hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学溶液析出法による人工光合成用酸化物半導体ナノ構造光電極の形成と形態制御

この結果、GZO薄膜をシード層に用いた場合とAu薄膜を用いた場合とでは成長初期の薄膜堆積機構に違いがあり、これによりNRs中に働く応力に違いがあることが明らかになった。前者はVolmer-Weber成長機構により成長し、NRs中に働く応力は圧縮性-引っ張り性-圧縮性と成長時間とともに変化した。一方後者では、Auシード層とNRsとの付着にはvan der Waals力が働き、成長時間によらず引っ張り応力が働いていた。(2)の成長途中のPEIの添加実験からは、成長中にPEIを添加することでNRs間での双晶形成が抑制されることを示唆する結果が得られた。申請者が見出したFe支援CBD法によるCu2O成長においては、成長時にCBD溶液中に浸けるFeプレートの面積によって成膜速度が制御可能であることを示す結果が得られた。またCu2O成長時のAuシード層のグレインサイズあるいは配向性によってCu2O表面モフォロジーが著しく変化し、基板の選択も形態制御の重要な因子であることが明らかになった。化学溶液析出法は、その名の通りに溶液ベースの結晶成長法であり、溶媒である「水」の役割は非常に重要である。本年度の後半に研究室で使用していた純水製造装置が老朽化したため、新装置へ更新した。新旧装置で水の純度の指標となる伝導度に極端な違いは無いが、同一成長条件で同一基板上に水だけを変えて成長する実験を行ったところ、成長したZnOナノロッドの直径に大きな相違が見られた。「PEI添加によりZnO NRsの直径方向の成長が著しく抑制される」と文献で他研究者が主張しているほど明確に表れていなかったことが、水の違いによるものと考えられ、現在も進行中ではあるがこの検証に時間を割いた。本年度は、人工光合成用Zスキーム型光触媒用ナノ構造体材料としてのn型酸化物半導体ZnOとp型酸化物半導体CuO、Cu2O及び新たにNiOの化学溶液析出法(CBD法)での結晶成長技術の確立に取り組んだ。ZnOについては、高知工科大学総合研究所マテリアルデザインセンターより提供いただいたイオンプレーティング法Ga添加ZnO(GZO)薄膜をシード層に用いることで再現性良く、垂直配向したナノロッド(NRs)群が成長可能であることを確認した。さらに有機物半導体PEDOT:PSSを堆積し、PEDOT:PSS/ZnO NRs/GZOヘテロ接合を作製し、光検出を試みたところ紫外線による光電流が確認され、その動作原理にNRs表面へのイオン化した酸素分子の吸脱着が関係していることが明らかになった。CuOについては、電気伝導度の向上を目的として硝酸リチウム(LiNO3)を不純物原料に用いたLi添加を試み、CBD溶液中のLiNO3濃度の上昇に伴い一度は抵抗率が低下するものの、さらに添加濃度が上昇すると抵抗率が上昇するという傾向が観察された。高濃度側での抵抗率の上昇は、過剰に供給されたLi原子がCu格子位置を置換することができなくなり、格子間位置などを置換することで散乱中心として働くようになり、キャリアの移動を阻害したことに起因すると考えている。研究代表者が提案しているFe支援CBD法によって成長した比較的大きな結晶粒サイズを有し、平坦なCu2O薄膜上へのZnO NRsの堆積を試みたが、Cu2Oの結晶粒上にコブのようにZnO NRsが堆積したが、Cu2O薄膜がエッチングされてピンホールが形成されるという問題があることが明らかになった。本年度は、新たにNiOの成長実験を試み、Auシード層上へナノウォール構造が形成されることを確認した。
古代末期ガリア社会像の再構築に向けて―紀元4～5世紀を中心に―

基本的に、シドニウス・アポリナーリスの『書簡集』の読み直しを中心に研究を進めたが、合わせて、従来から参加している共同研究である『テオドシウス法典』邦訳・訳註作成の作業を通じて,帝政後期のリテラシーの問題を再考した。その結果、帝政後期におけるリテラシーの衰退を主張したハリスの説に対し、法典史料からはむしろ書面主義の浸透が確認できリテラシーが急速に衰退したとは思えないこと、4世紀ガリアの事例からは高度な書き能力の取得が社会的モビリティにつながり、ガリア・セナトール貴族層の形成に寄与したことを明らかにした。他方、古代末期独特の「古典的教養」教育のあり方は、「正しい書き言葉」を共有することで知的エリート層の間に出自やエスニシティを越えた連帯意識を生んでいたことを、シドニウスの書簡の分析を通じて確認し、旧稿で安易に想定したシドニウスの「反ゲルマン主義」が決してエスニシティとしての「ローマ」対「ゲルマン」ではないことを確認した。そのようなシドニウス再考の契機となったのは、シドニウスのクレルモン司教叙任に関するジル・ハリーズの斬新な仮説であり、その検討を通じて、シドニウスにとっての「ゲルマニスムス」とは何であったのかという問題を考えるに至った。その際、475年、イタリアの安全のためにプロヴァンスと引き換えにオーヴェルニュ地方を西ゴートに割譲することを決めた、西ローマ政府・西ゴート間の講和条約締結に対するシドニウスの態度が手がかりになると考え、この講和前後の2書簡を含むシドニウスの『書簡集』第7巻の構成(書簡の配列)、講和締結に関わったリエ司教ファウストゥスを含む4司教とシドニウスとの間でやり取りされた書簡内容についての考察を進めた。しかし、アリウス派問題の検討がまだ不十分であり、この問題についての考察を深めた上で成果を公にしたい。交付申請書「本年度の研究実施計画」に記した通り、シドニウス・アポリナーリスの書簡集の読み直しを進めている。シドニウスに関する旧稿では安易に「アンティゲルマニズム(反ゲルマン主義)」という表現を使用したが、シドニウスが嫌悪したのは「ゲルマン」が象徴する「粗野さ」であり、しかもその「粗野さ」は必ずしもエスニシティに結びつくものではないという観点から、西ゴートやブルグンドに対する彼の現実的対応を再考している。また旧稿では、シドニウスにとってカトリックは、アリウス派信奉の「ゲルマン」に対峙して、ゲルマン諸王国成立期のガリアをなお「ローマ」的ガリアたらしめるものであったと位置づけ、クレルモン司教となった後のシドニウスのキリスト教に対する内面的変化をあまり評価しなかったが、その点も考え直しつつある。とくに、西ゴート王エウリックの侵寇によるクレルモンの孤立状況を伝える書簡を巻頭に置く第7巻は、シンプリキウスのブールジュ司教叙任(470年)に関わる第5・8・9書簡を、カトリック司教たちが交渉したオーヴェルニュ地方の西ゴートへの割譲(475年)に関連する第6・7書簡が分断する、という特異な配列になっているが、その7巻収録の書簡の選定・配列についてのシドニウスの意図を読み解くことが、シドニウスにとってアリウス派問題が持つ意義や、彼が抱く理想的司教像を考察する上で有力な手がかりになると思われ、受取人の分析も含めて考察を進めている。昨年度に引き続き、シドニウス・アポリナーリスの詩歌集・書簡集の読み直しを、受取人に関するプロソポグラフィッシュな整理と共に進めている。同時に、それらの著作の背景となっている5世紀ガリアの政治史および教会史についても、近年の研究の深化によって得られた新しい知見を摂取しつつ再構成を進めている。

また、昨年度の研究で得られたシドニウスの書簡集第7巻の構成に関する仮説を検証するため、同巻第7書簡ほか4通の書簡の受取人であるマルセイユ司教グラエクスグラエクスおよび他の二人の司教と共に西ゴートへのオーヴェルニュ割譲交渉に関わったリエ司教ファウストゥス、おそらく469年のガリア道長官でシドニウスから5通の書簡を受け取っているマグヌス・フェリクスといった人物の間で交わされた、シドニウス以外の書簡も検討し始めたが、アリウス派問題だけではなく半ペラギウス主義やネストリウス主義の問題も関わっていて、まだ十分に整理しきれていないのが実情である。ゲルマン諸王国の成立、特に西ゴートの支配圏拡大が当時のガリア社会全般、セナトール貴族層、セナトール貴族から転じた所謂ガロ・ロマン司教層に与えたインパクトについては、特にオーヴェルニュ割譲以後のシドニウスの書簡を中心に再考を進めている。なお、本年度の研究費を使用して夏期休暇中にイギリスで研究を進めた際には、主に国内では完備していない考古学調査の成果の摂取に努めたほか、J.ハリーズがシドニウスに関する近著で呈示した、シドニウスとマグヌス・フェリクスの関係についての仮説をめぐって、本人と意見交換することが出来た。一昨年度・昨年度に引き続き、シドニウス・アポリナーリスの詩歌集・書簡集の読み直しを深めると同時に、シドニウスの5通の書簡の受取人であるマルセイユ司教グラエクス、同じく2通の書簡の受取人で詩歌1篇も献じられているリエ司教ファウストゥス、5通の書簡を受け取っているマグヌス・フェリクスといった人物の間で交わされた、シドニウス以外の書簡の検討を進めた。また、シドニウスの年下の友人にして485年頃に西ゴート王国圏内のリモージュ司教となったルリキウスは、シドニウスから祝婚歌を献じられ、3通の書簡を受け取り、自らもシドニウス宛に2通の書簡、リエ司教ファウストウス宛に2通の書簡をしたためている他、シドニウスと共通の知人・友人も多い人物である。従って、彼の書簡集からはシドニウスと同時期、およびそれに続く西ゴート支配下ガリアにおけるセナトール貴族層やガリア教会の動向について、貴重な知見が得られると期待でき、それゆえに近年Ralph Mathisenによってもその史料的価値が再評価されている。今年度はそのルリキウスの書簡の読解も行った。
行動・生体・環境情報の常時センシングに基づく意図察知とベストタイム行動支援

生活空間をロボット環境化して人の日常行動を支援する場合に,ユーザの明示的な指示がなくても適切なタイミングでユーザの行動を支援するシステムの構成法を明らかにすることを目的とする.次の3つの研究項目を実施した.(1)行動・生体・環境情報の常時センシングシステムの構築:行動・生体・環境情報を常時センシングするための日常生活空間を模擬した実験環境を構築する.行動情報のセンシングとして,人の位置,姿勢を計測するために,複数のカメラやRGB-Dセンサを用いた人の動作・行動計測のための実験環境の構築を行った.また,生体情報のセンシングとして,装着型ではあるが装着負荷の少ないリストバンド型生体センサや胸部装着型生体センサを用いて,心拍数の計測を行い、日常環境を模擬した状況変化におけるユーザの生体状態の変化を調べた.(2)日常でのセンサ装着負荷をなくすための常時センシングの非接触化:行動情報(視線)や生体情報(心拍)の常時センシングの非接触化を行う.カメラの視野でユーザの顔が小さく目部分が低解像度な場合にも視線計測を可能とするための低解像度目画像の高解像度化の実験を行った.ユーザが移動する場合にも,パンチルト台とカメラを併用して用いることにより,ユーザを視覚追跡しながらユーザの心拍数を非接触でセンシングするための実験環境の構築を行った.(3)行動,生体,環境情報のマルチモーダルデータからの深層学習を用いた行動推定器の開発:ユーザの行動・生体・環境情報を計測して得た取得した多モードかつ大量の計測データを機械学習することによって,ユーザの行動を予測する行動推定器を開発する.計測データのサンプルを用いて行動推定器の基本構成の比較検討を行った.基礎実験環境の構築が当初の予定より遅れたが、装着型の心拍センサによる心拍やストレス指標の計測,装着型の視線計測装置による視線計測、非接触センシングによる視線計測のための低解像度目画像の高解像度化の実験,パンチルトカメラの構成,行動推定器の基本構成の検討を行い,研究全体としては,おおむね順調に進展している.行動・生体・環境情報のそれぞれの計測データの取得・分析,分析に基づくマルチモーダルデータからの行動推定器の開発や統合実験環境の構築を行う計画である.生活空間をロボット環境化して人の日常行動を支援する場合に,ユーザの明示的な指示がなくても適切なタイミングでユーザの行動を支援するシステムの構成法を明らかにすることを目的とする.次の3つの研究項目を実施した.(1)行動・生体・環境情報の常時センシングシステムの構築:行動・生体・環境情報を常時センシングするための日常生活空間を模擬した実験環境を構築する.行動情報のセンシングとして,人の位置,姿勢を計測するために,複数のカメラやRGB-Dセンサを用いた人の動作・行動計測のための実験環境の構築を行った.また,生体情報のセンシングとして,装着型ではあるが装着負荷の少ないリストバンド型生体センサや胸部装着型生体センサを用いて,心拍数の計測を行い、日常環境を模擬した状況変化におけるユーザの生体状態の変化を調べた.(2)日常でのセンサ装着負荷をなくすための常時センシングの非接触化:行動情報(視線)や生体情報(心拍)の常時センシングの非接触化を行う.カメラの視野でユーザの顔が小さく目部分が低解像度な場合にも視線計測を可能とするための低解像度目画像の高解像度化の実験を行った.ユーザが移動する場合にも,パンチルト台とカメラを併用して用いることにより,ユーザを視覚追跡しながらユーザの心拍数を非接触でセンシングするための実験環境の構築を行った.(3)行動,生体,環境情報のマルチモーダルデータからの深層学習を用いた行動推定器の開発:ユーザの行動・生体・環境情報を計測して得た取得した多モードかつ大量の計測データを機械学習することによって,ユーザの行動を予測する行動推定器を開発する.計測データのサンプルを用いて行動推定器の基本構成の比較検討を行った.基礎実験環境の構築が当初の予定より遅れたが、装着型の心拍センサによる心拍やストレス指標の計測,装着型の視線計測装置による視線計測、非接触センシングによる視線計測のための低解像度目画像の高解像度化の実験,パンチルトカメラの構成,行動推定器の基本構成の検討を行い,研究全体としては,おおむね順調に進展している.行動・生体・環境情報のそれぞれの計測データの取得・分析,分析に基づくマルチモーダルデータからの行動推定器の開発や統合実験環境の構築を行う計画である.
平安朝前期漢文学の総合的研究

当該研究の中心であり,初の試みでもある島田忠臣の漢詩集『田氏家集』(全3巻)の注釈は,昭和63年度に,巻之上の69首について,小島憲之の指導,芳賀紀雄のとりまとめのもとに,当初の実施計画通り,分担執筆が完了した。また,巻之中の60首についても,平成元年度に原稿を整えた。その成果は,『田氏家集注』と題して,『巻之上』は平成3年2月,『巻之中』は平成4年2月に出版した。さらに,『巻之下』の84首についても原稿の完成を目指しており,平成6年2月に出版の予定である。注釈と並行して作業を進めた『田氏家集』の索引作製は,昭和63年度に完成し,『田氏家集索引』と題して,平成4年2月に出版,また,紀長谷雄の作品集成・本文校定および索引作製も,実施計画通り平成元年度に完了し,『紀長谷雄漢詩文集並びに漢字索引』と題して,平成4年2月に出版した。一方,平安朝前期に至るまでの漢文学に大きな影響を及ぼしたと見られる唐鈔本『翰林学士集』『新撰類林抄』については,本文校定・翻刻ならびに索引作製を平成元年度に完了し,『翰林学士集・新撰類林抄本文と索引』と題して,平成4年2月に出版した。研究期間中,月に一度ないし二度開いた定例の研究会における研究発表のうち,平成元年度までに執筆の準備がなされ論文として公にされたものは,別記「11」の11篇である。1.当該研究の中心であり、初の試みでもある島田忠臣の『田氏家集』(巻之上・中・下の三巻)の注釈は、巻之上の六十九首について、小島憲之の指導、研究代表者のとりまとめのもとに、実施計画通り分担執筆が完了した。現在、提出原稿の内容の検討、書式の統一など、整理段階に入っている。『田氏家集注巻之上』と題して、明年出版の予定である。なお、中之巻六十首の注釈は、次年度中に完成の見込み。2.注釈と並行して作業を進めた『田氏家集』の索引も、原稿の整備が、ほぼ完了した。現在、原稿の補訂のかたわら、検字表などを作製中で、『田氏家集注巻之上』とともに、明年出版の手筈を整えている。3.当該年度に着手した紀長谷雄の作品集成と本文校定は、目下進行中であり、その索引の作製も含めて、次年度に完了する予定である。4.一方、唐鈔本の『翰林学士集』『新撰類林抄』の本文校合・翻刻にも着手しており、あわせて索引の作製に従事し、同じく次年度中に完成の見込みである。5.月に一度ないし二度開いた定例の研究会における研究発表のうち、論文として公にしたもの(発表予定を含む)は、別記「11」の四篇である。1.当該研究の中心であり、初の試みでもある島田忠臣の『田氏家集』(巻之上・中・下三巻)の注釈は、昨年度の巻之上の六十九首に引き続き、今年度は巻之中の六十首について、小島憲之の指導、研究代表者のとりまとめのもとに、ほぼ実施計画通り、内容の検討を終えた。現在、分担執筆者が、各自の提出原稿を作製中であり、次年度に最終の検討・書式の統一などの整理を完了して、出版社に渡す予定である。なお、刊行は、『田原家集注巻之上』が1991年(現在は初校の段階)『巻之中』が1992年の見込み。2.注釈と並行して作業を進めた紀長谷雄の作品集成・本文校定および索引作製も、計画通り、原稿の整備が、ほぼ完了した。現在、原稿の補訂の段階に入っており、『田氏家集注巻之中』とともに、1992年刊行の予定である。

3.一方、唐鈔本の『翰林学士集』『新撰類林抄』の本文校定・翻刻ならびに索引作製も完了し、現在は、一書にまとめるべく調整中である。これまた同じく1992年刊行の見込み。4.月に一度ないし二度開いた定例の研究会における研究発表のうち、論文として公にしたもの(発表予定を含む)は、別記「11」の六篇である。
双曲型方程式に支配される自由境界の挙動について

"平面に貼り付けられた薄いフィルムの境界を持ち、鉛直方向に引き上げることでこのフィルムを引き剥がそうとする。そのときに剥れ際(自由境界)はどの様な挙動を取るか"と言う問題を考える。この運動を作用積分を用いて記述し、その停留点に滑らかさを仮定してこれのEuler-Lagrange方程式を解析することでこの問題にアプローチする。この問題では剥がされたテープを伝わる速度と自由境界の動く速度に差が出ることにより振動が発生することが解析的には導かれている。現在までの解析により、一次元の場合について導かれた結果をまとめると以下のようになる。・大域解存在のための十分条件持ち上げる端点から自由境界まで波が伝わるまでを仮に周期として捉え、それを帰納的に張り合わせていくことで解を延長していく。その際「引き剥がす速度が非負」である事が大域的に解が延長されていくための十分条件であることが示された。・時間局所的適切性上で述べた解の構成法から初期条件・境界条件の差がどのように伝播していくかを帰納的に評価が出来る。同時に、時間大域的に適切ではない例を構成することも出来た。・周期解の存在引き剥がす速度を0とした場合、自由境界は周期的な運動をすることが証明できた。・漸近挙動上で述べた周期解を元に、引き剥がす速度が0に収束した場合、自由境界は周期的な関数に収束していくことが証明できた。また、固定領域法を応用した手法で円領域の場合についての数値計算を行った。この場合自由境界の挙動について興味深い結果を得ることが出来た。双曲型方程式に支配される自由境界問題を数値解析・数学解析両面から研究を行っています。この問題は『薄いテープがテーブルに貼り付けてあり、その一端を持って引き剥がすとき、どのように剥けていくのか』を数値解析的・数学解析的に解明するのを目的としています。この現象は方程式に直すと非線形項にデルタ関数が現れてしまう問題ですので、Lagrangianを定義しそのEuler-Lagrange方程式を解析していく方針で研究を進めて行きます。これまでに固定領域法を用いた数値計算・局所解の構成がされていましたが、帰納的に局所解を張り合わせることで解を拡張していく方法をとれば、境界条件として与えられる引きはがす速度が非負であれば、滑らかな大域解が存在することがわかりました。また同時に負の速度を持った場合、大域解が存在しない例を構成しました。数値計算を行った場合、引き上げる速度を小さくすると自由境界が振動する現象が見受けられますが、数学的には引き上げる速度がある時刻から0であるとした場合、周期的な運動をすることがこの解の構成法よりしめす事ができました。また初期条件に対しての最大値ノルムでの解の連続性についても証明することができました。これは、このような解の構成法では解は領域ごとに帰納的定義された関数で表現されていますが、初期条件のずれが帰納的にどのように伝わるかを解析した結果証明されます。今後現在得られている結果を応用して、空間2次元の場合(平面に張られた薄い幕をはがす)問題について研究を進めていきたいと考えています。この現象は方程式に直すと非線形項にデルタ関数が現れてしまう問題ですので、Lagrangianを定義しその停留点に滑らかさを仮定する事でEuler-Lagrange方程式を導出し、それを解析していく方針で研究を進めて行きます。数値計算を行った場合、引き上げる速度を小さくすると自由境界が振動する現象が見受けられますが、数学的には引き上げる速度がある時刻から0であるとした場合、周期的な運動をすることがこの解の構成法より示す事ができました。同様な方法を用いる事で境界条件に対しても安定であり、引き揚げる速度が0に収束すれば周期解に収束する事も示されました。

現在までの解析により、一次元の場合について導かれた結果をまとめると以下のようになる。・大域解存在のための十分条件持ち上げる端点から自由境界まで波が伝わるまでを仮に周期として捉え、それを帰納的に張り合わせていくことで解を延長していく。その際「引き剥がす速度が非負」である事が大域的に解が延長されていくための十分条件であることが示された。・時間局所的適切性上で述べた解の構成法から初期条件・境界条件の差がどのように伝播していくかを帰納的に評価が出来る。同時に、時間大域的に適切ではない例を構成することも出来た。・周期解の存在引き剥がす速度を0とした場合、自由境界は周期的な運動をすることが証明できた。・漸近挙動上で述べた周期解を元に、引き剥がす速度が0に収束した場合、自由境界は周期的な関数に収束していくことが証明できた。また、固定領域法を応用した手法で円領域の場合についての数値計算を行った。この場合自由境界の挙動について興味深い結果を得ることが出来た。
半導体量子ドット・フォトニック結晶とMEMSの融合による新素子開発

本研究は、微小電気機械システム(MEMS)技術と通信波長帯で発光する半導体量子ドット(QD)を内包するフォトニック結晶(PC)を融合することで既存の素子では得られない独創的な機能を持つ新素子の開発を目的としている。本年度はアンチモン(Sb)をサーファクタントに用いることで、通信波長帯に発光波長をもつ高密度かつ高品質なInAs QDの形成技術を確立し、1.3um帯でレーザ発振に成功したので報告する。本年度は、量産可能な有機金属気相成長法(MOCVD法)を用い、一般的に用いられているInP基板に比べて安価なGaAs基板上に1.3umで発光するQDの形成技術の確立およびレーザの作製に集中した。これまで、GaAs基板上でのQDベースのレーザの発振波長は1.28umが世界最長波長であった。これは、上部クラッド層の高温埋め込みによる波長の短波長シフトと、高品質な高密度QDをこの波長帯で作製することが困難であったためである。そこで我々は通信波長帯1.3umまで発振波長を長波長化するために、Sbをサーファクタントに用いてInAs/Sb : GaAs QDの形成技術を確立し、世界で初めてMOCVD法で1.3um帯のレーザの作製に成功した。これまでの成果により本研究の遂行に必要な、光通信波長帯のレーザ発振にまで至る高品質、高密度なQDとフォトニック結晶作製技術がそろったといえる。今後、この3年で確立したQD形成技術およびPC作製技術を基にMEMSを組み合わせた新機能素子開発を行う。量子ドット構造を半導体レーザ等の光デバイスに応用する際、高いモード利得を得るためには量子ドットの高密度化は必要不可欠である。しかしながら、従来のGaAs層上InAs材料系では長波長化と高密度化はトレードオフにあるだけでなく、ある程度高密度になると個々の量子ドットの形状が変化しサイズが小さくなるため(bimodal distributionの存在)、高密度(>5×10^<10>/cm^2)且つ長波長帯(>1.3μm)で発光する量子ドットを得ることは非常に困難になる。また積層化に関しても表面荒れやIn偏析が問題となり多層化が難しい。よって、単層当たりの量子ドットの高密度化は重要である。今回、高密度化のアプローチとして近年注目を集めているGaSb単原子層を用い、量産性等において有利とされるMOCVD法にて高密度化及び長波長化が可能かどうか検討を行った。本研究では減圧MOCVD法(76Torr)によりサンプル作製を行った。GaAs層成長後TMSbフローにしGaAs表面をSbで置換した後InAs量子ドットを形成する。同一条件(成長速度0.011ML/sec、成長温度500°C)で作製した時のAFM像の評価を行った結果、Sbを用いない場合に比べ(密度1.7×10^<10>/cm^2)、Sbのサーファクタント効果により量子ドットの密度が増大した(密度4.9×10^<10>/cm^2)。また、供給量が増えるに従いサイズ均一性が改善する事が判明した。またSbを用いたInAs量子ドットをGaAs層で埋め込んだサンプルについてPL評価を行った結果、室温で1.3μmにて発光を確認した。このように、Sbを微量に導入するだけで量子ドットの形成メカニズムや光学特性が大きく変化することが分かり、成長条件をさらに詳細に検討することにより高密度化・長波長化も可能であると考えられる。本年度は本素子の基盤技術となる、通信波長帯に発光波長をもつ高密度かつ高品質なInAs QDの形成技術および高品質なPC結晶作製技術の確立に成功したので報告する。量産可能な有機金属気相成長法を用いて、QD成長前にサーファクタントとして微量のSbを用いることで高密度かつ高品質なInAs QDを形成できる新たな手法を見出した。この形成法により室温での発光波長が1.3μm、密度5x10^<10>cm^<-2>、半値全幅25meVと高密度、高均一なQDを形成したところ、Sbを用いないQD試料と比較して3倍の発光強度を示した。また、InAs QD形成時に微量のSbを用いることで発光波長を光通信波長帯である1.55μmにシフトさせることに成功した。発光波長の長波長化のために一般的に用いられる歪緩和層を用いたQDと比較して、100倍を超える発光強度の増大に成功した。また、PC微小共振器を1.3μmで発光するQD試料に作製し、低温において連続光レーザ発振を確認した。これにより本手法によって形成されたQDのゲインの高さと、高品質なPC作製法を確立したことを確認した。来年度は、今年度確立したQD形成技術およびPC作製技術を基にMEMSを組み合わせた新機能素子開発を行う。

本年度は、量産可能な有機金属気相成長法(MOCVD法)を用い、一般的に用いられているInP基板に比べて安価なGaAs基板上に1.3umで発光するQDの形成技術の確立およびレーザの作製に集中した。これまで、GaAs基板上でのQDベースのレーザの発振波長は1.28umが世界最長波長であった。これは、上部クラッド層の高温埋め込みによる波長の短波長シフトと、高品質な高密度QDをこの波長帯で作製することが困難であったためである。そこで我々は通信波長帯1.3umまで発振波長を長波長化するために、Sbをサーファクタントに用いてInAs/Sb : GaAs QDの形成技術を確立し、世界で初めてMOCVD法で1.3um帯のレーザの作製に成功した。これまでの成果により本研究の遂行に必要な、光通信波長帯のレーザ発振にまで至る高品質、高密度なQDとフォトニック結晶作製技術がそろったといえる。今後、この3年で確立したQD形成技術およびPC作製技術を基にMEMSを組み合わせた新機能素子開発を行う。
ATLにおけるケモカイン受容体CCR4高頻度発現と発がん機構との関係の解明

CCR4のプロモーター解析によりATLでの転写活性化サイトとしてGATA-3サイトとAP-1サイトを同定した。GATA-3はTh2細胞で選択的に発現し、CCR4のTh2選択的発現に関係すると考えられた。一方、AP-1はFosファミリーとJunファミリーのホモダイマーあるいはヘテロダイマーとして機能する。そこでAP-1ファミリーのATLでの発現を検討した。その結果、ATLの臨床検体ではFra-2、JunD、JunBの構成的発現が見られた。さらにCCR4プロモーターの活性化はFra-2/JunDおよびFra-2/JunBのヘテロダイマーがきわめて特異的に誘導することを見出した。さらにFra-2の発現はHTLV-1の転写因子Taxでは誘導されないことも確認した。発がん遺伝子Fra-2の正常T細胞での発現やATLでの構成的活性化はいまだ報告されていない。そこでATLでのFra-2、JunD、JunBの役割をsiRNAノツクダウンで検討した。その結果、Fra-2とJunDのsiRNAがCCR4発現および細胞増殖を抑制した。またFra-2あるいはJunDをJurkatで強制発現すると細胞増殖を促進した。そこでATLでのFra-2の下流標的遺伝子をFra-2 siRNAによるノックダウンとマイクロアレイ解析で検討した。その結果、Fra-2のsiRNAによりATL細胞株で少なくとも49の遺伝子が3倍以上の低下を示した。この中には発がん遺伝子c-Myb、Bc1-6、MDM2も含まれていた。そしてこれらの発がん遺伝子の発現はJunDのsiRNAでも抑制され、Fra-2/JunDヘテロダイマーの下流遺伝子であることが示された。さらにATLの臨床検体でもこれらの発がん遺伝子の構成的発現が確認された。発がん遺伝子Fra-2、c-Myb、Bc1-6、MDM2のATLでの構成的発現は初めての知見である。我々は、成人T細胞白血病(ATL)ではケモカイン受容体CCR4が高頻度かっ強陽性で発現していること、CCR4発現はATLの皮膚浸潤をよく説明し、ATLの起源がTh2あるいは制御性T細胞である可能性を示唆することを報告した(Blood,2002)。CCR4の高頻度かつ高レベル発現はATLの発がん機構と転写レベルで密接に関係している可能性がある。そこで本研究では、ATLでのCCR4発現に関わる転写因子を明らかにし、それらのATL発がんへの関与を明らかにする。まずATL細胞でのCCR4転写はエクソン1の上流と第1イントロンの2領域で開始され、それぞれ第1プロモーターと第2プロモーターと命名した。そこでこれらのプロモーター領域をルシフェレースレポーターにクローニングし、レポーターアッセイを行った。その結果、これらのプロモーターはATL細胞で強い転写活性を示した。そこで、それぞれのプロモーターを5'側から削っていって発現に必要な領域を絞り込んだ。そして必要領域に存在する候補エレメントに点変異を導入し、エレメントを同定した。その結果、第1プロモーターおよび第2プロモーターともにTh2分化に関わるGATA-3の認識配列が重要であることを見出したが、それ以外にもAP-1とC/EBPαが重要であることが明らかになった。特に、AP-1はホモあるいはヘテロダイマーよりなる転写因子で、細胞増殖や発がんと密接に関係する。そこでCCR4のAP-1サイトに結合するメンバーを解析した。その結果、Fra-2とJunDが選択的に結合し、転写活性を上げることを見出した。さらにATL臨床検体でもFra-2とJunDが構成的に発現していた。またFra-2とJunDをsiRNAでノックダウンするとCCR4発現だけでなく、細胞増殖も抑制された。現在、Fra-2とJunDのATL発がんにおける役割をさらに解析している。

そしてこれらの発がん遺伝子の発現はJunDのsiRNAでも抑制され、Fra-2/JunDヘテロダイマーの下流遺伝子であることが示された。さらにATLの臨床検体でもこれらの発がん遺伝子の構成的発現が確認された。発がん遺伝子Fra-2、c-Myb、Bc1-6、MDM2のATLでの構成的発現は初めての知見である。
リボザイムの生体内での機能発現

1)ハマ-ヘッドリボザイムの活性部位の前後の配列は、切断部位に依存して変化し、これが活性部位の配列と塩基対合し、リボザイムの活性部位が破壊される場合がしばしば生ずる。即ち、一つのmRNAを標的とする場合、その中に存在する多くの可能な切断部位の中から、このような可能性がないものをあらかじめ選択し、それに対するリボザイムを用いることが必要条件の一つである。C.elegansにおける標的遺伝子として、その発現抑制の効果が見易いuncー22を選んだ。uncー22mRNAの多数のGUC配列をもつリボザイムの切断部位の中から、上記の基準により、切断を受ける可能性の高い3つの部位を選択した。これらの各々6+6、8+8または10+10塩基対合をし得るリボザイムを調製し、in vitroでuncー22mRNAの部分配列に対する切断活性を調べた。この結果37°C及び20°Cにおいて、いずれの場合も10+10または8+8塩基対合のリボザイムが最も高い活性を示した。2)これらのリボザイムをC.elegans生体内で発現させるプロモ-タ-としてuncー54遺伝子、熱誘導遺伝子hsp16ー1等のものを、lacZリポ-タ-を利用してテストしている。またリボザイム有効に機能させるため、その遺伝子を染色体に組み込んで安定化させる予定である。3)ラット脳海馬における学習・記憶の機構をリボザイムの導入により解明することを最終目的とし、培養細胞レベルでの予備実験のため、ラットHY1細胞の全RNA調製した。CaMキナ-ゼII、NGFIーA、Gs αmRNA等についてnorthern hybridizationを行ったところ、Gs αmRNAのみが明確に検出された。このGs αmRNAについて、前記の基準により、最も切断される可能性の高い2つの部位を選択し、それぞれに対する7+7塩基対合リボザイムを調製した。これらはともに、37°Cにおいて、切断部位を含む16ヌクレオチドの短い基質RNAを切断する強い活性を示した。4)Gs α及びNGFIーAに対するリボザイムの遺伝子をそれぞれグルココルチコイドによって誘導されるpMAMneoベクタ-に挿入した。これをHY1細胞に導入して形質転換クロ-ンを多数分離し、dexamethasoneで誘導後そのRNAを調製した。現在リボザイム及びmRNAのnorthern解析を行っている。
アブシジン酸の蓄積が引き起こす生殖組織の形態異常と不稔のメカニズムの解明

アブシジン酸(ABA)分解酵素遺伝子を欠損したシロイヌナズナでは、極端に種がつかないことに注目し、ABAが関与する種の形成を妨げるメカニズムの解明のため研究を行った。ABAは乾燥や低温などの環境に適応する際に重要な役割を果たす植物ホルモンであるが、花の形成期においてはABAの蓄積が以後の種子収量に悪影響を及ぼすことが知られている。しかし、その逆説的なメカニズムの詳細はわかっておらず、本研究ではその解明を試みた。自身のこれまでの実験により、欠損株は通常株よりも(1)おしべが短く、花粉の入った葯がめしべの柱頭に届きにくい構造をしている。(2)開花が起こっても葯表面の花粉が少ない、その理由として、葯の裂開が起こりにくいのか、それとも花粉の量自体が少ないのか、(1)(2)2つの形態的要因が観察されていた。さらに、平成29年度までの研究結果から(1)の要因を強く示唆する実験結果が得られており、最終年度においては、シロイヌナズナのABA分解酵素遺伝子の一つであるcyp707a4を遺伝子組換えにより強制発現し、ABA分解機能を回復させることで、欠損株の種付きがどの程度まで回復するのかを種々の生理学実験により調べた。その結果、種子の収量は4つの系統の組換え体で回復度合いが異なる結果が得られた。さらにサーモグラフィによる葉表面温度を比較したところ、種子収量の最も回復度合いが高い系統で葉表面温度が通常株に最も近いことが示された。4系統の組換え体は各々強制発現の程度が異なっている可能性があり、これらの結果はcyp707a4の遺伝子発現が高い系統ほど、ABAの蓄積が抑えられ、気孔が開くことによって光合成活性が回復し、さらに収量が回復した可能性を示唆している。シロイヌナズナのアブシジン酸(ABA)代謝酵素遺伝子の四重変異株が極端な不稔形質を示すことに注目し、ABAが関与する不稔のメカニズムを分子生物学的および生理学的アプローチにより明らかにする。ABAは植物が環境ストレス耐性を発現するために必須のホルモンであるが、生殖生長期においてはABAの蓄積が逆に不稔を誘発する。ABAが正常な生殖生長を妨げる原因となっている可能性があるにもかかわらず、ABAと不稔の関連性を示した研究例は少なく、本研究ではABAが不稔を誘発するメカニズムを明らかにする。先行実験により四重変異株はいくつかの要因が複合的に重なって不稔が成立している可能性が示唆された。四重変異株は野生株よりも(1)葯を支える花糸が短く、葯が柱頭に届きにくい構造をしている、(2)開花が起こっても葯の表面の花粉が少ない、葯の裂開が起こりにくいのか、それとも花粉の量自体が少ないのか、(1)(2)2つの形態的要因が観察された。そこで、四重変異株においてABA代謝酵素遺伝子の一つであるcyp707a4の過剰発現株を作製し、さやの生長および種子収量を調べたところ、不稔を解消することに成功した。また、花の断面を観察したところ、花糸の長さが野生株並みに回復していることが明らかになった。さらに、四重変異株のめしべに野生株の花粉を掛けたもの、野生株のめしべに四重変異株の花粉を掛けたものの種付きを観察することによって四重変異株のめしべ、花粉のどちらが不稔の原因になっているのかを評価した。その結果、野生株のめしべと野生株の花粉の交配結果と比較すると、どちらの条件でも種付きが悪くなっていることが示された。以上の結果から、四重変異株の不稔は花粉およびめしべにも何かしらの原因があると考えられる。cyp707a四重変異株は葯を支える花糸の長さが野生型よりも明らかに短い。そこで、四重変異株においてcyp707a4の過剰発現株を作製し、さやの生長および種子収量を調べたところ、不稔が解消されていた。この結果により、これまで機能同定がなされていなかったcyp707a4がABAの代謝に寄与することが示されたことに加えて、花糸の長さが野生株並みに回復し、不稔が解消したと言える。以上の結果から、花糸の長さが不稔の一因として確実に寄与していることが示唆された。また、四重変異株のめしべに野生株の花粉を、野生株のめしべに四重変異株の花粉を掛けた交配試験から、四重変異株の花粉、めしべの双方に不稔になる原因があることが示唆されたことから、当初の仮説通り四重変異株の不稔は花糸、葯、花粉、めしべの各要因が複合的に組合さって成立していることが確認できた。さらに、野生株と四重変異株のトランスクリプトーム解析により候補となる遺伝子がいくつか見つかったが、生理学実験の結果から、当初予定していたおしべ、めしべだけでなく、より詳細に花糸、花粉、葯、めしべで解析を行う必要性が生じたため、不稔の原因遺伝子が特定できたとは言い難い。ゆえに、当初の予定よりも研究の進行はやや遅れていると評価した。ABAは植物が環境ストレス耐性を発現するために必須のホルモンであるが、生殖成長期においてはABAの蓄積が逆に不稔を誘発する。

ABAが正常な生殖成長を妨げる原因となっている可能性があるにも関わらず、ABAと不稔の関連性を示した研究例は少なく、本研究ではABAが不稔を誘発するメカニズムを明らかにする。先行実験により四重変異株はいくつかの要因が複合的に重なって不稔が成立している可能性が示唆された。四重変異株は野生株よりも(1)葯を支える花糸が短く、葯が柱頭に届きにくい構造をしている。(2)開花が起こっても葯の表面花粉が少ない、その理由として、葯の裂開が起こりにくいのか、それとも花粉の量自体が少ないのか、(1)(2)2つの形態的要因が観察された。これまでに四重変異株においてABA代謝酵素遺伝子の一つであるcyp707a4の過剰発現株を作製したところ、不稔を解消することに成功した。さらにその要因は花糸の長さに依存することを明らかにした。さらに花粉の交配実験を繰り返し行ったところ、四重変異株の花粉を自身のめしべに自殖しても不稔が解消することがわかり、花粉自体の問題よりも花糸の長さが大きく関連していることが証明された。そこで、野生株Col、四重変異株の花を採取し、RNA-seqを行った。その結果、野生株と比較して四重変異株で発現が2倍以上増加した遺伝子は671、減少した遺伝子は149であった。また、同様の組織で植物ホルモンの定量を行ったところ、四重変異体でジベレリン、ジャスモン酸、オーキシン、サリチル酸の量が低下していた。今回、交配実験により手で四重変異株の花粉をめしべに付けることで不稔が解消することができた。この結果から四重変異株の不稔の原因は、花糸が短く、めしべに届いていないという形態的要因に依存していることが示された。そこで、RNA-seqの結果を解析したところ、四重変異株で発現が2倍以上増加した遺伝子は671、減少した遺伝子は149見つかり、さらにホルモン定量の結果から、四重変異体でジベレリン、ジャスモン酸、オーキシン、サリチル酸の量が低下していた。これらの結果から、発現が低下した群にはこれらのホルモンの合成経路の遺伝子が増加した群には分解の遺伝子が含まれると考えられる。また、花糸が短くなることは細胞の長さもしくは細胞数に依存する可能性が考えられる。本年度までの実験結果から、花糸の長さに注目して研究を進めるという方針をようやく決定することができた。しかし、その形態を表現する遺伝子の同定までは至っておらず、本研究の目的であるメカニズムの解明にはさらに実験を行う必要があることから、やや遅れていると評価した。アブシジン酸(ABA)分解酵素遺伝子を欠損したシロイヌナズナでは、極端に種がつかないことに注目し、ABAが関与する種の形成を妨げるメカニズムの解明のため研究を行った。ABAは乾燥や低温などの環境に適応する際に重要な役割を果たす植物ホルモンであるが、花の形成期においてはABAの蓄積が以後の種子収量に悪影響を及ぼすことが知られている。しかし、その逆説的なメカニズムの詳細はわかっておらず、本研究ではその解明を試みた。自身のこれまでの実験により、欠損株は通常株よりも(1)おしべが短く、花粉の入った葯がめしべの柱頭に届きにくい構造をしている。(2)開花が起こっても葯表面の花粉が少ない、その理由として、葯の裂開が起こりにくいのか、それとも花粉の量自体が少ないのか、(1)(2)2つの形態的要因が観察されていた。
聴覚障害乳幼児のプロソディーの発達的変化と補聴器装用効果の実証的研究

聴覚は乳児の音声の発達にそれ程役割を果たさないとする伝統的な考え方は、聾の乳児と健聴の乳児が生後初期において同じ種類の発声をするという観察結果に基づいている。しかしその後、主に海外において聾と健聴の乳児のより大規模な音声の発達の比較研究が行われ、この伝統的な考え方は間違いであることが指摘されている。本研究では約2年間に渡って、2名の聴覚障害乳児と3名の健聴の音声を生成についての研究を行った。カノニカルバブリングと呼ばれる反復喃語の生成は健聴の乳児の場合は最初の10ヵ月までに生起する場合が多いが、聾の乳児ではその時期がかなり遅れるという事実が確認された。これは聴覚は音声の発達に重要な働きをしていることを示唆している。成熟した言語音の構音的及び音響的パターンを考慮して、聾と健聴のバブリングの差は明白であることがわかった。補聴器の装用は聴覚障害が発見されたら猶予を置かず、できるだけ早期、例えばカノニカルバブリングが始まる10ヵ月以前に行われることが望ましいと思われる。今後は聴覚障害乳児の人数を増やし、ここで得られた知見について確認する必要があると考えられている。さらに聾学校幼稚部や小学部に在籍している幼児・児童の発声・発語の明瞭性を調査して、聴覚障害の発生と補聴器の装用時期さらに聴力レベル等の関連性について考察することによって、補聴器の装用効果について考察を深めていく必要があると考えている。聴覚障害乳幼児1名と健聴児2名について月1回の割合で家庭における母子の相互作用の場面のビデオ収録を行っている。健聴児の場合、生後1ヵ月の頃から発声の頻度と発声される音韻のレパートリーにどのような変化が現われるかを中心にして分析を行っている。また聴覚障害児の場合も、時期は多少ずれるものの同様な分析を行い、両者の比較を行っている。その結果、音韻のレパートリーについては両者に大きな差が見られなかったが、発声の頻度については両者に有意な差が見られた。これについて今迄指摘されてこなかった生後まもなくの最早期よりの聴覚的フィードバックの重要性が示唆される。さらに来年度も引き続いて同じ症例の記録分析する一方で、難聴児の数を増やしていく必要があると思っている。聴覚は乳児の音声の発達にそれ程役割を果たさないとする伝統的な考え方は、聾の乳児と健聴の乳児が生後初期において同じ種類の発生をするという観察結果に基づいている。しかしその後、主に海外において聾と健聴の乳児のより大規模な音声の発達の比較研究が行われ、この伝統的な考えは間違いであることが指摘されている。本研究では約2年間に渡って、2名の聴覚障害乳児と3名の健聴の音声の生成についての研究を行った。カノニカルバブリングと呼ばれる反復喃語の生成は健聴の乳児の場合は最初の10カ月までに生起する場合が多いが、聾の乳児ではその時期がかなり遅れるという事実が確認された。補聴器の装用は聴覚障害が発見されたら猶予を置かず、できるだけ早期、例えばカノニカルバブリングが始まる10カ月以前に行われることが望ましいと思われる。今後は聴覚障害乳児の人数を増やし、ここで得られた知見について確認する必要があると考えている。さらに聾学校幼稚部や小学部に在籍している幼児・児童の発声・発語の明瞭性を調査して、聴覚障害の発声と補聴器の装用時期さらに聴力レベル等の関連性について考察することによって、補聴器の装用効果について考察を深めていく必要があると考えている。
食品が与える物理感覚とくに口腔ソマトセンサリー応答の分子生物学的解析

舌後部および咽頭部に投射し、味覚と体牲感覚の両者を司る舌咽神経の細胞体である舌咽神経節(以下PGと略す)の初代培養細胞に様々な刺激を行い、その応答をカルシウムイメージングにより同定した。13日培養したPG細胞に、Fura-PE3を取り込ませ、細胞内のカルシウムイオン濃度を測定しながら、カプサイシン溶液で潅流し、その変化を調べた。その結果、3μMのカプサイシンによって細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が引き起こされた。測定後の細胞を抗VR1抗体で抗体染色を行ったところ、応答した細胞との相関が見られ、PG細胞においてもVR1によってカプサイシンが受容されていることが示唆された。続いて、他の刺激性天然有機化合物の溶液による刺激を調べたところ、ジンゲロン、アリルイソチオシアネート、クロトニルイソチオシアネート、ジアリルスルフィド、ジアリルジスルフィド、ジプロピルジスルフィドといった物質でもカルシウムイオン濃度の上昇が引き起こされた。その際、細胞が複数の刺激物質に応答するかどうかを調べたところ、カプサイシン、ジンゲロンに応答する細胞群とイソチオシアネート類、スルフィド類に応答する細胞群があることが明らかとなり、2種類以上の受容体の関与が考えられた。ジンゲロンはカプサイシンと同様、バニロイド骨格を持つことから、カプサイシン・ジンゲロンの受容はVR1が関与していると考えられた。一方、VRL-1は、売にも述べたようにVR1の類似体であり、構造が似ているだけではなく、熱によって活性化されるという共通の機能も持ち合わせていることから、カプサイシン以外の刺激性物質を受容している可能性が考えられた。そこで、カルシウム応答の測定後に、抗VRL-1抗体による抗体染色を試みた。しかし、イソチオシアネート類、スルフィド類の物質に応答した細胞との相関は見られなかった。
国産スギ材の音響特性を利用したバリアフリー歩道の開発

本研究は、誘導用ブロックを用いたバリアフリー歩道の安全性を高める改善策として、音により視覚障害者を誘導する木製バリアフリー歩道の開発を目的とし、歩道部に木材を用いた試験舗装において歩行試験を実施し、木製バリアフリー歩道の有効性の検証を行った。試験舗装は、実際の屋外空間において、縁石、側溝のある一般的な構造のアスファルト舗装の車道に接して設置した。試験舗装は全面木材の舗装と車道と同じアスファルト舗装を9mずつ連続して施工した。これにより、アスファルト歩道と比較した場合に木製歩道が、視覚障害者の車道飛び出しを防ぎ、安全に歩道を歩くことを支援する役割を果たすかを23名の視覚障害者を対象にした歩行試験によって検証した。試験の結果、被験者は、環境音のある屋外であってもアスファルトからウッドデッキへと舗装が変化したことに気づき、さらに気づいた理由として「音の違い」が最も有効であることがわかった。また、試験後のヒアリング調査でもウッドデッキの音の違いにより、自分のいる位置のわかりやすさが向上し、それにより総合的に歩行の安心感が得られることがわかった。なお、当初、試験舗装の構造として、誘導用ブロックを用いず歩道面に二つの異なる舗装を用いて、左右の舗装の音の違いにより視覚障害者を進行方向へ誘導する歩道構造を検討していた。しかし、1年目、2年目に行った視覚障害者への聞き取り調査等により、誘導用ブロックを用いたバリアフリー歩道の重要な課題である車道への飛び出しを防止すること、誘導用ブロックを使った歩行のわかりにくさや歩きにくさへの対策が求められた。また、近年の街路設計では広幅員化や自転車レーン等との分離が進められていることから、本研究では最終的に木材による舗装部を誘導用ブロックのバッファとして位置づけて試験舗装を設計し、検証を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、屋外環境下にて木材の音響特性を利用したバリアフリー歩道の有効性を明らかにする基礎研究である。一般的に用いられる誘導用ブロックは、表面の突起が車いす利用者らにとってバリアとなることが指摘されている。本研究は、国産スギ材の白杖による打音に着目し、誘導用ブロックを用いず、左右の面で異なる舗装材料(スギのウッドデッキ材と汎用材)を用い、白杖による打音の違いで視覚障がい者を誘導するバリアフリー歩道の開発を目指し、歩道にスギのウッドデッキ舗装材を用いた際の視覚障がい者誘導性能を試験舗装を用いた官能試験により検証する。今年度は昨年度の材料試験および健常者に対する室内での官能評価試験の結果をもとに、視覚障害者を対象とした室内での白杖の打音の官能評価試験を行った。音響試験およびアイマスクを使用した晴眼者に対する感応評価試験により構造による音響特性の違いを比較した。試験は、JIS Z 8144の1対2点識別法を用いて官能評価試験を行った。試験には木材2種類、コンクリート、アスファルト、インターロッキングブロックの5つの舗装材料を用いた試験舗装サンプルを用いた。それぞれの舗装の組み合わせ全10通りについて白杖でたたいた時の打音を比較し、音の違いだけで舗装が判別できるかの評価を行った。また、音の違いの程度について5段階評価で評価した。結果として、木材の板材38mm厚さで根太下空間を90mmとった舗装材については、他の舗装材のどの組み合わせであっても音の違いが判別できることが明らかになった。また違いの程度については、歩行訓練歴、既往歴、日ごろから音を空間認識の判断材料に使用しているかなどにより違いがみられたが、被験者数が少なく統計的に優位な結論は得られなかった。

今年度の段階で実際に屋外で施工することを前提とした歩道構造とそれに使用する舗装材料のパターンを想定した試験を実施し、試験舗装の構造の検討を進めたため、おおむね予定通りに研究は進展している。また、昨年度終了していなかった視覚障害者の方の実際に屋外で歩行するときに認知について今年度の官能評価試験の際に聞き取りを行い、音による空間認識について整理できた。本研究は、屋外環境下にて木材の音響特性を利用したバリアフリー歩道の有効性を明らかにする基礎研究である。一般的に用いられる誘導用ブロックは、表面の突起が車いす利用者らにとってバリアとなることが指摘されている。本研究は、国産スギ材の白杖による打音に着目し、誘導用ブロックを用いず、左右の面で異なる舗装材料(スギのウッドデッキ材と汎用材)を用い、白杖による打音の違いで視覚障がい者を誘導するバリアフリー歩道の開発を目指し、歩道にスギのウッドデッキ舗装材を用いた際の視覚障がい者誘導性能を試験舗装を用いた官能試験により検証する。今年度は木材及び既存の舗装材の音響特性を把握するために10cm角のテストピースを用いて無響室において周波数分析を行い比較した。また、同じ材料を用いて30cm×30cmの舗装材を作成し、室内での音響試験およびアイマスクを使用した晴眼者に対する感応評価試験により構造による音響特性の違いを比較した。その結果、板材下の根太空間の構造が重要であることが明らかになった。また、普及の観点から海外の屋外での木材利用の事例を調査し、行政施策におけるグリーンインフラの一環としての木材利用の位置づけを整理した。また、屋外歩道として規格化を考える上でアメリカの国立公園内道路の木製ガードレールの事例を調査し、その導入プロセス及び規格化のあり方について整理した。舗装材料としての木材および一般的な舗装材料の音響特性は試験により明らかにし、また、健常者を対象とした官能評価試験により、評価方法を確立した。これにより、次年度の視覚障害者に対する官能評価試験の実施の準備が整った。健常者の認知メカニズムに関しては、共同研究者の転籍に伴いヒアリングの体制が整わず、1年目の後半から2年目の前半に一部調査を延期することとした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。試験舗装を施工する場所を早急に決定し、設計を行う。また、できるだけ試験舗装の歩行試験を行っていただく被験者数を増やすよう試験方法を検討する。1年目に調査できなかった視覚障碍者の認知に関する調査を引き続き実施し、とりまとめる。3年目の屋外での試験舗装を利用した歩行試験を前提に、室内で行う視覚障害者を対象とした官能評価試験の対象とする舗装の構造パターンを検討する上で、木材メーカー、構造メーカーに対する個別ヒアリングだけでなく、検討会の開催を検討する。また、3年目の試験舗装を設置する場所が決定していないため、その準備にかかる。