hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高強度・高じん性を有する微粒子/液晶複合ゲルの創製

研究期間全体を通じては、上記の研究成果のほかに、微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える液晶相構造の影響を検討し、ゲルの力学特性は、層構造導入により向上し、らせん構造導入によって低下することを明らかにした。また、高分子修飾シリカ微粒子を用いてゲルに高分子を導入することにより、従来の材料よりも貯蔵弾性率が約10倍高いゲルを得ることに成功した。このゲルは、アゾベンゼン誘導体の光異性化反応をトリガーとする破断の光修復機能に加え、高分子鎖の弾性を利用した凹みも自然修復も可能であった。本研究の目的である微粒子/液晶複合ゲルの力学特性を向上させることに成功しただけでなく、2種類の損傷を修復できる従来にない自己修復ゲル材料を創製することができた。微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える液晶相構造の影響を検討し、ゲルのレオロジー特性は、液晶相に分子配列の層構造を導入すると向上し、らせん構造の導入により低下することを明らかにした。また、高分子修飾シリカ微粒子を用いて複合ゲルに高分子を導入することで、従来材料よりも貯蔵弾性率が約1桁高いゲルを得ることに成功した。このゲルは、破断と凹みの2つの損傷修復能を有することがわかった。さらに、金ナノロッドを添加することにより、近赤外光応答性を有する複合ゲルの創製に成功した。当初の計画通り、材料力学特性に与える添加剤の影響として、高分子及び金ナノロッドを用いた研究を遂行することができた。また、添加剤の特性として、金ナノロッドのフォトサーマル効果を利用することにより新しい光応答性を発現させることができた。材料化学材料力学特性に与える高分子添加の影響について、単一の高分子を添加するだけでなく、複数の高分子を添加した際の影響についても検討する。また、添加剤として用いた金ナノロッドの電気および熱特性を活かした機能性ゲルの開発にも取り組む。当初の計画通り、微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える液晶相構造について、ネマチック相、スメクチック相、コレステリック相を用いた比較を行うことができた。また、微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える高分子鎖導入の効果についても、おおむね計画通りに検討することができた。微粒子/液晶複合ゲルの力学特性に与えるフィラー添加の影響について詳細に検討するために、高分子を購入する必要があるため。また、金ナノロッドをフィラーとして用いるために、大量合成をする必要があるため。微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える高分子鎖導入の効果について、さらに詳細な検討を行うために、微粒子/液晶複合ゲル中で、高分子重合を行うことを検討する。その際、重合性モノマーには、非液晶性モノマーだけでなく、媒体である液晶との相互作用を向上させる目的で、液晶性モノマーについても検討を行う。物性の異なる複数の高分子の購入に使用する。また金ナノロッドの合成に必要な試薬や実験器具等を購入する。微粒子/液晶複合ゲルのレオロジー特性に与える高分子導入の影響の詳細検討において、非液晶及び液晶性モノマー等の購入や合成費用、さらに重合用装置を当初予定していたよりも増額する必要があるため。各種モノマーや光重合開始剤の購入もしくは合成費用に使用する。また、光重合用装置の整備に使用する。さらに、研究開発を加速するため、実験補助者の雇用に使用する。
3次元立体映像システムの視覚機能および自律神経系による評価

計測システムの構築:EOGと赤外線両眼オプトメータを組み合わせた両眼の輻輳とピント調節の同時計測システムの構築を試み、輻湊とピント調節の同時計測に成功した。計測できる立体映像位置は無限大遠方から0.5mの距離であることがわかった。一般に3次元立体映像の観察距離は、0.7mより遠方であるので、実用上は測定距離の範囲は十分である。視覚機能による評価・解析手法の開発:計測システムを用いて、被験者5名で3次元立体映像を連続的に呈示してピント調節の計測を試みた。3次元立体映像の呈示には3D立体ビジョン(15インチ、THD-15DX1、三洋電機)を用い、被験者までの距離は0.5mである。理論的なピント調節量は、2.0diptersであるが、5名の被験者のピント調節応答量は約2.51.5dioptersの範囲にあった。立体映像の飛び出し量とピント調節応答量に相関関係があること、また、ピント調節は過渡的に生じ、不安定で画面方向に戻る傾向を示した。したがって、3次元立体映像は調節・輻湊系に与える影響が大きいことがわかった。また、3次元立体映像の呈示にダブルレンチィキュラー型40インチディスプレイ(三洋電機、THD・40A1)を用い、20歳から30歳までの健常者30名で3次元立体映像の30分観察前後および休息後の視覚機能の変化を検査する実験を行った。鑑賞前後および休息30分後の視覚機能の変化を検査した。視覚機能検査項目は裸眼視力、自覚的屈折力、他覚的屈折検査、眼位、調節近点、最大調節力、瞳孔径、眼圧、涙液量の9項目である。結果は、自覚屈折力の遠視化、裸眼視力の低下、近方視眼位で外斜位の増加、調節近点の増加、最大調節力の減少、眼圧の低下などの傾向がみられた。したがって、従来の視覚機能検査によって3次元立体映像が視覚機能に与える影響を計測できることがわかった。自律神経系による評価・解析手法の開発予備実験として2次元画像による心拍数変動の計測を試み、動きの少ない映像、動きの多い映像と比較した。動きの多い方が心拍数が増加し、映像の影響が大きいことがわかった。しかし、計測システムの構築が遅れ、十分な実験はできなかった。まとめ:視覚機能による3次元立体映像システムの評価が有効であることがわかったが、自律神経系による評価は十分な結果が得られなかった。本年度は研究実施計画に基づき、計測システムの構築と視覚機能による評価・解析手法の開発に重点をおいて実施した。計測システムの構築両眼の輻輳とピント調節を同時に計測するために、EOGと赤外線両眼オプトメータの組み合わせで成功した。しかし、輻輳による視線移動に伴うオプトメータの測定光軸の許容角度範囲は約2度であることがわかり、これよりも大きな角度では測定不能が判明した。したがって、立体映像位置が0.5mより近い場合には計測できない。

また、画像内で視線が移動した場合にも、ピント調節測定ができない問題も発生した。そこで、調節・眼球運動・ピント調節を光学的方法で同時に計測する視覚特性計測装置(EBMS-2ナック社)で計測を試みたが、調節測定のためのアライメント調整が困難で、計測できなかった。視覚機能による評価・解析手法の開発5名の被験者を対象として、両眼視差の異なる一般映像を連続的に呈示してピント調節の計測を試みた。立体ディスプレイには3D立体ビジョン(15インチTHD-15DX1三洋電機)を用いた。ディスプレイの位置は被験者から0.5m前方で理論的な調節量は、2.0dioptersであるが、5名の被験者のピント調節応答量は約2.51.5dioptersの範囲にあった。定性的には立体映像の飛び出し量とピント調節応答量に相関関係があるが、画像全体の影響があるようで、比例関係にない場合もあった。輻輳に関しては、装置の調整が不十分で画像評価に利用できるデータを収集することはできなかった。本年度は研究実施計画に基づき、自律神経系による評価手法の開発に重点を置いて実施したが、計画が遅れたため十分な結果が得られなかった。自律神経系による評価手法予備実験として2次元画像による心拍数変動の計測を試みた。5名の被験者を対象として、動きの少ない映像、動きの多い映像と比較した。動きの多い方が心拍数が増加し、映像の影響が大きいことがわかった。しかし、計測システムの構築が遅れ、血圧、呼吸の同時計測ができないため、計測装置の構築を進めている。視覚機能による評価手法3D立体映像(THD-15DX1、三洋電機)による輻輳・ピント調節測定を行った。ディスプレイを被験者から0.5mの位置に設置し、前方に約2Dの調節刺激を与えた実験では、ピント調節は過渡的に生じるが不安定で画面方向に戻る傾向を示した。実験が遅れたため、十分な結果が得られなかったので、次年度にさらに検討を加える予定である。自律神経系による評価・解析手法の開発平成11年度の自律神経系による立体映像の評価・解析手法を開発する計画であったが、計画通りに進まなかったので今年度もさらに続行した。八名と奥山は少数の被験者を対象に、呈示立体映像の画角、対象の大きさ、両眼視差量、観察時間をパラメータとして心拍変動、血圧、呼吸の計測を行い、映像の各パラメータが自律神経系に与える影響を検討した。結果は、2次元画像と三次元画像では、三次元画像が心拍数に変化を与えることがわかったが、各パラメータによる定量的な比較ができなかった。症例による検討および評価開発した評価手法が有効であるかを多くの被験者について検討した。確立された3次元立体映像の視覚機能と自律神経系による評価方法を、Head Mounted Display(HMD)とパララックスバリア型立体テレビシステムに適応できるかを検討中である。
汎熱帯海流散布植物の種の維持と分化に関する分子集団遺伝学的研究

1.オオハマボウと近縁4種で葉緑体DNAを用いた解析を行ったところ,・オオハマボウを母種として他の近縁4種が分化したこと・非常に広い範囲で種子散布が行われている可能性・アメリカハマボウでは新大陸の東西で明瞭な造伝的分化が見られ、大西洋側ではオオハマボウから遺伝子浸透が起きている可能性などが示唆された。また、マイクロサテライトマーカーによる解析を行ったところ、・広範囲な遺伝子流動と、局所集団における集団分化・パナマ地峡を越えた花粉流動の可能性などが示された。2.グンバイヒルガオでAFLP解析を行ったところ、・外部形態で区別されているssp. brasiliensisとssp. pes-caprae2つの亜種は、遺伝的にも異なるまとまりとして認識されること・遺伝的分化の程度は、南北アメリカ大陸が最も大きく、次いで太平洋東部、アフリカ大陸という順であるが、いずれも亜種間の遺伝的分化の大きさよりは小さいこと・マレー半島を挟んだ集団間では相対的には大きな遺伝的分化がみられず、海域間での長距離種子散布が存在することなどが示された。3.ナガミハマナタマメで葉緑体DNAを用いた系統解析と、ハプロタイプの地理的分布を調べところ、・広域に分布する海流散布植物間でハプロタイプの共有が見られること・ナガミハマナタマメでは、全ての海域で同一ハプロタイプが存在することなどが示唆された。4.Rhizophora mang!eで葉緑体遺伝子の複数マーカーを用いて、ハプロタイプの遺伝子系統樹を作成し、集団間のハプロタイプ組成を決定したところ、・パナマ地峡をはさむ集団間で、明瞭な遺伝的分化が存在すること、・南太平洋に分布するR. samoensisはR. mangleの太平洋の集団と共通のハプロタイプを持っていることなどが示された。研究協力者:千葉大学理学部学術研究支援員高山浩司1.オオハマボウと近縁4種で葉緑体DNAを用いた解析を行ったところ,・オオハマボウを母種として他の近縁4種が分化したこと・非常に広い範囲で種子散布が行われている可能性・アメリカハマボウでは新大陸の東西で明瞭な造伝的分化が見られ、大西洋側ではオオハマボウから遺伝子浸透が起きている可能性などが示唆された。研究協力者:千葉大学理学部学術研究支援員高山浩司(1)オオハマボウとその近縁種の系統解析およびSSCP・SSP解析;オオハマボウとその近縁種4種、47サンプルについて、葉緑体DNAの5領域合計約7,500bpの配列を決定し、発表済みの配列と合わせて系統解析を行ったところ、新大陸に広く分布するH.pernambucensisとカリブ海島嶼域固有のH.elatusはオオハマボウから分化した種であることが明らかになった。また、H.pernambucensisはオオハマボウの複数のクレードに現れた。オオハマボウとH.pernambucensisについて集団内の遺伝的組成をさらに詳しく調べるために、8つのハプロタイプグループを認識できるSSCPマーカーとSSPマーカーを用いて、58集団から得られた約1,000サンプルを用いてハプロタイプ組成の解析を行ったところ、オオハマボウでは3つのハプロタイプが分布域全体に広く分布していた。また、そのうちの一つと共通するハプロタイプは、H.pernambucensisの大西洋集団のおよそ80%以上を占めていた。一方、H.pernambucensisの太平洋集団は、この種に固有のハプロタイプにほとんど固定していた。この結果から、オオハマボウでは広い分布域全体で海流散布種子による遺伝子交流があること、H.pernambucensisでは南北両アメリカ大陸による分断で大西洋と太平洋の間で集団の遺伝的組成が極端に異なること、また、大西洋の集団ではオオハマボウからの葉緑体遺伝子の浸透があったことが示唆された。(2)グンバイヒルガオのマイクロサテライトマーカー開発:サツマイモのマイクロサテライトマーカー開発用に設計されたPCRプライマー約90組を用いて、グンバイヒルガオでスクリーニングを行った。その結果、6組において、マイクロサテライトマーカーとして利用できる可能性が示された。

(1)オオハマボウと近縁4種ついて、葉緑体DNA5領域の塩基配列を用いて系統解析を行った。また、65集団についてハプロタイプの地理的分布を調べた。その結果、近縁4種はいずれもオオハマボウから分化したこと、オオハマボウでは複数の共通ハプロタイプが広く分布していること、アメリカハマボウ(Hibiscus pernambucensis)ではパナマ地峡を挟んだ集団間で遺伝的組成が極端に異なるが、大西洋側の集団ではオオハマボウからの遺伝子浸透があったことが示唆された。(2)オオハマボウでマイクロサテライトマーカーの開発を行った。12のマーカーが得られ、そのうち6つは集団解析に利用できることが示された。(3)上記マイクロサテライトマーカーを用いて、オオハマボウと近縁4種、計約80集団の遺伝的分化の程度を調べた。その結果、オオハマボウでは、太平洋・インド洋地域では頻繁な遺伝子流動があること、西アフリカのオオハマボウ集団は他の同種集団から非常に分化していること、オオハマボウとアメリカハマボウの種間では明瞭な分化があること、アメリカハマボウの太平洋と大西洋の集団間では遺伝的分化がほとんど無いことが明らかになった。(4)世界各地から得られたグンバイヒルガオの16集団の遺伝的分化の程度を、AFLP法を用いて解析した。その結果、ssp.pes-capraeに相当する集団は、ssp.brasiliensisに相当する集団とは明瞭に分化していること、ssp.brasiliensisの集団間では、大洋毎には明瞭な分化は見られないことが明らかになった。(5)Rhizophora mangleの太平洋側と大西洋側の集団を用いて、葉緑体DNAのtrnS-trnG遺伝子完了域の塩基配列を用いた解析を行った。その結果、パナマ地峡を挟んだ明瞭な地理的構造が存在することが示唆された。1.グンバイヒルガオでは、全世界の熱帯域を広くカバーする38集団、792サンプルを用いてAFLP解析を実施した。得られたデータについて、一般的な集団遺伝学的パラメータの他、AMOVA解析、遺伝的障壁の検出、Mantel検定を行い、種内の遺伝的構造を明らかにした。その結果、以下の3点が明らかになった。(1)外部形態で区別されているssp.brasiliensisとssp.pes-capraeの2つの亜種は、遺伝的にも異なるまとまりとして認識された。(2)地理的な障壁を挟む集団間の遺伝的分化の程度を比較したところ、南北アメリカ大陸が最も大きく、つづいて太平洋東部、アフリカ大陸という順になったが、いずれも亜種間の遺伝的分化の大きさよりは小さかった。(3)マレー半島を挟んだ集団間では相対的には大きな遺伝的分化がみられず、海域間での長距離種子散布が示唆された。2.Rhizophora mangleについては、コスタリカでサンプル収集を行った。得られたサンプルについて葉緑体遺伝子の複数マーカーを用いて、ハプロタイプの遺伝子系統樹の作成を行い、集団間のハプロタイプ組成を決定した。その結果、パナマ地峡をはさむ集団間で、明瞭な遺伝的分化が確かめられた。
窒素循環構造を有する生物地球化学モデルの作成および気候変動時の陸域炭素収支の推定

本年度は、陸上生態系内の窒素循環を考慮した物質循環モデルを構築し、検証を行った。モデルの構築の際には、群落光合成速度や蒸発散速度、エネルギーバランスなどを考慮する地上部のサブモデルを新たに構築し、既存の物質循環モデルに結合することによりその作成を行った。この際、物質循環モデルの窒素循環構造と地上部のサブモデルがリンクするように、地上部サブモデルにおける光合成速度等の計算も葉内窒素量などの関数で表現した。具体的には、葉内窒素量の関数である個葉光合成式を群落レベルへとスケールアップし、これと気孔コンダクタンス式・エネルギー収支式・各種輸送式と連立させることにより、地上部サブモデルを構築した。地上部サブモデルと物質循環モデルを結合した後に、結合モデルの検証を行った。この際、異なる植生タイプ・気候帯に属する観測サイト(アメリカ、カナダ、ベルギー、ブラジルの4サイト)を選び、総光合成速度/潜熱顕熱/純生態系交換量といったフラックスや、植物・土壌に蓄積された炭素量を比較することにより検証を行った。各種フラックスの検証の際には、モデルによって推定される各種フラックスの日内変動・日変動・季節変動と、実際に観測されるそれらのフラックスを比較することにより、様々な時間スケールからの比較を行った。その結果、既存の陸上生態系モデルと比較して、様々な時間スケールにおける各種フラックスの再現性が向上する結果となった。本研究では窒素循環を考慮した陸上生態系モデルを構築するとともに、既存の陸上生態系モデルのフラックス推定精度を向上させるためのスキームを提示することが出来た。今年度は窒素循環を有するモデルの理論構築および計算機上で実行可能なプログラムの作成、モデルによる推定結果の検証を行った。モデルの理論構築は、窒素循環構造を有する既存の陸上生態系物質循環モデルを改変する形で行った。モデルの改変は主に、陸上生態系モデルの植生部分の、各種フラックス(エネルギー・物質)を推定するモデルを中心である。この改変の目的は、大気と陸上生態系の間におけるフラックスモデルを詳細化するためである。特に、フラックスの推定を時間単位で行い日内の変動の推定を可能にし、陸上生態系に流入する炭素量の推定精度を向上させることにより生態系に蓄積する炭素量の推定精度を向上させた。理論構築の後、計算機上で実行させるためC・FORTRAN言語を用いて記述し、プログラムの作成を行った。このとき、大気-陸面間での炭素収支を行うために、NPPおよびNEEが算出可能なようにモデルを改変を行った。また炭素収支だけではなく、潜熱や顕熱といったエネルギーフラックスも出力が可能なようにプログラムを作成した。実験・計測ベースの既存研究を基に、植生タイプや植物機能タイプ毎に必要なパラメータセットを作成した。その後、モデルの検証を行うために、Fluxnetデータベースから得たフラックスタワー観測結果(CO2フラックス、エネルギーフラックス)と比較検証を行った。この際、計測された気象データを本研究で作成したモデルに入力出来るように加工した。得られた推定結果と、これらの実測された結果を比較することにより、NEEの時間変動を良く再現することが確認された。
ゲノム解読を基盤とする高等植物ミトコンドリアゲノムの包括的研究

本研究は植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行ない、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とした。そのため次世代シークエンシングにより、コムギやダイコンの近縁種など、合計25種類のミトコンドリアゲノムの解読を完了し、いくつかの組み合わせについて、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行なった。分子コーミングやパルスフィールド電気泳動によりゲノムの物理的状態を調査した結果、少なくともタマネギでは、3分割されたマスターサークルの存在が証明された。なお大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析によりダイコンの雄性不稔関連orfの機能を推定した。本研究は、ダイコンとその近縁種、およびパンコムギとその近縁種という、2つの異なる分類群を対象に、植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行い、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とする。そのため、1)次世代シークエンシングにより多くの植物種のミトコンドリアゲノムを解読し、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行うこと、2)分子コーミングの手法でミトコンドリアのDNA分子を観察し、ゲノム構造に関する物理的な情報を取得すること、および3)ミトコンドリアの新規オープンリーディングフレーム(ORF)に着目し、大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析を通じてORFの機能を解明すること、の3つを計画している。平成26年度は、当初の計画通り、上記1)のゲノム解読に注力した。すなわち、ダイコン(Raphanus sativus)については、以前に解読した打木源助(正常型)、MS-源助(オグラ型)に加え、本研究により、大阪四十日、黒ダイコンおよび青長ダイコンの3つのゲノムの解読を完全に終えた。また、アブラナ科の野生種Brassica maurorum、およびB. fruticulosaの細胞質をそれぞれ持つ細胞質置換ダイコンについてもゲノム解読が進行中であり、B. oxyrrhina(細胞質置換ダイコンを育成可能)、B. rapa、およびB. nigraのブラシカ属3種についても解読が進行中である。一方、パンコムギの近縁種については、主に細胞質置換コムギを材料に用いており、Aegilops mutica(2系統)、Ae. ovata, Ae. speltoides Ae. caudata, Ae. umbellulata, Ae. searsii, Triticum timopheeviの8サンプルについて、解読が完了、あるいは進行中である。また、T. monococcumとT. speltaについてもゲノム解読を終えている。本研究は、ダイコンとその近縁種、ならびにパンコムギとその近縁種という2つの異なる分類群に属する多くの植物種についてミトコンドリアゲノムの解読を行ない、分子コーミングの手法を用いたファイバーFISHなどの方法でmtDNAを視覚化するなどいくつかの方法を組み合わせて、ミトコンドリアのゲノム構造を決定することを目的とする。またゲノム上に同定される多数の新規オープンリーディングフレーム(ORF)のいくつかについて、その機能を探ることも目的としている。今年度は、昨年度からの実験を継続して進め、大阪四十日、クロダイコン、青長ダイコンのダイコン3種類のゲノム解読を終えることができた。現在、結果を論文にまとめつつある。また、ダイコンに雄性不稔をもたらすアブラナ科の近縁種、Brassica maurorum, B. fruticulosa, B. oxyrrhinaの3種ミトコンドリアゲノムについても、細胞質置換ダイコンあるいは野生種そのものを材料に用いて実験を行ない、ゲノム解読に必要な次世代シークエンシングのデータを取得した。一方、コムギの近縁種については、Triticum monococcum, T. speltaのミトコンドリアゲノムの解読をほぼ終えた。さらに、ライムギ、オオムギへと材料の範囲を拡げ、両種についてもゲノム解読の終了が間近かであり、現在、遺伝子のアノテーションなどデータを精査している。ORFの発現解析については、ダイコンとB. maurorumのミトコンドリアゲノムの比較から、orf117, orf214, orf223, orf257およびorf310に注目し、大腸菌における発現系を構築した。その結果、orf117の発現が大腸菌の生育に悪影響を及ぼすことがわかり、雄性不稔の原因遺伝子としての可能性が議論された。本研究は多くの植物種について、ミトコンドリアのゲノム配列を決定し、分子コーミングの手法を取り入れたファイバーFISHやlong-PCRなど他の実験の結果と合わせて、ゲノムの分子構造を決定しようとするものである。費用が最もかかり、また以後の実験の基礎となる、次世代シークエンサーによる各植物からの塩基配列データの取得が順調に進んでいるので、研究は概ね順調に進んでいると判断している。ただ、これまで実験に用いてきた次世代シークエンサー(ロシュ社の454)が開発中止となるという予定外の事態も生じている。454は、データがロングリードであり、作られるコンティグも少数にまとまる場合が多かったことから、植物のミトコンドリアゲノムに固有の複雑なマスターサークル構造を推定するのに大いに威力を発揮してきた。しかし今後、454を用いて実験を進めることが困難なので、代替のシークエンサーを検討せざるを得ない。現在はイルミナ社のMiSeq、PacBio社のPacBioRSII、サーモフィッシャーサイエンティフィック社のIonPGMを試用している段階である。

本研究はダイコンとその近縁種、パンコムギとその近縁種という2つの異なる分類群を対象に、植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行い、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とする。そのため、1.次世代シークエンシングにより多くの植物種のミトコンドリアゲノムを解読するとともに、バイオインフォマティクスの手法を積極的に取り入れ、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行なう、2.分子コーミングの手法を応用してゲノム構造に関する物理的な情報を付加し、ゲノム解読の結果と照合する、3.新規オープンリーディングフレーム(ORF)に着目し、大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析を通じて、これらORFの機能を明らかする、という3つの実験を実施した。具体的に上記1ではAegilops caudataおよびAe. searsii(いずれも細胞質置換コムギを使用)、Triticum monococcum、T. speltaの概要配列データを取得し、サンガー法によるフィニッシングの後、遺伝子のアノテーションなどゲノム解読を完了した。またイネ科の作物であるオオムギ、ライムギ、さらにイネ科のモデル植物であるBrachypodium distachyonについてもミトコンドリアゲノムの解読を行ない、オオムギについては結果を初めて公表した。ダイコンとその近縁種については、クロダイコンなど3つのタイプの比較ゲノム解析を行ない結果を公表した。2ではファイバーFISH法でDNA分子を観察することはできたが、技術的な問題で構造を推定するには至らなかった。3ではダイコンに雄性不稔を引き起こすB. mauroumを材料に、雄性不稔原因遺伝子とされるorf118の大腸菌での発現解析を行なうとともに、この遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ組換えタバコを作出し表現型を観察した。本研究は植物ミトコンドリアゲノムの構造と機能、ならびに変異と進化に関する包括的な研究を行ない、このゲノムについての新しい概念を創出することを目的とした。そのため次世代シークエンシングにより、コムギやダイコンの近縁種など、合計25種類のミトコンドリアゲノムの解読を完了し、いくつかの組み合わせについて、全塩基配列ベースでゲノム構造の比較解析を行なった。分子コーミングやパルスフィールド電気泳動によりゲノムの物理的状態を調査した結果、少なくともタマネギでは、3分割されたマスターサークルの存在が証明された。なお大腸菌とタバコ葉緑体を用いた発現解析によりダイコンの雄性不稔関連orfの機能を推定した。ブラシカ属を含めて考えると、ダイコンとその近縁種については、目標とする10サンプル分の次世代シークエンシングデータが得られており、パンコムギとその近縁種についても、目標とする10サンプル分の次世代シークエンシングデータが得られている。したがって研究は概ね順調に進展していると考えている。ゲノムを完全に解読するためには、サンガー法によるフィニッシングと、遺伝子のアノテーションが必要であり、これについても実験を順次進めている。次年度には、すべてのサンプルのゲノム解読が完了する予定である。次世代シークエンシングは、ほぼ予定どおり完了した。今後は、そこから見出された新規orfの機能解析に注力したい。
海外の大学教員との連携を目指す協働的日本語ライティング教育開発のための調査研究

海外の大学教員との連携を目指す協働的日本語ライティング教育開発のために、東アジアと東南アジアの大学でそれぞれ日本語を教える9名の教員にインタビュー調査を行い、かつ、130名の学生に対して、実験授業の後アンケート調査を行った。調査の結果、まず、関係教員と教育観や文章観についてのビリーフの共有が必要であることが明らかとなった。また、日本で学位を取得した日本語非母語話者教員が、学習者の母語を用いて、ライティング教育において論理性を指導して論文スキーマを内在化させることが効果的であることが示唆された。本年度は、日本の大学院に進学する留学生の日本語ライティング能力の効果的な養成を目指し、将来的に当該留学生の出身大学の関係教員との連携をより図ることを目的とし、海外の大学の教員等への調査、及び実験授業を実施した。具体的には、まず、調査項目の内容を検討し、調査協力を得る海外の大学と連絡を取って予備調査を行った。東アジアのある国において調査が最も進んだ。2013年度中に当該国の北部と中部の2大学における3名の教員へのインタビュー、同2大学の大学院生のべ25名に対する実験授業とアンケート調査を行った。2014年には1大学での学部高学年の学生75名へのワークショップとアンケート調査を実施した。次に、東南アジアのある国において、3大学の教員4名に対しても、詳細なインタビューを行った。以上の調査の結果から、実験授業においては筆者らが開発した論文スキーマ形成を促すテキストの有効性が示され、かつ、日本語の非母語話者である海外の大学教員とより連携すべきところが示唆された。学習者と同じ母語を有する教員が母語を有効活用し、特に構成や論理展開、表現の開設の面でより深く関与することが有用であることが示された。また、国や地域によって、卒業論文やレポートを学部学生に対して課す場合とそうではない場合があり、そのような経験の多寡が日本留学後のアカデミック・ライティング活動に対して少なからぬ影響を与えていることが示唆された。教員へのインタビューでは自身が日本留学で博士の学位を取得するまでの困難について多く語られた。さらに、アカデミック・ライティングに必須の批判的思考とその言語化が円滑に行われるためには、学習者協働学習形式に慣れる必要のあることも示唆された。したがって、アカデミック・ライティング授業の設計に母語での経験も含めた学習背景の影響が無視できないものであることがわかった。本年度は、海外の大学、具体的には中国とタイの大学教員との研究交流、およびタイの大学での実験授業の実施と学生への調査を行った。まず、上記の2地域において、当該地域の大学で大学・大学院レベルで日本語教育や研究指導に従事している5名の教員からデータを得た。当該教員からは、学部と大学院での日本語教育、特にライティング教育、卒業論文指導や進路等について情報を得た。本研究で調査協力を得た研究者を通して得た情報の主要な点をまとめると、1)ライティング授業が、日本人講師にほぼ任せられており、必ずしも、そのシラバスがライティング以外の授業とカリキュラム内での連携がなく独立している、2)クラスサイズが大きい中での個々の学習者の文章に対する添削の負担が大きい、3)卒業論文執筆以前の指導が少ない上、執筆期間が短く、フィードバックが必ずしも十分ではない、4)国・地域によっては、大学院生が少なく、日本留学経験者の学部生より日本語能力が低い場合も見られる、等、ライティング教育関連の問題が示された。一方、代表者はタイの大学で学部生および大学院生の合計30名余に対して行った講演と授業においては、日本留学経験者もおり、日本語能力の差は少なくなかったものの、提示した課題をグループで検討する過程において、論文や研究とは何かの論文スキーマについて、一定の学びと気づきが確認された。クラスメートと協働で活動を行う文章の比較、分析、評価の課題は、現地で教鞭をとる教員との情報や意見の交換の際に高く評価された。今後は、より日本語レベルの低い学習者に対する教育においても、表現の工夫や訳の追加等で、同様の課題が活用できる見込みがあると考えられた。最後に、前年度に実施した台湾での実験授業と調査についてまとめた論文が、当該大学の紀要に掲載され、また、前年度より執筆を行っていたライティング教育研究の専門書が刊行された。本研究は、日本の大学院に進学する留学生の日本語によるアカデミック・ライティング(以下、AW)能力を効果的に養成するために、留学生の出身地の関係大学教員との間の理念的・技術的連携を緊密にし、国や地域を超えて教育の連続性を確保する方法を考案することを目的とした。本年度は、前年度までの調査、実験授業(台湾、タイ)で得られた知見をもとに、さらに元留学生を含む内外の大学教員に対するインタビュー調査を行い、AW教育への有用な示唆を得、種々の課題を明らかにした。また、日本で行われた学会のシンポジウムの前後に、直接、台湾と中国の教員との意見交換を行い、今後の共同研究や各国への啓発の重要性を確認し、研究代表者の業績の一部を翻訳する事業を計画する等、次年度以降に必要な協力体制の基礎を確立した。さらに、上記の種々の調査で得られた成果をまとめ、学会誌への論稿の掲載や講演での成果の一部発表を行った。

今回調査を実施したアジアの各地域の大学においては、日本語のAW教育の方法論がさまざまであり、日本語の母語話者と非母語話者の協働が必ずしも十分に行われていない事例もあり、また、どの大学でも論理性の重視や論文スキーマ(論文や研究とは何かの概念知識の総体)の形成を核として日本語AW教育を実施する重要性が確認された。さらに、日本で学位を取得した教員が教壇に立つものの、教員同士のビリーフが一致しない場合、卒業論文執筆や社会人への橋渡しの観点からカリキュラムの改善がやや困難なケースも見られた。一方で、教員自身が日本留学中に獲得した論文スキーマをもとに指導を行い、学生協働によるAWのプロジェクトによって一定の成果を上げている貴重な実践例も見られた。今後は、各地域でのAW教育に関するさらなる調査とともに、教員への啓発のためのワークショップ等の実施により日本の大学との間でのAW教育の接続をより強化できると言える。海外の大学教員との連携を目指す協働的日本語ライティング教育開発のために、東アジアと東南アジアの大学でそれぞれ日本語を教える9名の教員にインタビュー調査を行い、かつ、130名の学生に対して、実験授業の後アンケート調査を行った。調査の結果、まず、関係教員と教育観や文章観についてのビリーフの共有が必要であることが明らかとなった。また、日本で学位を取得した日本語非母語話者教員が、学習者の母語を用いて、ライティング教育において論理性を指導して論文スキーマを内在化させることが効果的であることが示唆された。当初の予定に示したように、大学での調査としての実験授業や、教員への調査、さらには、論文スキーマ形成にかかわるライティング教育の方法論についての研究上の交流が行われ、国と地域は限定的であるが、一定の知見が得られた。また、ライティング教育の担当者が日本語母語話者か否かについても、興味深い知見が得られ、特に日本留学経験者の非母語話者の教員による貢献の高い可能性が示唆された。日本語教育学調査する大学と協力が得られる教員を増やし、今後ライティングの授業や卒業論文指導の事前教育を企画・実施する予定の教員、および今年度、先方の都合で調査が実施できなかった大学からもさらに情報を得て、研究を推進したい。また、特定の複数の地域であっても、ライティング教育の課題は、教師や学生だけでなく、カリキュラムや大学の制度の関係で、改善や解決が迅速には困難な場合もあるため、さらに、教育の環境や種々の条件を十分に精査して見極める必要がある。調査内容を拡大するより、むしろ、これまでの研究成果を総括し、その上で、海外の当該教育をめぐる国・地域ごとの事情を把握し、当該教育担う関係者との密な連絡、さらなる意見交換を進め、海外と日本との間での、継続的な高等教育を行うための具体的なライティング教育方法の開発を目指す方向性を探りたいと考える。当初予定していたアジアの複数の地域における調査や実験授業を行うことができた。特に、東アジアの地域では当初の予定以上の、学部レベルの学習者からのアンケート調査への協力が得られた。このように、漢字圏地域では実験授業で多くデータが得られたが、非漢字圏地域ではさらにデータを増やす必要がある。また、ライティングについての授業だけでなく、学習者背景に関するより多くのデータを得て考察を深めたいと考えるが、今回調査協力が得られた非漢字圏大学では、漢字圏大学と異なり、日本語のレベルや進度が遅いため、より高度なレベルの学習者を多数得ることは比較的困難であることも明らかとなった。分担者の本務の都合により、出張の回数が変更され、若干の費用に残高が生じた。
高撥水性布の血液・ウィルス透過抵抗評価と手術衣の開発

本研究の目的は防護衣料として手術用ガウンをとりあげ、その防護機能評価として血液透過抵抗性を測定し、高機能性防護衣料の開発に繋げようとするものである。はじめに医学史や織物の歴史のなかから、医者と衣服の関わりを探った。今日では医療用不織布が脚光を浴びているが、手術用ガウンの着用実態調査を全国の病院に対して行った結果、(1)洗浄・滅菌により繰返し使用のガウンのみを用いている病院はなく、使い捨てガウンのみを使用している病院は全体の半数を超えていた。(2)使い捨てガウンは撥水性が高く、発塵性は低く、防護性能が高いという利点があるが、血液等をはじいてこぼれ落ちたり多量出血の場合や長時間の手術では血液の透過がみられるなどの問題点がある。(3)防護性能を高めると通気性や着心地が低下するので、これらの性能改善に期待が寄せられていた。しかしながら防護性能等については明確な数値を指摘した回答はなかった。そこで防護性能評価のために、ASTM F1670に準じて自動加圧制御装置を備えた血液透過抵抗測定装置を新規に開発した。比例弁は制御装置によってその2次圧を所定の圧力に制御するように作動し、2つの圧力計はともにデジタル式とした。レギュレータと比例弁の調整により、ATSM法での最大圧力2psi(13.8kPa/cm^2)に達するまでの時間を160秒まで可変・設定できるようにした。本装置を用いて13種類の手術用ガウン布の人工血液透過抵抗を測定した。その結果、13.8kPa/cm^2の圧力に耐えられた試験布は3種類であった。本実験においては圧力上昇速度をATSM法に準じて3.5kPa/secで行ったが、血液透過が精度よく判断できる速度で行う必要がある。その点で本装置は非常に有用であり、今後、布の物理構造特性と血液透過抵抗性能との関係を追及し、さらに高防護性能の手術衣の開発をめざすとともに、着心地の改善を求めていく予定である。近年、エイズウイルスやB型及びC型肝炎感染者等を扱う医療行為現場においては、これらの病原体によって医療従事者が脅威にさらされており、高性能の防護衣料の開発が望まれている。病院での手術衣に関するアンケート調査の結果、(1)使い捨てガウンへの移行は1990年代に顕著になり、現在、使い捨てガウンのみを使用している病院は全体の約53%にも達して、その他は洗浄・滅菌により繰り返し使用のガウンを併用し、繰り返し使用のガウンのみ利用している病院はない。(2)今後、すべてのガウンを使い捨てガウンに移行していきたいという考えが多数見受けられた。(3)使い捨てガウンは撥水性が高く、発塵性は低い。また、その廃棄方法からも感染の機会を与えないなど安全性が高いと認識されているがその具体的な性能の評価はなく、血液等をはじいてこぼれ落ちたり多量の出血の場合や長時間の手術では血液等の透過がみられるなどの問題点も指摘されていた。(4)防護性を高めると通気性や蒸れ感・べとつき感などを含む全体の着心地が低下するので、これらの性能改善にも期待が寄せられていることがわかった。ASTM F1670試験装置を用いて、市販の手術用ガウンの撥水性不織布2種と合成繊維織布2種の人工血液透過抵抗試験を行った結果、いずれも基準値2psi(13.8kPa/cm^2)に達しなかった。

血液透過時の圧力や加圧速度と透過現象の関係を精度良く調べるために、加圧速度を自動制御できる装置を、ASTM F1670装置に準じて自作した。本装置はASTM法での最大圧力13.8kPaに達するまでの時間を160秒まで可変・設定することができる。また、人工血液が接する試料布面の直径が20,30,40,57mmとなる4つのセルとその付属部品をテフロン等の加工により製作したので、今後、これらの影響を多くの試料布を用いて検討していく予定である。本研究の目的は防護衣料として手術用ガウンをとりあげ、その防護機能評価として血液透過抵抗性を測定し、高機能性防護衣料の開発に繋げようとするものである。はじめに医学史や織物の歴史のなかから、医者と衣服の関わりを探った。現在、医療用不織布が脚光を浴びているが、手術用ガウンの着用実態調査を行った結果、(1)洗浄・滅菌により繰返し使用のガウンのみを用いている病院はなく、使い捨てガウンのみを使用している病院は全体の半数を超えていた。(2)使い捨てガウンは撥水性が高く、発塵性は低く、防護性能が高いという利点があるが、血液等をはじいてこぼれ落ちたり多量出血の場合や長時間の手術では血液の透過がみられるなどの問題点がある。(3)防護性能を高めると通気性や着心地が低下するので、これらの性能改善に期待が寄せられていた。しかしながら防護性能等については明確な数値を指摘した回答はなかった。本研究では防護性能評価のために、ASTM F1670に準じて自動加圧制御装置を備えた血液透過抵抗測定装置を新規に開発した。比例弁は制御装置によってその2次圧を所定の圧力に制御するように作動し、2つの圧力計はともにデジタル式とした。レギュレータと比例弁の調整により、ATSM法での最大圧力2psi(13.8kPa/cm^2)に達するまでの時間を160秒まで可変・設定できるようにした。本装置を用いて13種類の手術用ガウン布の人工血液透過抵抗を測定した。その結果、13.8kPa/cm^2の圧力に耐えられた試験布は3種類であった。本実験においては圧力上昇速度をATSM法に準じて3.5kPa/secで行っているので、今後、上昇速度を変えて繰返し実験を行う予定である。布の物理構造特性と血液透過抵抗性能との関係を追及し、さらに高防護性能の手術衣の開発をめざすとともに、着心地の改善を求めていく予定である。
スイッチトキャパシタ集積DC/DCコンバータの高電力密度化

電力密度の最適化設計を行った。電力密度が最大になるように、MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)のサイズ、CMOSプロセスの選定、スイッチサイズの最適化を行い、回路設計、シミュレーションを行った。MLCCのサイズは、0402(0.4mm×0.2mm×0.2mm)とし、容量は470nFを選定した。CMOSプロセスは65nmCMOSを使用する。チップサイズを2.0mm×1.0mm以下に収めるようにレイアウト設計中である。レイアウト設計がやや遅れている。スパイクノイズを低減する手法、及びソフトチャージ法の確立を行う。ゲートドライバの波形の最適制御を確立する。まず、アクティブゲートドライバとして、数種の構成を比較する。一つ目は、電流DACで構成する手法、二つ目は、ドライバを並列接続する手法で試みる。それぞれの長所と短所を洗い出し、アクティブゲートドライバの基本構成を決める。次に、DACのビット数、タイムレートなどを決め最適化を行う。また、出力電圧の連続スケール化を可能にするためにソフトーチャージ法を使用してチャージトランスファの損失を抑え、高効率化を図る。検討結果をICにインプリメントして、半導体製造業者にテープアウトする。(理由)旅費が減ったため。(計画)次年度の旅費として支出する。
核磁気共鳴法による電子ド-プ型酸化物高温超伝導体の微視的電子状態の研究

酸化物高温超伝導体では電子スピンの揺らぎや電荷の揺らぎが、その超伝導発現機構を担っている可能性もあり、反強磁性をもたらすスピン相関の知見を得ることはきわめて重要なことである。本研究においては、ホ-ルド-プ型と電子ド-プ型酸化物で、各原子サイトにおける微視的電子状態の知見を得るため核磁気共鳴法での研究を行い、以下の成果を得た。ホ-ル注入型La_<2-x>Sr_xCuO_4系において、^<139>LaーNQRを観測し,超伝導相と3Dー反強磁性相の間に緩和率の異常を伴う新しい磁気秩序相を発見した。この転移点では内部磁場の大きさは不連続に増大する。CuーNQR測定により、x>0.3の正常状態ではT_1T=Const.のKorringa関係が広い温度範囲で成りたっており系は金属的であることが解った。x≧0.7では電子状態が局在化する。その領域で60ー110MHzにのゼロ磁場CuーNMR信号を観測し、新たな磁気オ-ダ-相(T_N=50K)を確認した。電子の局在化とともにCuの磁気モ-メントが現れると言える。一方、電子注入型Nd_<2-x>Ce_xCuO_4系も超伝導相に隣接する反強磁性相がゼロ磁場CuーNMRの観測で確認された。この系で最も注目されることは、x>0.14の超伝導を示す領域では電気四重極相互作用が極めて小さくなり、電子ド-プによる電子状態の変化はホ-ル注入型のそれとは大きく異なることである。また、環元雰囲気中で処理をしない試料は反強磁性オ-ダ-がx>0.15でも存在し、それによって超伝導が壊されることが示された。比較的高濃度まで磁性が存続することは、電子ド-プによる電子状態の変化がホ-ル型のとは大きく異なっていることを示している。
末期ビザンツ帝国における教会と文化

平成16年度においても前年度に続き、13世紀後半ビザンツ帝国の教会と文化について集中的に検討を行った。1261年、ラテン帝国を打倒し、帝都コンスタンティノープルを奪回したビザンツ皇帝ミカエル・パライオロゴスは、フランク人やトルコ人などの敵対的諸外国勢力から帝国を防衛するためローマ教皇に教会合同を提起し、それによって西方からの軍事・宗教的な支援を引き出そうと試みた。その後、1274年に開催された第2回リヨン公会議で合同が決議されると、ビザンツ国内においては、ローマ教会を上位とする合同にたいして大規模な抵抗運動が生じた。先行研究においては、修道士が反対勢力の中心にあって積極的な抗議行動を行ったと一般的に解されているが、こうした従来の理解は同時代の歴史的現実をどの程度、反映しているのだろうか。以上のような問題関心から、私は13世紀後半の教会合同問題に関するギリシア語史料を検討しなおし、大まかに次の2点、すなわち、合同に反対する修道士グループは支持する総主教後街によって二つの陣営に分かれ、従来、先行研究が指摘してきたような両グループの共同は存在しなかったこと、そして、修道士の多くは処罰への懸念から消極的な抵抗・生存戦略を採用していたことを明らかにした。この考察結果については、'Monks, Ascetics, and the Union of Lyons'と題する英語による口頭発表を、平成16年5月に北米、ウェスタン・ミシガン大学で開催際された第39回国際中世学会において行った。現在、同学会での報告原稿をもとにした日本語論文を準備中である。ルネサンス期ヨーロッパに遡るビザンツ研究の歴史は、ヨーロッパの文化的アイデンティティの歴史的発展と密接な関連を有している。とくに、ビザンツ教会や、ビザンツにおける宗教・信仰を対象とした研究の歴史を振り返ると、ヨーロッパの啓蒙主義的・合理主義的な伝統によって、過去に関する学問的神話とでもいいうる一面的なイメージが再生産されてきた事実が浮かび上がってくる。スコラ学や数々の修道運動を生みだしたヨーロッパ中世のローマ・カトリック世界に比して、ビザンツ帝国の教会と社会は、自己刷新を行うダイナミズムを欠き、反主知主義的な神秘主義の闇に沈潜していくといった否定的解釈は、専門的ビザンツ研究の世界においても前世紀半ば頃まできわめて大きな影響力を有していたのである。『人文知の新たな総合に向けて:21世紀COEプログラム「グローバル化時代の多元的人文学の拠点形成」第一回報告書』(2003年)に発表した「啓蒙主義的ビザンツ観の行方-近代ビザンツ研究の歩みについてのメモワール-」では、ギボン以来、著名なビザンツ史家たちの作品の内容・記述を検討し、そこに潜む啓蒙主義的・合理主義的イデオロギーの変遷を論じている。昨年度には、上記の論文のほか、史学史的な問題関心から次に挙げる二編の論文を発表した。『人文知の新たな総合に向けて:21世紀COEプログラム「グローバル化時代の多元的人文学の拠点形成」第二回報告書I(歴史篇)』(2004年)に発表した「コライス講座とトインビー論争-近現代イギリスにおける「ギリシア」の問題-」は、イギリスにおけるビザンツ研究の草創を「フィルヘレニズム(ギリシア文化の愛好/親ギリシア主義)」と「ギリシア・ナショナリズム」の関係性という政治・文化的視点から論じたものである。また、Bulletin of British Byzantine Studiesに発表した"ByzantineStudies in Japan : A Historical Review"は、わが国におけるビザンツ研究の歴史を、研究者と研究成果、制度などの点から多角的に論じ、日本の研究者と欧米研究者との、今以上の積極的なコミュニケーションの必要性を主張している。
フレッシュコンクリートの性能評価試験と解析手法の確立

本研究課題では、以下の研究を行った。1.降伏値の圧力依存性・せん断ひずみ依存性・経時変化フレッシュコンクリートのレオロジーモデルは、主として降伏値と塑性粘度を一定とするビンガムモデルが用いられてきたが、圧力依存性・せん断ひずみ依存性・経時変化も指摘されている。そこでこれらの影響を解明することを目的として、直接せん断型の試験として、一面せん断試験の他、新たに試作・改良したせん断ボックス試験により、それぞれ詳細な検討を行った。その結果、降伏値に与える圧力・せん断ひずみ・経過時間の影響が明らかとなり、その変化を表すモデルが提案された。2.骨材・各種微粉末が流動性に与える影響複合材料であるフレッシュコンクリート・モルタルのレオロジー性状は、固体相により複雑なものとなっている。そこで、骨材や各種微粉末が降伏値に与える影響について実験的に検討を行った。その結果、粗骨材や細骨材の直接接触よりもマトリックスペーストの変形抵抗性の変化の影響が大きく、また、球形のフライアッシュによる置換が降伏値を減少させることが明らかとなった。3.せん断ボックス試験のシミュレーションせん断ボックス試験装置では、試料にせん断変形を直接与えられるが、試料の応力状態は、必ずしも均等ではない。そこで、粘塑性有限要素法および粘塑性サスペンション要素法を用いたシミュレーションを行い、内部応力状態の解明を試みた。その結果、せん断ひずみ依存性が数値解析的に再現できた。また、せん断ひずみが大きな領域では、回転壁の間隔が狭まって試料が圧縮状態になっていることなどが確認された。本研究課題の目的は、フレッシュコンクリートの力学性状をレオロジー的な観点から定量的に把握する手法を開発し、材料設計と施工管理に関するシステムの体系化を行うことにある。本年度は以下の研究を行った。1.細骨材・各種微粉末が流動性に与える影響の検討複合材料であるフレッシュコンクリート・モルタルのレオロジー性状は、固体相の存在により非常に複雑なものとなってい乱本年度の研究では、この固体相である細骨材や各種微粉末が降伏値に与える影響について実験的に検討を行った。その結果、細骨材の直接接触よりもマトリックスペーストの変形抵抗性の変化の影響が大きいことが明らかとなった。また、微粉末に含まれるガラス質の増加が、混和剤を添加したモルタルの降伏値を増加させる要因となることも明らかとなった。2.降伏値の圧力依存性・せん断ひずみ依存性・経時変化フレッシュコンクリートのレオロジーモデルは、主としてビンガムモデルが用いられており、そのパラメータである降伏値と塑性粘度は一定値を保つものとされてきた。本年度の研究では、その圧力依存性・せん断ひずみ依存性・経時変化を解明することを目的として、直接せん断型の試験として、一面せん断試験のほか、新たに試作・改良したせん断ボックス試験により、それぞれ詳細な検討を行った。本年度は、以下の研究を行った。1.粗骨材形状が流動性に与える影響の検討複合材料であるフレッシュコンクリートのレオロジー性状は、固体相の存在により非常に複雑なものとなっている。本年度の研究では、この固体相である粗骨材の形状が降伏値に与える影響について実験的に検討を行った。その結果、粗骨材の形状の影響は、粗骨材量の少ない高流動コンクリートでは小さいものの、粗骨材容積比の増加とともに無視できない差となって現れた。2.せん断ボックス試験のシミュレーションせん断ボックス試験装置では、試料にせん断変形を直接与えられるが、装置内部の試料の応力状態については、必ずしも均等ではないことが指摘されている。

そこで、粘塑性有限要素法および粘塑性サスペンション要素法を用いたシミュレーションを行い、内部応力状態の可視化を試みた。その結果、せん断ひずみ依存性が数値解析的に再現できた。また、せん断ひずみが大きな領域では、せん断ひずみ速度が間隙水圧に及ぼす影響が大きいこと、移動壁間隔が狭まって試料が圧縮状態になっていることが確認された。