、アルケンの水素化などの触媒反応においては、配位的に不飽和な鉄活性種が鍵活性種として機能していることが示唆されている。そこで今後は、これらの配位不飽和種をより効率的に発生できる鉄触媒の合成法についても併せて検討する。
薄手柔軟布を用いた婦人服の外観の美しさ、布地の品質に関わる布物性の明確化

動作時のワンピースドレスの布の動きの美しさと、布の基本力学特性、衣服の外観の美しさに関与する特性値との関連を詳細に調べ、最終的には、回帰精度および布設計への応用のしやすさ等から、基本力学ブロック別残差回帰方式を適用して、布の基本力学特性値を説明変数とする布の動きの美しさの予測式を提案した(家政誌2001年3月)。予測式の精度の検証は、誘導に用いた試料とは別試料群でスカートを作製し官能評価を行う予定である。その試料群には最近の繊維自身にストレッチ性を付与した布も含める。これらはヒステリシス成分が非常に小さく、布の動きの美しさの予測値が高いため、伸縮性による運動機能性とともに、布の動きの美しさにも利点があると考えられる。また、婦人ドレス地の消費性能の観点から、ポリエステル、絹、綿、テンセルなど各種織物について、それぞれ新品、繰返し水洗濯、洗濯時の仕上げ剤として柔軟仕上げ剤、「おろしたて」の風合いをうたった新しい仕上げ剤、のり剤、の布試料5種を用意し、布の動きの美しさへの影響を予測式を適用して調べた。布の種類により変化の度合いは一様でないが、新品を除く洗濯試料を比較すると、特にのり剤処理布は、予測値に大きく寄与する第1ブロックの低荷重下(最大荷重10gf/cm)での引張仕事量と回復性が小さくなり、美しさの予測値が低下する傾向が認められた。さらに、布の基本力学量から婦人服の最適シルエットを判別する判別値や基本風合い値についても調べたが、洗濯後の仕上げ剤の効果の程度が、布の種類、糸構造や織り構造により異なった。今後、仕上げ剤の無駄な使用を防ぎ、布に適した効果的な使用法を消費者にも提示できるよう、布製造時や洗濯時の仕上げ剤による繊維表面の変化が糸・布構造などと関わって、布の力学・表面特性、衣服のシルエットや風合いなどに及ぼす影響を理論的に捉える研究を推進する必要があると考える。本年度は主として、婦人服の重要な本質的性能の一つである動作時の衣服の外観、布の動きの美しさに関わる布の力学的性質を明らかにする研究を以下のようにまとめた。同一パターンで表素材のみ変化させて作製したルーズフィットなワンピースドレス25着を、歩行動作を模擬するマネキンに着せ、布の揺動(ゆれ、たなびき)の美しさについて成人女子40名がSD法により視覚評価をした。用いた布素材は、申請者らがすでに公表した布の力学的性質に基づいて布にとって最適なシルエットをテーラード、はり、ドレープタイプの3群に判別する方法を用いて、人体曲面に体型づけるテーラードタイプの布は除き、各種繊維素材を含み、力学特性を大きく異にする25種類を吟味して収集した。一方、これらの布の単位面積あたりの重量Wと、KES-FBシステムによる標準条件での曲げとせん断、婦人薄手布の高感度標準条件での引張特性、さらに着用時を想定して、より低荷重域での引張特性と、布の自重程度の低い引張荷重下での低せん断ひずみ条件でのせん断特性をKES-Labo Modelを改良して測定し、これらの力学的性質と視覚評価との関連を調べた。その結果、動作に伴う布の動きの美しさは、これまであまり重要視されなかった特に低荷重域での引張特性が比較的深く関与し、風合いの客観評価などに用いられている高感度標準条件での引張特性よりも、さらに低荷重(Fmax=10gf/cm)域での引張特性が密接に関わる傾向が認められた。また、曲げ特性の関与については曲げ弾性ポテンシャルは高いが、ドレープ性を合わせ持つ必要があり√^3<BS/W>(BSは曲率1cm^<-1>での曲げかたさ)が小さいことが動作に伴う布の動きの美しさを支配することが分折された。(Masae Nakanishi and Masako Niwa,"Fabric Mechanical ParametersRelated to the Beauty of Fabric Movement of Ladies'Garments Brought About by Human Motion",Textile Res.J.,2000年2月投稿済み)。

さらに、布の基本力学量から婦人服の最適シルエットを判別する判別値や基本風合い値についても調べたが、洗濯後の仕上げ剤の効果の程度が、布の種類、糸構造や織り構造により異なった。今後、仕上げ剤の無駄な使用を防ぎ、布に適した効果的な使用法を消費者にも提示できるよう、布製造時や洗濯時の仕上げ剤による繊維表面の変化が糸・布構造などと関わって、布の力学・表面特性、衣服のシルエットや風合いなどに及ぼす影響を理論的に捉える研究を推進する必要があると考える。
通所介護における要支援高齢者の自己効力感を高める介護予防プログラムの開発

本研究では介護予防に向けて,要支援高齢者の自己効力感に着目して,通所介護施設を利用する要支援高齢者を対象に,半構造化面接法を用いて聞き取り調査を実施した.その結果,要支援高齢者の介護予防を目指したプログラム作成には,利用者に最も適した1つの活動,つまり,自己効力感が高まりやすい活動に取り組むことが必要であり,積極的に行動に移すことができにくい心理特性を理解した上での個別のプログラムが求められていることが明らかとなった.本研究では介護予防に向けて,要支援高齢者の自己効力感に着目して,通所介護施設を利用する要支援高齢者を対象に,半構造化面接法を用いて聞き取り調査を実施した.その結果,要支援高齢者の介護予防を目指したプログラム作成には,利用者に最も適した1つの活動,つまり,自己効力感が高まりやすい活動に取り組むことが必要であり,積極的に行動に移すことができにくい心理特性を理解した上での個別のプログラムが求められていることが明らかとなった.本研究では、要支援高齢者への介護予防には、揺れる心理を理解した上で自己効力感を高めることが重要となることに着目し、通所介護における要支援高齢者の自己効力感を高める介護予防プログラムを開発することを目的としている。本年度の研究実績として、先行研究の資料収集・分析、聞き取り調査を実施した。通所介護について、そのサービスの意義やこれまでの取り組みが紹介された論文・著書の収集分析を行った。次に、質的研究として、A市にある通所介護施設を利用する要支援高齢者合計39人を対象に、半構造化面接法を用いて聞き取り調査を実施した。内容は、利用者の求めるプログラム、心身の状態などである。現在、その結果を分析中であるが、サービスを利用することで介護予防につながるのではないかという介護予防効果を期待し、一方では、老化に伴う心身の変化に伴い受動的態度や自己効力感の低下を感じていることが明らかとなった。要支援高齢者の介護予防を目指したプログラム作成時には、利用者に最も適した1つの活動、つまり、自己効力感が高まりやすい活動に取り組むことができるような配慮が必要となる。成功体験を重ねることで、その活動への自己効力感が高まり、結果としてその他の活動への自己効力感も改善されて、様々な活動に積極的になると考えられる。次年度は、認知行動的モデルを参考に、通所介護を利用する要支援高齢者に対する個別プログラムを作成する。また、開発した介護予防プログラムを提供し、参与観察を通してその効果を分析する予定である。本研究では,介護予防に向けて要支援高齢者の自己効力感に着目して,通所介護における要支援高齢者の自己効力感を高めるプログラム」を開発することとした。A市にある通所介護施設を利用する要支援高齢者合計39人を対象に、半構造化面接法を用いて聞き取り調査を実施した。対象者の性別は,男性7人,女性32人の計39人であった.平均年齢は,82.4歳であり,介護度は,要支援1状態の者が12人,要支援2状態の者が27人であった。通所介護を利用する要支援高齢者の語りについてテキストマイニングを行った結果,50回以上の条件を満たす形態素は,51あった.そのうち,名詞等に属する主要語の出現頻度が最も多かったものは,「言う」で1,065であった。次いで,「行く」「来る」「思う」「ひと」「出る」「食べる」「自分」「見る」「帰る」であった。クラスター分析を行った結果,3つのクラスターに分類され,高齢者自身が主体的に行う行動,家を中心とした生活,自ら話をすることと推察される.これらから,高齢者が身近で行っている行動,日常的に行っており,主体的に行うことができる活動を取り入れていくことが求められていると考えられる。要支援高齢者を対象としたインタビューデータの分析結果をもとに,要支援高齢者の身体心理的特性に配慮したプログラム作成を試みた.前田の老人用一般性自己効力感尺度を用いて実施前後の自己効力感の変化をみると,実施後に得点が変化した項目は,行動の積極性,能力への自信,社会的活動への意欲であった.実施期間中に,自己効力感の大きな変化は見られなかったが,積極性や何か役に立ちたいと思う気持ちが表れてきていた。要支援高齢者の介護予防を目指したプログラム作成には、利用者に最も適した1つの活動、つまり、自己効力感が高まりやすい活動に取り組むことが必要となる。その活動により、成功体験を重ねることで、その活動への自己効力感が高まる。
トリプルP介入によって発達障害児をもつ母親の子育てレジリエンスは向上するか

【目的】発達に課題のある児をもつ母親(母親)は子どもの感情や行動の問題に継続的に向き合い、その困難な状況に効果的に対応できることが必要となる。この状況に適応するには養育レジリエンスを高めることが有用とされる。Positive Parenting Program(トリプルP)は親の子育てや親の精神的健康が向上するばかりでなく、子どもの感情や行動の問題を減少させるとして報告されている。そこで、母親を対象に、トリプルPによる介入を行い、トリプルPの受講による養育レジリエンス、子育てのスタイル、子ども行動への影響を検討した。久留米大学倫理委員会の承認を得て実施した。【方法】研究協力者は発達に課題のある3歳から12歳の子どもの母親20名であった。研究協力者はトリプルP(SSTP)の9回連続講座(1回の受講時間は2時間30分)を受講した。参加者には質問紙の協力を求めた。質問紙は1養育レジリエンス尺度(PRQ)2子育てと家族調整尺度(PAFAS)および子育てスタイル3子どもの行動・感情への自己効力感尺度(CAPES-DD)である。【結果】すべての尺度において、トリプルP受講前より、受講中および受講後、受講6か月後の値が有意に改善していた(p<.001)。【考察】これらにより、トリプルPによる子育て支援は養育レジリエンスを向上させるだけでなく、子育てスタイルの改善、家族関係の改善、子ども感情・行動の問題の減少と親の自己効力感の上昇させることが示唆された。これはトリプルPが提供する子育ての知識や技術のみでなく、プログラムの柱である親の自己調整力が養育レジリエンスを高めることになっているのではないかと推察した。今後の課題として、発達障害をもつ子どもへのマルトリートメントを防ぐため、すべての母親の養育レジリエンスを高める支援についての検討が必要となる。発達障害児をもつ母親を対象に、Positive parenting program(以下、トリプルP)による介入を行い、トリプルPの受講による母親のレジリエンスの変化を明らかにすることを目的とした。対象者は発達障害の診断のついた子どもの母親44名であった。トリプルPは全9回のプログラムであり、受講前、受講中、受講後に養育レジリエンスの調査を行うために、質問紙の養育レジリエンス尺度を用いて行った。この尺度は子どもの特徴理解、認知した社会的サポート、前向きな子育ての3つのサブスケールから構成されている。全29項目から構成されており、参加者は1(まったくそう思わない)から7(強くそう思う)までの7段階について回答した。数値が高いほど養育レジリエンスは高い。養育レジリエンスは時期において、有意な差が認められた(p<.001)。受講前は受講後より有意に低く(p<.001)、5セッションは受講後より有意に低かった(p<.001)。子どもの特徴理解において、時期の主効果が認められた(p<.001)。受講前は5セッション(p<.05)、受講後(p<.001)より有意に低く、5セッションは受講後より有意に低かった(p<.001)。認知した社会的サポートにおいて、時期の主効果が認められた(p<.001)。受講前は受講後(p<.01)より有意に低かった。前向きな子育てにおいて、時期の主効果が認められた(p<.001)。受講前は受講後より有意に低く(p<.01)、5セッションは受講後より有意に低くかった(p<.05)。養育レジリエンスはトリプルPのセッションをとおして向上するために、9回のセッションが必要であることが示唆された。発達障がいの子どもをもつ母親の養育レジリエンスの向上に、トリプルPによる介入の有効性が示唆された。今後は受講後の養育レジリエンスの維持についても検討が必要である。27年度の計画は発達障害の子どもをもつ親にトリプルPを実践し、受講前、受講中、受講後の養育レジリエンスの変化を検討することであった。対象者44名を調査し、結果が得られたために順調に進展しているとした。【目的】発達に課題のある子どもをもつ養育者を対象に、養育レジリエンスを向上する目的でトリプルPによる介入支援を行い、その効果を検討した。【方法】研究協力者は発達に課題をもつ3歳から12歳の子どもの母親であった。研究協力者は9回の連続講座で1回の受講時間は2時間30分のトリプルP(SSTP)を受講した。参加者にはトリプルP受講の評価として質問紙と唾液採取の協力を求めた。質問紙は1養育レジリエンス尺度(PRQ)2子育てと家族調整尺度(PAFAS)3子育てのスタイル(PS)4子どもの行動・感情への自己効力感尺度(CAPES-DD)および唾液中のコルチゾールである。【結果】PRQにおいて、受講前より受講中(p<.001)と受講後(p<.001)は有意に上昇した。PAFASにおいて、受講前より受講中(p<.001)と受講後(p<.001)、受講中より受講後は有意に改善した(p<.001)。PSにおいて受講前より受講後は有意に改善した(p<.001)。CAPES-DDにおいて、受講前より受講中(p<.001)と受講後(p<.001)、受講中より受講後は有意に改善した(p<.001)。

また、親の自己効力感は受講前より受講中(p<.001)と受講後(p<.001)、受講中より受講後は有意に上昇した(p<.001)。唾液中のコルチゾールは受講前より受講後の起床時コルチゾール反応が有意に上昇した(p<.05)。【考察】トリプルPによる介入により、子育て方法の改善、家族関係の改善、子ども感情・行動の問題の減少と親の自己効力感の上昇およびストレスの減少が示唆された。と同時に、養育レジリエンスも向上しており、トリプルPの受講によるものと考えられた。今後はトリプルPによる介入を継続し、養育レジリエンスを高める支援の確立およびそのメカニズムを目指す必要がある。平成28年度計画は以下である。当初の予定は1回の受講者は20名を定員とするとしていたが、トリプルPによる開催定員は10名となっているために受講者見込み数は減少したものの、ほかは予定どおり進捗できた。1)トリプルP実施:(1回の参加者10名まで)依頼のあった母親を対象に、トリプルPを28年度4回/年実施する。2)トリプルP受講によるレジリエンスおよびレジリエンス変化に伴う効果(受講前・中・後・1年後調査)の調査を実施する。調査は予定どおり、「子育てレジリエンス尺度」「子育て方法尺度」「育児ストレスコーピング尺度」「唾液中ストレスホルモン(コルチゾール)」「子どもの行動尺度(親用)」を行った。3)各測定項目のデータ入力および分析を行い、発表する。発達に課題のある児をもつ母親は継続的に子育ての困難に対応しなければならない状況におかれるため、克服する力である養育レジリエンスを向上させる支援が必要となる。家族支援プログラムとして認知行動療法(positive parenting program:以下、トリプルP)の有効性が認められているが養育レジリエンスについての検討はされていない。そこで、発達に課題のある児をもつ母親を対象に、トリプルPによる介入を行い、トリプルPの受講による母親のレジリエンスの変化を明らかにし、レジリエンスの向上によって子育てのスタイルや子ども行動への影響を検討した。研究協力者は発達に課題のある3歳から12歳の子どもの母親76名であった。研究協力者はトリプルP(SSTP)の9回連続講座(1回の受講時間は2時間30分)を受講した。参加者には質問紙の協力を求めた。質問紙は1養育レジリエンス尺度(PRQ)2子育てと家族調整尺度(PAFAS)3子どもの行動・感情への自己効力感尺度(CAPES-DD)である。久留米大学倫理委員会の承認を得て実施した。PRQにおいて、受講前より受講中、受講後、受講後6ヶ月は有意に上昇した(p<.001)。PAFASにおいて、受講前より受講中、受講後、受講後6ヶ月(p<.001)は有意に改善した。CAPES-DDにおいて、受講前より受講中、受講後、受講後6ヶ月(p<.001)は有意に改善した(p<.001)。また、親の自己効力感は受講前より受講中、受講後、受講後6ヶ月は有意に上昇した(p<.001)。トリプルPによる介入により、養育レジリエンスは向上した。また、子育てスタイルの改善、家族関係の改善、子ども感情・行動の問題の減少と親の自己効力感の上昇が示唆された。
低分子ゲルを活用した非共有結合性πスタックポリマーの開発と材料展開

本研究は、自在な色素導入が可能なπスタックポリマー群の創製並びに、安定な刺激応答性ナノ材料の開発を目的としている。最終年度にあたる本年度は、これまでに得た低分子ゲルの精密分子設計を元にして、芳香環の電子的な特性に着目した低分子ゲル内精密分子認識系の構築、精密に有効共役長を制御したジアセチレンゲルを鋳型としたポリジアセチレン繊維の合成に成功した。低分子ゲル内精密分子認識系の構築芳香環の電子的特性に着目し、電子受容性芳香族化合物であるナフタレンジイミドを基体とする低分子ゲル化剤の合成を行い、電子供与性芳香族化合物に対する一次元ホストとしての有用性を検討した。その結果、市販品として入手可能なジヒドロキシナフタレンが特異的にゲル繊維内に包接され、その位置異性体7種の比色認識を可能とした。低分子ゲルを鋳型としたポリジアセチレンの有効共役長制御ジアセチレンをコアに有する低分子ゲル化剤を合成した。水素結合などで一次元状に集積した24量体の再安定構造を求めたところ、分子構造内のアルキル鎖スペーサーの炭素数の偶奇により得られる一次元状集合体の平面性に著しい違いが生じることが予測された。実際に炭素数が38のものを合成し、ゲル内での重合を行ったところ、得られたポリジアセチレンの色調に顕著な差が現れ、有効共役長に明確な偶奇性が見られた。さらに得られたポリジアセチレン線維の電界電子放出能を測定したところ、上述の偶奇効果はturn-on電圧に反映されていることが明らかとなった。初年度にあたる本年度は種々の機能性を有するπスタックポリマー群の創製に注力した。1.低分子ゲル内に生成するπスタックポリマーを介した光エネルギー捕集系を構築した。簡便な置換基修飾によりエネルギーレベルのチューニングが可能な色素であるペリレンに着目し、4種類のペリレンに各々コレステロール基を導入したπスタックモノマーを合成した。適当な溶媒系において、これら4種類のペリレン誘導体からなる一次元状πスタックポリマーが生成することを透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、各種分光学的手法により確認した。色素の発光挙動を詳細に検討し、πスタックポリマーを介した段階的なエネルギー移動系の構築を証明した。2.励起状態のミクロ環境に応じてねじれ型分子内電荷移動状態を生成しうる色素をπスタックモノマーに導入し、低分子ゲルに特有な熱可逆的ゾル-ゲル相転移挙動に伴う蛍光発光制御を達成した。3.発達したπ平面を有するポルフィリンに縮合性置換基であるトリエトキシシランを導入し、生成するπスタックポリマーを共有結合にて固定化した。本ポルフィリン集積体は非線形光学材料などとして有望であるJ会合様式を有する。4.配位性低分子ゲル化剤を開発した。可視領域に吸収を有し、多様な酸化還元挙動を示す遷移金属の導入により、化学的酸化/還元によるゾル-ゲル相転移制御に成功した。このゲルは、熱的ゾル-ゲル相転移に伴い配位環境が摂動を受けサーモクロミズムを示す。5.側鎖にジアセチレンを有する銅ポルフィリンは、チキソトロピー性を有する低分子ゲルを生成する。光重合後はπスタックポリマー鎖に沿って、導電性を有するポリジアセチレンが生成していた。原子間力顕微鏡観察により、この自己集合性ポリマーは非常に強いππスタックが効果的にはたらくため、単分子で安定なナノワイヤーを与える事が判明した。第2年度にあたる本年度は芳香族核を積極的に導入し、πスタックポリマーに新しい光学的・電気的特性を付与した。1. 8-キノリノール白金(II)錯体を基体とした低分子ゲル化剤を合成した。電子顕微鏡観察により、ゲル組織は幅数十ナノメートル、長さ数マイクロメートルを有する繊維状会合体であることが明らかとなった。ゲル形成に伴う錯体部位の会合に由来し、ゲル自体の色と発光色を劇的に変化させた。さらに、燐光の酸素消光が、溶液中に比べ効率よく抑制されていることが明らかとなった。2.オリゴチオフェンを基体とした低分子ゲルはその一次元的な分子集積によりオリゴチオフェン部位のコンフォメーションが固定され、有効共役長が伸びるために劇的な色調変化をもたらす。酸化還元活性を利用して化学的な酸化還元により可逆的に相転移を支配できることを明らかとした。3.豊富な電気的・光学的特性を有するポルフィリンを分子デザインし、反応性官能基を有する低分子ゲルを作成した。ゲルを作成後in situ重合を行うことで高度に発達したポルフィリンワイヤの固定化に成功した。ゲル自体も物理的強度が増したことがレオロジー測定により明らかとなった。力学的刺激応答性材料開発への展開が期待される。4.テトラチアフルバレンは単結晶中、一次元状の層状構造に沿った導電性を有する有機導電体として知られている。この一次元状構造をゲル繊維として切り出し、分子ワイヤを作成した。

最終年度にあたる本年度は、これまでに得た低分子ゲルの精密分子設計を元にして、芳香環の電子的な特性に着目した低分子ゲル内精密分子認識系の構築、精密に有効共役長を制御したジアセチレンゲルを鋳型としたポリジアセチレン繊維の合成に成功した。低分子ゲル内精密分子認識系の構築芳香環の電子的特性に着目し、電子受容性芳香族化合物であるナフタレンジイミドを基体とする低分子ゲル化剤の合成を行い、電子供与性芳香族化合物に対する一次元ホストとしての有用性を検討した。その結果、市販品として入手可能なジヒドロキシナフタレンが特異的にゲル繊維内に包接され、その位置異性体7種の比色認識を可能とした。低分子ゲルを鋳型としたポリジアセチレンの有効共役長制御ジアセチレンをコアに有する低分子ゲル化剤を合成した。水素結合などで一次元状に集積した24量体の再安定構造を求めたところ、分子構造内のアルキル鎖スペーサーの炭素数の偶奇により得られる一次元状集合体の平面性に著しい違いが生じることが予測された。実際に炭素数が38のものを合成し、ゲル内での重合を行ったところ、得られたポリジアセチレンの色調に顕著な差が現れ、有効共役長に明確な偶奇性が見られた。さらに得られたポリジアセチレン線維の電界電子放出能を測定したところ、上述の偶奇効果はturn-on電圧に反映されていることが明らかとなった。