hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱・音・光複合環境下における快適規準の開発

室温14°C38°C、騒音46 dB90 dB、照度3 lx5,000 lxの組み合わせ条件に対し、青年女性に快適か否か、受け入れられるか否かを尋ねる実験を行った。結果に基づき、室温・騒音・照度がわかればその環境の快適度・受容度を0から100の数値で示すことができる等快適線図・等受容線図を作成した。これにより、快適な条件、快適ではないが受け入れられる環境条件、受け入れることもできない条件の組み合わせをそれぞれ明示することができた。これまでの環境の快適規準は、室温なら室温のみ、騒音レベルなら騒音レベルのみで示されてきた。本研究の目的は、このような快適規準を、様々な環境条件が組み合わされている実際の生活環境により適したかたちに改めることである。すなわち、室温・騒音レベル・照度条件の組み合わせから総合的な快適度を表す方法を構築し、新たな快適規準を作成・提案することである。2年目である本年度は照度条件を3lx以下に統一し、気温8条件(暑熱:26,30,34,38 °C、寒冷:14,17,20,23 °C)、騒音レベル5条件(46、57,68,79,90 LAeq)の組み合わせ条件に青年女性(暑熱24名、寒冷24名)を曝露して、被験者の心理・生理反応を得る被験者実験を実施した。各環境要因によって直接的に生起する感覚(暑さ、寒さ、うるささなど)は、当該環境要素のみの影響を受け、他の環境要素の影響が認められなかったが、熱的快適感・熱的受容感には音条件の影響、聴覚的快適感・聴覚的受容感は熱条件の影響がわずかに認められた。総合的快適感・総合的受容感には、熱条件と音条件双方の影響が顕著に見られた。すなわち、環境の快適性は1つの環境要因のみでは説明できず、複数要因の組合せ方によって異なることが確かめられた。この総合的快適感・総合的受容感の申告データに基づき、総合温熱環境指標であるSET*と等価騒音レベルLAeqの組み合わせから等しい総合的快適感・総合的受容感を与えるコンター図、すなわち等快適線図・等受容線図を作成した。初年度に行った150 lx条件下の実験によって導かれた線図と比較すると、3 lx以下条件の方が顕著に不快側・受け入れられない側に評価された。すなわち、熱・音だけでなく、照度も少なからず環境の快適性・受容性に影響を及ぼすことが明らかになった。照度150 lx条件下において、気温8条件、騒音レベル5条件の組み合わせ条件に青年女性を曝露した実験において、総合的快適感申告に基づき室温と騒音レベルの組み合わせから環境の快適性を0から100の数値で表すことのできるコンター図、すなわち等快適線図を作成している。同様に、総合的受容感申告に基づき等受容線図を作成している。本年度はその両線図の特徴を詳細に分析した。受容性の申告値は、室温およそ24 °C(SET*)で最大値を示し、この範囲を離れる室温条件ほど(低温側・高温側ともに)、また高騒音条件ほど低かった。この傾向は等快適線図と同様であるが、同じ組み合わせ条件下では快適性よりも高い申告値を示した。そのため、申告値50を快適か否か、受け入れられるか否かの境界とすると、受容性50のコンターは快適性50のコンターよりも広い室温範囲に、また高騒音側に位置する。このことは、快適ではないが受け入れられる環境条件が存在することを示している。日常の生活においては、節電・健康志向・設備能力など様々な理由により、室内環境を常に快適な条件に保たれるとは限らず、多少快適ではなくとも我慢したりあるいはその状況を楽しみながら暮らす場面は少なくない。したがって、従来の環境の快適規準は快適であるか否かを示すのみであったが、今回示した快適でないが受け入れられる環境条件は、快適規準とは異なる新たな規準となり得るものである。これを本研究の重要な知見の一つとして原著論文に取り纏めた。並行して、高照度条件の場合についての知見を得るため、机上面照度を5000 lx以下に統一し、気温4条件(暑熱:26,30,34,38 °C)、騒音レベル5条件(46、57,68,79,90 dB LAeq)の組み合わせ条件に青年女性24名を曝露して、被験者の心理・生理反応を得る被験者実験を実施した。

初年度である本年度は照度条件を150lxに統一し、気温8条件(暑熱:26,30,34,38°C、寒冷:14,17,20,23°C)、騒音レベル5条件(46、57,68,79,90LAeq)の組み合わせ条件に青年女性(暑熱23名、寒冷21名)を曝露して、被験者の心理・生理反応を得る被験者実験を実施した。生理的ストレス指標である唾液アミラーゼ活性に対し、熱条件・音条件による変化はほとんど見られなかった。各環境要因によって直接的に生起する感覚(暑さ、寒さ、うるささなど)は、当該環境要素のみの影響を受け、他の環境要素の影響が認められなかったが、熱的快適感・熱的受容感には音条件の影響、聴覚的快適感・聴覚的受容感は熱条件の影響が認められた。総合的快適感・総合的受容感には、熱条件と音条件双方の影響が顕著に見られた。すなわち、環境の快適性は1つの環境要因のみでは説明できず、複数要因の組合せ方によって異なることが確かめられた。この総合的快適感・総合的受容感の申告データに基づき、総合温熱環境指標であるSET*と等価騒音レベルLAeqの組み合わせから等しい総合的快適感・総合的受容感を与えるコンター図、すなわち等快適線図・等受容線図を作成した。これらの線図は、SET*とLAeqの組み合わせ条件を与えれば、その環境の総合的快適感・総合的受容感の度合いを0から100の数値で示すことができ、環境の快適性・受容性を評価・予測するのに有効であると考えられる。最終年度はこれまで導いた3 lx、150 lx、5000 lx条件下における知見の適用範囲を広げるため、中間的な750 lx条件について実験を行った。照度条件間の比較から、3 lx条件では150 lx以上の条件に比べ同じ温度・騒音条件下でも快適感・受容感ともに低いことを明らかにした。この最終年度を含む4年間で、気温8条件(暑熱:26,30,34,38°C、寒冷:14,17,20,23°C)、騒音レベル5条件(46、57,68,79,90LAeq)、照度4条件(3, 150, 750, 5000 lx)の組み合わせ条件に対する青年女性の快適感、受容感を得る被験者実験を実施した。照度条件ごとに、総合的快適感・総合的受容感の申告値に基づき、総合温熱環境指標SET*と等価騒音レベルLAeqの組み合わせから等しい総合的快適感・総合的受容感を与えるコンター図、すなわち等快適線図・等受容線図を作成した。これにより、室温・騒音レベル・照度条件の組み合わせから総合的な快適度・受容度を0から100の数値で示すことができる。これまでの環境の快適規準が、室温なら室温のみ、騒音レベルなら騒音レベルのみであったのに対し、室温・騒音レベル・照度の組み合わせで表される点で独創的であり、本研究の最大の知見である。また、快適度と受容度の差から、快適ではないが受け入れられる環境条件が存在することを明らかにした。従来の環境の快適規準は快適であるか否かを示すのみであったのに対し、このような快適でないが受け入れられる条件すなわち受容規準はこれまでほとんど示されてこなかった。常に快適を目指すばかりでなく、節電・健康志向・設備能力など様々な理由から許容できれば是とする新たな規準になり得ると期待される。建築環境学被験者数のべ960名に及ぶ大規模な被験者実験であったが、概ね順調に遂行することができた。新たな知見の導出に成功し、原著論文として公表することができた。並行して、高照度条件とした被験者実験を予定通り遂行することができた。実験場所である人工気候室の改修と時期が重なったため、実験実施スケジュールの調整が難しかった。しかし、被験者数のべ880名に及ぶ大規模な被験者実験であったが、概ね当初の予定通りデータを得ることができ、結果的には順調に遂行することができた。
人種という囚われと解放――アフリカ系アメリカ文学領域生成の思想史を探る

本研究は、アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査することにより、アフリカ系アメリカ文学という領域の生成過程において人種概念がどのように語られてきたのかを明らかにしたものである。また、本研究は学術領域としてのアフリカ系アメリカ文学、及びアメリカ文学研究における批判的人種理論(Critical Race Theory)をグローバルな思想史にも位置付けた。本研究は、アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学的分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査することにより、学術領域としてのアフリカ系アメリカ文学、及びアメリカ文学研究における批判的人種理論(Critical Race Theory)をグローバルな思想史に位置づけることを目的としている。研究実施計画にもとづき、平成27年度の研究の成果を報告する。平成27年度は、主に第二次世界大戦以降のアフリカ系アメリカ文学の作家作品及びそれらに対する批評において、どのような形で社会思想的な人種が概念化されてきたのかを歴史化することを目的として研究を進めた。調査における基本的な柱は、(1)アーカイブ調査、(2)文献・テクスト分析、(3)研究内容の段階的な発表、である。(1)、(2)については、平成27年度はアーカイブ調査を行う代わりに、オンラインアーカイブの資料を整理し、またこれまでの収集資料の精査を行った。更に、海外における学会参加によって得た新たな知見から人種の概念化の歴史の整理を行った。(3)については、国内では筑波大学アメリカ文学会例会において、また海外ではPopular Culture Association/American Culture Association年次大会のスペシャルパネルである「系譜学(genealogy)」において、文学研究領域における人種概念の形成について発表を行った。また、米国で出版予定の、人種を含む学術界における「他者」に関するアンソロジーへ寄稿した(平成28年度出版予定)。本研究の目的である、(1)アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学的分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査すること、またそれにより(2)学術領域としてのアフリカ系アメリカ文学、及びアメリカ文学研究における批判的人種理論(Critical Race Theory)をグローバルな思想史に位置づけることについては、現在までに収集資料、国内および海外における学会発表を行い、研究・調査を進めている。また、米国で出版予定の人種を含む学術界における「他者」に関するアンソロジーへも、本研究課題に関連した論考を寄稿した(平成28年度出版予定)。予定していたアーカイブ調査に代わり、オンラインアーカイブにおける資料整理を行ったが、この点については本研究課題の理論の土台を作るために必要な作業だったといえる。また、海外における学会発表を行ったことにより、共通の学術的関心を持つ国外の研究者との交流が出来たことも、平成27年度の成果といえるだろう。平成27年度は、アメリカ文学批評の歴史における人種の概念の形成についての調査が進んだことにより、研究成果発表に意欲的に取り組むことができた。研究成果の論文としての出版が、平成28年度に持ち越されたことが悔やまれるが、平成27年度の調査・発表により、平成28年度へとつながる成果をあげることが出来たと判断している。平成28年度は、主に第2次世界大戦後の人種に関わる言説を中心として資料を集め、分析し、整理した。その上で、人文系以外の領域で語られてきた人種解体の言説について、それがどのような社会的意味を持ちえたのかを考察した。具体的研究実績としては以下の通りである。1.平成28年度は、研究計画提出当初予定していた米国議会図書館・ユネスコ図書館(パリ)ではなく、Black Cultural Archives (ロンドン)、International Slavery Museum(リヴァプール)、グラスゴー大学にて、大西洋奴隷貿易から奴隷制に関する歴史資料が、戦後どのような客観性と共に記録・整理されてきたかを調査した。当初の予定からの変更は、校務とのスケジュール調整の理由もあったが、平成27年度の調査の結果を受けて、合衆国における人種に関する言説を海外より照射する試みが行われてきたことが明らかであり、合衆国外における「合衆国の人種の語られ方」について調査することにより、第二次世界大戦以降の批評言語の成り立ちを解明する一助となることが明確だったからである。2.欧米における人種理論の発展と、それが孕む問題について、平成27年度からの研究成果及び作家・作品研究と併せて、論文3本(「サミュエル・R・ディレイニーの『バベルー17』における愛と言語の法則」、「21世紀のブラック・スカラーチャールズ・ジョンソンとポスト・ブラックなアフリカ系アメリカ人文学」、「チャールズ・ジョンソンの「文化相対性」におけるリベラリズムと寛容の実践」)にまとめた。本研究は、アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査することにより、学術領域としてのアフリカ系アメリカ文学、及びアメリカ文学研究における批判的人種理論(Critical Race Theory)をグローバルな思想史に位置づけることを目的としている。平成28年度の研究においては、当初の研究計画では米国議会図書館とユネスコ図書館(パリ)での調査の予定をイギリスにおける調査へと変更し、合衆国外において合衆国の人種問題がどのように語られたかを明らかにした。研究実績の概要に在る通り、この調査の結果は本研究にとって大変重要であることは間違いない。

ただし、合衆国内における科学・生物学の言説についての調査については、文献精読は進んでいるものの、それらをまとめるに至っていないため、平成29年度前半の段階でこれまでの研究結果と併せて分析を早急に進める必要がある。しかし、平成28年度には論文3本を発表したほか、学会発表も行い、本研究はおおむね順調に進展していると言える。本研究は、アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査することにより、学術領域としてのアフリカ系アメリカ文学、及びアメリカ文学研究における批判的人種理論(Critical Race Theory)をグローバルな思想史に位置づけることを目的としている。最終年度の平成29年度は、これまでの研究成果のまとめを行った。平成28年度に行ったイギリス(London:Black Cultural Archives、Liverpool: International Slavery Museum)における調査から得られた合衆国外における合衆国の人種問題の語られ方という文脈を土台とし、2019年度は公民権運動後の作家であるGayl JonesとCharles Johnsonの作品における人種言説とその越境性を分析し、Louisville Conference on Literature and Cultureにてその成果を研究発表した(2018年2月24日)。合衆国内における科学・生物学の言説は、第二次世界大戦以降「人種」の本質性を否定する方向へと動いたが、その潮流への人文学領域からの応答として、文化・社会的側面からの人種概念が広まった。2019年度は、このような他領域への応答としての1960年代以降の批評潮流における人種理論と人種概念が、しばしアフリカ系アメリカ人作家自身により、疑問視され、それが孕む本質主義的傾向が批判されてきたという、従来焦点の当たることのなかった文学的営為を明らかにした。本研究は、アメリカ文学史におけるアフリカ系アメリカ文学(African American Literature)という文学ジャンル及び学術領域生成の過程を、第二次世界大戦以降の科学・生物学分野における人種概念の転覆という学術的潮流に照らし合わせて精査することにより、アフリカ系アメリカ文学という領域の生成過程において人種概念がどのように語られてきたのかを明らかにしたものである。
誤嚥性肺炎の歯科的予防に関する研究−嚥下機能の加齢変化と咬合の関与−

本研究は誤嚥性肺炎を歯科的に予防するために、嚥下機能の非侵襲的な評価システムを開発し、さらに嚥下機能の加齢変化と咬合の関与についての解明を目的としたものである。研究は以下の順序で行った。1.高齢者に適した非侵襲的な嚥下機能評価システムの開発2.嚥下機能の加齢変化についての検討(若年者と正常咬合高齢者の比較)本研究では、誤嚥性肺炎のハイリスクグループ患者のスクリーニングとして用いることを考慮し、これでに行われていたX線映画法や経鼻的にチューブを用いる方法とは異なり、非侵襲的に嚥下機能を評価できるシステムを開発した。この嚥下機能評価システムはレスピレトリ-バンドを用いて呼吸運動を測定し、あわせて顎下筋電図の測定をおこない嚥下時の筋活動の潜時と筋電図積分値を計測するものである。測定に際しては、一定量の水を口に含ませ合図と同時に嚥下させた。まずは、システムの有効性を確認するために若年者を対象として再現性の検討を行った。同一被験者に大使、日を変えて測定を行ったところ高い再現性が認められ、システムの有効性が確認された。次に、高齢者のデータを採取するに当たり、当科で作成した咬合診査表およびデンタルプレスケールを用いて高齢者の咬合支持および咬合機能を評価し被験者を3グループに分けた。それぞれに対して、若年者と同様の検査を行い比較検討した。喪失歯の多いグループで若年者に比べてわずかに顎下筋電図の潜時が延長する傾向がみられたが、有意差は認められなかった。今後は、嚥下運動に大きな影響を及ぼしている舌運動に注目し、圧センサーを埋入した実験義歯および実験口蓋床を製作し、より詳細な嚥下機能の検討を行う予定である。また、全部床義歯装着時と非装着時の嚥下機能を比較する。なお、現在までに得られた結果の一部を平成10年度第9回老年歯科医学会学術大会において発表するため、その申請手続きを済ませている。
非線形システムに対するモデル駆動型適応制御系の研究

モデル駆動型適応制御系に関して,以下のような多彩な結果を得た.「Just-In-Time(JIT)モデル」というこれまでとは全く異なるモデリングの考え方を提案した.JITモデリングの方法論が実システムの制御に適用可能であるかどうかを検証し,「JIT制御」の基本的な枠組みを構築することを目指した.また,実用面を見据えたプロセス制御等への応用が可能であり,産業技術の分野に大きなインパクトを与えつつある(プロセス制御に関する特集号への解説記事を執筆済みである.)2.人の静止直立の運動メカニズムの解明に関する研究高度で正確な運動を達成する制御系としての人間の機能に着目し,人の静止直立時のバランス制御のメカニズムを,生理学の知見に基づいて制御理論的な観点から解明する研究を行った.静止直立は,複数の感覚器からの情報が複雑に絡み合う複雑な構造をもっていることを明らかにした。提案したモデルは,切り替え機構をもつ適応制御系であり,モデル駆動型適応制御系のひとつである.3.視覚機能をもつヒューマノイドロボットの注視制御と動作安定化制御に関する研究人型二足ロボット研究が実験室の環境内で閉じてしまっている状況で,なぜ人間は突発的な外乱や大きな環境変化に対しても柔軟かつ滑らかな運動を行うことが出来るのか?というロボット制御の本質的な問題を扱った.視覚の重要性を指摘し,視覚情報を用いたロボット動作の安定化問題に対して2自由度適応制御系を構成した.シミュレータおよび実機による実験により,その有効性を確認した.本研究では「モデル駆動型適応制御」と呼ばれる,制御対象をモデル化したシステムを適応的に制御器の内部に含むような新しいアーキテクチュアを用いて,非線形制御系の制御手法を確立することを試みる.モデル駆動型適応制御には様々な制御系の基本構造が考えられるが,本研究では「内部モデル制御」と「フィードフォワード・フィードバック2自由度制御系」を取り扱う.本研究で提案する2自由度制御構造の適用課題の一つとして,非線形ダイレクトドライブアームの追従制御が挙げられる.本年度では,むだ時間を含むシステムにまで対象を拡張し,その適応制御系全体の安定性を理論および実機実験の両面から証明した.今後の課題として,より一般的な非線形むだ時間システムに対するモデル駆動型適応制御のアーキテクチュアの構築し,その制御性能の理論的評価を行う必要があるが,その基礎はほぼ出来上がったといえる.本年度の研究実施計画のもうひとつの大きな柱として,人型二足歩行ロボットを用いた運動制御のメカニズムの解明が挙げられる.本研究のモデル駆動型2自由度適応制御系の構造を用いて,様々な歩行環境の変化の中で人間が行っている学習機構の解明を試みる予定であったが,歩行制御の前に,人間の運動制御の中でもっとも基本的な運動のひとつである「人の静止直立の制御機構」に関する研究を行った.様々な生理学的知見に基づいて,実際の人を被験者とした計測実験を繰り返す中で,人のバランス制御の本質をシンプルな形で表現するバイオメカニカルモデルを構築することができた.来年度は,このモデルを足がかりにして,モデル駆動型適応制御のアーキテクチュアを用いることにより,人間の学習機構の解明を試みる段階に入る.本研究の最終的な目標は,人を含む複雑かつ大規模な非線形システムに対して,モデル駆動型適応制御器の有効性とそれがもつ性質を理論実証両面から明らかにすることである.そして,実用的な制御系設計法に高めると共に,適応制御と人の運動制御の双方の分野に新しい発展をもたらすことを目指している.モデル駆動型適応制御系に関して,以下のような多彩な結果を得た.「Just-In-Time(JIT)モデル」というこれまでとは全く異なるモデリングの考え方を提案した.JITモデリングの方法論が実システムの制御に適用可能であるかどうかを検証し,「JIT制御」の基本的な枠組みを構築することを目指した.また,実用面を見据えたプロセス制御等への応用が可能であり,産業技術の分野に大きなインパクトを与えつつある(プロセス制御に関する特集号への解説記事を執筆済みである.)2.人の静止直立の運動メカニズムの解明に関する研究高度で正確な運動を達成する制御系としての人間の機能に着目し,人の静止直立時のバランス制御のメカニズムを,生理学の知見に基づいて制御理論的な観点から解明する研究を行った.静止直立は,複数の感覚器からの情報が複雑に絡み合う複雑な構造をもっていることを明らかにした。提案したモデルは,切り替え機構をもつ適応制御系であり,モデル駆動型適応制御系のひとつである.3.視覚機能をもつヒューマノイドロボットの注視制御と動作安定化制御に関する研究人型二足ロボット研究が実験室の環境内で閉じてしまっている状況で,なぜ人間は突発的な外乱や大きな環境変化に対しても柔軟かつ滑らかな運動を行うことが出来るのか?というロボット制御の本質的な問題を扱った.視覚の重要性を指摘し,視覚情報を用いたロボット動作の安定化問題に対して2自由度適応制御系を構成した.シミュレータおよび実機による実験により,その有効性を確認した.
ニューレグリン1と統合失調症の包括的遺伝子解析

統合失調症疾患感受性遺伝子の中で、最も有望なものの一つにニューレグリン1(NRG1)が挙げられる。2002年の最初の報告以来、多くの追試が行われたが、決定的な結論に至っていない。今回我々は、これまでの追試の中で、最大のサンプル数を用い、人種差を考慮したマーカー選択を行ったうえで、NRG1統合失調症の関連を検討した。変異検索では、新規の変異は発見できなかった。人種差を反映するべく、NRG1の興味ある領域(HapIce領域とエクソン領域)を代表させる計60個のtagging SNPsを選出し、スクリーニング用サンプルで関連解析を行った。Allele, genotypeとも有意な関連は認められなかったが、一つのhaplotypeで有意差が検出された(P=0.0244,uncorrected)。この有意性を確認するため、追試用のサンプルを用いて解析を行ったが、有意性は追試することができなかった。したがって、当初の有意差は、多重比較によるtype I errorであり、NRG1は日本人統合失調症の疾患感受性に主要な役割を果たしている可能性は低いと考えられた。
音環境の協和音化に基づく騒音環境の快音化

深刻な社会問題として捉えられている騒音に対し,これまでは受動騒音制御技術(Passive Noise Control(PNC):物理的な遮音壁による吸音)や能動騒音制御技術(Active Noise Control(ANC):逆位相の制御信号による騒音相殺)を中心に騒音を削減する方針で研究が進められてきた.しかしながら,音は拡散・回折する性質があり,従来の騒音制御技術等で完全に抑圧することは非常に困難である.また,騒音はそのエネルギーだけでなく音色(周波数特性)も受聴者のストレスを増大する要因となっており,騒音削減後の抑圧信号の周波数特性によっては,小さい騒音エネルギーであっても不快と感じる.そこで,これまでの騒音を削減する考え方に加えて,音楽分野にて研究が進む和音の考え方を取り入れた「騒音環境の快音化」という新しい騒音解決策を提案する.基本的な枠組みとして,騒音の周波数特性に基づき,聴感的に特に不快と感じる高域のピーク周波数を協和音の1音(例えば第5音)として捉え,不足する和音(例えば根音と第3音)を人工的に付与することで,音環境の協和音化に基づく快音化を実現する.さらに騒音の時間変動量を推定し,協和音の考え方を時間周波数領域(和音のコード進行)に拡張することで,実騒音環境のさらなる快音化を実現する.2018年度は特に滋賀県草津市にある歯科クリニックと連携し,歯科治療音の収集を行い,不快騒音の特徴分析および抽出を行った.その結果を踏まえて,聴覚マスキングにて効果的に不快感を低減可能な周波数帯域の選定を行った.加えて協和音化に向けた快音コードパターンの開発にも着手し,3和音を念頭に快音と感じやすい人工制御音の付与手法の開発を行った.研究開始当初は,騒音のエネルギーが大きい場合,付与する人工音のエネルギーも増大し,さらに不快感を増大させる可能性があると懸念していた.しかしながら,人間の最小可聴域に基づく聴覚マスキグ現象を積極的に活用し,不快と感じる高域のピーク周波数に対して聴覚的にマスキングすることで不快感を低減し,さらにその消し残り信号に対して協和音化を行い騒音環境の快音化を実現することでこの懸念を払拭することに成功した.聴覚マスキング現象はこれまで補聴器の分野で研究が行われており,補聴器では聴覚マスキングが生じないよう周囲の環境音を強調してユーザに提示していた.本研究ではこの考え方を逆転の発想で活用し,積極的に聴覚マスキングを発生させることで周辺の騒音が聞き取り難くなる音環境を構築し,騒音の不快感を低減した.さらに,聴覚マスキングにより聴感的に小さくなった騒音に対して協和音化を試み,快音空間の構築を試みた.これら2つの技術を統合することで騒音の快音化という斬新かつ挑戦的な研究に挑んでいる.最終年度は騒音の不快感をさらに低減可能な聴覚マスキング信号の開発ならびに協和音化に基づく快音制御音の開発に注力し,試作システムを構築した上で,有効性を検証する計画である.具体的には聴覚マスキング現象を活用し,騒音の不快感を低減可能なマスキング信号の生成を行い,さらに騒音の時間変動量を推定した上で,快音コードパターンを時間周波数領域に拡張することで協和音化に基づく実騒音の快音化を実現する計画である.最後に歯科治療環境において簡易の快音化システムを導入し,滋賀県草津市にある歯科クリニックの協力の下で患者や歯科医師らに実際に使用頂くことで,有効性を検証する計画である.特に劣悪な騒音環境を快音化することを念頭に,挑戦的かつ社会に役立つ研究を展開する計画である.深刻な社会問題として捉えられている騒音に対し,これまでは受動騒音制御技術(Passive Noise Control(PNC):物理的な遮音壁による吸音)や能動騒音制御技術(Active Noise Control(ANC):逆位相の制御信号による騒音相殺)を中心に騒音を削減する方針で研究が進められてきた.しかしながら,音は拡散・回折する性質があり,従来の騒音制御技術等で完全に抑圧することは非常に困難である.また,騒音はそのエネルギーだけでなく音色(周波数特性)も受聴者のストレスを増大する要因となっており,騒音削減後の抑圧信号の周波数特性によっては,小さい騒音エネルギーであっても不快と感じる.そこで,これまでの騒音を削減する考え方に加えて,音楽分野にて研究が進む和音の考え方を取り入れた「騒音環境の快音化」という新しい騒音解決策を提案する.基本的な枠組みとして,騒音の周波数特性に基づき,聴感的に特に不快と感じる高域のピーク周波数を協和音の1音(例えば第5音)として捉え,不足する和音(例えば根音と第3音)を人工的に付与することで,音環境の協和音化に基づく快音化を実現する.さらに騒音の時間変動量を推定し,協和音の考え方を時間周波数領域(和音のコード進行)に拡張することで,実騒音環境のさらなる快音化を実現する.2018年度は特に滋賀県草津市にある歯科クリニックと連携し,歯科治療音の収集を行い,不快騒音の特徴分析および抽出を行った.その結果を踏まえて,聴覚マスキングにて効果的に不快感を低減可能な周波数帯域の選定を行った.

加えて協和音化に向けた快音コードパターンの開発にも着手し,3和音を念頭に快音と感じやすい人工制御音の付与手法の開発を行った.研究開始当初は,騒音のエネルギーが大きい場合,付与する人工音のエネルギーも増大し,さらに不快感を増大させる可能性があると懸念していた.しかしながら,人間の最小可聴域に基づく聴覚マスキグ現象を積極的に活用し,不快と感じる高域のピーク周波数に対して聴覚的にマスキングすることで不快感を低減し,さらにその消し残り信号に対して協和音化を行い騒音環境の快音化を実現することでこの懸念を払拭することに成功した.聴覚マスキング現象はこれまで補聴器の分野で研究が行われており,補聴器では聴覚マスキングが生じないよう周囲の環境音を強調してユーザに提示していた.本研究ではこの考え方を逆転の発想で活用し,積極的に聴覚マスキングを発生させることで周辺の騒音が聞き取り難くなる音環境を構築し,騒音の不快感を低減した.さらに,聴覚マスキングにより聴感的に小さくなった騒音に対して協和音化を試み,快音空間の構築を試みた.これら2つの技術を統合することで騒音の快音化という斬新かつ挑戦的な研究に挑んでいる.最終年度は騒音の不快感をさらに低減可能な聴覚マスキング信号の開発ならびに協和音化に基づく快音制御音の開発に注力し,試作システムを構築した上で,有効性を検証する計画である.具体的には聴覚マスキング現象を活用し,騒音の不快感を低減可能なマスキング信号の生成を行い,さらに騒音の時間変動量を推定した上で,快音コードパターンを時間周波数領域に拡張することで協和音化に基づく実騒音の快音化を実現する計画である.最後に歯科治療環境において簡易の快音化システムを導入し,滋賀県草津市にある歯科クリニックの協力の下で患者や歯科医師らに実際に使用頂くことで,有効性を検証する計画である.特に劣悪な騒音環境を快音化することを念頭に,挑戦的かつ社会に役立つ研究を展開する計画である.歯科クリニックでの実騒音の収集において,歯科クリニックの多大なるご協力により騒音収集コストを大幅に削減することができた.次年度実施予定の評価実験において有効活用することで,さらに大きな成果の創出へと繋げる計画である.
がんの子どもが望むインフォームドコンセントのあり方に関する研究

今年度は、がんの子どもが望むインフォームドコンセントのあり方を検討する目的で、昨年度収集できたインタビューデータの分析を行い、結果をまとめ成果発表のための準備を行った。研究2として行う予定であった、インフォームドコンセントに立ち会う看護師が考えるがんの子どもにとって望ましいインフォームドコンセントのあり方については、研究1の対象者のリクルートに苦慮したため、実施できなかった。研究1で、がん闘病経験のある子どもの心理的側面を検討するために行ったバウムテストについては、現在分析中である。闘病期間を経て現在の自分自身が投影されていると考えられるバウムテストからは、目標を持ちながら外の社会へと向かい生活していることが表されている。今後分析を深め、結果をまとめて発表する予定である。今回の対象者の疾患が骨肉腫であったことから、“足の病気"や“骨の病気"という痛みのある身体部分の病気として説明を受けることは、子どもにとっての理解しやすさ、納得しやすさにつながったと考える。本研究で明らかになったことは、治療開始時に病名を聞いた子どもにとって、その時の説明は「十分理解できない」、あるいは「やるしかない」という認識で、「やるしかない」は“やむを得ない納得"とも解釈でき、治療に向かう起点となっているということである。また、自分の辿ったプロセスを振り返り、「今の自分でいい」と受け入れ、その時々の身体の状態や周囲の状況に合わせ、流れに逆らわず、自分のできることや、楽しみをみつけながら過ごしてきたプロセスであった。発症時のインフォームドコンセントでは、これから受ける治療とそれに伴う身体的侵襲や入院期間など、子ども自身の身体に何が起こるのか、それに伴う生活の変化について知りたいと思っている。病名や詳しい治療内容については、子どもに合わせて伝える内容や、伝える時期について考えていく必要がある。がん闘病経験のある子どもの体験や心理的側面を検討し、子どもが望むインフォームドコンセントを明らかにする目的で、小児がんを体験した10歳以上で、寛解後5年以上10年未満の子どもを対象に、面接調査とバウムテストを実施する。その上で、所属大学の研究倫理審査を受け、承認を得た。第57回日本小児血液・がん看護学会学術集会、第13回小児看護学会に参加し、研究対象者となる小児がん経験者の経験談や小児がん経験者の配偶者のお話を聴いた。また、「他職種医療者合同シンポジウム小児がんの子どもと家族の治療・検査・処置における意思決定プロセスを支える他職種連携」において、国立がん研究センター中央病院の医師の「小児がんのこどもの治療におけるインフォームドコンセントとアセントにおける医師の役割」という研究発表を聴き、本研究をすすめていくにあたっての示唆を得た。第37回近畿小児血液・がん研究会公開シンポジウムに参加し、小児がん経験者の社会的自立支援について、示唆を得た。公益財団法人がんの子どもを守る会への研究依頼を行い、当該財団法人の調査研究委員会の審査に謀ったが、了承が得られなかった。研究対象者のリクルートにおいて、公益財団法人がんの子どもを守る会に調査研究委員会の審査に諮ったが、承認されず、研究対象者がみつからなかったため。平成28年度は、小児がんを体験した子どもが、望むインフォームドコンセントのあり方に関する構成要素を明らかにすることと、がん闘病経験のある子どもの体験や心理的側面を検討する目的で、小児がんを体験した10歳以上で、寛解後3年以上10年未満の子どもを対象に、面接調査とバウムテストを実施することを目標とした。研究者の所属研究機関が変更となったため、新たに所属大学での研究倫理審査を受け、承認を得た。その後、所属大学での対象者のリクルートに困難を来たし、研究協力いただく小児科医師・病棟看護師長と検討し、対象者の基準や研究の依頼方法について見直した。新たに、他施設(がん拠点病院)への研究依頼を試みるため、当該施設の看護部長へ研究概要についての説明文書を送付した。また、研究協力いただく病棟看護師長、副看護師長、外来看護師長に対して研究概要についての説明を行い、協力体制の確認と研究依頼方法について検討を行った。その後、他施設での倫理審査を受けるための準備を開始した。第36回日本看護科学学会学術集会に参加し、「治療開始時のインフォームド・コンセント時に同席した看護師が小児がん患児の家族に実施した対応」等、研究課題に関連する発表を聴き、示唆を得た。第39回近畿小児血液・がん研究会へ参加し、新たに研究依頼する施設での小児がん看護への取り組み等の発表を聞き、知見を得た。所属研究機関が変更となり、新たな所属大学において、倫理審査は承認されたが、研究対象者がみつからなかったため。平成29年度は、小児がんを体験した子どもが望むインフォームドコンセントのあり方に関する構成要素を明らかにすることと、がん闘病体験のある子どもの体験や心理的側面を検討する目的で、小児がんを体験した10歳以上で、寛解後3年以上10年未満の子どもを対象に、面接調査とバウムテストを実施することを目標とした。前年度、対象者のリクルートに困難をきたしたため、対象者の基準を見直し、新たに協力体制を組み、3名の対象者に了承が得られ、データ収集を実施した。第37回日本看護科学学会学術集会に参加し、研究課題に関連する「発症時の発達段階の違いによる青年期の小児がんサバイバーの病気体験とセルフケアの特徴」等、研究課題に関連する発表を聴き、示唆を得た。また、日本小児看護学会教育委員会の2017年度研修会「子どもと家族との関わりから始めるケア小児看護におけるコミュニケーションスキルを身につけよう」に参加し、研究課題に関する支援方法を考える上での知見を得た。

研究1で、子どもが望むインフォームドコンセントのあり方に関する構成要素を明らかにした結果を基に、研究2では、がんの子どもの看護を実践している看護師と共に、インフォームドコンセントのあり方のモデルを検討していく予定のため、その体制作り等準備を行った。今後、データ収集と分析を行いながら、インフォームドコンセントのあり方のモデル検討のための体制整備を進め、検討を行っていく。研究実施体制が整わず、対象者のリクルートに困難を来たしたため、再度協力体制を編成し直した。今年度は、がんの子どもが望むインフォームドコンセントのあり方を検討する目的で、昨年度収集できたインタビューデータの分析を行い、結果をまとめ成果発表のための準備を行った。研究2として行う予定であった、インフォームドコンセントに立ち会う看護師が考えるがんの子どもにとって望ましいインフォームドコンセントのあり方については、研究1の対象者のリクルートに苦慮したため、実施できなかった。研究1で、がん闘病経験のある子どもの心理的側面を検討するために行ったバウムテストについては、現在分析中である。闘病期間を経て現在の自分自身が投影されていると考えられるバウムテストからは、目標を持ちながら外の社会へと向かい生活していることが表されている。今後分析を深め、結果をまとめて発表する予定である。今回の対象者の疾患が骨肉腫であったことから、“足の病気"や“骨の病気"という痛みのある身体部分の病気として説明を受けることは、子どもにとっての理解しやすさ、納得しやすさにつながったと考える。本研究で明らかになったことは、治療開始時に病名を聞いた子どもにとって、その時の説明は「十分理解できない」、あるいは「やるしかない」という認識で、「やるしかない」は“やむを得ない納得"とも解釈でき、治療に向かう起点となっているということである。また、自分の辿ったプロセスを振り返り、「今の自分でいい」と受け入れ、その時々の身体の状態や周囲の状況に合わせ、流れに逆らわず、自分のできることや、楽しみをみつけながら過ごしてきたプロセスであった。発症時のインフォームドコンセントでは、これから受ける治療とそれに伴う身体的侵襲や入院期間など、子ども自身の身体に何が起こるのか、それに伴う生活の変化について知りたいと思っている。病名や詳しい治療内容については、子どもに合わせて伝える内容や、伝える時期について考えていく必要がある。引き続き、公益財団法人がんの子どもを守る会の活動や、関連学会の研究発表内容などから、研究遂行における示唆を得ていく。同時に、研究対象者が得られるよう、関連病院・施設等に研究依頼を行っていく。所属大学での研究体制が4月以降変更が生じるため、再度研究体制を整え、引き続き対象者のリクルートを試みる。また、新たに研究依頼する他施設での倫理審査を受けることと、他施設での研究協力体制を整えていく予定である。倫理審査にて承認された後、研究1を実施していく。研究1を実施しながら、研究2の準備体制を整えていく予定である。新たな協力体制のもと、対象者のリクルートとデータ収集を続けていく。
電力の国際的貿易が地域と国内の安全保障に与える影響の特定と緩和策の提案

水力発電による電力を外国に新規に売電する場合に,電力を輸出しようとする国が直面し得る内政および外政上の困難について,アイスランドから英国への電力貿易計画と,タジキスタンからアフガニスタンおよびパキスタンへの電力貿易計画について明らかにし,適用可能と思われる対策を提言した.電力事業のプロジェクト評価にリアルオプションの考え方を導入することにより,事業の遂行に伴う不確実性を評価の枠組みに陽に取り入れることを試み,地政学的リスクと需要リスクの存在を示し,リアルオプションを電力交易に導入する場合の適用可能性を明らかにした.マスダール科学技術大学(在アブダビ,アラブ首長国連邦)との共同研究を開始し,大学院生の派遣,共同セミナーの開催(日本およびアブダビ),成果の中間発表セミナー(日本)等の活動を行った.共同研究の枠組では,以下の局面について解析を進めた:(1)広域な電力網の整備が,国内外の安全保障に与え得る影響の予測とそれを回避あるいは低減するための方法論,(2)途上国で,電力の輸出により国家収入が急増する場合,それが「資源の呪い」を引き起こし,これらの国々での内乱などの形による混乱発生を防ぐ為の方法論,(3)電力貿易の開始により当該地域でのパワー・バランスが崩れ,地域の安全保障が悪化する事を防ぐ為の方法論.また,アイスランド大学,アイスランド国立電力会社,マスダール科学技術大学との共同研究として,アイスランドから英国などの欧州諸国への送電計画について,その実現を阻む要因を,内政および外政の観点から分析し,計画を実現の方向に動かすための提案を纏めた.南アジアで計画されている,キルギスタンおよびタジキスタンからアフガニスタンおよびパキスタンへの送電計画について,タジキスタンでの内政および外政の観点から分析すると共に,計画に対して強硬に反対しているウズベキスタンを同意に向かわせるために考えられる施策を提案した.東アジアについては,提案されている日本,韓国,中国,モンゴルを結ぶ送電網計画について,これを主導している韓国の国立電力会社および政府系シンクタンクの専門家より,その安全保障上の問題点についてヒアリングを実施した.電力を輸出する国に於ける安全保障上の変化について,ラオスの実務者および研究者からヒアリングを実施すると共に,国際援助機関の関係者からヒアリングを行った.「資源の呪い」が人々に及ぼす影響を推察するために,東ティモールや日本国内での類似事例に関するヒアリングを実施した.マスダール科学技術大学(在アブダビ,アラブ首長国連邦)との共同研究を推進し,大学院生の派遣,共同セミナーの開催(東京およびアブダビ)等の活動を行った.共同研究の枠組では,以下の局面について解析を進めた:(1)再生可能エネルギーによる大規模な電力開発が「固定価格買い取り制」により実施される場合の国内での安全保障への影響,(2)欧州に於ける電力貿易の実態と安全保障上の配慮(3)開発途上国が相互に電力貿易を開始する場合に生じる安全保障上の懸念.アイスランド大学,アイスランド国立電力会社,マスダール科学技術大学との共同研究として前年度に開始した,アイスランドから英国などの欧州諸国への送電計画については更に解析を進め,その実現を阻む要因を,内政および外政の観点から分析し,学術論文として公刊した.南アジアで計画されている,キルギスタンおよびタジキスタンからアフガニスタンおよびパキスタンへの送電計画について,タジキスタンでの内政および外政の観点からの分析を進め,計画に対して強硬に反対しているウズベキスタンを同意に向かわせるために考えられる施策について,学術論文として公刊した.電力を輸出する国に於ける電力開発に起因する国内の安全保障上の懸念について,ラオスでの水力開発事例に関して現地での調査と聞き取りを行った.また,電力貿易に関わる問題を研究している国際応用システム解析研究所(在ウィーン)および電力貿易が実践されているEUの事務局(在ブリュッセル)において,聞き取り調査を実施すると共に,本研究から得られた知見の妥当性について意見を聴取した.マスダール科学技術大学(在アブダビ,アラブ首長国連邦)との共同研究を通じて,大学院生の派遣,共同セミナーの開催等の活動を行った.共同研究の枠組では,以下の局面について解析を進めた:(1)広域な電力網の整備が,国内外の安全保障に与え得る影響の予測とそれを回避あるいは低減するための方法論,(2)途上国で,電力の輸出により国家収入が急増する場合,それが「資源の呪い」を引き起こし,これらの国々での内乱などの形による混乱発生を防ぐ為の方法論,(3)電力貿易の開始により当該地域でのパワー・バランスが崩れ,地域の安全保障が悪化する事を防ぐ為の方法論,(4)固定価格買い取り制度をアラブ首長国連邦に導入する場合の留意点.また,アイスランド大学,アイスランド国立電力会社,マスダール科学技術大学との共同研究として,アイスランドから英国等の欧州諸国への送電計画が包有する様々なリスクを数量的に示し,それを軽減あるいは回避する方法を提案した.具体的には,電力事業のプロジェクト評価に係る既往研究の多くは,将来のキヤッシュフローを確定的に見積もっているが,本研究では、リアルオプションの考え方を導入することにより,事業の遂行に伴う不確実性を評価の枠組みに陽に取り入れた.また,電力事業においては発電プロジェクトに適用されることが多いリアルオプションを電力交易に導入して対処法(へッジ)としての適用可能性を検討した.南アジアで計画されている,キルギスタンおよびタジキスタンからアフガニスタンおよびパキスタンへの送電計画について,タジキスタンでの内政および外政の観点から分析すると共に,計画に対して強硬に反対しているウズベキスタンを同意に向かわせるための政策を案出した.

水力発電による電力を外国に新規に売電する場合に,電力を輸出しようとする国が直面し得る内政および外政上の困難について,アイスランドから英国への電力貿易計画と,タジキスタンからアフガニスタンおよびパキスタンへの電力貿易計画について明らかにし,適用可能と思われる対策を提言した.電力事業のプロジェクト評価にリアルオプションの考え方を導入することにより,事業の遂行に伴う不確実性を評価の枠組みに陽に取り入れることを試み,地政学的リスクと需要リスクの存在を示し,リアルオプションを電力交易に導入する場合の適用可能性を明らかにした.アイスランドと欧州諸国間での新規の電力貿易,中央アジアでの新規の電力貿易などの事例についても研究が順調に進捗した.学術論文1報が公刊され,更に1報が投稿されるなど,研究成果の発信も順調に進んだ.マスダール科学技術大学との共同セミナーがアブダビと日本で開催され,共同研究の成果が提示された.日本でも公開セミナーが開催され,研究成果を社会に向けて発信した.資源環境管理電力の国際的貿易が地域と国内の安全保障に与える影響に関する専門家会合を日本で開催し,研究から得られた知見の妥当性を検証する.地域への安全保証への影響を解明し対応策を案出するべく,欧州,南アジア,中央アジアで推進されつつある広域な送電網による電力貿易が地域の安全保証に与える影響を,数理手法と政治学的観点から分析し,安全保証の悪化を回避あるいは提言するための施策を学術論文として投稿する.「国内送電網の海外との接続」を推進している国内外の機関でのヒアリングを実施し,国際的な電力貿易が地域的な安全保障に与える影響に関して,各機関の見解を把握する.当初に想定していた研究活動に加えて,アイスランドと欧州諸国間での新規の電力貿易,中央アジアでの新規の電力貿易などの事例についても研究を実施した.また,「資源の呪い」が人々の及ぼす影響についても調査を開始した.学術論文2報が公刊され,更に2報が投稿されるなど,研究成果の発信も順調に進んでいる.マスダール科学技術大学との共同セミナーがアブダビと日本で開催され,共同研究の方向性について,研究成果に基づいた検討が為された.日本で公開セミナーが開催され,研究成果を社会に向けて発信することも開始された.出張を予定していた研究者の急病により,出張が中止された為.地域への安全保証への影響を解明し対応策を案出するべく,SAARC(南アジア地域協力連合)が推進する,広域な送電網による電力貿易が地域の安全保証に与える影響を,ネットワーク型ゲーム理論および経済的便益の観点から分析するとともに,ヒアリングの結果と照合し,安全保証の悪化を回避あるいは提言するための施策を案出する.
結晶工学的人工ブラウニアンラチェットの構築と熱振動による分子輸送機能の開拓

本研究では、マクロの世界では利用できない分子の熱振動とブラウン運動を、結晶という高度に組織化された分子集合体を用いて、マクロスケールの物質の移動現象とした。有機フッ素化合物の結晶中に、方向性を持ったギア構造(ラチェット)を壁面とする分子サイズのトンネル細孔を作り、その細孔中で、取り込まれた分子が一方向へ移動することを示した。このような機能を有する細孔性の結晶は、柔らかいことが必要である。今回、有機フッ素化合物を用いることにより、このような機能を初めて達成することができた。本研究では、不斉な有機フッ素分子を結晶工学的手法により並べて細孔性の結晶を作成し、その細孔壁面に分子サイズのラチェット構造を構築し、この構造の逆止弁としての効果、あるいは熱振動を利用したブラウニアン・ポンプ効果により、その細孔内に取り込まれた分子を一方向へ動かすこと(分子整流装置)を目指した。具体的には,ナフタレン構造を有する二頭型トリフルオロ乳酸エステルを合成した。この物質の結晶はナフタレン分子がヘリングボーン型に重なり、結晶内にある全てのトンネルが同じ方向に傾いたナフタレン分子を壁面とする細孔トンネルを持つ。これをアントラセン分子とともに結晶化し、アントラセン分子をこの異方性の細孔内に取り込んだ針状の結晶を作成した。この結晶内のアントラセン分子の分布は、その蛍光により観察できる。再結晶直後にはアントラセン分子は結晶内に一様に存在していた。この結晶を室温で2日間放置すると、結晶細孔内のアントラセン分子が針状晶の片方に片寄ったことを蛍光により確認した。さらに、この結晶の単結晶X線構造解析により、蛍光を発する結晶部分の細孔にはアントラセン分子が存在し、しない部分にはアントラセン分子が存在しないことを確認した。さらに、アントラセン分子の移動方向から、細孔結晶のラチェット構造は「逆止弁」としてではなく、ブラウニアン・ラチェットとして働いたことを明らかにした。すなわち、この柔らかな結晶はその熱振動により、その細孔中の分子を一方方向へ押し出せることを明らかにした。これは、ナノテクノロジーによる「熱」の高度な利用の可能性を示すものである。
水素結合を利用したナノスケール有機単分子膜パターン構築

水素結合による有機分子の自己組織化を利用して,有機単分子膜を作成した。基板との密着性の良い平面分子に,超分子集合構造を誘導するための水素結合部位を複数導入した分子を設計し,合成した。すなわち,直鎖型の超分子構造を作るために,頭尾に二つのアミド基を持つ平面分子(A),4,4'-(1,4-phenylen-ethynylen)di(benzamide)を考案した。また3方向性の超分子ネットワーク構造を可能とする分子として,三つのカルボキシン基を持つ分子(B),1,3,5-tri(4-carboxy phenykethynyl)-2,4,6-trimethylbenzeneを考案した。いずれの分子もアセチレン基でつながったπ電子系の平面分子であり,bis(triphenylphosphine)palladium(II)dichloride-ヨウ化第一銅触媒-トリエチルアミンによるカップリング反応で合成した。分子Aの単分子膜は,グラファイト基板上に室温で真空蒸着することで得た。走査型トンネル顕微鏡により試料表面を観察すると,分子の大きさに相当する縞模様が観察できた。原子レベルの分解能が得られなかったので詳細な構造は特定できないが,予想通りに分子の長軸方向に水素結合による連鎖ができたことが分かった。真空蒸着条件下においても,水素結合の自己組織可能による超分子作成が利用できることが示された。分子Bは,合成(メシチレンより出発し,2回のパラジウム触媒カップリング反応を利用),構造決定が終了し,現在,溶液-グラファイト界面での単分子層の観察を試みている。本研究は,固体(グラファイト)表面上に,有機分子で構成された特定の2次元配列(六方格子パターン)を持つ単分子膜を作ることを目的とした。1.まず分子設計を行った。(1)基板のグラファイトと親和性のよい平面パイ電子系分子であること。そのため水素結合部位であるカルボキシル基をアセチレン基で結び,立体障害によるパイ平面のねじれを防ぐ。(2)環状の水素結合(2つの水素結合)により適度な強度と定まった方向性を持たせるため,カルボキシル基を水素結合部位として採用する。(3)配列パターンは,目的分子に,対称性のよい三方位性を持たせることで制御する。こうした条件に合致する目的分子として1,3,5-トリ(p-カルボキシルフェニルエチニル)-2,4,6-トリメチルベンゼンを考案した。2.次の経路に従い,目的分子の合成を完成した。(1)1,3,5-トリヨード-2,4,6-トリメチルベンゼンとp-エチニル安息香酸[p-ヨード安息香酸エチルとトリメチルシリルアセチレンより合成した]を二塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム-塩化第一銅触媒によりカップリングした。(2)水酸化リチウムにより加水分解し,出発のトリメチルベンゼンより約60%の収率で目的物に導いた。(3)目的物の構造は,質量分析,1H及び13C-NMRにより確認した。3.今後,高真空下で合成試料をグラファイト面に蒸着させ,単分子模試料とし,その表面観察をSTMにより行い,目的が達成できたかを確認する。すなわち,直鎖型の超分子構造を作るために,頭尾に二つのアミド基を持つ平面分子(A),4,4'-(1,4-phenylen-ethynylend)di(benzamide)を考案した。また3方向性の超分子ネットワーク構造を可能とする分子として,三つのカルボキシ基を持つ分子(B), 1,3,5-tri(4-carboxy-phenylethyny1)-2,4,6-trimethylbenzeneを考案した。いずれの分子もアセチレン基でつながったπ

電子系の平面分子であり,bis(triphenylphosphine)palladium(II)dichloride-ヨウ化第一銅触媒-トリエチルアミンによるカップリング反応で合成した。分子Aの単分子膜は,グラファイト基板上に室温で真空蒸着することで得た。走査型トンネル顕微鏡により試料表面を観察すると,分子の大きさに相当する縞模様が観察できた。原子レベルの分解能が得られなかったので詳細な構造は特定出来ないが,予想通りに分子の長軸方向に水素結合による連鎖が出来たことが分った。真空蒸着条件下においても,水素結合の自己組織化能による超分子作成が利用できることが示された。分子Bは,合成(メシチレンより出発し,2回のパラジウム触媒カップリング反応を利用),構造決定が終了し,現在,溶液-グラファイト界面での単分子層のSTM観察を試みている。