hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
暑熱順化トレーニングが体温上昇に伴う換気反応と脳血流低下反応に及ぼす影響

本年度は、暑熱順化することで体温上昇に伴う換気量(VE)増加反応が改善されるかを検討することを目的として実験を行った。被験者は健康な男性7名であった。実験では、最高酸素摂取量(VO_<2peak>)の測定と暑熱下運動テストを、暑熱順化トレーニング前後で行った。暑熱下運動テストでは、環境温37°C、湿度50%に設定した室内で50%VO_<2peak>強度の自転車運動を行った。運動中、食道温、VE、前腕血管コンダクタンス(FVC)、心拍数などを測定した。実験で得られたVEやFVCの値を食道温に対してプロットし、食道温上昇に対するVEやFVCの変化を評価した。暑熱順化トレーニングは、環境温37°C、湿度50%に設定した室内において、20分間の自転車運動(50%VO_<2peak>強度)を10分間の休息を挟んで4回行い、これを6日間連続で行うというものであった。VO_<2peak>は、暑熱順化トレーニング前(46.0±2.3 ml/kg/min)よりもトレーニング後(49.3±2.0 ml/kg/min)で有意に高い値を示した。FVC増加の深部体温閾値は、暑熱順化トレーニング前(36.9±0.1°C)と比べてトレーニング後(36.5±0.1°C)に有意に低下し、皮膚血管拡張の感受性は、トレーニング前(12.8±1.5 AU)と比べてトレーニング後(20.5±2.9 AU)に有意に増加した。一方、食道温とVEの直線関係の傾きは,トレーニング前後で有意な変化は見られなかった(8.6±3.1 l/min/°Cvs.9.3±3.7 l/min/°C)。FVCの結果から考えると、今回行った暑熱順化トレーニングは、暑熱順化プログラムとしては非常に有効であったと考えられる。しかし、体温上昇に対する換気充進反応には、トレーニング前後で差がなかったことから、この換気反応には暑熱順化反応が見られない可能性が示唆された。本年度は、換気量(VE)増加に伴う血中二酸化炭素分圧低下によって生じると考えられている脳血流低下反応と体温上昇に伴うVE増加反応の関連性について検討するととを目的として実験を行った。被検者は健康な男性12名であった。被検者は上半身に水循環スーツを着用し、下半身を湯に浸漬して、安静状態で体温を上昇させた。実験中、食道温(T_<es>)、VE、呼気終末二酸化炭素分圧(PETCO_2)、中大脳動脈平均血流速度(MCAV_<mean>)、心拍数などを測定した。実験で得られたVE、PETCO_2、およびMCAV_<mean>の値をT_<es>に対してプロットし、T_<es>上昇に対するVE、PETCO_2、およびMCAV_<mean>の変化を評価した。加温に伴いT_<es>、VE、心拍数は上昇・増加した。T_<es>は加温40分で38.2±0.2°Cまで上昇した。一方、PETCO_2、MCAV_<mean>は加温に伴い低下した。MCAV_<mean>は加温前には55.3±4.7cm/sであったが、加温40分で36.7±4.4cm/sとなり、約34%低下した。MCAV_<mean>をT_<es>に対してプロットすると、MCAV_<mean>はT_<es>が37.8±0.2°Cに達するまではほぼ一定であったが、その温度を超えると急激に低下することが示された。同様にVEおよびPETCO_2をT_<es>に対してプロットすると、VEはT_<es>が37.8±0.1°Cに達するまではほぼ一定であったが、その温度を超えると急激に増加し、PETCO_2はT_<es>が37.7±0.1°Cに達するまではほぼ一定であったが、その温度を超えると急激に低下した。これら3つの深部体温閾値の問に有意差はなかった。これらの結果から、体温上昇時に見られる脳血流低下には、体温上昇に伴うVE増加が強く影響することが示唆された。

VO_<2peak>は、暑熱順化トレーニング前(46.0±2.3 ml/kg/min)よりもトレーニング後(49.3±2.0 ml/kg/min)で有意に高い値を示した。FVC増加の深部体温閾値は、暑熱順化トレーニング前(36.9±0.1°C)と比べてトレーニング後(36.5±0.1°C)に有意に低下し、皮膚血管拡張の感受性は、トレーニング前(12.8±1.5 AU)と比べてトレーニング後(20.5±2.9 AU)に有意に増加した。一方、食道温とVEの直線関係の傾きは,トレーニング前後で有意な変化は見られなかった(8.6±3.1 l/min/°Cvs.9.3±3.7 l/min/°C)。FVCの結果から考えると、今回行った暑熱順化トレーニングは、暑熱順化プログラムとしては非常に有効であったと考えられる。しかし、体温上昇に対する換気充進反応には、トレーニング前後で差がなかったことから、この換気反応には暑熱順化反応が見られない可能性が示唆された。
ウイルス潜在感染による植物への環境ストレス耐性付与と生態系の恒常性維持の基盤解析

鉱山地帯の河川流域に自生するハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri)は,多年生植物であり,開花後に葉腋から新苗を生じ,近傍の土壌に定着して群落を形成する.明瞭な病徴を示していないハクサンハタザオから単離されたキュウリモザイクウイルス(CMV)のHo7-2c系統[以下CMV(Ho)]は,シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)にも不顕性感染した.この不顕性感染に関わるウイルス因子は, CMVがコードする2bタンパク質であることが見出した.さらに,病原性CMV(Y)とCMV(Ho)[2bタンパク質の2箇所に置換変異あり]の2bタンパク質のRSS活性に,明瞭な差は認められなかったことから, 2bタンパク質の2箇所(77と106残基または21と77残基)のアミノ酸の相違が,不顕性感染を決定していた.この2bタンパク質は,宿主植物のウイルス防御システムであるRNAサイレンシングを抑制するサプレッサー(RSS)の機能を持つことが知られているが, RSS活性は不顕性感染に無関係であった.さらに, Co-IP解析により,不顕性感染を決定しているCMVの2bタンパク質と,低分子RNAの生成に関わるRISC複合体のAGOタンパク質が直接結合をすることが見出された.したがって, CMV(Ho)不顕性感染植物では, 2bタンパク質がAGOタンパク質の機能に影響を与えることにより,環境ストレス耐性などに寄与している可能性が示された.2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用は,宿主植物の低分子RNA代謝の変動や宿主植物のゲノムDNAのメチル化レベルの変動を誘導している可能性を示唆している.CMV(Ho)に不顕性感染に関わるウイルス側の因子は, CMV RNAのゲノムにコードされている2bタンパク質であり、その2bタンパク質と,低分子RNAの生成に関わるRISC複合体のAGOタンパク質が直接結合をすることを見出した.無病徴感染を決定しているウイルス因子と宿主候補因子を決定できたことは,今後の研究の進展に対して、非常に重要な知見を提供することになるため,本課題研究はおおむね順調に進展していると判断できる.シロイヌナズナのゲノム上にはAGOタンパク質をコードする遺伝子が10コピー存在している(AGO110)ことから, 2bタンパク質とAGO110タンパク質との結合について,さらに詳細に解析を進める.2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用による宿主植物の低分子RNA代謝の変動に関わる可能性が考えられる.したがって, Co-IPにより単離された2bタンパク質-AGO複合体から低分子RNAを精製し, NGS解析によるRNA分子種の解析を進る.さらに, 2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用は,宿主ゲノムのメチル化レベルを制御しているとの知見もあることから, CMVが不顕性感染したシロイヌナズナにおけるゲノムDNAのメチル化/脱メチル化レベルの変動についても,合わせて解析する。鉱山地帯の河川流域に自生し、明瞭な病徴を示していないハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri)から単離されたキュウリモザイクウイルス(CMV)Ho7-2c系統は、シロイヌナズナ(A. thaliana) ecotype Col-0にも無病徴感染する。この無病徴感染を決定するウイルスゲノム因子を決定するために、CMV(Ho7-2c)感染性RNA転写ベクターを構築し、病原性系統であるCMV(Y)との間で、Reassortantウイルスを作出し、シロイヌナズナに接種し、応答を解析した。その結果、CMV(Ho7-2c)のRNA2が、無病徴感染を決定していることが明らかになった。RNA2はタンパク質2aと2bをコードすることから、両コード領域を相互に置換したキメラウイルス作出し、シロイヌナズナにおける応答を解析したところ、2bタンパク質のコード領域がCMV(Ho7-2c)に由来するウイルスがシロイヌナズナに無病徴感染したことから、無病徴感染の成立には、CMV(Ho7-2c)RNA2の2bタンパク質コード領域が関与していることを見出した。CMV(Ho7-2c)とCMV(Y)のアミノ酸配列を比較すると、2アミノ酸(77残基目と106残基目)が異なっていたことから、いずれか一方のアミノ酸置換を生じたCMV(Y)系統、および2アミノ酸置換を生じたCMV(Y)系統を作出し、シロイヌナズナに接種したところ、2アミノ酸置換CMV(Y)のみが無病徴感染した。したがって、CMV(Ho7-2c)の2bタンパク質の2アミノ酸(77残基目と106残基目)置換が、無病徴感染を決定しているウイルス因子と考えられた。本研究では、無病徴感染を決定しているウイルス因子の解析と、無病徴感染のより宿主植物に生じる生存戦略上のメリットを明らかにすることを最終目的としているが、当該年度の研究により、目的に一つであるウイルス因子を明らかにすることができた。よって、研究は、概ね順調に進展していると判断できる。鉱山地帯の河川流域に自生するハクサンハタザオ(Arabidopsis halleri)は,多年生植物であり,開花後に葉腋から新苗を生じ,近傍の土壌に定着して群落を形成する.明瞭な病徴を示していないハクサンハタザオから単離されたキュウリモザイクウイルス(CMV)のHo7-2c系統[以下CMV(Ho)]は,シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)にも不顕性感染した.

この不顕性感染に関わるウイルス因子は, CMVがコードする2bタンパク質であることが見出した.さらに,病原性CMV(Y)とCMV(Ho)[2bタンパク質の2箇所に置換変異あり]の2bタンパク質のRSS活性に,明瞭な差は認められなかったことから, 2bタンパク質の2箇所(77と106残基または21と77残基)のアミノ酸の相違が,不顕性感染を決定していた.この2bタンパク質は,宿主植物のウイルス防御システムであるRNAサイレンシングを抑制するサプレッサー(RSS)の機能を持つことが知られているが, RSS活性は不顕性感染に無関係であった.さらに, Co-IP解析により,不顕性感染を決定しているCMVの2bタンパク質と,低分子RNAの生成に関わるRISC複合体のAGOタンパク質が直接結合をすることが見出された.したがって, CMV(Ho)不顕性感染植物では, 2bタンパク質がAGOタンパク質の機能に影響を与えることにより,環境ストレス耐性などに寄与している可能性が示された.2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用は,宿主植物の低分子RNA代謝の変動や宿主植物のゲノムDNAのメチル化レベルの変動を誘導している可能性を示唆している.CMV(Ho)に不顕性感染に関わるウイルス側の因子は, CMV RNAのゲノムにコードされている2bタンパク質であり、その2bタンパク質と,低分子RNAの生成に関わるRISC複合体のAGOタンパク質が直接結合をすることを見出した.無病徴感染を決定しているウイルス因子と宿主候補因子を決定できたことは,今後の研究の進展に対して、非常に重要な知見を提供することになるため,本課題研究はおおむね順調に進展していると判断できる.本研究では、無病徴感染を決定しているウイルス因子の解析と、無病徴感染のより宿主植物に生じる生存戦略上のメリットを明らかにすることを最終目的としていることから、現在、ウイルスが無病徴感染した宿主植物の網羅的遺伝子発現解析を、RNA-seq法により行っている。発現変動が認められた遺伝子が支配している宿主植物の形質を明らかにすることにより、無病徴感染宿主植物における生存戦略上のメリットを分子レベルで明らかにする計画である。シロイヌナズナのゲノム上にはAGOタンパク質をコードする遺伝子が10コピー存在している(AGO110)ことから, 2bタンパク質とAGO110タンパク質との結合について,さらに詳細に解析を進める.2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用による宿主植物の低分子RNA代謝の変動に関わる可能性が考えられる.したがって, Co-IPにより単離された2bタンパク質-AGO複合体から低分子RNAを精製し, NGS解析によるRNA分子種の解析を進る.さらに, 2bタンパク質-AGOタンパク質相互作用は,宿主ゲノムのメチル化レベルを制御しているとの知見もあることから, CMVが不顕性感染したシロイヌナズナにおけるゲノムDNAのメチル化/脱メチル化レベルの変動についても,合わせて解析する。
労働安全衛生法に関する職場巡視記録からの危険因子・要因の解析および究明

平成16年度4月より労働安全衛生法を基本として,衛生管理者による毎週1回の職場巡視を行ってきた。本研究は,衛生管理者による巡視の際に,記録された指摘事項・改善事項等の2700件あまりのデータを基にして,教職員(学生も含む)の実験室・実習室・事務室等の危険因子・大事故につながる原因・要因を統計的に分析・解析する。解析1:2700件あまりの指摘事項内容を関連性のある18のカテゴリーに分類作業と巡視場所との関係付を行った。巡視場所に対して,どの18カテゴリーが関係しているのか,関係している箇所を「1」とし,関係していない箇所を「0」とした。すべての巡視場所と18カテゴリーのマトリックス表を作成した。そのデータを多変量解析の数量化III類で解析を行い,全体の危険性に関する傾向を探した。解析2:すべての巡視記録の指摘事項内容をテキストデータとして利用した。1つの指摘事項内容を1件として2700件あまりテキストデータをテキストマイニングとして,指摘事項内容相互の関連性・共通性の解析を行った。数量化III類を使った手法では,巡視場所(工学部)全体の危険個所に関する傾向が表れた。それは,学科ごとの研究内容に密接な関係を持っていることが証明できた。すなわち,ある分野での研究・実験を行う場合は,それに伴う危険因子があり,それらを事前に安全教育あるいは周知することができる。安全確保に繋がる。テキストマイニングの手法を使って解析した結果は,学科ごとの危険因子の種類に対する傾向が顕著に表れていることが分かった。これらが明らかになることで,危険因子の予測と安全対策に十分な効果が得られる。全体的に危険因子が解れば,その要因の究明も簡単にできる。安全確保に繋がる。
ドキソルビシンリポソームCED・テモゾロマイド全身投与併用による膠芽腫新規治療法

平成18年度の実験において、Convection-enhanced delivery(CED)法によってラット脳腫瘍を取り囲むような広範な抗腫瘍薬剤(ACNU、Doxil)の分布が得られたが、腫瘍内における投与薬剤の空間的な不均一が問題点として挙げられた。そのため我々は、これを補う目的での全身化学療法(temozolomideを投与薬剤として使用)の併用について検討し、その有用性を明らかと報告してきた。本年度は同様の目的で抗腫瘍薬剤のCED法による投与と放射線療法併用の有用性を検討した。方法:[CED法]reflux-free infusion cannulaを用いた注入システムにより施行した。[毒性試験]Sprague-Dawleyラットを用いて併用療法による正常脳における組織学的毒性を評価した。[生存解析]ラット9L脳腫瘍モデルあるいはラットu87MG脳腫瘍モデルを作成し、生存試験を行った(対照群、放射線治療群、ACNUのCED法による投与群あるいはDoxilのCED法による投与群、および併用療法群)。Kaplan-Meiyer曲線を作成、log-rank検定を行い、治療効果を比較検討した。結果:毒性試験において、放射線治療併用による脳組織毒性の増強は軽微であった。生存解析において、併用療法群はそれぞれの単独治療群に比べ生存率が有意に延長した。結論:抗腫瘍薬剤のCED法による投与と放射線療法との併用療法の有用性が示された。これらは集学的な悪性神経膠腫治療において一つの戦略となることが示唆された。平成18年度は以下項目につき解析を行った。1)神経膠腫樹立細胞株におけるDoxil/temozolomide療法の抗腫瘍効果および相乗効果の解析2)正常ラットにおけるDoxil/temozolomide療法の毒性の評価3)ラット脳腫瘍移植モデルにおけるDoxilの薬剤分布の評価4)ラット脳腫瘍移植モデルにおけるDoxil/temozolomide療法の治療効果を解析1)9L神経膠腫樹立細胞株を用い、Berenbaumらが報告したisobologram解析にて両薬剤の相乗効果が確認された。2)Suprague-Dawleyラットを使用し、コントロール群(PBSのCEDによる脳内局所投与)、Doxil投与群(CEDによる脳内局所投与)、temozolomide投与群(腹腔内投与)、およびDoxil/temozolomide併用群の計4群で脳毒性の組織学的解析したところ、両薬剤の併用による著明な毒性の増強は認められなかった。3)Doxilの蛍光色素を利用し薬剤分布の組織学的解析を行ったところ、腫瘍を取り囲むような広範な薬剤分布が得られたが、腫瘍内における薬剤分布は不均一で、不均一な部分に対する全身の薬剤投与併用の有用性が示唆された。4)9Lラット脳腫瘍モデルを使用し、コントロール群、Doxil投与群、temozolomide投与群、およびDoxil/temozolomide併用群の計4群で生存解析を行ったところ、併用群で有意な生存率の上昇が認められた。以上Doxil/temozolomide療法の安全性と有用性が示唆された。同様の実験をDoxilに代わってACNUについても行い、後記する論文にて報告した。
多様体の位相不変量と保型形式および一般デデキント和の研究

位相不変量を記述するのに役立つと思われる一般デデキント和という関数を研究した。一般デデキント和は相互法則を満たすことがその特徴である。今回、奇関数型の一般デデキント和に加え、偶関数型の一般デデキント和に関してもその一般形を与えることができた。もう一つの成果は、曲面上の曲線にホモトピー不変量を定義し、その結果を曲線の自己交差数の評価に応用したことである。これはカウフマン=ジョーンズの不変量の考えを取り入れたものである。研究代表者は平成26年度において2つの課題を設定した。第一の課題は一般デデキント和の研究である。第二の課題はベルヌーイ数に関するものである。代表者は奇数タイプの一般デデキント和に関しては数年前に(多項式相互法則を満たすという条件つきで)その一般形を与えている。今回は偶数タイプのものに関しても一般形を与え論文「Generating functions of even Dedekind symbols with polynomial reciprocity laws, Abh. Math. Semin. Univ. Hambg., 82 (2014),139-153」にて結果を発表した。これによって偶数タイプ、奇数タイプの区別なく一般デデキント和を楕円関数の特殊値を用いた式で表すことが可能になった。次にベルヌーイ数に関しては、一般デデキント和の相互法則関数がベルヌーイ多項式により表されることが解っており、第二の課題は第一の課題とも関連している。ベルヌーイ数は普通、漸化式を用いて求めることが多いが、直接的な方法を見いだすことには意味がある。そこで二人の共同研究者ととも調べた結果、クロネッカーの公式を大幅に一般化した直接的な方法が見つかった。現在、公表の準備を進めている。研究分担者は、結び目およびタングルの研究を引き続き行った。特に有理タングルと有理数の対応を与えるコンウェイの結果をよりわかりやすく再構成し、研究所において発表した。一般デデキント和の相互法則はベルヌーイ多項式を用いて表されることが研究代表者の結果により解っている。その点からもベルヌーイ数の各種性質を調べることが必要になってくる。そこで平成27年度においては、代表者は久野雄介氏(津田塾大学)、河澄響矢氏(東京大学)と共同でベルヌーイ数に関する新しい公式を発見しその証明を以下の論文にまとめWeb上に公開した。"Generalized Kronecker formula for Bernoulli numbersand self-intersections of curves on a surface, Shinji Fukuhara, Nariya Kawazumi, Yusuke Kuno, arXiv:1505.04840 [math.NT]"である。この中で著者らは曲面上の曲線の自己交差を表す式にベルヌーイ数が現れることに注目し、そのことからベルヌーイ数を直接求める式を見つけた。従来ベルヌーイ数を求める漸化式は多数知られていたが、直接式はクロネッカーのもの以外知られていなかった。今回の式はパラメーターを2つ持った一般的な式になっている。今後は更にオイラー数に関してもこのような明示式が得られるか調べるつもりである。また代表者は研究集会「リーマン面に関する位相幾何学」において「Dedekind symbolと保型形式」という題で講演した。多項式相互法則をもつ一般デデキント和が、保型形式に由来していることを示したものである。研究分担者は結び目とタングルの研究を続行しており、付随するグラフの不変量を通じて結び目の性質を研究している。ライデマイスター移動で変わる量を定義し、いかなる変化をするかを調べて付置研究所で発表した。曲面上の曲線のホモトピー不変量の研究が新たに加わったため、共同研究者も増えることになった。現在新たな体制で研究を進めており、徐々に成果が上がってきている。研究代表者は、曲面上の曲線のホモトピー不変量の研究を行った。これは久野雄介氏(津田塾大)との共同研究である。曲面上の曲線は、曲面と区間の直積空間内の一般化された絡み目を定める。この絡み目にはジョーンズ=カウフマン型の多項式を定義することが可能である。こうして曲面上の曲線に対して定まる多項式はホモトピー不変であることが証明される。またこの多項式を用いて曲線の最小交点数の評価式が得られる。より正確には多項式の最高次数と最低次数の差が自己交差点の数の4倍でおさえられるのである。その結果、曲面上に描かれた曲線で、どのような連続変形を行っても自己交差をそれ以上減らせない例を見いだすことなどが可能である。これらの結果は"Kauffman-Jones polynomial of a curve ona surface" by Shinji Fukuhara and YusukeKunoにまとめられ、Web上に公開されている。この論文で与えられたジョーンズ=カウフマン型多項式を計算するためのアルゴリズムを利用して、各種の結び目のジョーンズ多項式の明示的公式を求める事が期待される。今後の課題としたい。研究分担者の宮澤治子氏は、仮想絡み目との関連で、ウェルデッド絡み目の不変量を研究している。最近、和田康載氏(早稲田大)および安原晃氏(津田塾大)との共同研究により"交差の多重化から得られるウェルデッド絡み目の不変量"という題名の論文をまとめ、東京女子大学トポロジーセミナーにおいて発表した。曲線のホモトピー不変量の研究では進展があったが、一方で不変量と一般デデキント和の関連を十分に究明できなかった。ただし、ジョーンズ=カウフマン型多項式を計算するためのコンピュータプログラムが共著者の久野雄介氏により得られている。

これを使って獲得した膨大なデータから不変量と一般デデキント和の関連を捉えたい。本研究では、一般デデキント和と位相幾何学に現れる位相不変量との関係を探って来た。一般デデキント和はベルヌーイ数と関係が深く、しばしばベルヌーイ数を用いた公式であらわされる。それは保型形式が、アイゼンシュタイン級数の積や一次結合で、表されることと関係している。曲面上の曲線の不変量に関しては、カウフマン=ジョーンズ型の不変量も得られた。これは共著論文"Kauffman-Jones polynomial of a curve ona surface, Shinji Fukuhara, Yusuke Kuno, J. Knot Theory Ramifications 26, 1750062, 17pp., (2017)"において発表された。カウフマン=ジョーンズ型の不変量は本来結び目の不変量であり、従ってイソトピー不変量である。それがホモトピー不変量にもなり得ることが判ったのは新鮮な驚きであった。位相不変量を記述するのに役立つと思われる一般デデキント和という関数を研究した。一般デデキント和は相互法則を満たすことがその特徴である。今回、奇関数型の一般デデキント和に加え、偶関数型の一般デデキント和に関してもその一般形を与えることができた。もう一つの成果は、曲面上の曲線にホモトピー不変量を定義し、その結果を曲線の自己交差数の評価に応用したことである。これはカウフマン=ジョーンズの不変量の考えを取り入れたものである。長らく共同研究を続けていたYifan Yang氏と今年度は一緒になる機会がなかった。そのため保型形式を用いる研究が少し停滞したが、その代わりベルヌーイ多項式に関する新しい研究をスタートさせる事ができた。従って、研究目的はほぼ達成できたと思っている。今年度は主に、曲面上の曲線のホモトピー不変量の研究を行ってきた。この不変量の中に一般デデキント和に関するものが出現することを予想しており、保型形式との関連も追及している。そのため、保型形式の専門家と共同研究するつもりである。特に2橋結び目のジョーンズ=カウフマン型多項式の公式が、一般デデキント和の応用につながると期待している。幾何学来年度はYifan Yang氏やNoriko Yui氏との共同研究が、再開できる予定である。ここで保型形式を用いた一般デデキント和の研究をさらに一歩進めたい。デデキント和を大幅に一般化したpsudo Dedekind symbolの定式化と保型形式との相互連関を研究するつもりである。海外から招聘した共同研究者の滞在期間が当初計画したものより短期間になり、支給する滞在費が少なめになった。また、研究分担者は参加する予定の研究集会のうち1つに参加できなくなった。海外から共同研究者を招聘する予定であったが、準備が整わず次年度に延期した。
高位置時間分解能を持つ中性子検出器を実現する為の新しい検出器構造の研究

高位置分解能、高時間分解能、高係数率を可能にするための2次元熱中性子検出器製造技術の研究を行った。光検出器(PINフォトダイオード)上に中性子を光に変換するシンチレータ層を形成、検出効率を上げるためにシンチレータ部に光検出部と垂直な方向に多数の光パイプを形成する方法を採用した。光パイプ形成のために微細な塗布が可能なディスペンサと呼ばれる定量吐出装置を使用した。この検出器構造により熱中性子の検出効率向上を確認した。本研究は検出部構造と検出効率の関係を明確にすることである。その為に必要な技術開発は2つある。シンチレータ開発と構造形成技術開発である。平成24年度はシンチレータ開発とその動作確認、平成25年度は構造形成についての研究を中心に進めた。シンチレータ部の動作は平成24年度に動作確認された。平成25年度は構造形成について進めたが、2つの問題が判明した。一つ目の問題はシンチレーション光の集光が期待値よりも小さいことである。従って、光受光部の面積が小さい場合は集光するための新たな構造が必要である。二つ目の問題は新たに光検出器を読み出すためのエレクトロニクス開発が必要となったことである。これは構造形成研究のために使用する光受光ピクセル数が多い検出器を読み出すために必要となる。これらの結果を踏まえ平成26年度は光受光部の面積が大きめの100um x 20um程度の光検出器を中心に使用した研究を進める予定である。また、読み出しエレクトロニクスを開発する事でピクセル数が多い光検出器を用いた研究も進める。本研究を遂行する為に必要な技術開発は2つある。一つはシンチレータ開発、もう一つは構造形成技術である。平成24年度はシンチレータ開発と動作確認を中心に行った。中性子コンバータとなる複数の材料(ボロンを主原料とするもの)を入手し粉体化など行い塗布可能な形態に加工した。またシンチレータ部になるZnS材料も入手し同様に粉体化等を行い塗布可能な形態へ加工した。両者を用いて光検出器に一種であるフォトダイオードに直接塗布し中性子検出器として動作することを確認した。計画書では半導体チップで試験することになっているが経費削減のためにフォトダイオードを用いて実験を行った。フォトダイオードは安価な製品が発売されているので研究当初の想定よりも複数の材料を用いて実験を行うことができた。また、構造研究としてコンバータ部とシンチレータ部を分離した構造やコンバータ材料とシンチレータ材料を混合した場合などを製作する事が出来た。上記以外にも製作したシンチレータの信号を読み出すために読み出し系の研究開発を行った。本研究を遂行するために必要な技術である、塗布技術、材料技術、粉体加工技術、集積回路技術、読み出し回路技術などの情報収集を積極的に行った。様々な情報を得る事で粉体加工などを実際に行う事が出来た。また本研究の最終目標は集積回路一体化された検出であるので集積回路技術の習得も行った。研究を進める上で必要な材料についての知見が得られたので来年度は構造形成の研究へ重心を移行する予定である。2次元光半導体検出器となる半導体チップ上に検出効率を向上させた構造を持つ中性子光変換層を形成する事で高性能な熱中性子検出器を実現する事が目標である。検出部に半導体チップを採用するため、時間分解能を上昇させることが可能となり、位置精度も半導体の加工精度まで向上させることができる。しかし、この検出方式には熱中性子の検出効率が低いという問題がある。本研究では検出効率を向上させるための検出器構造とその製造方法についての研究を行った。様々な方法を試みた結果、光検出器(PINフォトダイオード)上に中性子を光に変換するシンチレータ層(10B4C+ZnS)を形成、検出効率を上げるためにシンチレータ部に光検出部と垂直な方向に多数の光パイプを格子状に形成する方法を採用した。この検出器構造により熱中性子の検出効率向上を実現することに成功した。採用した検出器構造による検出効率の向上は現時点では期待値より低い。これは光パイプが期待通りに形成されていないことが原因と考えている。今後は光パイプの形成技術についてさらなる検討が必要である。光パイプ形成技術の研究開発を進めることで検出効率の向上を進め、2次元光半導体検出器を用いた熱中性子検出器の試作を製造評価する計画である。放射線計測問題点の原因究明のために時間を使った事が原因である。しかし、原因が明らかになっているので大きな問題とはならない。当初の計画では塗布技術を用いた構造形成に対する研究を始める予定であったが行う事が出来なかった。従って、やや遅れ気味である。

しかしながら、これは当初計画していなかった複数の異なる材料について研究を優先したためである。塗布するためには材料加工について研究が必要なので粉体加工を行うための粉砕機などを用いてどのような材料を作ることができるのかを研究を行った。しかしながら、これらの情報により来年度以降の研究を円滑に進める事ができるので最終的には問題にならないと考えている。研究方針の変更が必要であるが構造形成の研究を進める点では同じであるため推進するための大きな問題とはならない。また、新たに必要となった読み出し装置についての基礎技術も初年度の研究により習得しているので大きな障害にはならない。予定通り本年度に成果を学会で発表予定である。シンチレータを製造し動作する事が確認できたので、構造形成の研究へ移行する。先ずはシンチレータとコンバータをどのように組み合わせるのかを研究する。24年度の結果からシンチレータ部とコンバータ部を分け2層構造にする構造が必ずしも良いわけではなく材料を混合して塗布しても問題ない可能性がある。25年度は詳細に比較を行う予定である。また当初の計画にある製作可能形状の研究を行う。点状構造の形成、遮光壁の形成、多層構造など幾つかの構造を形成する為には材料特性や装置の動作パラメータなどとの関係を調査する必要がある。どの程度まで小さくできるのかなどの形状形成の限界や形状ばらつきなどを研究する。25年度はこれらの関係について研究を行う。目標はDRAMに構造を形成して検出器を試作する事である。進みが遅れている事が主な原因である。予定していなかった問題の原因究明を行ったことが遅れの原因である。その為、平成25年度に使用予定していた塗布装置の付属装置開発を平成26年度に行うことにした。集光効率を上げるための構造形成の研究およびより定量的な研究を行うために以下の事項に使用する。1.成果発表および情報収集のための旅費、2.集積回路および読み出し回路、3.加工装置の消耗品(ノズル、シリンジ、溶剤など)、4.材料購入(シンチレータ、遮光壁など)、5.塗布装置性能改善のための付加装置開発B-Aが生じた理由:計画当初予定していた構造形成の研究内容を大幅に縮小した事により研究に使用する材料及び消耗品等の機材の購入を行わなかったため。25年度の使用目的:構造形成の研究およびより定量的な研究のために以下の事項に使用する。1.成果発表および情報収集のための旅費、2.集積回路および読み出し回路(検出器のベースになる光検出器と読み出し回路)、3.加工装置の消耗品(ノズル、シリンジ、溶剤など)、4.材料購入(シンチレータ、遮光壁など)
教示者の自発的身振りにおけるマイクロスリップと教示場面の複雑性の関係に関する研究

近年、自発的身振りと発話の共起関係に着目した心理言語学的な研究により、自発的身振りが教示や物語の説明における発話の産出・理解に大きく寄与することが示されてきた。しかしながら、発話と身振りの協調関係は常に安定しているわけではなく、ときに淀みが生じる。その原因として、発話のテンポ、説明する内容の複雑性、敬語表現など、聞き手の理解度や立場などによって変えなければならない表現上の複雑性、聞き手との「間」が合うかどうかなど、種々の要因が考えられるが、自発的身振り、または自発的身振りと発話との協調が非流暢になる過程、非流暢な状態から流暢な状態へ再組織化される過程に関する体系的な記述、ならびに、それらの基底にどのような機構があるのかについての仔細な検討はいまだ十分にはなされていない。本研究は、教示場面において観られる教示者の自発的身振りに、行為における微細な淀みとして知られるマイクロスリップが出現するかどうかを確かめ、その生起条件について、教示場面を構成する諸要因の検討、ならびに自発的身振りと具体的な発話内容との関係に踏み込んだ心理言語学的な解析をし、教示場面における相互行為を組織化する機序を明らかにすることを目的として実施した。その結果、身振りにもマイクロスリップは多数観察された。特に、聞き手の位置(左・中央・右)、ならびに発話内容の複雑さによるマイクロスリップの生起頻度に違いが認められた。これらの成果については、近日国内外の学術会議で発表され、また学術論文に投稿していく予定である。本研究は、教示場面において観られる教示者の自発的身振りに、行為における微細な淀みとして知られるマイクロスリップが出現するかどうかを確かめ、その生起条件について、教示場面を構成する諸要因の検討、ならびに自発的身振りと具体的な発話内容との関係に踏み込んだ心理言語学的な解析をすることで、教示場面における相互行為を組織化する機序を明らかにすることを目的として実施している。初年度の今年度は、データ収集が行われた。

本研究は、教示場面において観られる教示者の自発的身振りに、行為における微細な淀みとして知られるマイクロスリップが出現するかどうかを確かめ、その生起条件について、教示場面を構成する諸要因の検討、ならびに自発的身振りと具体的な発話内容との関係に踏み込んだ心理言語学的な解析をすることで、教示場面における相互行為を組織化する機序を明らかにすることを目的として実施している。2年目の今年度は、初年度に始められたデータ収集の継続、ならびにデータ解析が行われた。近年、自発的身振りと発話の共起関係に着目した心理言語学的な研究により、自発的身振りが教示や物語の説明における発話の産出・理解に大きく寄与することが示されてきた。しかしながら、発話と身振りの協調関係は常に安定しているわけではなく、ときに淀みが生じる。その原因として、発話のテンポ、説明する内容の複雑性、敬語表現など、聞き手の理解度や立場などによって変えなければならない表現上の複雑性、聞き手との「間」が合うかどうかなど、種々の要因が考えられるが、自発的身振り、または自発的身振りと発話との協調が非流暢になる過程、非流暢な状態から流暢な状態へ再組織化される過程に関する体系的な記述、ならびに、それらの基底にどのような機構があるのかについての仔細な検討はいまだ十分にはなされていない。本研究は、教示場面において観られる教示者の自発的身振りに、行為における微細な淀みとして知られるマイクロスリップが出現するかどうかを確かめ、その生起条件について、教示場面を構成する諸要因の検討、ならびに自発的身振りと具体的な発話内容との関係に踏み込んだ心理言語学的な解析をすることで、教示場面における相互行為を組織化する機序を明らかにすることを目的として実施した。結果として、身振りにもマイクロスリップは多数観察された。ただし、先行研究で使われている分類スキーマでは扱え切れないものも観察されたので、スキーマの改訂を行いながら分類作業を進めた。聞き手の位置(左・中央・右)によるマイクロスリップの生起頻度に違いが認められた。また、発話内容の複雑さとの関係については、現在も分析作業を進めているところであるが、これについても複雑な内容を伝達する場合により多くのマイクロスリップが観察されることが明らかとなった。これらの成果については、近日国内外の論文に投稿する予定である。
近代以前イスラーム社会における知識人の再生産に関する総合的研究

近代以前イスラーム社会の知識人再生産五つの場(マドラサ、タリーカ、カーティブ層、モスク、個人的集団)のデータ・資料収集および、データ、資料の分析を行った。できるだけ具体的な、個人レベルでの師匠と弟子の関係-弟子の側がどれだけの師匠についたか、ある師匠に師事したときに何をテキストにして勉強したのか、師匠が何を書いたのか、あるいは書いていないのか、弟子が何を書いたのか、あるいは書いていないのか、師匠が書いたものと弟子の書いたものと連関はあるのか、書かれているなかで誰が言及されているのか-のデータを蓄積した。以上のデータ収集と平行し、それぞれの研究者の分担の範囲で、イスラーム知識人の思想の変容を明らかにする論文を執筆した。本研究の目的は、イスラームにおける知を五つの場、つまりマドラサ、タリーカ、カーティブ層、モスク、個人的集団に分類し、これら理念的な五つの知識人再生産の場を、権威的テキストの発生・伝播と重ね合わせることである。このとき近代以前中世イスラーム社会の知識人の再生産においてテキストの役割が、どの程度のものであったか、「書く」「書かれる」「書かない」「書かれない」などの基準に照らしながら、知識人の再生産とはどのようなものであったか、をある程度明確化し、さらに、知識人の再生産における権威的テキストの役割がどのようなものであったかも逆に検討した。具体的には、研究代表者の竹下政孝は、存在-性論学派のクーナウィーとフェナーニーの存在論、研究分担者の鎌田繁は、シーア派のアッラーマ・ヒッリーとムゥタズィラ学派の思想家の正義論、柳橋博之は、スンナ派法学派のひとつ、ハナフィー法学派の法学者たちによる『イブン・ハナフィー賛』、青柳かおるは、初期のスーフィー、マッキーとマッキーから大きな影響を受けたガザーリー、さらに現代の法学者、カラダーウィーの婚姻論を、それぞれ分析・比較した。そして、限られた分野および思想家のテキストではあるが、時代的に前後するイスラーム思想家のテキストにおいて、「書く」「書かれる」「書かない」「書かれない」言説はどのようなものだったのかを明らかにした。そして、権威的テキストの継承や、後世の思想家による独自性について考察を深めた。このとき近代以前中世イスラーム社会の知識人の再生産においてテキストの役割が、どの程度のものであったか、具体的には「書く」「書かれる」「書かない」「書かれない」などの基準に照らしながら、一つには知識人の再生産とはどのようなものであったかが、ある程度明確化されるだろうし、一つには、知識人の再生産における権威的テキストの役割がどのようなものであったかも逆に明らかになろう。研究代表者の竹下がスーフィズム(タリーカ)、地理的には中東、トルコを中心に受け持った。研究分担者の鎌田はシーア派および神学、地理的にはイラン、柳橋は法学(マドラサ)、地理的には中東、北アフリカ、スペイン、青柳は神学、地理的には中東、エジプトを受け持った。以上の担当において、知識人再生産五つの場(マドラサ、タリーカ、カーティブ層、モスク、個人的集団)のデータ・資料収集および、データ、資料の分析を行った。できるだけ具体的な、個人レベルでの師匠と弟子の関係--弟子の側がどれだけの師匠についたか、ある師匠に師事したときに何をテキストにして勉強したのか、師匠が何を書いたのか、あるいは書いていないのか、弟子が何を書いたのか、あるいは書いていないのか、師匠が書いたものと弟子の書いたものと連関はあるのか、書かれているなかで誰が言及されているのか--のデータを蓄積した。
走査型振動電極を用いた腐食き裂発生モニタの試作

腐食環境中のき裂発生とその成長挙動に関しては、局部的環境条件を乱すことなくモニタする標準的手法が未が確立されておらず、従来は多数の試験片を用いた中断試験による表面観察が行われてきた。しかし、中断試験法は多大の労力と時間を要する割には、腐食損傷面の連続追跡が不可能という致命的欠点があった。本研究では、腐食電流密度分布を、コンピュータ制卸走査型振動電極を用いて精密に測定することにより、腐食き裂を始めたとする局部腐食の発生過程を空間的・経時的にかつリアルタイムに追跡可能な腐食き裂発生モニタを試作した。このシステムを用いてステンレス鋼に半田を埋め込みモデルピットとした試料、ならびに高張力鋼溶接材の腐食電流密度分布を測定し、腐食電流密度分布の3次元表示、等腐食電流密度マップを作成した。さらに、微小電極と試料間の距離の腐食電流密度測定精度への影響、局部腐食の位置同定精度とその分解能について検討を加えるとともに、データ解析に対する画像処理手法の有用性を指摘した。機械・構造物に対して長期間にわたる必要十分な安全性を確保するためには、腐食性環境効果を考慮した動的環境強度評価を行う必要がある。しかし、腐食ピットを含んだ腐食き裂発生とその成長のモニタに関しては標準的手法が未だ確立されていない。ここでは、材料表面の腐食電流密度分布を振動電極を用いて精密に測定することにより、腐食ピット、き裂発生を空間的、経時的にかつリアルタイムにモニタできる腐食き裂発生モニタを試作した。試験片表面より0.1mmに保った電極をXYパルスステージに取り付け、電極を振動させることにより得られる交流電位差信号をロックインアンプにより増幅する。この電位差信号の面分布をリアルタイムに得るために、走査型電極のXY軸の位置制御、ならびにロックインアンプ出力の高速収集のためのソフトウェアを開発した。さらに腐食電位差分布マップより腐食電流密度分布を求める変換ソフトウェア、腐食電流密度分布の三次元プロット、等電位差マップ作成の基本ソフトウェア、ならびに画像処理技術を応用して腐食電流密度分布より、腐食ピット、き裂を抽出するための基本ソフトウェアを作成した。さらに腐食疲労の腐食電流密度分布は、静荷重に保持することにより平坦化され、腐食電流密度変化をとらえにくいようである。これに関しては、【◯!1】動的荷重負荷のまま測定する、【◯!2】ロックインアンプの入力感度を自動的に変化させ、最も適切な感度で作動させる、ことにより解決されることが期待され、現在システムを改良中である。
二国間行政体系の「関係性」としての援助研究

昨年度の成果である、『開発問題の構造性の解明:開発援助を事例に』という論文を叩き台に、本年度は、全体の枠組みの再検討と、地域差を考慮した理論と事例の収集・分類を中心に作業を進めた。(1)枠組みについては、国際的な開発活動が有する「距離」-物理的・文化的-の問題と、主権国家体制・国家運営(統治の問題)との関連性を示し、開発援助が現在の国家システムに与える政治的作用を明らかにした。(2)開発の理論については、日本の学界からの貢献も考察対象に入れ、理論状況のマッピング作業に加えた。日本発の理論が経済発展を中心とする一方で、本研究の対象分野が市民社会支援、参加型開発、ジェンダーといった、日本が弱い分野であるため、邦語文献が少ないのが現状である。しかし、近年の国際的な知的動向を追えば、両者の有機的な結合を目指した研究こそが求められている。両分野を架橋する前提作業として、本研究を位置付け、本研究が扱う分野と経済成長との論点整理を行った。(3)事例については、本年度は特に、東南アジアとラテンアメリカを扱い、この二つに昨年扱ったサブ・サハラ・アフリカ、南アジアを加えた、合計四地域に渡る多様性と、その中に見る共通性を抽出した。即ち、先の論文で開発援助が依拠する制度的基盤として、a)ドナーの知的・経済的優位性、b)管理の発想と技術的対応、c)ドナーの援助行政と途上国の開発行政の並行行政における責任の所在の不明確性、d)複合的性格(ドナー側の国内要因と国際要因の連動)を指摘したが、開発援助に付随する「問題」を分析すると、地域の差異が存在する一方で、基本的な部分はこの制度的基盤に起因することを示した。以上の作業、及び、東京大学大学院総合文化研究科における国際協力・公共政策論ジョイントセミナーでの発表・質疑応答を経て、『国際開発:構造的理解に向けて』という形の論文にまとめた。既存文献を中心に進めた本年度は、まず、開発援助を扱った広義の政治学の分野における研究が、(1)開発概念のブラック・ボックス化、(2)制度自体の考察の不備、(3)理論研究と実践研究の乖離、(4)文脈の軽視という問題を抱えている点を指摘した。これらを克服するため、開発のブラック・ボックス化に対しては、内容も実現方法も論争的であり、行為主体と対象が多元的に存在する開発のオープン・エンドな側面を強調した。そして開発援助が依拠する制度的基盤として、a)ドナーの知的・経済的優位性、b)管理の発想と技術的対応、c)ドナーの援助行政と途上国の開発行政の並行行政における責任の所在の不明確性、d)複合的性格(ドナー側の国内要因と国際要因の連動)、に着目し、このような制度的基盤の上に展開される開発活動が、自ら定めた課題に対応しているのかを、過去半世紀の経験に照らして分析した。具体的には、開発の内容を定め、それに向けて具体的な活動を行うという開発援助のサイクルの中で、理論面・実践面の双方でhow-to ofdevelopmentに関心が収斂していることを示し、次いでそのhow-to ofdevelopmentの中から市民社会支援、参加型開発、ジェンダーを取り上げ、これらが従来の問題点を解決しているのかを検証した。その結果、how-to ofdevelopmentにおいても、現在の制度的基盤を前提とする以上、過去半世紀に渡って指摘されてきた問題が再生産されており、開発援助における「問題」は構造的に生み出されていることを示した。また、時系列に沿った分析と、統一視角による問題領域の横断的な分析の組み合わせは、特定の時期における個別の論点に限定した議論では欠落しやすい、問題が生産される議論の循環性をも示した。以上を、本年度分の作業として『開発問題の構造性の解明:開発援助を事例に』という形の論文にまとめた。

以上の作業、及び、東京大学大学院総合文化研究科における国際協力・公共政策論ジョイントセミナーでの発表・質疑応答を経て、『国際開発:構造的理解に向けて』という形の論文にまとめた。
乾燥における粒子系構造形成のメソスケールシミュレーション解析

微細構造を有する機能性材料の製造に,微粒子分散液の乾燥において自発的に粒子系構造が形成される現象が利用されている.材料性能は粒子系構造により決定付けられるため,構造制御のための原料物質(粒子の分散・凝集)・操作(乾燥速度)の条件設計が求められる.しかし,現象の理解が進んでいないために,条件設計は経験的に行われており,非効率である.本研究は,粒子系構造形成のメカニズムの解明を目的とし,粒子のブラウン運動を扱うメソスケールシミュレーションによる解析を行う.本研究により,シミュレーションを用いた効率的な材料製造の条件設計の指針が示される.この方法の普及により,材料の高性能化が推進されると期待される.平成30年度は,原料物質条件(粒子の分散・凝集)が粒子系構造形成に及ぼす影響について検討し,以下の結果を得た.1.乾燥により自由表面が後退すると,その下方で粒子濃縮層が成長する.粒子の凝集性・固着性が高いほど,空隙率の高い濃縮層構造となることを見出した.2.粒子濃縮層が成長すると,粒子濃縮層内部での液移動の抵抗となり,乾燥速度が次第に低下する.粒子濃縮層の透水抵抗(透水係数)を乾燥速度に反映させるモデルを新たに構築し,粒子の凝集性・固着性を高めることが乾燥時間低減の方策となり得ることを示した.3.乾燥と同じく微粒子分散液の脱水・濃縮を伴う操作である鋳込み成形に対してもモデルの展開を行い,粒子の凝集性・固着性の影響について乾燥との類似性を見出した.微細構造を有する機能性材料の製造に,微粒子分散液の乾燥において自発的に粒子系構造が形成される現象が利用されている.材料性能は粒子系構造により決定付けられるため,構造制御のための原料物性・操作の条件設計が求められる.本研究では,我々がこれまでに開発してきた微粒子分散液の計算機シミュレーション技術を活用して,物性・操作条件と粒子系構造形成の相関を明らかにするとともに,材料製造における効率的な条件設計の指針を示すことを目的とする.計算機シミュレーションには,粒子のブラウン運動に自由表面から受ける毛管力を考慮したメソスケールモデルを採用し,平成29年度は,以下の結果を得た.1.乾燥に伴い自由表面が後退すると,その下方で粒子濃縮層が成長する.その成長速度が乾燥ペクレ数(自由表面後退速度の粒子拡散速度に対する比)とともに増大することを確認し,濃縮層成長に伴う透水係数減少と現実に観測される乾燥速度低下の関連付けを行った.2.添加剤を含む微粒子分散液の乾燥では,表層への添加剤の偏析現象が起こることがある.大小二種粒子混合系を対象として,偏析現象の乾燥ペクレ数,粒径比依存性を明らかにした.また,添加剤を濃度場として扱う粗視化モデルでの解析により,乾燥に伴う自由表面下方での添加剤の濃縮が,粒子の下方への泳動を引き起こして添加剤の偏析に至るという描像を得た.3.乾燥により形成される粒子系構造の空隙率・強度について,粒子間相互作用(凝集性・固着性)依存性を見出した.これまでのところで,乾燥における粒子系構造に関して,具体的な物性・操作条件として粒子間相互作用・乾燥ペクレ数との相関が明らかになった.本研究は,材料製造における効率的な条件設計指針の提示を粒子系構造の観点から行うことを目的としているが,そのための基礎が整ったと言える.微細構造を有する機能性材料の製造に,微粒子分散液の乾燥において自発的に粒子系構造が形成される現象が利用されている.材料性能は粒子系構造により決定付けられるため,構造制御のための原料物質(粒子の分散・凝集)・操作(乾燥速度)の条件設計が求められる.しかし,現象の理解が進んでいないために,条件設計は経験的に行われており,非効率である.本研究は,粒子系構造形成のメカニズムの解明を目的とし,粒子のブラウン運動を扱うメソスケールシミュレーションによる解析を行う.本研究により,シミュレーションを用いた効率的な材料製造の条件設計の指針が示される.この方法の普及により,材料の高性能化が推進されると期待される.平成30年度は,原料物質条件(粒子の分散・凝集)が粒子系構造形成に及ぼす影響について検討し,以下の結果を得た.1.乾燥により自由表面が後退すると,その下方で粒子濃縮層が成長する.粒子の凝集性・固着性が高いほど,空隙率の高い濃縮層構造となることを見出した.2.粒子濃縮層が成長すると,粒子濃縮層内部での液移動の抵抗となり,乾燥速度が次第に低下する.粒子濃縮層の透水抵抗(透水係数)を乾燥速度に反映させるモデルを新たに構築し,粒子の凝集性・固着性を高めることが乾燥時間低減の方策となり得ることを示した.3.乾燥と同じく微粒子分散液の脱水・濃縮を伴う操作である鋳込み成形に対してもモデルの展開を行い,粒子の凝集性・固着性の影響について乾燥との類似性を見出した.材料製造における効率的な条件設計のために必要となる乾燥特性曲線(乾燥速度の時間変化)の計算機シミュレーションによる推算方法を考案する.そのために,粒子系構造と乾燥速度の連成を考慮するようにモデルを発展させる.その上で粒子間相互作用が粒子濃縮層構造,ひいては乾燥特性に及ぼす影響を明らかにしていく.ワークステーション購入費用が当初予定よりも低く抑えられたためである.本年度予定している学会費用の一部として利用する.