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両大戦期アルザスにおける自治主義運動と「アルザス文化」の社会史的考察

本年度は、第一次世界大戦後のアルザスにおける、フランスの性急な同化政策の背景を探り、さらにこの同化政策に対する反応を、自治主義運動の展開から考察すると同時に、一般の人々の立場からも見ることを試みた。まず普仏戦争から第一次世界大戦までのフランスの初等教育の中での、アルザスの位置について、当時の歴史教科書を辿って考察し、その成果をまとめた(「フランスのナショナル・アイデンティティとアルザス・ロレーヌ」)普仏戦争後に義務化初等教育は、この「失われた領土/兄弟」を取り戻すことを「義務」として教え込むものであった。また教科書の中では現実とは異なった「フランスを愛し続けるアルザス」というイメージが繰り返し描きだされ、それが戦後の同化政策をめぐる混乱の一因となったことが推察される。しかし、この同化政策への抵抗から展開されたアルザス自治主義運動についても、それが一般の人々の意識や願望を全面的に体現していたとは言えないことが、本年度の研究から見えてきた。戦前、ドイツ下での自治主義運動に関わった小学校教師の日記を読み解く中で、「平和でさえあれば、フランスであろうとドイツであろうとかまわない」という一般のアルザス人の願いが、自治主義運動から離れていく様子が浮かび上がってきたのである(アルザスのある家族史))。この問題については、自治主義運動の活動家の側からも、研究をまとめ、比較、検討する予定である。平成13年度は、両大戦間期アルザスの自治主義運動に関して、アイデンティティの側面からの研究を主に行った。まずAlsatian Acts of identity(L. M. Vassberg>を使って、当時のアルザスのアイデンティティと言語の関係を整理し、それをもとにしてアルザスの自治主義運動の基本的な分類を行った。またアルザスの地方紙(Dernieres Nouvelles d'Alsace)や季刊雑誌(Saison d'Alsace)を利用し、自治主義運動に関する学説整理および人物整理を行った。来年度はさらに個別の自治主義活動家の資料にあたり、日記、回顧録を利用して、運動と個人の思想の間の連関について考察したい。以上のような研究と平行して、平成13年度は、6月に東京日仏会館の日仏連続講座「フランスの多様性-地域からの視点」において、「アルザス:フランスでもドイツでもなく」と題した報告を行い、コルシカ、バスク、オクシタニー等の研究者と意見を交換した。また10月には関西フランス史研究会の大会にて、「フランスを愛するアルザス人」と題した発表を行い、いわゆる「ナショナリスト」(フランスびいきのアルザス人)と評されるJ.ヴァルツの生涯とその作晶の読み直しを図った。ヴァルツと自治主義運動との関係については、来年度も引き続き研究する予定である。また11月には、立命館大学の国際関係研究会にて、「アルザスにみる地域とアイデンティティ」という報告を行い、アイデンティティの可変性についての実例を提示した。なおJ-M. Mayeurの論文Une Memoire-frontiere : l'Alsace(『記憶の場』所収)の翻訳、論文「ナショナル・アイデンティティとアルザス」(『ナショナル・アイデンティティ研究』所収)、『グローバル時代を読み解く比較文化キーワード集』(「国民国家」「多文化主義」の項目担当)が近日中にそれぞれ発行される予定である。
歯科医療従事者のC型肝炎ウイルス感染に関するコホート研究

歯科医療従事者のC型肝炎ウイルス(HCV)感染の危険性は,感染経路がB型肝炎ウイルスと類似しているため,高いものと推測されている.しかしこれまでの報告では歯科医師は職業上の感染リスクが高いとする報告と低いとする報告の両方があり,評価が定まっていない.そこで本研究では,歯科医療従事者の集団を対象にボート研究を行い歯科医療従事者のHCV感染の危険性を評価し,また職業上の危険因子を明らかにすることを研究目的として研究をすすめた.対象は歯科医師が279人,歯科衛生士が255人,歯科助手が265人,歯科技工士が34人で合計833人とした.歯科医師のHCV抗体陽性率は1.08%,歯科衛生士のHCV抗体陽性率は0.39%であり,歯科助手,歯科技工士ではHCV抗体陽性者は見られず,全体のHCV抗体陽性率は0.48%だった.この結果は各職種の平均年齢を考慮すると献血者の抗体陽性率との差は認められなかった.889人年の追跡調査が行われたがこの間に抗体陽転者は認められなかった.針刺しの実態調査では,追跡期間中に歯科医師で63%,歯科衛生士で68%,歯科助手で51%,全体で61%の歯科医療従事者が針刺しの経験があったと回答した.年間の針刺し回数は1-3回と回答したものが歯科医師で75.0%,歯科衛生士で63.9%,歯科助で67.9%,全体で69.2%と大半を占めたが10回以上と回答したものが歯科医師で2.5%,歯科衛生士で8.3%,歯科助手で14.3%,全体で7.7%みられた.しかし,このような暴露を受けてもHCV抗体陽転者は見られなかった.以上の結果より歯科診療を介したHCV感染の危険性は非常に低いものと考えられた.歯科医療従事者のC型肝炎ウイルス(HCV)感染の危険性は,感染経路がB型肝炎ウイルスと類似しているため,高いものと推測されている.しかしこれまでの報告では歯科医師は職業上の感染リスクが高いとする報告と低いとする報告の両方があり,評価が定まっていない.そこで本研究では,歯科医療従事者の集団を対象にボート研究を行い歯科医療従事者のHCV感染の危険性を評価し,また職業上の危険因子を明らかにすることを研究目的として研究をすすめた.対象は歯科医師が279人,歯科衛生士が255人,歯科助手が265人,歯科技工士が34人で合計833人とした.歯科医師のHCV抗体陽性率は1.08%,歯科衛生士のHCV抗体陽性率は0.39%であり,歯科助手,歯科技工士ではHCV抗体陽性者は見られず,全体のHCV抗体陽性率は0.48%だった.この結果は各職種の平均年齢を考慮すると献血者の抗体陽性率との差は認められなかった.889人年の追跡調査が行われたがこの間に抗体陽転者は認められなかった.針刺しの実態調査では,追跡期間中に歯科医師で63%,歯科衛生士で68%,歯科助手で51%,全体で61%の歯科医療従事者が針刺しの経験があったと回答した.年間の針刺し回数は1-3回と回答したものが歯科医師で75.0%,歯科衛生士で63.9%,歯科助で67.9%,全体で69.2%と大半を占めたが10回以上と回答したものが歯科医師で2.5%,歯科衛生士で8.3%,歯科助手で14.3%,全体で7.7%みられた.しかし,このような暴露を受けてもHCV抗体陽転者は見られなかった.以上の結果より歯科診療を介したHCV感染の危険性は非常に低いものと考えられた.本研究は,歯科医療従事者の集団を対象にHCV血清抗体を継続的に追跡調査し,その陽転率を算定すると同時に職業上の推定感染源、非職業上の推定感染源について聞き取り調査を行い、その結果を非医療系職業従事者の結果と比較して,歯科医療従事者の職業上のHCV感染の危険性を評価し職業上の感染経路を明らかにすることを目的とする.本研究はコホート研究とし,初回抗体測定でのHCV抗体陰性者にてコホートを構成し,経年的にHCV抗体の測定および感染要因に関する聞き取り調査を行っている.聞き取り調査は性,年齢,職種,診療従事年数だけではなく,非職業上の推定感染源に関して肝炎の既往・輸血歴・人工透析歴・家族内のHCV抗体保有者の状態,職業上の推定感染源に関して前回調査以後における針刺し事故の頻度や状態について行っている.平成8年度までに593名の歯科医療従事者について調査を行いコホートを設定したが,本年度はさらに新たに73名の歯科医療従事者について調査を行いコホートに追加した.また本年度研究では,平成8年度までに設定したコホートのうち180名について再調査を行ったが,抗体陽転例は認められなかった.本研究は,これまでに神奈川県内3地区の歯科医師会の協力を得て行われており,それぞれの歯科医師会の所属する歯科医師およびその従業員を対象としているが,本年度新たにもう1地区の協力が得られることが決まり,来年度から調査を開始する予定でいる.

本研究は,歯科医療従事者の集団を対象にHCV血清抗体を継続的に追跡調査し,その陽転率を算定すると同時に職業上の推定感染源,非職業上の推定感染源について聞き取り調査を行い,その結果を非医療系職業従事者の結果と比較して,歯科医療従事者の職業上のHCV感染の危険性を評価し職業上の感染経路を明らかにすることを目的とする.本研究はコホート研究とし,初回抗体測定でのHCV抗体陰性者にてコホートを構成し,経年的にHCV抗体の測定および感染要因に関する聞き取り調査を行っている.聞き取り調査は性,年齢,職種,診療従事年数だけではなく,非職業上の推定感染源に関して肝炎の既往・輸血歴・人工透析歴・家族内のHCV抗体保有者の状態,職業上の推定感染源に関して前回調査以後における針刺し事故の頻度や状態について行っている.平成9年度までに666名の歯科医療従事者について初回調査を行いコホートを設定したが,本年度はさらに新たに118名の歯科医療従事者について調査を行いコホートに追加した.また本年度研究では,平成9年度までに設定したコホートのうち114名について再調査を行ったが,抗体陽転例は認められなかった.本研究は,これまで神奈川県内3地区の歯科医師会の協力を得て行われており,それぞれの歯科医師会に所属する歯科医師およびその従業員を対象としているが,本年度新たにもう1地区の協力が得られ現在4地区について調査を行っている.本研究は,歯科医療従事者の集団を対象にHCV血清抗体を継続的に追跡調査し,その陽転率を算定すると同時に職業上の推定感染源,非職業上の推定感染源について聞き取り調査を行い,その結果を非医療系職業従事者の結果と比較して,歯科医療従事者の職業上のHCV感染の危険性を評価し職業上の感染経路を明らかにすることを目的とする.本研究はコホート研究とし,初回抗体測定でのHCV抗体陰性者にてコホートを構成し,経年的にHCV抗体の測定および感染要因に関する聞き取り調査を行っている.聞き取り調査は性,年齢,職種,診療従事年数だけではなく,非職業上の推定感染源に関して肝炎の既往・輸血歴・人工透析歴・家族内のHCV抗体保有者の状態,職業上の推定感染源に関して前回調査以後における針刺し事故の頻度や状態について行っている.平成10年度までに784名の歯科医療従事者について調査を行いコホートを設定したが,本年度はさらに新たに47名の歯科医療従事者について調査を行いコホートに追加した.また本年度研究では,平成10年度までに設定したコホートのうち67名について再調査を行ったが,抗体陽転例は認められなかった.本研究は,これまで神奈川県内3地区の歯科医師会の協力を得て行われており,それぞれの歯科医師会に所属する歯科医師およびその従業員を対象としている.本年度は研究の最後の年となるため,これまでに設定したコホート全体の調査を予定している.本研究は,歯科医療従事者の集団を対象にHCV血清抗体を継続的に追跡調査し,その陽転率を算定すると同時に職業上の推定感染源,非職業上の推定感染源について聞き取り調査を行い,その結果を非医療系職業従事者の結果と比較して,歯科医療従事者の職業上のHCV感染の危険性を評価し職業上の感染経路を明らかにすることを目的とする.本研究はコホート研究とし,初回抗体測定でのHCV抗体陰性者にてコホートを構成し,経年的にHCV抗体の測定および感染要因に関する聞き取り調査を行っている.聞き取り調査は性,年齢,職種,療従事年数だけではなく,非職業上の推定感染源に関して肝炎の既往・輸血歴・人工透析歴・家族内のHCV抗体保有者の状態,職業上の推定感染源に関して前回調査以後における針刺し事故の頻度や状態について行っている.平成11年度までに831名の歯科医療従事者について調査を行いコホートを設定した.本年度研究では平成11年度までに設定したコホートのついて再調査を実施したが,抗体陽転例は認められなかった.以上にて,血清疫学調査は一応終了とし現在解析作業を行っている.解析は歯科医療従事者のHCV抗体陽性率の一般との比較,さらに人年法によるHCV抗体陽転率について行っている.
透過電子顕微鏡による次世代3次元可視化技術の開発-動的3Dトモグラフィの実現-

ナノレベルでの金属組織形成や微粒子の分布等を実空間で解明するために透過電子顕微鏡三次元(TEM-3D)トモグラフィーは近年大きく着目されている技術である。本研究は動的3Dトモグラフィの実現を目差すものであるが、そのためにはいくつかのステップを踏む必要があり、今年度は基本技術をいくつかの系に応用することで問題点を抽出するとともに、耐熱合金の整合析出相などに関してその分布を考える際のz方向の精度に関する定量的な評価を行った。また、電顕技術という観点からは一軸ホルダーを用いたTEMやSTEM像の取り込みだけでなく、面内回転機構を有するホルダーを用いて結晶方位に依存した三次元分布状態を明らかにする必要があり、そのための基礎データを蓄積した。観察対象という観点からは今年度は時効析出合金だけではなく磁性微粒子やカーボン系材料まで拡張した。具体的にはCu-Ag系、Mg-Nd系などの他、Fe-Pd合金微粒子やバイオマスから作成されたナノチューブなどがあげられる。基礎的な側面としてはトモグラフィーの精度という観点からミッシングエッジが再構築像に対して与えるエラーを定量的に評価し、z方向に対する誤差が数10%に及ぶことをホログラフィーなど他の手法の比較により明らかにした。さらに応用という観点からはCo-Ni系で板状析出物の分布状態を明らかにし、組成の分布、特にNbの分配が予想と大きく異なっていうることを明らかにし、耐熱材料としてのCo合金の高強度化の指針を得た。透過電子顕微鏡三次元(TEM-3D)トモグラフィはナノレベルでの金属組織形成に関する新たな情報を提供してきており、今後、この手法を一般的なものとして確立し、特にこれまで静的な試料に対して明らかにされてきた三次元情報を動的な観察まで拡張することが必要である。本研究は動的3Dトモグラフィの実現を目差すものであり、そのためにはいくつかのステップを踏む必要があるが、本年度は基本技術の確立に重点を置き、研究を行った。電顕技術という観点からは一軸ホルダーを用いて+/-70度まで試料を傾斜し、データを自動取得する技術を確立する一方、当初予定していた通常のTEM像だけではなくSTEM像の取り込みも行った。観察対象という観点からは今年度は時効析出合金に主眼をおき、析出物のミクロンレベルの分散状況を三次元的に調べた。具体的にはCu-Ag系、Mg-Nd系などがあげられる。Cu-Ag系では粒界からの不均一析出の状況を本方法で明らかにすることを試みた。データの取得は問題なくできたが、コントラストが弱く再構築に検討の余地があることが判明した。これは次年度への継続課題として検討する。一方、Mg-Nd系では粒界に単純偏析していると思われたNd元素が、実は一種の構造をもっていることを明らかにした。これはトモグラフィを適用することによってはじめて明らかとなったことである。さらにこの手法を高温耐熱合金であるCo-Ni系に適用し、板状析出物の分布状態を明らかにし、高強度化の原因追求の一助とするとともに材料設計への指針とした。
光親和性プロスタサイクリン受容体探索子の設計および活用に基づく受容体の同定

プロスタサイクリン(PGI_2)は、強力な血小板凝集阻害作用をもつ。この活性発現にかかわる情報伝達プロセスの解明には、PGI_2が最初に作用すると考えられる受容体の分子レベルの研究が重要である。本研究者らは、独自に開発した「3成分PG合成プロセス」を適用して化学的に安定なPGI_2炭素類緑体であるイソカルバサイクリンを合成したのち、ひきつづきその構造修飾によりPGI_2受容体探索子の合成を行なった。標的化合物の設計にあたっては、PGI_2作用の構造活性相関に関する知見を十分に考慮して、受容体探索子に必要な光親和性官能基をイソカルバサイクリンのw鎖の末端に導入することを基本とした。この方針に従い、イソカルバサイクリンのw鎖中の炭素-炭素二重結合の酸化的切断、ホーナーエモンズ法による新たなw鎖の再構築、さらには、カルボニル基の立体選択的還元などを経て、w鎖の末端にアジドフェニル基をもつ19-(3-アジドフェニル)-20-ノルイソカルバサイクリン(APNICと略称)を合成した。得られたAPNICは、がん化肥満細胞中のPGI_2受容体に対して特異的かつ高い結合親和性(IC_<50>=3nM)を示すと同時に、PGI_2受容体に対するアゴニストであることがわかった。上記合成法に、カルボニル基還元剤としてトリチウム化ホウ素ナトリウム/塩化セリウム混合還元剤を選び、光親和性標識法に供する放射性標識化合物である15位トリチウム化体〔^3H〕APNICを合成した。この人工探索子を活用して、共同研究者(伊藤)と共同研究を行ない分子量43k(がん化肥満細胞)および45k(ブタ血小板)のPGI_2受容体タンパク質をはじめて同定した。本研究成果は、未だ解明されていない第一次PG類の受容体の同定に関しても有益な知見を提供することになるだろう。
移民集団の適応過程に関する社会学的研究

R.E.ParkのRaceRelation Cycleに関する理論はS.Lymanも指摘するように,この分野における研究の蓄積を促した先駆的研究であった.しかしその後のアメリカ社会の現実はParkの研究がひとつの仮説にすぎなかったことを教えている.周知のようにParkはアメリカ社会における移民の同化に少ない期待を寄せていたのであるが現実のアメリカ社会はParkの期待以上に複雑であった.ParkのRace Relation Cycle論が必ずしも現実的でないという認識は直ちに新しい研究方針と分析枠を必要とする.事実アメリカの社会的現実を反映してアメリカにおける人種民族研究の動向も同化主義派の一元的アプローチから多元論的アプローチへと推移を示している.こうした中,現代の社会学が適応をめぐる問題について見るべき成果を生み出していることに注目したい.特に, W.Mills,R.K.Merton,H.Becker等の研究は留意に値する.かつてH.KitanoはPark理論の限界についてふれ「このモデルが最高の機能を発揮するのは均等な機会が存在するときだけであり,しかも二つの文化の双方に相手側を理解しようとする意思があるときだけである」と指摘した.このKitanoの指摘は適応と逸脱の問題を文化目標と制度的手段の関係として扱うMertonの考えに結びつく.そしてさらに適応と逸脱を社会構造の所産と見るMillsの認識にも重なる.一言でいえば,移民の適応に関する研究における同化理論の限界は移民の適応の問題を社会構造,あるいは文化的目標と制度的手段との関係と結びつけて理解する姿勢の弱さにあった.移民の適応をめぐる社会学的研究は,今後,何よりもそうした反省のうえに立って進められるべきであろう.R.E.ParkのRaceRelation Cycleに関する理論はS.Lymanも指摘するように,この分野における研究の蓄積を促した先駆的研究であった.しかしその後のアメリカ社会の現実はParkの研究がひとつの仮説にすぎなかったことを教えている.周知のようにParkはアメリカ社会における移民の同化に少ない期待を寄せていたのであるが現実のアメリカ社会はParkの期待以上に複雑であった.ParkのRace Relation Cycle論が必ずしも現実的でないという認識は直ちに新しい研究方針と分析枠を必要とする.事実アメリカの社会的現実を反映してアメリカにおける人種民族研究の動向も同化主義派の一元的アプローチから多元論的アプローチへと推移を示している.こうした中,現代の社会学が適応をめぐる問題について見るべき成果を生み出していることに注目したい.特に, W.Mills,R.K.Merton,H.Becker等の研究は留意に値する.かつてH.KitanoはPark理論の限界についてふれ「このモデルが最高の機能を発揮するのは均等な機会が存在するときだけであり,しかも二つの文化の双方に相手側を理解しようとする意思があるときだけである」と指摘した.このKitanoの指摘は適応と逸脱の問題を文化目標と制度的手段の関係として扱うMertonの考えに結びつく.そしてさらに適応と逸脱を社会構造の所産と見るMillsの認識にも重なる.一言でいえば,移民の適応に関する研究における同化理論の限界は移民の適応の問題を社会構造,あるいは文化的目標と制度的手段との関係と結びつけて理解する姿勢の弱さにあった.移民の適応をめぐる社会学的研究は,今後,何よりもそうした反省のうえに立って進められるべきであろう.近代日本の移民は明治国家によってその社会的性格の一部ー重要なる一部ーを規定されていた。移民が民族文化の運搬者であることは世界共通である。近代日本の移民も例外ではない。しかし近代日本の移民はそれ以上の存在であった。近代日本の移民は移民であると同時に臣民でもあり続けたのである。臣民は天皇国家独特の家族国家観にもとづいて創出された民衆である。当然のことながら近代日本の移民にかかわるこの性格は移住社会への適応にも大きな影響をあたえている。なぜならば近代日本の移民の場合、異文化社会への適性と同時に二つの国家の要求にも調和しなければならなかったからである。移民の適応をめぐる社会学的研究は、当初、社会過程と同化をつなぐ理論(たとえばR.E.Park)を中心に展開されてきた。これらの研究に従えば適応の問題が同化を予想して扱われている。適応と同化を重ねて扱っている。たしかに適応と同化は深くかかわっている。しかし明らかに適応と同化は別の範畴に属している。Parkのモデルについても、「このモデルが最高の機能を発揮するのは均等な機会が存在するときであり、しかも二つの文化の双方に相手側と和解しようとする意思があるときだけである」(H・キタノ)という指摘は正しい。実際移民の移住社会への適応にはさまざまな様式が想定されるのであって先見的に同化を前提に論じられてはならない。現代社会学の成果が教えているように、適応や逸脱は社会構造の所産でもある。移民集団の移住社会への適応とその過程に関する研究はこの視点に立って正しく追求されるであろう。本研究は現在こうした認識と視座にもとづいて進められている。次年度は適応過程のより具体的な分析と移民の日本回帰の問題に検討が加えられる予定である。
高圧パルス噴霧燃焼による超低ＮＯＸ燃焼技術の確立

ボイラなどの定置型燃焼器におけるNOX排出は,国内の総排出量の約4割を占めるため低減しなければならない.既往の定置型燃焼器で使用されている定常噴霧燃焼では燃料濃度の空間的な偏りが現れる.高圧パルス噴霧燃焼では噴射圧力,噴射間隔および噴射時間の制御による燃料の断続噴射により,定常噴霧燃焼と比較して燃料の分散を高度に制御可能である.本研究のこれまでの成果により,高圧パルス噴霧燃焼を行うことにより,一般的な噴霧燃焼手法と比較してNOX排出量を低減可能であることがわかった.また,層流パルス噴流におけるNOX低減メカニズムが明らかになった.そこで,今年度は,高圧パルス噴霧燃焼の数値解析を行うことによって,高圧パルス噴霧燃焼におけるNOX低減メカニズムの解明に取り組んだ.燃焼反応解析においては,詳細な化学反応を考慮可能かつ乱流解析と連成可能なFlamelet generated manifolsモデルを導入した.数値解析結果によって噴射間隔の増加および噴射速度の増加にともないEINOが減少することを示された.まず,噴射間隔について,噴射停止期間中に既燃ガスが未燃ガスと混合し,既燃ガス中のNOが還元されることが重要であることを示唆した.次に,噴射速度について,噴射速度の増加にともない乱流強度を増大し,乱流拡散により既燃ガスと未燃ガスとの混合が促進されることおよび高温の反応領域が早期に少なくなることにより,NOが低減することを示唆した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。ボイラなどの定置型燃焼器におけるNOX排出は,国内の総排出量の約4割を占めるため低減しなければならない.既往の定置型燃焼器で使用されている定常噴霧燃焼では燃料濃度の空間的な偏りが現れる.高圧パルス噴霧燃焼では噴射圧力,噴射間隔および噴射時間の制御による燃料の断続噴射により,定常噴霧燃焼と比較して燃料の分散を高度に制御可能である.液体燃料を断続して噴射し準定常的な火炎を形成した研究例は皆無であり,現象の把握が必要である.そこで,燃焼炉において燃焼実験を行うことにより高圧パルス噴霧の燃焼特性を把握した.燃焼炉内の現象は限られたプローブ孔からの測定のため,得られる情報が限られる.そこで,数値解析により燃焼現象を詳細に検討することを目指し,噴霧蒸気の流動特性を検討するとともに,燃焼モデルを検討した.燃焼実験において,各噴射圧力および発振周波数におけるOHラジカル発光強度および微粒子を検討した.OHラジカルの発光強度は噴射圧力の増加にともない検出時間およびピーク高さが増加することおよび発振周波数の増加にともない噴射周期と同一の周波数のピーク高さが減少することを示した.出口の微粒子濃度分布より,高圧パルス噴霧燃焼において発生する微粒子は未燃のHCの凝縮液滴であり,すすは生成されていないことを示唆した.数値解析において,複数回噴射時の燃料蒸気の流動現象の検討および詳細反応機構に基づく燃焼モデルのコード開発を行った.燃料蒸気の分布は噴射周期が短い場合に局所に偏り,高濃度な領域を形成することが示された.詳細化学反応機構に基づく燃焼モデルを用いて,層流燃焼の実験を再現した数値解析を行い,実験値を良好に再現することを示した.本年度の計画では,高圧パルス噴霧の燃焼実験を行い,燃焼炉内のOHラジカル発光強度測定および出口の微粒子濃度分布を測定するとともに,数値解析において総括反応機構に基づく噴霧の燃焼計算を行う予定であった.本年度は,この計画通りに実験を進めることができ,その結果を論文にまとめ,国際誌に投稿した.また,数値解析に関しては,総括反応機構に基づく噴霧の燃焼計算を行うことができるようになるとともに,詳細化学反応機構に基づく燃焼計算手法の開発に着手し,層流燃焼において妥当性を確認した.ボイラなどの定置型燃焼器におけるNOX排出は,国内の総排出量の約4割を占めるため低減しなければならない.既往の定置型燃焼器で使用されている定常噴霧燃焼では燃料濃度の空間的な偏りが現れる.高圧パルス噴霧燃焼では噴射圧力,噴射間隔および噴射時間の制御による燃料の断続噴射により,定常噴霧燃焼と比較して燃料の分散を高度に制御可能である.前年度は燃焼炉において燃焼実験を行うことにより高圧パルス噴霧の燃焼特性を把握した.そこで,数値解析により燃焼現象を詳細に検討することを目指し,燃焼モデルを検討するとともに,ガス燃料のパルス燃焼を対象にNOの低減メカニズムを検討した.前年度の検討において,詳細化学反応機構に基づく燃焼モデル(以後,FPVモデルと呼ぶ)を用いて,層流燃焼の実験を再現した数値解析を行い,実験値を良好に再現することを示した.しかしながら,その後の検討により,詳細化学反応機構を用いて,化学反応を詳細に解析するモデル(以後,詳細反応モデルと呼ぶ)の解析結果とFPVモデルの計算結果を比較すると,NOの生成量に関して,結果が異なることがわかった.そこで,FPVモデルにおけるNO質量分率の予測精度を向上するためのモデルの改良を行った.高圧パルス噴霧燃焼は微粒化・蒸発・燃焼といった現象が複雑に影響しており,計算には多くのモデルを要する.ガス燃料のパルス燃焼は,高圧パルス噴霧燃焼における燃焼現象のみに着目した検討であるということができ,現象の複雑さを回避することができる.この燃焼現象を理解しておくことは,高圧パルス噴霧燃焼における現象の理解を助ける.そこで,本年度は層流パルス噴流の燃焼現象の解明を行った.

その結果,NOの低減メカニズムに関して新たな現象を予測することができた.本年度の計画では,総括反応速度式に基づきすすおよびNOXの生成を考慮した解析を行うことになっていたが,本年度は詳細化学反応機構に基づく計算のうち,FPVモデルによるNOの生成に関する部分に注力していたため,この計画通りに進んではいない.しかしながら,総括反応速度式に基づき計算を行うルーチンはすでに完成しており,3年目に行う予定の内容を先取りした状態であることから,研究の進捗としては順調であると考えている.また,詳細反応モデルを導入することができ,FPVモデルが高圧パルス噴霧燃焼のような燃焼が間欠して起こる場合の解析に適用可能か検証することができるようになったことは特筆すべきことであると考えている.層流パルス噴流の燃焼におけるNOの低減メカニズムが本研究の成果として明らかになりつつある.このNO低減メカニズムは高圧パルス噴霧燃焼におけるNO低減メカニズムと類似であると考えており,高圧パルス噴霧燃焼のNO低減メカニズムを解明するための足掛かりを得た.まずは層流パルス噴流の燃焼におけるNOの低減メカニズムに関して対外報告するために,論文の作成を行っている.ボイラなどの定置型燃焼器におけるNOX排出は,国内の総排出量の約4割を占めるため低減しなければならない.既往の定置型燃焼器で使用されている定常噴霧燃焼では燃料濃度の空間的な偏りが現れる.高圧パルス噴霧燃焼では噴射圧力,噴射間隔および噴射時間の制御による燃料の断続噴射により,定常噴霧燃焼と比較して燃料の分散を高度に制御可能である.本研究のこれまでの成果により,高圧パルス噴霧燃焼を行うことにより,一般的な噴霧燃焼手法と比較してNOX排出量を低減可能であることがわかった.また,層流パルス噴流におけるNOX低減メカニズムが明らかになった.そこで,今年度は,高圧パルス噴霧燃焼の数値解析を行うことによって,高圧パルス噴霧燃焼におけるNOX低減メカニズムの解明に取り組んだ.燃焼反応解析においては,詳細な化学反応を考慮可能かつ乱流解析と連成可能なFlamelet generated manifolsモデルを導入した.数値解析結果によって噴射間隔の増加および噴射速度の増加にともないEINOが減少することを示された.まず,噴射間隔について,噴射停止期間中に既燃ガスが未燃ガスと混合し,既燃ガス中のNOが還元されることが重要であることを示唆した.次に,噴射速度について,噴射速度の増加にともない乱流強度を増大し,乱流拡散により既燃ガスと未燃ガスとの混合が促進されることおよび高温の反応領域が早期に少なくなることにより,NOが低減することを示唆した.本研究課題における今後の推進方策としては,まず詳細化学反応機構に基づく燃焼計算手法に関して,乱流燃焼においても妥当性を確認する.次に高圧パルス噴霧の準定常的な計算を行い,噴霧の流動現象の検討を行う.その後,高圧パルス噴霧燃焼の解析にこの燃焼計算手法を適用し,噴射圧力および発振周波数といった操作パラメータを変化させて,ケーススタディーを行う.詳細化学反応機構に基づく燃焼計算手法は現在取り組んでいる燃焼モデルの他に種類がある.高圧パルス噴霧燃焼への適用において,計算精度の問題が発生した場合は他の燃焼モデルの適用を試みる.本年度までの研究により,若干の検証を残しているものの,おおよそモデルの開発は終了したと考えている.
発癌感受性遺伝子 Pasー1 及び Hcsの多型性プローブによる遺伝学的解析

癌の発生にはその個体のもつ遺伝的感受性が関与すると考えられている.実験室系マウスに発癌物質を投与すると,生じる癌の発生頻度はマウスの系統により著しい差を示す.本研究は肝癌の発生に関与するHcs遺伝子を主たる対象とし,この遺伝子と密に連鎖する多型性DNAプローブを単離し,この遺伝子の実在性と遺伝性を明らかにしようと試みた. C3H/HeとB6マウスを親とし,そのF1のオスをB6のメスに交配し, N1マウス40匹を得た.生後3週のオスの20匹にDEN(ジエチルニトロソアミン)を100p.p.m.残りの20匹に50p.p.m.を飲料水に混ぜ飲ませた. 100p.p.m.では1ヵ月以内にその1/3が死んだので,以後50p.p.m.で実験した.途中3ヵ月目に肝癌の発生を確認した(癌研病理,北川知行博士との共同研究). 2ヵ月または3ヵ月DENを投与し,その後3ヵ月飼育したN1マウスから肝臓と腎臓をとり出し,腎臓からはDNAを抽出し,肝臓は癌病巣の数を測定した.以前のDrinkwater氏らの実験(1986)では腫瘍の数にばらつきが認められ,その数がHcs遺伝子の分布と関連があるとされていたが,我々の結果では期待ほどのばらつきは観察されなかった.調べたN1マウス29匹中,大きい(2mm以上)腫瘍が多数発生しているマウスは3匹,全く腫瘍のないものは3匹であった.前者の遺伝子型をHcs2+,後者を2-と考え, 2+には存在し2-には存在しないようなDNAマーカーをDNAフィンガープリント法で見い出せるかどうかを検討した.親株のC3H/HeとB6のゲノムの多型を検出しうるバンドをDNAフィンガープリント上に12本見い出した.しかし,現在までのところこの中で高発癌マウスと低発癌マウスとを識別しうる連鎖マーカーは見い出されていない.更に多くのN1マウスと,ミニサテライトプローブを組み合せ,実験して行く必要がある.癌の発生にはその個体のもつ遺伝的感受性が関与すると考えられている.実験室系マウスに発癌物質を投与すると,生じる癌の発生頻度はマウスの系統により著しい差を示す.本研究は肝癌の発生に関与するHcs遺伝子を主たる対象とし,この遺伝子と密に連鎖する多型性DNAプローブを単離し,この遺伝子の実在性と遺伝性を明らかにしようと試みた. C3H/HeとB6マウスを親とし,そのF1のオスをB6のメスに交配し, N1マウス40匹を得た.生後3週のオスの20匹にDEN(ジエチルニトロソアミン)を100p.p.m.残りの20匹に50p.p.m.を飲料水に混ぜ飲ませた. 100p.p.m.では1ヵ月以内にその1/3が死んだので,以後50p.p.m.で実験した.途中3ヵ月目に肝癌の発生を確認した(癌研病理,北川知行博士との共同研究). 2ヵ月または3ヵ月DENを投与し,その後3ヵ月飼育したN1マウスから肝臓と腎臓をとり出し,腎臓からはDNAを抽出し,肝臓は癌病巣の数を測定した.以前のDrinkwater氏らの実験(1986)では腫瘍の数にばらつきが認められ,その数がHcs遺伝子の分布と関連があるとされていたが,我々の結果では期待ほどのばらつきは観察されなかった.調べたN1マウス29匹中,大きい(2mm以上)腫瘍が多数発生しているマウスは3匹,全く腫瘍のないものは3匹であった.前者の遺伝子型をHcs2+,後者を2-と考え, 2+には存在し2-には存在しないようなDNAマーカーをDNAフィンガープリント法で見い出せるかどうかを検討した.親株のC3H/HeとB6のゲノムの多型を検出しうるバンドをDNAフィンガープリント上に12本見い出した.しかし,現在までのところこの中で高発癌マウスと低発癌マウスとを識別しうる連鎖マーカーは見い出されていない.更に多くのN1マウスと,ミニサテライトプローブを組み合せ,実験して行く必要がある.
口腔白板症の遺伝子異常解析と癌化予測診断への臨床応用

(1)白板症細胞の採取白板症患者の切除標本からmicrodissectionを用いて白板症細胞(癌化症例については癌細胞も採取)と実験間対照の正常細胞を採取した。(2)アレイCGHによる解析採取された白板症細胞を用いて、アレイCGHで解析を行い、ゲノム構造異常の様式と上皮性異形成や癌化の関係を調べた。また生物学的悪性度などほかの特徴や予後との関係についても検討した。CGH解析での結果は、癌化した癌細胞と白板症細胞で大きな差を認めなかった。そこで白板症の予後で分類し、その結果は近日論文掲載予定である。また癌細胞の白板症(上皮異形成)についても考察しており、その論文を現在作成している。前癌病変である口腔白板症について、現在の癌化予測診断は、臨床病理組織学的所見によるところが大きく、生検を行い上皮性異形成の診断が重要である。今回の研究では、上皮性異形成の程度の違いによる遺伝子異常を解析し、新しい癌化予測診断システムの構築を目指す。これまでに応募者らは、白板症の癌化遺伝子の同定に先立ち、オリゴヌクレオチドマイクロアレイを用いて上皮性異形成の程度の違いに関する遺伝子発現プロファイル解析を行った。マイクロアレイ解析では、個々の遺伝子のコピー数の変化を検出するが、一方、CGH法は染色体全領域のコピー数異常を検出することができる。この2法を癌研究に用いて、共通増幅領域、共通欠失領域を同定することにより、癌化遺伝子、癌抑制遺伝子の染色体上の存在部位を推定できると考えられる。平成24年度では、I.白板症細胞の採取:当科で生検または切除を受けた白板症患者の切除標本について、上皮性異形成の軽度な病変、中等度高度あるいは癌化している病変に分類し、特に白板症を伴った癌病変に着目し、microdissectionを用いて白板症細胞、癌細胞を採取した。II.アレイCGHによる解析:採取された細胞を用いて、アレイCGHで解析されたゲノム構造異常の様式と、上皮性異形成の程度や癌化の関係を調べた。現在3例以上解析している。また病理組織学的所見だけでなく、生物学的悪性度など他の特徴や予後との関係についても検討している。1.研究の目的前癌病変である口腔白板症について、現在の癌化予測診断は臨床病理学的所見によるところが大きく、生検を行い上皮性異形成の診断が重要である。今回の研究では上皮性異形成の違いによる遺伝子異常を解析し、新しい癌化予測システムの構築を目指す。これまでに応募者らは、白板症の癌化遺伝子の同定に先立ち、オリゴヌクレオチドマイクロアレイを用いて上皮性異形成の程度の違いによる遺伝子発現プロファイル解析を行った。マイクロアレイ解析では個々の遺伝子のコピー数の変化を検出するが、一方CGH法は染色体全領域のコピー数異常を解析することができる。2.研究成果概要(1)白板症細胞の採取:白板症患者の切除標本からmicrodissectionを用いて白板症細胞(癌化症例については癌細胞も採取)と実験間対照の正常細胞を採取した。(2)アレイCGHによる解析:採取された白板症細胞を用いて、アレイCGHで解析を行い、ゲノム構造異常の様式と上皮性異形成や癌化の関係を調べた。上記の結果を踏まえたうえで、現在real time PCR法、免疫染色などでの評価を検討し遺伝子発現を検証する準備を行っている。また病理組織学的所見だけでなく、生物学的悪性度などほかの特徴や予後との関係についても検討している。

I.白板症細胞の採取:当科で生検または切除を受けた白板症患者の切除標本について、上皮性異形成の軽度な病変、中等度高度あるいは癌化している病変に分類し、特に白板症を伴った癌病変に着目し、microdissectionを用いて白板症細胞、癌細胞を採取した。II.アレイCGHによる解析:採取された細胞を用いて、アレイCGHで解析されたゲノム構造異常の様式と、上皮性異形成の程度や癌化の関係を調べた。また病理組織学的所見だけでなく、生物学的悪性度など他の特徴や予後との関係についても検討している。特に200例以上の白板症で、長期経過観察の予後とリンクさせる予定である。口腔前癌病変当初の計画通りの解析を行っているため。当初の目的であるCGH解析は行うことができているため。・症例数を増やしてアレイCGH解析を引き続き行っていく。・遺伝子発現の検証抽出した遺伝子について、アレイCGHとは別の症例と実験間対照のcDNAを用いてreal time PCRを行い、発現プロファイルを解析する。PCRを用いた発癌に特異的な診断法への応用を目標とする。・さらに切除標本に対して、免疫染色による組織学的評価を行う。他には、ウェスタンブロット法なども可能であれば行い、遺伝子発現を検証する。前癌病変である白板症を調べるだけでなく、特に白板症が癌化した症例の経時的な遺伝子変化も追及していくことが、癌化遺伝子マーカー探索にさらなる有用性を与えるのではないかと考えている。・引き続き遺伝子発現の検証、また組織学的評価などを行う。・学会報告、論文発表を行う。出産により使用計画に乱れが生じたため。アレイCGH法を用いて得られた結果の検証に使用する
学校音楽教育における遠隔セッションモデルの構築とＮＩＲＳを用いた脳生理学的検証

「遠隔セッション」とは,高速通信ネットワークを介して,遠隔地にいる人と一緒に音楽セッションを行うことである。本研究では,学校音楽教育における遠隔セッションを行うことの意義を検討し,具体的なモデルを提言した。そのモデルの一つとして,日本と韓国の中学校を光回線で接続し,同じピアノ伴奏で日韓の中学生が一緒に歌うという遠隔セッションを提言し,それを実現した。脳生理学的な検証については,遠隔セッションと対面セッションという2つの場面を実験的に設定し,NIRSを用いて脳血流を測定した。その結果,前頭前野については,脳血流の違いがみられなかった。平成24年度は,海外の学校との遠隔セッションを試み,自動演奏ピアノ(グランドピアノ)を光回線で接続しての同時演奏を実現し,その教育効果を検証したが,平成25年度は,ピアノ以外の楽器についてセッションを行うことができないかどうか検討した。音楽科の授業で一般的に用いられることが多いリコーダーや鍵盤ハーモニカを用いたセッションを想定し,実験的に仮想の教室を結んでのセッションを行ったが,音色が同じ楽器を用いた場合は,スピーカーから再生される音色が聴き取りにくいこと,またいずれの楽器も指先で演奏する楽器のため,演奏に伴う動作が把握しにくいこともあり,これらの楽器では,セッションは行いにくいことが明らかとなった。そこで,楽器を使用する場合は,動きが把握しやすい中型から大型の楽器や打楽器を用いる可能性について検討することとした。さらに,平成20年告示の学習指導要領で我が国の伝統的な音楽の扱いが強調されたことを受け,セッションに和楽器を取り入れることや,世界の民族楽器を扱う可能性について検討した。特に,海外の学校との遠隔セッションでは,それぞれの国の伝統楽器を扱うことの意義や成果は大きいことが,平成24年度の研究からも明らかにされている。平成25年度は,NIRS(Near Infra- Red Spectroscopy)を用いた実験も行った。実験的に仮想遠隔セッションを想定し,ピアノを用いての演奏を鑑賞しているときの脳内の活動について,前頭部,右側頭部,左側頭部の3部位に分けて脳内のヘモグロビン濃度を計測した。その結果,仮想遠隔セッションと生演奏によるセッションとの違いがないことを明らかにした。本研究では,遠隔地にいる人同士で遠隔セッションを行うためのモデルの構築と,その検証場面で脳生理学からの検証を試みる。遠隔セッションモデルとして,当初は,簡単な設定でインターネット越しに音楽セッションやカラオケなどのデュエットを行うことができる「ネットデュエット」というシステムを用いる予定であったが,想定したよりも限られた範囲内での遠隔セッションとなってしまうことがわかった(海外との遠隔セッションはできない)。そこで,近年普及しているSkypeを用いることを検討したが,映像の安定性や音声の遅延の問題に対象するために,一般に使用され普及している高いテレビ会議システムを用いることとした。平成24年度は海外との遠隔セッションを試みた。日本の中学校と韓国の中学校の音楽室間を光回線を用いて接続し,映像と音声はテレビ会議システムを用いた。そして,遠隔セッションを行うために,自動演奏ピアノ(グランドピアノ)を光回線で接続し,日本側で演奏するピアノが,同時に韓国側でもそのまま再現できるようにした。遠隔セッションの内容として,それぞれのピアノ演奏および鑑賞,日本側からのピアノ伴奏に合わせての日韓の合唱,韓国側からのピアノ伴奏に合わせての日韓の合唱などを組み込んだ。これらの遠隔セッションを体験した日韓の生徒を対象に質問紙調査を行ったところ,映像の画質,声などの音質,ピアノの音質などについて概ね満足という回答が得られた。また,これらの経験を通して,日本の生徒は韓国の中学生への関心を高め,韓国の生徒は日本の中学生への関心を高めるという結果を得た。なお,映像と音声またはピアノの音との遅延については,あまり気にならないという回答が多かった。なお,本セッションにおいてNIRSを用いた脳活動計測を行う予定であったが,同意を得られないという場面が生じため計測は断念した。平成26年度は,研究の最終年度になることから,音楽教育における遠隔セッションの意義や具体的なモデルをまとめた。本研究における遠隔セッションとは,光回線などの高速通信ネットワークで複数の地点を結び,一緒に演奏活動を行うことである。演奏という行為は,同一空間で同一時間に演奏することにのみ,その意義があると考えられがちであるが,19世紀後半に蓄音機が発明されてからは,演奏者と聴取者が同一空間で同一時間に存在しなくても音楽を鑑賞できるようになったことと類似しており,テクノロジーの進化とともに新しい演奏表現のスタイルへと発展していく可能性がある。音楽教育の具体的な場面では,これまでの学校の音楽室という壁を越えて,学校外の人と一緒にセッションができるという点にメリットがある。特に,山間地の小規模校では生徒数が少ないことから,大規模校と接続することにより,多くの人たちと一緒に演奏する機会が限られている。

そのような場合に遠隔セッションが有効な手立てとなりえる。また,県外の学校とのセッションや海外の学校とのセッションは,それぞれの地域に伝わる音楽文化を紹介したり,それらを学びあったりし,最終的にセッションすることで音楽の魅力を深化させることができる可能性がある。具体的なモデルとしては,MIDI対応の楽器(MIDI対応のピアノなど)をネットワークで接続してのMIDIデータの送受信によるセッションと,歌声や生楽器の音声をオーディオデータとして送受信する方法がある。平成26年度の実験では,仮想遠隔セッションを設定し,和楽器を使った遠隔セッションやジャンベなどの民族楽器を使った遠隔セッションを試みた。演奏時の脳活動を簡易NIRSで測定したところ,前頭前野については,遠隔セッションと対面セッションの酸素化ヘモグロビン濃度の違いはみられないことが明らかとなった。音楽教育平成25年度は,研究の仮説を広げ,遠隔セッションの可能性について,和楽器や民族楽器を用いる可能性について検討することができた。NIRSによる実験的な検証についても予定通りに進んでいる。平成24年度は遠隔セッションで用いるシステムを選択することができた。海外との遠隔セッションを試行し,音声,映像ともに安定したセッションを実現することができた。ピアノ等の鍵盤楽器のほか,和楽器や民族楽器を用いた遠隔セッションの具体的な授業モデルを考案し,それを実験的に検証する。よりリアルな音を再現するための音場設定の工夫も大切であるが,双方の演奏のタイミングを合わせるには映像も重要となるため,カメラアングル等を含め視覚情報の送受信や提示の工夫を試みる。なお,実験の場面では,NIRSを用いた生理学的な検証も含める予定である。遠隔セッションの検証の場面で,子どもたちを対象としてのNIRSを用いての検証は同意を得られない可能性が出てきた。その場合は,20歳以上の大学生を被験者とし,検証を行う予定である。平成25年度の後半に,和楽器や民族楽器を用いた遠隔セッションの可能性を検討する場面で,楽器の購入を計画していたが,予定より安く購入できたために生じた金額である。遠隔セッションの具体的な授業モデルの考案の場面では,和楽器や民族楽器を含めた授業の可能性について検討する。その実証場面やNIRSを用いた実験場面で必要となる諸経費や資料収集のための旅費,およびプリンターのトナー等の消耗費に充てる。平成24年度末にNIRSを用いた予備実験を行う予定であったが,実施できなかったため未使用金額が生じた。その未使用金額と平成25年度支払請求額を合算し,検証の場面で必要となるNIRSのレンタル費用および被験者への謝金等で支出する予定である。
ろう接におけるDewetting現象の基礎的研究

ろう付において、一度固相の表面をむらした液相がろう付条件によっては、はじかれてぬれなくなってしまう、いわゆる「Dewetting」現象が起こることがある。本研究では、Dewetting現象の発生条件、発生の機構と影響因子および発生の防止あるいは軽減策はあるのかという観点から次の結果を得た。1)真空中における鉄表面上における液体銀Dewetting現象は銀の蒸発によって表面張力の釣り合いが崩れることに起因する。2)銀-錫合金のぬれでは、ろう材の表面及び接合界面に錫原子が集まり、錫リッチな層が形成される。錫の蒸気圧は低いので、この層の形成によって銀の蒸発が軽減されてDewettingは軽減される。3)上記組み合わせて母材に超音波振動を付加して、Dewetting現象の軽減効果を調べた。軽減効果が若干認められたので、ろう接が難しいと言われているAl-Mg合金のろう接に応用してぬれと接合強度の向上を確認した。この成果の一部を論文にして学会誌に投稿中である。4)鉄-錫系について、金属間化合物の形成とDewetting現象との関係について調べた。FeSn_2とFeSn金属間化合物の形成と消滅とDewettingとの間に相関があり、FeSn_2が分解しFeSnの形成によってDewettingが生じることが明らかにされた。
異種のポリマ‐ポリマ複合化を実現する新しい１次元分散型異方性複合材料の創製

異種のポリマどうしを融合したポリマ-ポリマ複合材料を、ポリマ分散型複合材料で実現し、理論弾性率に迫る複合材料の作製をすることが本研究の目的である。本年度においては、ナノスケールのポリマ分散材の高強度化とポリマ-ポリマ複合材料における母材と強化材の親和性の向上を図り、さらにその弾性率を理論弾性率と比較した。その結果、i)熱処理によるセルロースナノファイバ(C-NF)の高強度化、ii)表面改質を施した高強度C-NFの複合化による母材の力学物性の向上、の2点において進捗した。一般的に、ポリマの結晶化度が増加するとポリマの強度も増加する。そこでi)に関しては,熱処理をすることでセルロースアセテートナノファイバ(CA-NF)の結晶化度を増加させた。さらに、その高結晶化CA-NFを化学処理することで高強度のC-NFの作製を試みた。具体的には、CA-NFに対し50°Cの熱処理を12時間施すことで、C-NFの結晶化度は熱処理前の37%と比較して41%まで向上し、その弾性率は熱処理前の9 GPaと比較して28 GPaまで増加した。ii)においては、母材として選んだポリカプロラクトン(PCL)に表面改質したC-NFを複合化し、母材とC-NF分散材の接着性を向上させて、力学物性の向上を目指した。具体的には、i)で高強度化したC-NFに、母材と同じPCLによる表面改質を施し、接着性の向上を図った。その結果、C-NFを15 wt%含有したPCL複合材料の引張強度は24.4 MPaであるのに対して、表面改質後の引張強度は28.1 MPaとなり約15%向上した。現在、研究分担者である茨城大学の前田知貴助教と協力し、分散材の修飾鎖の絡み合いをX線小角散乱法により定量している。以上より、本研究を通して複合材料の力学物性向上の手法として、ナノポリマ分散材の熱処理による高強度化と表面改質の有用性が示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。異種ポリマどうしを融合する新しいポリマ-ポリマ複合材料を1次元分散型複合材料で実現し、1次元複合効果を最大限に引き出すことで、理論弾性率に極めて近い複合材料を創製することを最終目的としている。当該年度では、エレクトロスピニング(ES)法を用い、1次元ナノポリマ分散材の作製に成功した。具体的には、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ナイロン(Ny)、セルロースアセテート(CA)をポリマ分散材として選定し、ナノ1次元化に向けたナノファイバ化に着手した。ポリマ分散材のナノ1次元化に最適な条件は、ES法の際の電圧などのパラメータとポリマ溶液の粘度等が考えられる。そこで、ポリマ材料の溶解性と調整されたポリマ溶液粘性の両面から、ES法に適した溶媒選定をした。結果として、sPPにはメチルシクロヘキサン、PVAには水/エタノール混合溶媒、PLAにはジクロロメタン/ピリジン混合溶媒、PCLにはメタノール/クロロホルム混合溶媒、Nyにはギ酸/酢酸混合溶媒、CAにはアセトン/ジメチルホルムアミド混合溶媒を用い、それらの溶液濃度もしくは混合比を調整することで細かな溶液粘度を調整した。さらにES法で電圧を10 kV前後に変化させ、押出速度などを調整することで条件最適化をした。また作製したCAナノ1次元分散材に関しては、0.05 M水酸化ナトリウム/エタノール溶液に1日浸漬し鹸化することで、力学強度に優れると考えられるセルロースナノファイバの作製ができた。以上より、1次元ナノポリマ材料の配向化や機能表面化に向けた第一段階をほぼ終了したと考えられる。これより、1次元ナノポリマ材料を異種の数多くのポリマどうしで複合させる新しい異方性複合材料の作製プロセス確立に向けての準備が整ったと考えている。昨年度の研究計画においては、1次元分散型のポリマ-ポリマ複合材料の創製に向け、ポリマのナノ1次元化、具体的には、分散材の選定ならびにそのナノ化、を目標とした。それに合わせて、本年度は各種ポリマ材料についてエレクトロスピニング法(ES法)を用いてナノ1次元化の検討を行った。研究成果としては、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ナイロン(Ny)、セルロースアセテート(CA)を分散材として選定し、ES法を用いてそれらポリマ材料のナノ1次元化ならびにその最適作製条件を導いた。また、CAナノ1次元分散材については、水酸化ナトリウム/エタノール溶液を用いて鹸化することで、力学強度に優れると考えられるセルロースナノ1次元分散材の作製できた。なお、sPPのナノ1次元化に関しては、国際誌論文Journal of Applied Polymer Scienceにてその成果を報告した。以上より、1次元ナノポリマ材料を異種のポリマどうしで複合させる新しい異方性複合材料の作製に向けて、おおむね順調に進展していると考えている。本研究では、異種ポリマどうしを融合するポリマ-ポリマ複合材料を1次元分散型複合材料で実現し、1次元複合効果を最大限に引き出すことで、理論弾性率に極めて近い複合材料を創製することを最終目的とする。