hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域の保健医療施設に対する院内感染対策の向上をめざす支援プログラムの開発と評価

本研究で作成した感染対策支援プログラムを使用して、中小規模の病院5施設と老人保健施設2施設及び軽費老人ホーム1施設の計8施設に対して、感染対策の向上を目指し、1年間の支援を実施した。支援終了後に、支援中の記録、視察、質問紙調査、環境調査の結果を分析し、支援の効果を検討した。その結果、感染対策チームや感染対策マニュアルが整備され、全ての施設において組織横断的な感染対策活動が進展した。(1)感染対策支援プログラムによる介入平成20年度から23年度においては、以下のプログラムを1施設につき1年間継続して提供する。3年間で計10施設以上への支援を行う。支援の内容:(1)現場視察によるコンサルテーション、(2)感染症サーベイランスの導入、(3)環境調査と施設へのフィードバック、(4)問題となる感染症発生時の細菌学的検討と疫学分析、(5)教育・啓蒙等の学習支援(2)支援プログラムの評価:平成23年1月から24年3月までに、(1)調査票の作成とプレテストを実施する。(2)施設の感染対策の評価と支題の明確化を行う(3)支援実施後に支援プロセスについて評価する。(3)支援モデルの作成支援の効果を分析し、地域の医療機関等への支援モデルを提案する。(4)研究のまとめ・公表平成24年末までに研究結果をまとめ,学術誌等への発表を行うとともに、研究成果をホームページへ掲載する。本研究は,地域の保健・医療施設における感染対策の向上を目的に,包括的な支援プログラムを開発することをめざす5年間の研究を計画するものである。今年度は,研究の開始前の準備をすることを中心に進めた。連携研究員とともに,施設の感染対策の現状を調査するための質問紙と視察用のチェックリストを作成した。また,施設の感染予防に対する職場風土を調査するための質問紙も作成した。さらに,それらの調査用紙についてプレテストを実施し,質問用紙を完成した。次に,調査対象施設への研究協力依頼を行い,5施設から研究協力施設となることの了承を得た。研究協力施設の施設長及び感染管理担当者に対しては,研究目的や方法,協力を得たいことなどについて,書面と口頭で十分説明し,書面による研究協力の了承を得た。5施設への介入の担当者による調整会議を実施し,感染管理専門家(臨床看護師)と連携研究員のペアを作り担当を決定した。その後,質問紙による調査,現地視察,関係者との面談を実施し,その結果をもとに各施設における感染対策上の課題を明らかにし,施設側の担当者とともに今後の具体的な支援内容や支援の実施時期を決定した。また5施設中2施設には,環境調査を実施し,現在その結果を解析中である。以上のように,平成20年度の研究計画は,ほぼ予定どおり実施できたので,次年度は,感染対策支援プログラムを開始することとなった。平成21年度は、研究協力への了承が得られた5施設に対して、プログラムによる施設への支援を実施した。研究が実施できた5施設は、400床程度の中規模病院1施設、100床から200床の病院2施設光老人保健施設2施設であった。これらの施設に対して以下の介入を1年間実施した。(1)現場視察によるコンサルテーション、(2)感染症サーベイランスの導入、(3)環境調査、(4)教育育・啓蒙を目的とした学習会を施設ごとに実施した。なお、この1年間に上記の5施設において問題となる感染症は発生しなかった。さらに本年度は、地域連携や感染対策の向上を目的に、ホームページの開設に向けて準備を開始し、トップページの検討を行った。介入の結果、5施設中4施設では、感染対策の組織化や活動が活発になるなどの好ましい変化が認められた。この支援プログラムを受けた4施設は、このプログラムを受けた効果を評価しており、介入前後の調査結果から、介入後には、感染対策の重要な課題である標準予防策や感染リスクに対する認識や知識が向上していた。1施設については、実施期間中に施設側の理由によって、研究の継続が不可能となったため、評価ができなかった。平成22年の3月には、各施設に対して、調査結果をフィードバックし、1年間の支援を終えた。半年後の感染対策を評価するために事後調査を依頼することにした。さらに、平成22年度に向けて、研究協力依頼を行い、5施設の施設長から内諾を得ることができたので、改めて平成22年4月には各施設に説明する予定である。平成22年度は、研究協力への了承が得られた5施設に対して、プログラムによる施設への支援を実施した。研究の依頼が実施できた5施設は、200床程度の中規模病院2施設、経費老人ホーム1施設、老人保健施設2施設であった。(1)現場視察によるコンサルテーション、(2)感染症サーベイランスの導入、(3)環境調査、(4)教育・啓蒙を目的とした学習会を施設ごとに実施した。

さらに本年度は、地域連携や感染対策の向上を目的に、ホームページの開設に向けて、トップページを修正し、掲載する内容について検討し学内HPに掲載した。介入の結果、5施設中4施設では、感染対策の組織化や活動が活発になるなどの好ましい変化が認められた。この支援プログラムを受けた4施設は、このプログラムを受けた効果を評価しており、介入前後の調査結果から、介入後には、感染対策の重要な課題である標準予防策や感染リスクに対する認識や知識が向上していた。1施設(老人保健施設)については、実施期間中に施設側の理由によって、研究の継続が不可能となったため、評価ができなかった。半年後の感染対策を評価するために事後調査を依頼することにした。さらに、平成23年度に向けて、研究協力依頼を行い、2施設の施設長から内諾を得ることができたので、改めて平成23年4月以後に各施設への説明を予定している。新規研究協力施設の開拓:平成22年度に研究協力の内諾があった2施設を訪問して説明し研究参加を促したが、これらの2施設については、最終的には研究協力への参加には至らなかった。支援終了後の調査の実施:平成20年度から23年度までに支援を実施した10施設のうち、8施設については、感染対策の組織化や活動が活発になるなどの好ましい変化が認められた。感染対策の重要な課題である標準予防策や感染リスクに対する予防策の実施率や理解度が向上していた。なお2施設(老人保健施設)については、実施期間中に施設側の理由によって、研究の継続が不可能となったため、支援後の調査対象から除外した。研究のまとめ(支援の評価):平成23年度中に、中規模病院2施設、小規模病院3施設、老人保健施設2施設、経費老人ホーム1施設の計8施設において、支援直後の調査を実施した。そのうちの中規模病院1施設、小規模病院1施設、老人保健施設1施設の計3施設については、1年後の調査まで実施した。これら3施設の支援を評価し、調査結果をまとめて施設にフィードバックを行った。さらに、調査結果の分析を実施し、支援の評価を行ったので、平成24年度に予定されている関係学会において発表する予定である。研究成果の公開:研究成果の公開と感染対策の地域連携の推進を図るために、ホームページの公開に向けて、トップページを修正し、ホームページの機能を充実させるとともに掲載する資料の許可を得て学内HP上に掲載した(現在は未公開中)。また、関係学会において研究成果の1部を発表した。平成20年度から今年度までに、施設側の希望により研究を開始した10施設のうち、中規模病院1施設、小規模病院4施設、老人保健施設2施設及び経費老人ホーム1施設の計8施設が研究対象として1年間の支援を完了した。支援終了から1年経過した時点で、これら8施設の感染対策をそれぞれ評価し、その結果を各施設にフィードバックしてきた。今年度はこれまでの研究を総括し、研究協力を受けた感染予防ネットワーク主催の研修会及び今回作成したホームページに研究成果を公表するとともに、関連学会などにおいて研究成果を発表した。さらに、学術誌への発表も進行中である。
金属塩および酵素反応を用いた一液型タンニン複合化天然系凝集剤の創出

海藻凝集剤の一液型を鑑み、海藻凝集剤中の凝集作用成分であるアルギン酸の一液型化にとりくんだ。H28年度にはアルギン酸カリウムとマグネシウム塩を用いて一液型化にとりくんだが、アルギン酸とマグネシウムイオンから生じるゲルは非常に弱く、マグネシウム塩を大量に入れて初めて凝集性能を発揮した。そこでH30年度はアルギン酸ナトリウムとカルシウム塩を用いた。アルギン酸はカルシウムイオンによってゲル化し、凝集性能をもたなくなるが、アルギン酸分子鎖上にカルシウムイオンをよく分散させて水浮遊性の微小ゲルを作成することができれば、一液型凝集剤として作用すると考えた。具体的には、まずアルギン酸ナトリウム水溶液と炭酸カルシウム粉末を混合し、温浴攪拌下で塩酸および塩化カルシウムを順次加え、得られる水溶液を一液型凝集剤とした。塩酸濃度0.25.0M、塩酸添加量1.22×0.001モル、塩化カルシウム100800ppmの条件で試験を行ったところ、塩酸は濃度が濃いほど、添加量が高いほど凝集性能がよく、また、塩化カルシウム添加量は多いほど高い凝集性能が得られることがわかった。凝集効果が観察されない条件では凝集剤溶液中に目視で確認できる大きさのゲルが観察され、また、懸濁粒子の凝集は確認できなかった。一方、凝集効果が確認できた凝集剤溶液には大きなゲルは確認されなかった。凝集物の大きさは凝集試験後の上澄みの濁度と必ずしも相関があるわけではないことから、沈降速度とも相関がないと考えられた。以上のことから、上述の手法により、カルシウムイオンをロードしたアルギン酸カルシウムの微細なゲルが一液型凝集剤として得られ、一定の条件下において良好な凝集性能をはっきすることがわかった。1)金属塩を用いたアルギン酸凝集剤の一液型化では、0.1%のアルギン酸カリウム水溶液に、諸定量の20%塩化マグネシウム溶液を混合してから定容し、ここへ3 mlの4%塩化カルシウム水溶液を添加することで、一液型凝集剤を得られることがわかった。500 ppmカオリンを対象濁水とした場合、塩化マグネシウムの最終濃度が約0.1%以上において凝集効果がみられ、上澄み液のカオリン濃度は60 ppm以下に到達した。このとき、マグネシウムのみ、或いはカルシウムのみの添加では一液型凝集剤は得られなかった。2)海藻凝集剤調製条件の最適化では、0.6 Mの塩酸で原料海藻を洗浄した後、pHを410になるように炭酸ナトリウムを加えて凝集剤とし、試験を行ったところ、pH9.6程度になるまで炭酸ナトリウムを加えて24 h攪拌する条件が最も良好な凝集剤をあたえることがわかった。これにより、500 ppmのカオリンに対して凝集剤を最終濃度で0.5 ppm加えることにより、上澄み液のカオリン濃度を約30 ppmまで減少させることができた。3)タンニンを含む植物原料として柿皮を選択し、硫酸または西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)を用いてタンニンの重合を試みた。硫酸による重合では若干の凝集性能改善が確認された。しかし、HRPの場合には、重合はある程度進行するものの、凝集性能向上にはいたらず、現在もなお、手法を検討中である。金属塩を用いた凝集剤の一液型化については、上述のとおり、概ね、予定した通りの結果を得ることができた。また、2)海藻凝集剤調製条件の最適化についても、先に記載のとおり、ごく少量で懸濁液を凝集沈降することのできる最適調整条件を割り出せた。しかし、3)の酵素(HRP)処理条件と抽出タンニン重合との相関の把握では、対照実験である硫酸による重合試験でややポジティブな結果が得られたのみであった。タンニンに替えてリグニン添加試験も行ったが、有意な結果は得られず、今後の検討課題である。1)タンニン前処理条件の検討:タンニンを含む植物原料としての柿皮の乾燥粉末に、金属塩除去のための希塩酸洗浄、組織内タンニン溶出促進のためのアルカリ浸漬を行い、これらを前処理として最適条件を検討した。アルカリ浸漬時のpHを8.511の間で検討したところ、pH10.5における処理にて最も凝集成績のよい産物が得られた。同時に、アルカリ処理時のpHが低すぎる場合には塩酸処理が必要であるものの、最適である場合には塩酸処理を行わなくても同等の凝集成績が得られ、塩酸処理は必要ないことがわかった。処理条件は残差としての植物凝集剤に残存するペクチン量に大きく影響し、ペクチン含量の多い凝集剤ほど、凝集成績が良好であった。2)酵素処理の検討:本項では、西洋わさびペルオキシダーゼ(酵素)を用い、その基質である過酸化水素の柿皮凝集剤懸濁液への投入方法について、1回における投入量、投入回数、および酵素処理時間を変更させてタンニンの重合を試みた。投入回数を多くするほど、柿皮凝集剤の色は濃くなり、黒に近くなった。しかし、どの条件で作成した重合物においても、未処理の柿皮凝集剤より凝集性能が改善されるものはなく、処理条件が過剰であるほど、凝集効果は低下した。3)凝集試験およびタンパク質吸着試験:タンパク質モデルとして水溶性ポリペプトンを用いたところ、カオリン濁水では凝集効果がある場合にも上澄みのCODを下げる機能は柿皮凝集剤では観察されなかった。

そこでタンパク質モデルとして小麦粉を使用した。その結果、小麦粉1000 ppmを含む懸濁液を用いた場合、柿皮凝集剤は1.75 ppmの投入量で約50%のCOD除去率を示した。4)一液型化の試み:前年度は予定していなかったが、上述のとおり、酵素処理による一液型化が進まなかったことから、別途、カルシウムイオンを予め凝集剤に分散させる手法を試みた。上記概要において1)タンニン前処理条件の検討と3)凝集試験およびタンパク質吸着試験は概ね、予定通りに遂行し、結果を得ることができた。1)では最適条件を決定することができ、そのメカニズムも把握できた。3)ではモデルたんぱく質を変更したものの、小麦粉で良好な結果を得ることができ、植物凝集剤がCOD除去にも有効であることを確認できた。一方、2)酵素処理の検討では、種々の条件を試したもののポジティブな結果が得られず、酵素処理自体を断念せざるを得なかった。しかし、4)において、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、および塩酸を用いる手法によって、植物凝集剤の作用成分であるペクチンとカルシウムイオンの複合化に成功し、一液で凝集性能を発揮する懸濁状の液体を調製することに成功した。すなわち、本研究の課題である一液型へ向けて前進した。海藻凝集剤の一液型を鑑み、海藻凝集剤中の凝集作用成分であるアルギン酸の一液型化にとりくんだ。H28年度にはアルギン酸カリウムとマグネシウム塩を用いて一液型化にとりくんだが、アルギン酸とマグネシウムイオンから生じるゲルは非常に弱く、マグネシウム塩を大量に入れて初めて凝集性能を発揮した。そこでH30年度はアルギン酸ナトリウムとカルシウム塩を用いた。アルギン酸はカルシウムイオンによってゲル化し、凝集性能をもたなくなるが、アルギン酸分子鎖上にカルシウムイオンをよく分散させて水浮遊性の微小ゲルを作成することができれば、一液型凝集剤として作用すると考えた。具体的には、まずアルギン酸ナトリウム水溶液と炭酸カルシウム粉末を混合し、温浴攪拌下で塩酸および塩化カルシウムを順次加え、得られる水溶液を一液型凝集剤とした。塩酸濃度0.25.0M、塩酸添加量1.22×0.001モル、塩化カルシウム100800ppmの条件で試験を行ったところ、塩酸は濃度が濃いほど、添加量が高いほど凝集性能がよく、また、塩化カルシウム添加量は多いほど高い凝集性能が得られることがわかった。凝集効果が観察されない条件では凝集剤溶液中に目視で確認できる大きさのゲルが観察され、また、懸濁粒子の凝集は確認できなかった。一方、凝集効果が確認できた凝集剤溶液には大きなゲルは確認されなかった。凝集物の大きさは凝集試験後の上澄みの濁度と必ずしも相関があるわけではないことから、沈降速度とも相関がないと考えられた。以上のことから、上述の手法により、カルシウムイオンをロードしたアルギン酸カルシウムの微細なゲルが一液型凝集剤として得られ、一定の条件下において良好な凝集性能をはっきすることがわかった。<H29>1)タンニン前処理条件の検討:タンニン原料の乾燥粉末に、金属塩除去のための希塩酸洗浄、組織内タンニン溶出促進のためのアルカリ浸漬またはアセトン浸漬を行い、これらを前処理とする。次項の酵素処理において、高い反応性を示す前処理条件を最適条件とする。2)酵素処理の検討:前処理条件(希塩酸濃度、処理時間等)を変化させて得られる前処理物に、酵素処理を施す。処理物の粘度を測定し、水溶性または水への分散性を保持する範囲で最も高い粘度を与える条件を最適条件とする。
緑色イオウ細菌の光化学反応中心の初期電荷分離と遺伝的改変による反応機構の解析

C.limicolaから単離・精製した本標品は27±3個のBChla、5±1個のChl-670、3±1個のカロテノイドを含み、アンテナサイズとしてはほぼ最小である。定常光照射によるチトクロムc_<551>の酸化活性はすでに消失していた。温度77Kにおけるレーザー閃光照射実験では、初期電荷分離(P840^+Chl-670^-)とその電荷再結合によるP840^Tの形成および減衰が観測された。しかし同時に、837nmに吸収帯をもつP840とは異なるBChl aにもトリプレットを生じることが判明した。蛍光測定からはP840とBChl-837は互いにエネルギーのやりとりをしていることが示唆された。2.クロロフィル670(Chl-670)の役割C.limicolaから単離・精製した本標品は27±3個のBChla、5±1個のChl-670、3±1個のカロテノイドを含み、アンテナサイズとしてはほぼ最小である。2.クロロフィル670(Chl-670)の役割
スペイン・バスク地方における言語空間の研究と言語の地理学構築の試み

本研究は,スペイン・バスク地方における言語と地域との関係を検証しつつ,言語の地理学の理論的枠組みの構築を目指した。スペイン・バスク地方を構成する2つの自治州,バスク自治州とナバラ自治州における言語空間の実態とバスクの再領域化の過程を検証した結果,言語空間に作用するアクタとして,公教育に代表される制度の重要性が明らかになった。そして,空間とアクタの相互作用を検証する過程で,ナショナルなアイデンティティとバスクの再領域化の関連性が重要な研究課題として浮上してきた本研究は,スペイン・バスク地方における言語と地域との関係を検証しつつ,言語の地理学の理論的枠組みの構築を目指した。そして,空間とアクタの相互作用を検証する過程で,ナショナルなアイデンティティとバスクの再領域化の関連性が重要な研究課題として浮上してきたスペイン・バスク自治州では、近年バスク語話者の増加が著しい。その増加は、自治州による言語政策によるところが大きい。言語政策は、自治州という行政空間全域を対象に適用される。しかし、住民の言語属性が地域的に差があるために、言語政策に対する地域住民や地域社会の対応は多様である。したがって、行政により構築された制度的アイデンティティと地域住民の地域的アイデンティティの相互作用には、地域差が生ずる。今回の調査では、バスク語話者密度の高いビスカヤ県ゲルニカ=ベルメオ郡と、バスク語話者密度の低いアラバ県エリオシャ・アラバラ郡を対象に現地調査を実施し、住民の言語属性と帰属意識の変化の相互関係を明らかにし、それにより形成される複雑な言語空間の一端を解明することを試みた。エリオシャ・アラバラ郡の言語空間は、従来から圧倒的多数を占めてきたスペイン語モノリンガル話者と、学校教育においてバスク語能力を習得した新バスク語話者により構成される。そしてこの空間においては、母語や使用言語などの社会言語学的次元が、言語使用領域や年齢階層により複雑に混交する。エリオシャ・アラバラ郡住民は、バイリンガル教育をとおしてバスク語と接する過程で、バスク語をシンポルとする制度的アイデンティティと接しつつ、バスクへの帰属意識を高める。しかしそれと同時に彼らは、自身の複雑な言語属性がバスク語核心地域とは異なることを実感し、バスクの周辺に自らを位置づけ、そこに帰属するという、マージナルな地域的アイデンティティの生成を経験しつつある。行政により一義的に設定された言語空間においても、住民の対応は多様である。住民らはそれぞれの地域の文脈において一義的な制度的アイデンティティを消費し、そこから独特の地域的アイデンティティを生成しつつ、自他を再定義するといえる。ナバラ自治州の言語空間の諸相を明らかにするために、ナバラ統計局から再加工したデータを入手し、さらに言語政策担当部署や住民への聞き取り調査を実施した。その結果、住民の言語属性により構築される言語空間とその動態、さらにはそこに作用する諸要因が明らかにした。ナバラのバスク語話者集団や言語空間は、ナバラ自治州の法制度を中心とする制度的環境の作用を強く受け、制度が反バスク語的傾向を強めれば、それに如実に反応し再活性化のペースも顕著に弱まる。さらに、スペイン中央政府やバスク自治州との関係は、州の諸制度や言語空間に複雑に作用するため、話者集団や言語空間の動態は一層不安定なものとなっている。しかし、1990年代のデータから、行政による3つの社会言語圏設定という制度による空間的制御の存在にもかかわらず、いずれの言語圏においても程度の差こそあれカスティーリャ語からバスク語への逆行的言語シフトが進行している点が確認された。このことは、制度側が想定する範囲を超えて、話者集団が活性化し、それを受けて言語空間の変容が進行していることを意味する。1999年以降の政府のもとで、言語政策も反バスク色を強めた。そのような制度的環境においては、バスク語話者集団の勢力は一時衰退することが予想される。しかし、今回の研究から明らかになったように、ナバラのバスク語話者集団は、刺激さえ与えれば活性化するだけの人口規模と活力を維持している。その動態を継続的に調査することは、今後の重要な課題である。本年度は,研究期間最終年度であるため,バスク地方を舞台とした言語の地理学の総括的研究成果をまとめることに努めた。これまで2年間に及ぶ調査に加え,2008年9月にスペイン・バスク自治州ならびにナバラ自治州において現地調査を実施し,従来の調査で不足していた情報を補足した。「言語の地理学」という方法論を確立するために,地理学がこのテーマにどのように貢献できるかを多方面から検証してきた。その結果到達したのが,現代の地理学にとっては,Geolinguisticsのような言語現象の空間分布分析よりも,話者集団におけるアイデンティティの生成過程とアイデンティティと空間の相互作用の分析のほうが重要な研究テーマとなるという問題意識である。従来の研究では,ナショナリズムにより生成される領域性の本質が軽視され,領域はネイションの自己認識の表象という立場がとられてきた。しかし近年,領域,境界,アイデンティティの動態的相互関係が注目されるようになりつつあり,それこそが地理学がこの分野で貢献できるテーマとなりうる。言語共同体のアイデンティティは,その外部の話者集団の存在により自覚され,強化される。その際,話者集団が使用する言語と彼らが集住する領域は,自他を区別するためのイコンとなり,その結果空間は集団的アイデンティティのシンボルとしての地位を獲得する。

領域の実体化にともない,共同体構成員は領域の中で交流するようになり,領域への帰属意識をさらに高め,同時に空間は構成員の結束を促し,集団のシンボルや経験から共通の物語を生産するようになる。このように,アイデンティティと領域に関わる主体の相互作用の検証は,バスクのような固有の言語話者集団共同体を研究する際は重要な手続きとなる。バスクの再領域化過程におけるアイデンティティと空間の相互作用というテーマは,今後の重要な研究課題となろう。
水生生物由来生物活性天然物の効率的大量合成

我々はすでに種々の海洋生物由来の生物活性ペプチドの大量合成法を確立し,それらのいくつかのものについては生物活性発現機構を明らかにした。本研究はその延長として海洋ならびに淡水産生物由来の顕著な生物活性を有する化合物の効率的な合成法の開発と,それを用いた大量合成を行うことを目的とした。本年は海綿より得られた鎮痛活性を有するヘノキサゾールA,水生ラン藻より得られたトリプシン阻害剤ラディオスミン,そして海綿より得られたスロンビン阻害活性を有するサイクロセオナマイドBの合成研究を行った。そしてヘノキサゾールについては重要中間体を合成し,ラディオスミン,サイクロセオナマイドについてはその合成に成功した。
江戸時代における銃砲類の製作技術と運用技術の実態に関する科学的研究

走査型電子顕微鏡による分析の結果、製作技法として次の2点がわかった。1)介在物が引き延ばされた方向から、鉄炮の製作法を記した文献にみえる主要な2つの銃身製作法である「うどん張」と「巻張」によって作られた銃を検出することができた。2)分析した大部分の鉄炮(火縄銃)では、介在物としてリン・カルシウム、鉄などを主体とする、日本刀の素材とは異なる鉄が使用されていたが、分析資料の中に、明らかに介在物中に鉄-チタン酸化物を主要鉱物として含む、日本刀と共通する素材的特徴をもつものが見つかった。この資料は関連資料より、刀鍛冶によって製作されたと推定される。一方、仙台藩に伝世していた、同一の鉄炮鍛冶(「久保田宗明」銘)による短刀と鉄炮の分析結果では、短刀も鉄炮も、他の鉄炮資料に共通する特徴をもつ鉄を素材として使用していた。これらから、鉄炮鍛冶と刀鍛冶では材料調達および製作技法の面で相違があり、本業以外の製品を作る際にも材料の使い分けはしていなかった可能性があることがわかった。また運用技術として、火縄銃に用いられた黒色火薬の威力を定量的に測定するため、東工大所有の試料破壊分析用実験銃で、黒色火薬および無煙火薬によって実験用プラスチック弾を飛ばし、その弾速を調べた。両者の爆発力にはほとんど差が見られなかった。ただし、この装置では黒色火薬の使用により、金属腐食性の残渣が発生し機器の性能を著しく損なう恐れがあったため、実際に火縄銃を撃ってその弾速を調べる方法をとることにした。光センサーを使った弾速測定装置を使用し、3種類の玉目(弾丸重量:口径と関係がある)の銃で、それぞれ火薬量を変えて測定を行った。今後の課題として、爆発持続時間の測定や銃身長と弾速・運動エネルギーとの関連性などについて検討する必要があることがわかった。国友、堺、仙台、長船など主要生産地の鉄炮を対象として、化学組成、金属組織、尾栓ねじ形状の計測を行った。大部分の資料で、炭素濃度がきわめて低く(通常0.1%以下)、介在物としてはリン・カルシウムを主体としチタンをほとんど含まない、日本刀の素材とは異なる鉄が使用されていた。製作技法の巻張、うどん張の識別は、介在物と金属組織から判断可能であることがわかった。分析資料の中に、明らかに介在物中に鉄-チタン酸化物を主要鉱物として含むものが見つかった(TSG-1-05)。この資料は岡山藩で製作され伝世した、荻野流と考えられる無銘の鉄炮である。現在福山城に所蔵されている刀鍛冶銘(備前長船鍛冶作)の荻野流鉄炮と形態が酷似することから、資料TSG-1-05もまた刀鍛冶によって製作されたと推定される。また、仙台藩に伝世していた、同一の刀工(「久保田宗明」銘)による短刀と鉄炮の分析結果では、短刀の介在物にチタンが含まれてはいたものの、短刀も鉄炮も、他の鉄炮資料と同様、鉄・リン・カリウムなどを多く含むケイ酸塩を介在物にもつ軟鉄を素材として使用していた。これらの分析結果から、次のように考えることができる。1)刀鍛冶によって製作された資料TSG-1-05は、江戸中期以降、刀の需要が減り一方で鉄炮の需要が増大したことから、刀鍛冶の中に鉄炮の製作を行なうようになった者が出てきたことの反映である。2)鉄炮鍛冶と刀鍛冶では材料調達および製作技法の面で相違があり、本業以外の製品を作る際にも材料の使い分けはしていなかった可能性がある。鉄炮鍛冶の材料調達については、今後文献の調査を含め、個々の事例についての研究の蓄積が必要であろう。

ただし、この装置では黒色火薬の使用により、金属腐食性の残渣が発生し機器の性能を著しく損なう恐れがあったため、実際に火縄銃を撃ってその弾速を調べる方法をとることにした。光センサーを使った弾速測定装置を使用し、3種類の玉目(弾丸重量:口径と関係がある)の銃で、それぞれ火薬量を変えて測定を行った。今後の課題として、爆発持続時間の測定や銃身長と弾速・運動エネルギーとの関連性などについて検討する必要があることがわかった。
19世紀後半から20世紀転換期のアメリカ合衆国における太平洋像の比較史的分析

19世紀後半から20世紀転換期にかけての日本と合衆国における太平洋像には顕著な違いが認められる。合衆国においては太平洋を科学的な知の体系のもとに把握しようとする欲求が早くから存在した。19世紀半ばから本格化した海軍将校マシュー・モーリーを中心とする海洋学の推進はその代表例である。19世紀末の海軍戦略家、アルフレッド・マハンがハワイの地政学的位置を論ずる視点にも同様の科学性が顕著であった。しかその一方で、太平洋の諸文明との出会いにアメリカ現代文明へのアンチテーゼを読み取る者や、異文化混交のアメリカの未来像を見出す者も少なくなかった。フィリピンやハワイを領土として後、20世紀転換期に西海岸諸都市で開かれた太平洋博覧会の展示にその姿勢を見ることができる。19世紀の半ばから漸く太平洋への知的関心を高めた日本は、ペリー来航後にこの東の大洋への急速な進出を図るようになった。そして「西洋」とは別の新たな地域概念として「南洋」を創出し、そこに自国の命運をかけるようになった。しかし福沢諭吉にせよ志賀重昴にせよ、日本の「南洋」進出を唱えた者がその地の具体像を把握することは稀であった。その地に居住する人々やそこに展開する文化への十分な理解なしに、その地の盟主となることのみを日本は求めていくようになったのである。そうした日本の太平洋進出の歪みは、竹腰与三郎『南国記』(1910)などに奇妙な地域構想となって結実している。以上のような日米における太平洋像の比較分析は、同じ地理空間で実地の体験を同時並行的に積もうとも、異なる国、文化、集団の体験は、各々に固有の認識の枠組みの中でまったく異なる地域構想に発展していく可能性を示している。その経緯を比較検討することから、「太平洋世界」を共有しようとする米国と他の太平洋諸国との地域理解の溝を自覚し埋める必要がある。(1)海外学会への参加とそこでのポジション・ペーパーの発表は、2001年8月9日から11日にかけてヴァンクーヴァーで開催されたアメリカ歴史学協会太平洋支部で達成された。(2)発表前の日本での調査によって、19世紀半ばから20世紀にかけて日本が南太平洋、南洋に向かって進出を行い、その地域の盟主となることを狙っていたこと、しかし、その進出の真の目的が、合衆国を含めた西洋列強が同じ地域に構築した覇権への対抗にあったため、南太平洋地域に関する客観的な知識の集積は日本では少なく、そのため、地理学的な南太平洋の概念が常に揺れ動いたことなどが、志賀重昴、竹越与三郎の著作などから明らかになった。発表ではそれを指摘するとともに、さらに、第二次大戦後は、戦前にひろまった地政学的知識を小中学校の生徒に教えることをGHQが禁じ、冷戦秩序にのっとって日本の国際復帰が認められるまでは、新たな太平洋のイメージが日本では築かれなかったことも明らかにした。(3)戦後日本の太平洋観の構築に合衆国の外交政策が関与していた可能性にはフロアから質問が出た。雑誌『Pacific Historical Review』編集部が同誌への論文の寄稿を勧めてきている。戦前から占領期にかけての日本における太平洋像の変成と、同時代のアメリカ合衆国における太平洋像の構築との連動を一次資料に基づいて跡付けることを今後の課題とする必要がある。(4)20世紀転換期に合衆国西海岸で開かれた、太平洋万国博覧会に関する資料調査を、上記の学会発表後にシアトルのワシントン大学で行った。

この予備調査をもとに3月中旬に再度当地へ赴き、おもに実業界を中心とした博覧会の実行員会メンバーが抱いていた太平洋世界像の追跡を続けた。なお、同博覧会のノウハウはその後、日本で開かれた二つの博覧会に受け継がれた模様で、その調査も、二次文献の収集と並行して行っている。(1)昨年度末、すなわち3月14日から27日にかけて、ワシントン大学公文書館等で史料調査を行った。帰国後、収集した史料の分析を開始した。南北戦争後の合衆国においては南北宥和の政策手段として太平洋への発展が称揚された。アラスカへの交易中継地として合衆国東部からその存在を認知され始めたシアトル市が、その国策に乗じてアラスカ・ユーコン太平洋博覧会を企画し、アジア太平洋への商業的飛躍を意図していたことが史料で明らかになった。ただ、20世紀初頭の西海岸ではアジア系移民への排斥がすでに始まっており、合衆国政府の展示にもそれらの国内情勢を勘案した「人種」や「領土併合」に関する注意深い表象が凝らされていた。(4)年度末に再びサンフランシスコ周辺の図書館で行う予定であった史料調査は、病気手術のために本年は断念し、用意した海外出張予算は、備品図書と消耗品に分割して使用。謝金で研究支援者を雇い収集史料と合わせてそれらの図書の整理を行った。過去3年間における資料調査の結果を踏まえてその知見を論文にまとめることに本年は力を注いだ。まず、20世紀前半までの米国における太平洋像、太平洋地域概念の内実を表すものとして、太平洋戦争にまつわる日米の記憶の問題をとりあげ、日本人が想像している以上に米国における太平洋地域像が地球的な広がりを持つものであることを英文論文"Memory Divided by More Than an Ocean"で検討した。この論文はアメリカ太平洋地域研究センターの研究紀要に発表した。一般に日本人が米国と日本とが「太平洋を挟んだ隣国である」と思いがちなのに対し、米国人は米国と日本は「太平洋を挟む隣国の一つである」としか思わない、その認識のずれを地理概念の相異にまで遡ってこの論文は検討している。日米両国における太平洋地域に対する空間把握の違いを19世紀後半の両国の海洋像に遡って考察することが本研究の目的の一つであった。その意味で、日本の諸植民地文学に記された南洋や台湾の様子、あるいは、明治期の日本で出版された大衆小説に描かれた太平洋像と対照しながら、日米の太平洋に寄せた期待の変容を比較検討する論文「19世紀日米における太平洋像」の執筆に取り掛かったのは、最終年度に相応しい成果である。すでに原稿は出版のための審査にかけられている。20世紀の初頭に太平洋国家としての自覚を持ち始めた米国においては、歴史家らが民族や文化の混交の地として太平洋全体を捉えていた可能性も見出され、今後は、20世紀初頭以降の日米両国と太平洋地域の実際の交流からどのような海洋地域像がそれぞれの国で創造されていったのか調査を深める必要性が生まれている。このほか、日本における捕鯨の歴史と海洋との関わりを調べるために3月には紀州太地へ出張を行い、また『植民地文学精選集』やコンピューター備品を購入して論文執筆に役立てた。
肺の外科的疾患におけるヒト肝細胞増殖因子の変動と肺癌細胞増殖のメカニズムについて

ヒト肝細胞増殖因子(hHGF)は、1984年発見後、様々な生理的役割が発見された。その中で肺はHGF供給源の一つであり、HGFが肺胞II型上皮細胞の増殖を促進することや、肺の細気管支や肺胞上皮細胞が常に種々の原因により傷害され再生を繰り返すことから、肺の再生におけるHGF関予について検討する必要があると考え今回の実験を行った。1ヒト肺線維芽細胞(MRC-5)をディスク上で培養した後、申請者らが、新しく開発した潅流式培養システムを用いIL-1の刺激によるMRC-5のHGF分泌様式を経時的に培養上清を採取し、ELISA法で検討した結果、HGFの増加は、一定速度の増加ではなく分泌速度の変化を伴う波状の増加であると判明した。更に短時間のIL-1の刺激において上記の変化(46時間以上)を認めることにより、HGFが炎症等が治まった後もなお傷害に対する修復に係わることが示唆された(BBA.1995)。2 IL-1刺激後のMRC-5内におけるHGFのmRNAの変化は、6時間、10時間、12時間と時間と共に増加し、その後無刺激レベルに戻った。新しく開発した潅流式培養システムを用いた場合のHGFのmRNAの変化については現在検討中である。3血中HGFレベルが肺の傷害と修復の指標となるか否かについて検討するために更に、肺癌患者20人を対象に手術前後の血中HGF濃度を経時的に測定し比較検討した。術後、24時間、3日目に高値を示す傾向にあった。また、術後人工呼吸器離脱困難例や再挿管例などの重症例において高値を示す傾向にあった。実際には、肝硬変、c型肝炎、肝障害、腎機能低下などの合併症を有する患者も多く肺疾患以外の関与も考えられ、また血中HGF濃度の個人差も大きいため、純粋な肺の傷害と修復の指標とするためには症例数を重ね、更なる検討が必要と思われた。また、基礎実験においてIL-6と分泌様式が異なったことや、IL-1以外のサイトカインの関与も明らかになったため、IL-1、IL-6などの他の炎症に係わるサイトカインの血中濃度の変化も同時に検討することが必要と思われ、現在HGFとともに検討中である。
ガラス転移温度以下におけるガラスの粘度測定および緩和機構の解析

ガラス転移温度以下でのガラスは、原子・分子の運動が凍結された固体状態であり粘性流動は起こらないと考えられてきた。しかし転移温度以下でも体積収縮や結晶化が起こることはすでに知られていた。本研究では平成7年度に適当な直径のガラスファイバーを湾曲させたまま転移温度よりはるかに低い温度に保持し、熱処理後に残る湾曲の曲率半径を測定し、残留曲率半径と保持時間の関係より転移温度よりはるかに低い温度における粘度を決定した。測定粘度範囲は10^<14>-10^<18>Pa・sである。ガラス転移温度よりはるかに低い温度での粘度測定法の開発は世界で初めてである。また転移温度以下での粘性流動の活性化エネルギーは転移温度以上と比べると1/4-1/5程度であった。ガラス状態は熱力学的に非平衡状態であり、このようにして測定された粘度は物質に固有な値ではなく熱履歴により変化する見かけの粘度である。またレオロジー的には粘弾性体として解析すべきである。そこで平成8年度においてはガラスファイバーをあらかじめ種々の条件で熱処理し、熱処理による粘度の変化を非線形緩和関数に基づいて解析し、緩和機構、すなわち低温での状態変化機構の検討を行なった。種々のPbO-SiO_22成分系ガラスおよび高レベル放射性廃棄物固化処理ガラスを試料とした。熱処理により見かけの粘度および緩和時間は著しく増大した。また緩和の活性化エネルギーも大きくなった。熱処理していないファイバーでの緩和スペクトル、すなわち緩和時間の分布は非常に広く、熱処理時間の増大および熱処理温度の上昇とともに狭く鋭くなった。さらに湾曲したファイバーを自由な状態で保持し、残留曲率半径の変化を測定することにより、遅延弾性の寄与を分離し、それより粘性流動による変形分を評価する試みも行なった。ガラスは転移温度以下では原子・分子の運動が凍結された固体状態であり粘性流動は起こらないと考えられてきた。しかし転移温度以下においても体積収縮や結晶化が起こることはすでに知られていた。本研究では適当な直径のガラスファイバーを湾曲させたまま転移温度よりはるかに低い温度に保持し、熱処理後に残る湾曲の曲率半径を測定した。この湾曲はガラスファイバーの粘性流動より生じたものである。残留曲率半径と保持時間との関係より粘度を決定した。ガラス転移温度よりはるかに低い温度での粘度を測定する方法を開発したのは本研究が世界で初めてである。本研究ではPbO-SiO_22成分系ガラスを試料とし、液相温度以上の高温からガラス転移温度付近およびガラス転移温度以下の広い温度範囲にわたる粘度を測定した。ガラス転移温度以上の融液状態の粘度は温度が変わるにつれてFulcherの粘度式で表された。すなわち温度が低くなるにつれて粘性流動の活性化エネルギーは著しく大きくなる。しかしガラス転移温度以下では粘度の温度による変化が著しく小さくなり、粘性流動の活性化エネルギー転移温度以上に比べて1/41/5になった。また転移温度以下でのガラスは熱力学的に非平衡状態であり、物性値は熱履歴により異なる。ガラスファイバーをあらかじめ種々の条件で熱処理しておくと、転移温度以下における粘度も熱処理条件により著しく変化することがわかった。測定時間および熱処理による粘度の変化を緩和関数に基づいて解析し、緩和機構の検討を行った。その結果、緩和時間は熱処理温度が高くなるにつれまた熱処理時間が長くなるにつれて大きくなった。緩和時間の分布を表す緩和スペクトルは熱処理温度が高くなるにつれまた熱処理時間が長くなるにつれて分布の幅が狭くなった。また緩和の活性化エネルギーも大きくなることがわかった。

さらに湾曲したファイバーを自由な状態で保持し、残留曲率半径の変化を測定することにより、遅延弾性の寄与を分離し、それより粘性流動による変形分を評価する試みも行なった。ガラス転移温度以下でのガラスは、原子・分子の運動が凍結された固体状態であり粘性流動は起こらないと考えられてきた。しかし転移温度以下でも体積収縮や結晶化が起こることはすでに知られていた。本研究では平成7年度に適当な直径のガラスファイバーを湾曲させたまま転移温度よりはるかに低い温度に保持し、熱処理後に残る湾曲の曲率半径を測定し、残留曲率半径と保持時間の関係より転移温度よりはるかに低い温度における粘度を決定した。測定粘度範囲は10^<14>-10^<18>Pa・sである。ガラス転移温度よりはるかに低い温度での粘度測定法の開発は世界で初めてである。また転移温度以下での粘性流動の活性化エネルギーは転移温度以上と比べると1/4-1/5程度であった。ガラス状態は熱力学的に非平衡状態であり、このようにして測定された粘度は物質に固有な値ではなく熱履歴により変化する見かけの粘度である。またレオロジー的には粘弾性体として解析すべきである。そこで平成8年度においてはガラスファイバーをあらかじめ種々の条件で熱処理し、熱処理による粘度の変化を非線形緩和関数に基づいて解析し、緩和機構、すなわち低温での状態変化機構の検討を行なった。種々のPbO-SiO_22成分系ガラスおよび高レベル放射性廃棄物固化処理ガラスを試料とした。熱処理により見かけの粘度および緩和時間は著しく増大した。また緩和の活性化エネルギーも大きくなった。熱処理していないファイバーでの緩和スペクトル、すなわち緩和時間の分布は非常に広く、熱処理時間の増大および熱処理温度の上昇とともに狭く鋭くなった。
多相材料のメソ力学に関する研究

固体材料は複合材料であると否とを問わず、メソスコピックなスケールで観察すれば必ず多相材料である。ここに、メソスコピックなスケールとはマクロ連続体力学とミクロ分子動力学の中間的なスケールであり、多結晶固体に対しては結晶粒スケール、複合材料に対しては繊維、粒子などのインクルージョンスケールを意味する。本研究は、多相材料の破壊挙動をより包括的に扱えるメソスケールの計算力学的手法の構築を目的として実施された。すなわち、代表者らが開発してきた、計算不連続体力学モデルによるマイクロクラッキング脆性固体のメソ解析アルゴリズムを、繊維、粒子などを含む多相材料に適用し、これらの第2相固体が剛性、破壊靱性などに及ぼす影響を定性的、定量的に把握するとともに、その結果に基づいて均質化法、損傷力学などのマクロなモデル化を評価、改良した。特に、海洋構造用新素材としての期待度から、セラミックス、コンクリートなどを母材とする複合材料のモデル化に重点を置いた。まず、マイクロインクルージョン(特別な場合としてマイクロボイドを含む)を含むマイクロクラッキング脆性固体の3次元メソ解析アルゴリズムを構成し、続いて繊維を含む脆性固体の3次元メソ解析アルゴリズムを構築した。さらに、マイクロインクリージョンあるいは繊維を含む脆性固体の等価弾性定数計算を行ない、既存の均質化法などによる理論解を評価、改良した。また、マイクロインクルージョンあるいは繊維を含む脆性固体の損傷発展に関する非定常計算を行ない、既存の連続体損傷力学モデルを評価、改良した。
フレキシブル基板上における高効率タンデム型太陽電池の創製に向けた基盤技術の構築

高効率なタンデム型太陽電池を汎用性の高いフレキシブル基板へ展開することを志向し、ガラス上における大粒径Si薄膜の形成手法として実績のあるAl誘起成長法をGeに応用した。Al誘起成長における重要パラメータを解明すると共に、それらを制御することにより、大粒径かつ(111)面方位を有する多結晶Ge薄膜を低温で形成することに成功した。Ge結晶中には拡張欠陥はほとんど導入されておらず、良好な結晶性を有していることが判明した。太陽電池の普及拡大には、高い変換効率を有するフレキシブル薄膜太陽電池を、安全かつ安価な材料で創製することが鍵となる。そこで申請者は、BaSi_2/Ge/金属シートから成る新しいタンデム構造を提案している。本研究では、実現に向けた最重要課題となるBaSi_2/Ge/金属シート構造の結晶成長技術の構築に目的を定め、研究を遂行している。このとき、BaSi_2はGeの(111)面方位にエピタキシャル成長可能であるため、Ge結晶層の面方位を(111)面に制御することが重要となる。本年度においては、Si薄膜の(100),(111)結晶方位制御技術として実績のあるAl誘起成長(AIC)法をGeへ応用し、Ge層の(111)面方位制御を検討した。AIC法をGeやSiGeに適応した報告は多々あるが、これまで方位制御に成功した例はない。申請者は、SiのAIC成長で培ったノウハウを最大限に活用すると共に、成長温度や膜厚、Al層形成条件等がGe層の結晶方位に与える影響を系統的に調査し、最適化することによって、(111)面方位に99%配向したGe薄膜の形成を実現した。Geの光吸収係数(10cm^<-1>@0.8eV)を考慮すると、十分な光電変換効率を得るには3umの膜厚が必要であるため、本Ge(111)層(30nm厚)をテンプレートとして化学的気相成長(CVD)法を用いてGe層のホモエピタキシャル成長を行い、厚膜化する。断面透過型顕微鏡(TEM)観察から、テンプレート層の結晶欠陥は基板と平行な(111)面欠陥のみであることが判っている。従って、得られたGe(111)テンプレート上に化学気相成長(CVD)でGe層を厚膜化する際、欠陥は縦方向には引き継がれない。高品質の光吸収層形成が期待される成果である。そこで本研究では、BaSi2/Ge/金属シートから成る新しいタンデム構造を提案すると共に、最重要課題となるBaSi2/Ge/金属シート構造の結晶成長技術の構築に目的を定め、研究を遂行している。BaSi2はGeの(111)面方位にエピタキシャル成長可能であるため、Ge結晶層の面方位を(111)面に制御することが重要となる。昨年度において、Si薄膜の(100),(111)結晶方位制御技術として実績のあるAl誘起成長(AIC)法をGeへ応用し、(111)面方位に優先したGe薄膜の形成を実現した。しかしながら、断面透過型顕微鏡(TEM)観察、及び電子後方散乱(EBSD)法による評価から、成長したGe(111)薄膜上にランダム方位・小粒径のGeアイランドが存在し、結晶性を劣化させることが判明した。そこで本年度においては、Geアイランドの発現を抑制するため、GeとAlの膜厚を最適化することを試みた。その結果、Ge膜厚を40nm、Al膜厚を50nmとしたときにGeアイランド層の発現が最も抑えられ、(111)面方位の配向面積が99%に及ぶGe薄膜を形成することに成功した。一方で、得られたGe層をテンプレートとし、BaSi2のエピタキシャル成長を試行したが、良好な結晶性を有するBaSi2を得ることはできなかった。この原因は、Geテンプレート層の表面がラフである(RMS:11nm)ことと考えられる。今後、化学機械研磨(CMP)によってGe層を平坦化した後、BaSi2層のエピタキシャル成長を遂行する。当初の計画では、Al誘起成長法で形成したSi(111)薄膜をGe層のエピタキシャルテンプレートとして用いる予定だった。本プロセスでは、SiとGeの格子定数差による欠陥導入は避けられない。しかし本年度は、Al誘起成長法をGeに適応し、種々のパラメータを最適化した結果、Ge(111)薄膜を直接的に形成することに成功した。化学気相成長を重畳することにより、高品質の光吸収層形成が期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度において形成したGe(111)薄膜(30nm)をテンプレートとし、Geの化学気相エピタキシャル成長を誘起する。Ge化学気相成長の条件(GeH_4ガス流量、基板温度)と膜質の相関を系統的に調査し、高品質のGe光吸収層(3um)を創出する。

得られたGe層について、簡易デバイスを作製し、光学特性を調査する。更に、本Ge(111)層上に、タンデム型太陽電池の上部層となるBaSi_2層の分子線エピタキシャル成長を行う。BaSi_2とGeの相互拡散を極力抑えて急峻なBaSi_2/Ge界面を取得するため、成長条件の検討を行う。研究が円滑に進行した場合、BaSi_2/Geのタンデム構造における光学特性まで評価することを目標とする。24年度が最終年度であるため、記入しない。
微粒子沈降濃縮層による浸透圧発生現象の解明と海水淡水化技術への応用

微粒子沈降濃縮層の浸透圧は粒子個数濃度に依存して増加するが,その値は小さく,正浸透のドロー溶液として利用するためには,高分子溶液や無機塩の溶液のように分子個数濃度が劇的に大きいものを組み合わせる必要があると考えられた.そこで,刺激応答性高分子であるPNIPAM(温度応答性)とアルミナ微粒子を混合した刺激応答性スラリーを調製し,ドロー溶液としての可能性を検証した.その結果,加温による粒子分散・凝集状態の変化を利用して,吸水・分離を繰り返し行うことに成功し,再利用可能な新たなドロー溶液の候補に成り得ることを示す事ができた.微粒子沈降濃縮層の浸透圧は粒子個数濃度に依存して増加するが,その値は小さく,正浸透のドロー溶液として利用するためには,高分子溶液や無機塩の溶液のように分子個数濃度が劇的に大きいものを組み合わせる必要があると考えられた.そこで,刺激応答性高分子であるPNIPAM(温度応答性)とアルミナ微粒子を混合した刺激応答性スラリーを調製し,ドロー溶液としての可能性を検証した.その結果,加温による粒子分散・凝集状態の変化を利用して,吸水・分離を繰り返し行うことに成功し,再利用可能な新たなドロー溶液の候補に成り得ることを示す事ができた.アルミナスラリーを用いて,スラリーの浸透圧測定及び吸水実験を行った.アルミナの粒子濃度が高いほどスラリーの浸透圧は大きくなった.特にアルミナの粒子濃度には比例せずに,それ以上の増加率で浸透圧が大きくなった.吸水実験においては,アルミナスラリーを用いて継続的に吸水できることを確認したが,浸透圧測定から想定される吸水量にはほど遠く,実験装置・方法の更なる改良が必要であると思われる.さらに,より高い浸透圧を発生させるために,高分子電解質を添加し,粒子に吸着させることで回収も容易に行えるスラリーの開発を試みた.アルミナの分散剤としてよく用いられるポリアクリル酸アンモニウムを添加し,100%吸着する領域でスラリー調製,浸透圧測定を行った.浸透圧の値は増加したが,海水の浸透圧に比べるとまだ桁違いに小さい事が分かった.ポリアクリル酸アンモニウムの水溶液で海水の浸透圧を上回ることは可能であることは確かめられたため,アルミナの中でもさらに吸着面積の大きいナノサイズの粒子を使用する,あるいはアルミナ以外の多孔質粉体,層状化合物の粉体を吸着材に使用してスラリーを調製すれば,海水淡水化のドロー溶液候補になり得るのではないかと考えられる.ポリアクリル酸アンモニウムは粒子に吸着するが,カウンターイオンが液中に残存するため,吸水するとその中にはこのイオンが含まれるため,純水を得るためにはイオン交換等の後処理が必要になってしまう.したがって,非イオン性のポリマーで水溶性が高いものを選択し,実験に使用する.粒子に吸着させることによって回収を容易にするため,吸着率の高い粒子の選択についても検討していく.また,刺激応答性のポリマーを使って,溶解度をコントロールし,正浸透のドロー溶液として利用することも試みる.アルミナスラリーに温度応答性ポリマーのPNIPAMを添加して,刺激応答性スラリーを調製した.調製したスラリーを蒸留水と半透膜を解して接触させ,吸水実験を行った結果,1日当たり1g/cm2の吸水を確認した.その後,40°Cまで刺激応答性スラリーを加温すると,アルミナ粒子及びPNIPAMが疎水性相互作用により凝集し,容易に清澄な水を分離することができた.この操作を3回繰り返して行い,3回とも刺激応答性スラリーが吸水することを確認した.吸水量は1回目に比べ,2,3回目は減少したが,これは1回目の加温時の固液分離操作において,沈降しきらなかった微粒子とPNIPAMが分離した水の中に混入しており,浸透圧が低下したためと考えられる.しかしながら,2,3回目の吸水量はほぼ等しく,原料の粒子径をより精密に制御し,あまりにも細かい粒子が入っていないようにすれば,繰り返し操作を全く同様に行うことができると期待できる.またいずれの場合も加温により粒子とPNIPAMは凝集体を形成し沈降速度が大きくなったため,簡単に純水を分離できた.2,3回目に分離した純水中に残存するアルミナ粒子及びPNIPAMの量はごく少量であった.以上の結果から,刺激応答性スラリーは容易に再利用可能な新しいドロー溶液としての可能性があることを示す事ができた.今後刺激応答性スラリーの調製条件を最適化していくことによって,実用可能なドロー溶液と成り得るかを検証していく.化学工学,粉体工学初年度の取り組みとして,スラリーの浸透圧測定装置,吸水実験装置を作成したこと,及びスラリーの吸水実験を行って,スラリーで吸水が可能であることを検証できたところは,本研究の最重要部分であることからおおむね順調とまとめることができると考える.浸透圧を任意にコントロールし,対象の溶液に合わせて使用するスラリーを変えていくこと,吸水に関して,浸透圧から想定される量の吸水が行えるようにすることが必要である.浸透圧のコントロールについては,スラリー条件(粒子の種類,濃度,ポリマーの種類,濃度,吸着量,スラリーpH,イオン濃度)が浸透圧に及ぼす影響を系統的に調査していく.吸水に関しては,より正確な測定ができるよう,実験系を工夫し,蒸発の影響など,環境が測定に及ぼす影響を最小限にする工夫を実施しながら引き続きある程度の期間吸水させ続ける実験に取り組む.