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ナノファイバーの製造・加工技術と応用事例

〜エレクトロスピニング、メルトブロー、延伸、解繊、成形加工技術〜

レポート概要

高耐熱、高熱伝導、高強度、高靱性、低損失性、吸着性、吸音性、、、
エレクトロニクス分野、医療材料、衛生材料、自動車用途に向けた最新技術を一挙掲載!

■ 本書のポイント

◆ナノファイバーの製造、加工技術◆
 ・ナノファイバー製造時の太さを均一化するためには?
 ・紡糸を安定かつ連続して行うための制御技術
 ・溶媒の使用を抑え、環境での負荷を低減したナノファイバーの製造技術
 ・メルトブロー法でノズルの位置と姿勢を制御するためのポイント
 ・繊維延伸時の応力集中を防ぐには?
 ・繊維延伸を効率的に行うためのポイント

◆ナノファイバーの状態観察、特性評価方法◆
 ・力学特性、物質輸送特性の評価方法
 ・構造状態の観察方法、機械的特性、電気的特性の評価
 ・ナノファイバーの表面観察の方法
 ・ナノファイバー不織布の厚みムラの測定

◆ナノファイバーの各分野での応用事例◆
 ・ナノファイバーを利用したセンシング技術、センサの開発
 ・透明性、光学特性を利用した材料の開発
 ・医療材料や、衛生材料としての応用事例
 ・自動車用途での応用事例

レポート詳細

執筆者(敬称略)

八木技術士事務所 八木 健吉 横浜国立大学 但馬 文昭
福井大学 山下 義裕 首都大学東京 田中 学
京都工芸繊維大学 高崎 緑 筑波大学 木塚 徳志
福井大学 中根 幸治 福井大学 末 信一朗
廣瀬製紙(株) 岸本 吉則 福岡県工業技術センター 木村 太郎
KAZELFA (株) 野本 一夫 京都工芸繊維大学 石井 佑弥
信州大学 玉田 靖 信州大学 木村 睦
福井大学 藤田 聡 東京大学 高井 まどか
高知大学 市浦 英明 山形県工業技術センター 村山 裕紀
信州大学 吉田 裕安材 鹿児島大学 堀江 雄二
同志社大学 廣垣 俊樹 熊本大学 伊原 博隆
山梨大学 鈴木 章泰 近畿大学 西籔 和明
北海道大学 菊地 竜也 広島大学 矢吹 彰広
岡山大学 内田 哲也 北海道大学 笹木 敬司
愛媛大学 福垣内 暁 東北大学 芥川 智行
(国研)森林総合研究所 林 徳子 東京農工大学 帯刀 陽子
(株)スギノマシン 小倉 孝太 崇城大学 黒岩 敬太
(国研)物質・材料研究機構 佐光 貞樹 (国研)物質・材料研究機構 荏原 充宏
高知大学 芦内 誠 三重大学 宮本 啓一
千葉工業大学 柴田 充弘 東京農工大学 朝倉 哲郎
東北大学 早瀬 元 京都大学 亀井 謙一郎
日本大学 平林 明子 鳥取大学 稲葉 央
同志社大学 廣田 健 鳥取大学 松浦 和則
苫小牧工業高等専門学校 甲野 裕之 信州大学 金 翼水
鹿児島大学 門川 淳一 神戸大学 井上 真理
信州大学 長田 光正 東京工業大学 赤坂 修一
鳥取大学 伊福 伸介 帝京大学 黒沢 良夫
(国研)産業技術総合研究所 芝上 基成 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構 川嶋 浩樹

目次

◇第1章 ナノファイバーの特徴とこれからの展開◇

第1節 ナノファイバーの定義と特有の性能
1.ナノファイバーの定義
2.ナノファイバーに特有の性能
 2-1 高比表面積効果
 2-2 ナノサイズ効果
 2-3 分子配列効果
 2-4 ナノファイバーへの期待

第2節 ナノファイバーの製造技術とこれからの展開
1.ナノファイバーの製造技術
2.不織布技術にもとづくナノファイバー
 2-1 エレクトロスピニング法ナノファイバー
 2-2 メルトブロー法ナノファイバー
3.フィラメント技術にもとづくナノファイバー
 3-1 海島型溶融紡糸法ナノファイバー
 3-2 炭酸ガスレーザー超音速延伸法ナノファイバー
4.自己成長性のナノファイバー
 4-1 カーボンナノファイバー
 4-2 微生物が産生するナノファイバー
5.解繊技術にもとづくナノファイバー
 5-1 セルロースナノファイバー
 5-2 キチンナノファイバー

◇第2章 エレクトロスピニング法によるナノファイバー不織布の製造技術◇

第1節 ナノファイバーの大量紡糸に向けて
1.エレクトロスプレーとエレクトロスピニング
2.ナノファイバーの大量紡糸

第2節 溶媒フリーなエレクトロスピニング法によるナノファイバーの製造
1.レーザーエレクトロスピニング(LES)について
2.LESによるPETフィラメントの作製
3.LESによるPLAウェブの作製
4.エアブローを併用したレーザーエレクトロスピニングによるTPUウェブの作製

第3節 レーザ溶融エレクトロスピニング法の開発と利用
1.溶融型エレクトロスピニングに関する既往の研究
2.レーザ加熱部を持つ溶融型エレクトロスピニング装置の開発
3.帯状レーザ溶融型エレクトロスピニング装置の開発
4.帯状レーザ溶融型エレクトロスピニング装置を利用した最近の研究紹介

第4節 ノズルフリーなエレクトロスピニング法
1.エレクトロバブルスピニング法
2.安定な連続紡糸法
3.Nanofiber Overlaid Nonwoven
4.今後のEBS法ナノファイバーの応用分野
 4-1 ゼラチンナノファイバーの開発
 4-2 配列性ナノファイバーの開発

第5節 エルマルコのナノスパイダーテクノロジーを利用したナノファイバーの製造とその特性
1.ナノファイバーと電界紡糸法(エレクトロスピニング法)について
2.ナノスパイダーTM技術について
 2-1 プロセスの均一性、安定性について
  2-1-1 層断面方向の均一性
  2-1-2 繊維の均一性
 2-2 使用可能なポリマーについて
3.ナノスパイダーTMの製品群について
4.重要な品質特性とコスト競争力

第6節 エレクトロスピニングによるシルクナノファイバーの製造
1.シルク
2.エレクトロスピニングによるシルクナノファイバーの製造
3.水溶液からのシルクナノファイバー製造
4.3次元的シルクナノファイバー構造体

第7節 芯鞘エレクトロスピニング法によるナノファイバーの製造
1.芯鞘エレクトロスピニング
2.芯鞘構造の形成効率
3.芯鞘エレクトロスピニングを利用したハイドロゲルファイバーの作製
 3-1 コラーゲンハイドロゲルファイバー
 3-2 アルギン酸ハイドロゲルファイバー
4.芯鞘エレクトロスピニングの展望

◇第3章 エレクトロスピニング法以外のナノファイバー不織布の製造技術◇

第1節 界面重合反応を活用した紙表面上でのファイバー状高分子の合成
1.界面重合反応を用いた機能紙の創製
2.界面重合反応により紙表面上で調製したファイバー状高分子膜
3.紙表面上で調製したファイバー状高分子膜の機能性

第2節 低分子紡糸技術による機能ナノファイバー材料の開発
1.はじめに
 1-1 高分子と分子集合体・超分子会合体の類似性・関連性
 1-2 分子集合体・超分子会合体を利用した低分子紡糸技術
2.低分子紡糸技術による機能性マイクロ/ナノファイバー
 2-1 界面活性剤
 2-2 オリゴペプチド
 2-3 超分子ポリマー
 2-4 シクロデキストリン(CD)
 2-5 メルトエレクトロスピニング法による低分子紡糸

第3節 メルトブロー法によるナノファイバー不織布の作製、その吸着・吸音特性
1.メルトブロー法に基づくナノファイバー不織布の製造
 1-1 CFDを用いた生産条件の最適化
 1-2 ナノファイバー不織布
2.ナノファイバー不織布のオイル吸着特性
 2-1 オイル吸着特性の試験方法
 2-2 オイル吸着性能
3.ナノファイバー不織布の吸音特性
 3-1 吸音および透過損失の試験方法
 3-2 垂直入射吸音率と透過損失

◇第4章 ナノファイバーフィラメントの製造技術◇

第1節 炭酸ガスレーザー超音速延伸法によるナノファイバーの作製
1.炭酸ガスレーザー超音速延伸法について
 1-1 CLSD装置と原理
  1-1-1 オリフィス直下の空気の速度分布と温度分布
  1-1-2 繊維の延伸性を決める因子
 1-2 NFの延伸倍率と延伸速度
 1-3 CLSD法で発現する高次構造
  1-3-1 CLSD-PPSの結晶配向性
  1-3-2 CLSD-PPS とCLSD-PETのDSC挙動
  1-3-3 CLSD-ナイロン66

2.様々なCLSD装置への派生 
 2-1 炭酸ガスレーザー超音速マルチ延伸
 2-2 連続巻取型CLSMD装置
 2-3 NFのマルチフィラメント化
  2-3-1 交絡糸作製用CLSMD装置
  2-3-2 PLLA-NFの撚糸
 2-4 NFの細繊化
  2-4-1 オリフィスユニット式CLSD装置
  2-4-2 PENの細繊化
 2-5 炭酸ガスレーザー超音速噴霧装置

第2節 アノード酸化によるアルミナナノファイバーの作製
1.アルミニウムのアノード酸化
 1-1 バリヤー型皮膜
 1-2 ポーラス型皮膜
 1-3 ポーラス型皮膜のナノファイバー化
 1-4 ピロリン酸アノード酸化によるアルミナナノファイバーの作製と形状制御
 1-5 ポーラス型皮膜の水和反応を用いた結晶性酸化物ナノファイバーの作製

第3節 希薄溶液からの結晶化を利用した新規ナノファイバーの作製と複合体への応用
1.剛直高分子Poly(p-phenylene benzobisoxazole)(PBO)ナノファイバーの作製と複合体への応用
 1-1 PBOナノファイバーの作製
 1-2 構造と物性の特徴
  1-2-1 PBOナノファイバー
  1-2-2 PBOナノファイバーシート
  1-2-3 PBOナノファイバー / ポリカーボネート(PC)複合体フィルム
2.CNF表面をPVA結晶で覆ったナノ複合繊維(NCF)の作製と複合体への応用
 2-1 作製法と得られた試料の特徴
 2-2 NCF(CNF/PVA)をフィラーとして利用した複合体フィルムの作製と物性評価
3.SWNTナノフィラーの作製と複合体への応用
 3-1 SWNTナノフィラーの作製と構造の特徴
 3-2 SWNTナノフィラーを用いたPVAとの複合体フィルムの作製とその構造評価
 3-3 複合体を延伸したフィルムの構造と物性評価

第4節 カルシウムナノファイバーの創製
1.炭酸カルシウムを用いた合成
2. 水酸化カルシウムを用いた合成

◇第5章 セルロースナノファイバーの解繊技術 ◇

第1節 酵素と湿式粉砕によるCNFの製造技術と新素材開発
1.セルロース
 1-1 セルロース
 1-2 セルロースの利用
 1-3 セルロースはナノファイバー
2.セルラーゼ
 2-1 セルラーゼについて
 2-2 セルロースミクロフィブリル(CMF)の酵素分解
3.酵素加水分解を用いたセルロースのフィブリル化
 3-1 CNF製造の前処理としての酵素加水分解
  3-1-1 スギおよびタケ(モウソウチク)の酵素加水分解前処理とCNF製造
  3-1-2 酵素前処理および機械処理により得られたCNFの特性
 3-2 酵素加水分解と機械処理を同時に行うCNF製造法

第2節 ウォータージェット法によるセルロースナノファイバーの解繊
1.ウォータージェット法によるCNFの製造
2.ウォータージェット法で製造したCNFの特徴
 2-1 基礎物性
 2-2 レオロジー特性
 2-3 保水特性
 2-4 CNFと水溶性高分子との複合化
3.安全性
4.化学変性セルロースの解繊

◇第6章 ナノファイバーの表面処理、加工技術◇

第1節 相分離法によるメソ多孔性の高分子ナノファイバーネットワークの製造
1.相分離現象
 1-1 相分離現象とは
 1-2 相分離に関係する物理的要因
 1-3 相図と相分離構造
 1-4 相分離のキネティクスと構造サイズ
2.相分離で得られるナノファイバーネットワークの特徴
3.高分子の結晶化によるナノファイバーネットワークの形成
 3-1 物理ゲル前駆体法
 3-2 作製法
 3-3 ナノファイバーネットワークが持つ構造の特徴
 3-4 ナノファイバーの形成機構
 3-5 ナノファイバー構造の耐熱性
4.溶媒の結晶化によるナノファイバーネットワークの形成
 4-1 急速凍結ナノ結晶化法
 4-2 作製手順
 4-3 ナノファイバーネットワークの構造
 4-4 ナノファイバーネットワークの応用展開

第2節 ポリ-γ-グルタミン酸イオンコンプレックスのナノファイバー化と抗菌機能材料化
1.ポリ-γ-グルタミン酸(PGA)のイオンコンプレックス化
2.PGAイオンコンプレックス(PGAIC)のナノ繊維開発
3.強化型PGAICによる抗菌基材表面の創成

第3節 低分子有機ゲル化剤を用いた超分子ナノファイバー補強環境調和型ポリマーの開発
1.バイオベース光硬化性樹脂/低分子有機ゲル化剤ナノコンポジット
 1-1 光硬化性エポキシ化大豆油(ESO)/HSA
 1-2 光硬化性ひまし油アクリロイル化物(ACO)/HSAとCIA
2.生分解性ポリエステル/低分子有機ゲル化剤ナノコンポジット
 2-1 ひまし油変性ポリ(ε-カプロラクトン)/HSA
 2-2 ポリ(ε-カプロラクトン)/HSAとCIA

第4節 ベーマイトナノファイバーへのポリシルセスキオキサンの被覆によるモノリス型多孔体の作製
1.ポリシルセスキオキサン多孔体
2.擬ベーマイトナノファイバーを用いたPMSQ複合多孔体の構造と形成機構
3.コアシェル多孔体の物性と想定される応用

第5節 ナノファイバーを添加したプラスチックおよびGFRPの成形と機械的特性評価
1.ナノファイバー包埋樹脂板の成形と機械的特性評価
 1-1 ナノファイバーの原料および成形条件
 1-2 ナノファイバー包埋樹脂板の成形
 1-3 引張特性評価
 1-4 破断面観察
2.ナノファイバー径の制御に関する事例
3.シランカップリング剤含有PA6ナノファイバーを加えたGFRP積層板の成形と機械的特性
 3-1 PA6ナノファイバーを添加したGFRP板材の成形
 3-2 PA6ナノファイバーを添加したGFRP板材の引張特性
 3-3 PA6ナノファイバーを添加したGFRP板材の引張破断面観察

◇第7章炭素材料、バイオマス材料を利用したナノファイバーの他材料への分散、複合化技術◇

第1節 カーボンファイバーとセラミックスの複合による高強度・高靱性材料の開発
1.カーボンナノファイバー(CNF)とカーボンナノチューブ(CNT)
2.CNF分散セラミックコンポジット
 2-1 CNF/Al2O3
 2-2 CNF/β-SiC
 2-3 CNF/SiAlONコンポジット
 2-4 CNF/B4C系コンポジット(焼結助剤2.5vol%Al2O3添加)
 2-5 CNF/B4C系コンポジット(焼結助剤無添加)
 2-6 CNF/Al2O3/TiN系コンポジット

第2節 セルロースナノファイバーの表面改質
1.CNFのシランカップリング反応とその構造評価
2.表層疎水化CNFの緩和解析
3.表層改質CNFの溶媒分散性

第3節 アミロースグラフト化多糖ナノファイバー材料の創製
1.多糖主鎖へのα(1→4)-グルカン鎖(アミロース)のグラフト化手法
2.アミロースグラフト化カルボキシメチルセルロースナノファイバーフィルムの創製
3.アミロースグラフト化キチンナノファイバーネットワーク材料の創製

第4節 キチン系バイオマスの湿式解繊によるナノファイバー化
1.キチンの湿式解繊によるナノファイバー化
 1-1 キチンについて
 1-2 キチンナノファイバーについて
 1-3 キチン粉末の湿式解繊方法
2.βキチンの精製方法がナノファイバー分散液の物性に及ぼす影響
 2-1 βキチンの精製方法
 2-2 βキチンナノファイバー分散液の調製
 2-3 2種類のβキチンNF分散液の物性
3. α、βキチンナノファイバー分散液の物性に及ぼす酸混合の影響
 3-1 酸量の定義とα、βキチンナノファイバー分散液の調製
 3-2 酸量に対するα、βキチンナノファイバー分散液の物性変化
4. キチンナノファイバーの材料化
 4-1 βキチンナノファイバーの多孔質材料化
 4-2 キチンナノファイバー分散液の水熱処理によるハイドロゲル化

第5節 カニ殻由来の新素材「キチンナノファイバー」の製造と補強材としての添加効果
1.カニ殻由来の新素材「キチンナノファイバー」
2.キチンナノファイバーで補強した透明フレキシブルフィルムの開発
3.表面脱アセチル化キチンナノファイバーフィルム

第6節 ミドリムシナノファイバーとその材料素材例
1.パラミロンの概要
2.ナノファイバーの調製
 2-1 ミドリムシナノファイバー
 2-2 化学修飾ミドリムシナノファイバー
  2-2-1 パラミロンサクシネートナノファイバー
  2-2-2 カルボキシメチルパラミロンナノファイバー
  2-2-3 パラミロンアシレートサクシネートナノファイバー
   2-2-3-1 分子設計
   2-2-3-2 増粘性
   2-2-3-3 フィルム形成能
   2-2-3-4 吸水性
  2-2-4 カチオン化パラミロンナノファイバー

◇第8章 ナノファイバーの状態観察、特性評価方法◇

第1節 光散乱測定によるナノファイバー計測
1.光散乱による1本のナノファイバーの計測
 1-1 1本のナノファイバーによる光散乱理論
 1-2 計測方法
 1-3 計測結果例
2.光散乱による平行な2本のナノファイバーの計測
 2-1 平行なナノファイバー2本による光散乱理論
 2-2 計測方法
 2-3 計測結果例
3.プリズム上または近傍に位置する1本のナノファイバーの計測
 3-1 プリズム上または近傍に位置するナノファイバーの散乱理論
 3-2 プリズム上または近傍に位置するナノファイバーによる散乱実験
 3-3 実験結果例

第2節 電界紡糸ナノファイバーの物質輸送特性評価
1.電界紡糸ナノファイバーの特徴と物性評価
2.ナノファイバー間隙の物質透過特性評価
3.ナノファイバーの電気伝導特性評価
4.ナノファイバーのイオン伝導特性評価

第3節 電子顕微鏡によるナノファイバーの構造と物性の評価
1.ナノファイバーの電子顕微鏡評価
 1-1 ナノファイバーのサイズと各種電子顕微鏡観察
 1-2 電子顕微鏡を用いたナノファイバーの物性評価-その場観察法-
  1-2-1 静的観察法
  1-2-2 その場観察法
2.ナノファイバーの観察例
 2-1 金属ナノファイバーの成長とワイヤーボンディング観察
 2-2 ナノファイバーの電気伝導評価
 2-3 シリコンナノファイバーの機械的特性評価
 2-4 カーボンナノチューブの3次元解析

第4節 原子間力顕微鏡によるポリウレタンナノファイバーのナノ表面観察
1.原子間力顕微鏡(AFM:Atomic Force Microscopy)
2.ポリウレタン
3.AFMによるポリウレタンナノファイバーの表面構造解析

第5節 透過光を利用したナノファイバー不織布厚みムラ測定装置の開発
1.ナノファイバー不織布の厚みムラ発生要因
 1-1 ノズルの配置による厚みムラ
 1-2 装置周辺の静電的環境
 1-3 その他の要因
 1-4 厚みムラ発生の実例
2.透過光によるナノファイバー不織布の厚みムラ測定の基礎
 2-1 従来技術との比較
 2-2 ナノファイバー不織布における透過光減衰挙動の評価
  2-2-1 光源/センサ間距離の検討
  2-2-2 不織布配置位置の影響
  2-2-3 ナノファイバー不織布の繊維径の影響
3.透過光を利用したナノファイバー不織布用膜厚測定装置の開発
 3-1 装置概要
 3-2 主な仕様
 3-3 厚みムラの表示方法
4.透過光を利用した膜厚測定装置によるナノファイバー不織布の測定

◇第9章 ナノファイバーのエレクトロニクス分野での応用◇

第1節 ポリマサブミクロンファイバの作製とセンシング応用
1.ポリマサブミクロン圧電ファイバ
 1-1 ポリマサブミクロン圧電ファイバの研究動向
 1-2 ES法で作製した非圧電ポリマからなるサブミクロンファイバの逆圧電的挙動
 1-3 作製したファイバ膜を用いたセンシング事例
2.ポリマサブミクロン光ファイバ
 2-1 ポリマサブミクロン光ファイバの研究動向
 2-2 ES法で作製したポリマサブミクロン光ファイバの伝搬損失の要因
 2-3 伝搬損失の低減法

第2節 導電性ナノファイバーによるアンビエントセンサの開発

第3節 ナノ・マイクロファイバーを用いたバイオデバイス
-イムノアッセイ、細胞分離への応用-
1.マイクロファイバーによる迅速なイムノアッセイ
 1-1 マイクロファイバーの作製と評価
 1-2 吸引システムと組み合わせたイムノアッセイ
2.マイクロファイバーを用いた細胞分離
 2-1 二次元基板を用いたペプチドの機能評価
 2-2 マイクロファイバー吸引システムを用いた細胞の捕捉と回収

第4節 セルロースナノファイバーを用いたプリンタブル湿度センサの開発
1.MEMSプロセス及びインクジェット印刷を用いた湿度センサの作製、評価
 1-1 感湿膜材料の検討
 1-2 櫛歯電極構造の検討
2.フレキソ印刷を用いた湿度センサの作製、評価
 2-1 フレキソ印刷を用いた湿度センサの作製
3.温湿度センサへの応用

第5節 透明導電セラミックナノファイバを用いた耐熱性フレキシブル導電不織布の開発
1.ITO-SiO2複合ナノファイバ不織布
 1-1 原料液の調製とナノファイバの成膜
 1-2 ナノファイバ膜の構造と電気抵抗
2.FTO 単一ナノファイバ膜の作製と低抵抗化の試み
 2-1 原料液の調製とナノファイバの成膜
 2-2 FTO単一ナノファイバ膜の構造と抵抗率
 2-3 電界紡糸時の基板温度による変化
 2-4 スズイソプロポキシドの添加効果
 2-5 平坦膜による電気伝導性の評価
3.FTO-SiO2複合ナノファイバ不織布
 3-1 原料液の調製と複合ナノファイバ不織布の作製
 3-2 FTO-SiO2複合ナノファイバ不織布の構造と導電性
 3-3 曲げ試験

第6節 自己組織化ナノファイバーとそれを利用した光機能性材料への応用
1.分散剤フリーでナノファイバーをポリマー中に複合化させるための新発想
 1-1 グルタミド誘導体によるナノファイバー形成
 1-2 蛍光ナノファイバー
 1-3 リン光ナノファイバー
 1-4 キラル発光ナノファイバー
2.光学フィルムへの応用
 2-1 自己組織化ナノファイバーのポリマー中への封入
 2-2 蛍光ナノファバー組込みフィルムによる波長変換
 2-3 オール有機室温リン光フィルム
 2-4 CPLフィルム

第7節 ナノファイバーを利用した樹脂型の作製
1.製造方法および実験条件
 1-1 エレクトロスピニングナノファイバ
 1-2 使用材料および作製条件
 1-3 Si製ナノインプリント型
 1-4 評価方法
2.実験結果および考察
 2-1 ESナノファイバー紡糸条件
 2-2 ES-NFI法と注型法により作製したマイクロ樹脂型の表面形態
 2-3 ES-NFI法と注型法により作製したマイクロ樹脂型の断面形状
 2-4 ES-NFI法によるマイクロ樹脂型への転写挙動
 2-5 ES-NFI法と注型法と溶剤の揮発挙動

第8節 ナノファイバーと複合修復剤を用いた自己修復性防食コーティング
1.金属の腐食と防食
2.自己修復性防食コーティングの開発思想
 2-1 修復剤
 2-2 コーティング構造
 2-3 修復剤放出のドライビングフォース
3.コーティングの評価方法
4.自己修復性防食コーティングの開発
 4-1 セルロースナノファイバーを用いた自己修復性防食コーティング
 4-2 複合修復剤の選定
 4-3 ナノファイバーと複合修復剤を用いた自己修復性防食コーティング

第9節 テーパーファイバーを利用した高機能フォトニックデバイス
1.実験装置
 1-1 テーパーファイバーの作製
 1-2 実験装置の概略
2.微小球共振器への光結合
3.テーパーファイバー結合微小球共振器を介した高効率プラズモン励起システム
4.テーパーファイバーを介した金コートチップへの光結合と2光子励起蛍光の観測
5.テーパーファイバーを用いたナノ粒子の光捕捉・輸送

第10節 水素結合性分子錯体を用いたナノファイバー及びナノネットワーク構造の作製
1.二成分系単純有機塩が形成するらせんナノファイバー
 1-1 分子集合体ナノファイバーの分子設計
 1-2 酸-塩基型のイオン結晶の形成
 1-3 オルガノゲルの形成
 1-4 らせんナノファイバーと分子間相互作用
 1-5 らせんナノファイバーのまとめと将来展望
2.アルキルアミド置換ベンゼン誘導体
 2-1 分子間アミド水素結合による分子集合体ナノファイバーの形成
 2-2 オルガノゲルの形成と分子集合体ナノ構造
 2-3 基板上に形成した分子集合体ナノファイバー
 2-4 ナノファイバー構造と分子間アミド水素結合
 2-5 カラムナー液晶相の形成
 2-6 強誘電性の発現
 2-7 水素結合型ナノファイバーネットワークのまとめ

第11節 水素結合を導入した導電性分子からなるゲルの作製と分子性ナノファイバーの電気物性評価
1.ウレタン基を側鎖に有するTTF誘導体を用いたオルガノゲルの作製と特性評価
2.導電性AFM(PCI-AFM)を用いたTTF誘導体(S-TTF)からなるナノファイバーの電気物性

第12節 ディスクリートな金属錯体と両親媒性化合物を用いたナノファイバーの創成とその磁気・光学特性
1.脂質と混合原子価Ru 複核錯体の集積化
2.ステロイドアルカロイド配糖体と金属錯体の集積組織化
3.両親媒性オリゴマー・ポリマーと金属イオン、金属錯体の集積組織化
4.両親媒性ジブロックコポリペプチドと磁性金属錯体複合体の集積組織化
5.両親媒性ブロックポリペプチドと発光性金属錯体複合体の組織化

◇第10章 ナノファイバーの医療、衛生材料への応用◇

第1節 抗癌活性を有するナノファイバーメッシュの作製
1.抗がん剤徐放ナノファイバー
2.温熱ナノファイバー
3.抗がん剤ON-OFF放出ナノファイバー

第2節 配向性エラスチンナノファイバーの製造と応用
1.エラスチン
 1-1 弾性線維の主成分エラスチン
 1-2 弾性組織の線維配向性について
2.配向性エラスチンファイバーの基礎
 2-1 アイソタイプ型エラスチン
 2-2 配向性エラスチンファイバーの製造方法
 2-3 綿状エラスチンファイバー
 2-4 配向性エラスチンファバーシート
3.配向性エラスチンファイバーの応用
 3-1 細胞の配向性をコントロールする培養基材
 3-2 靭帯組織再生用基材

第3節 シルクナノファイバーの再生医療材料への応用
1.再生医療材料としてのシルクの優れた特性
2.より人工血管に適した新しいシルクのトランスジェニックカイコによる生産
3.エレクトロスピンイング法によるシルクナノファイバーの作製
4.エレクトロスピンイング法による小口径シルク人工血管の作製とラット腹部大動脈への移植実験による評価
5.エレクトロスピンイング法による3-4mm径のシルク/ポリウレタン人工血管の作製

第4節 ゼラチン製ナノファイバーを利用した布状の細胞培養基材の開発
1.ヒト多能性幹細胞
 1-1 ヒト胚性幹細胞
 1-2 ヒト人工多能性幹細胞
2.ヒト多能性幹細胞大量培養法
 2-1 細胞塊浮遊培養法
 2-2 マイクロビーズ法
 2-3 細胞包括マイクロカプセル法
3.人工細胞外マトリックス
 3-1 細胞外マトリックス
 3-2 ポリマーECM
 3-3 ナノファイバーECM
4.ナノファイバーECMスクリーニング法
 4-1 ナノファイバーECMアレイ
 4-2 マイクロ流体デバイス
 4-3 MACMEアレイ作製
5.ナノファイバーECMスクリーニング
6.ゼラチンナノファイバーを用いたヒト多能性幹細胞大量培養法開発

第5節 光刺激によるペプチドナノファイバー形成を利用した運動システム
1.βシートペプチドナノファイバー
2.外部刺激によるペプチドナノファイバー成長制御
 2-1 光刺激に応答したペプチドナノファイバーの成長・解離
 2-2 ペプチドナノファイバー成長の時空間制御
3.光誘起ペプチドナノファイバー成長を駆動力とした運動システムの構築

第6節 脱臭機能を持つ複合ナノファイバーの開発
1.二酸化チタン複合ナノファイバー
2.フタロシアニン複合ナノファイバー
3.銀ナノ粒子複合ナノファイバー

第7節 不織布の快適性評価
1.不織布に必要な快適性能
2.衣服などの繊維製品に求められる快適性能、着心地・使い心地のよさ
 2-1 温熱特性にかかわる被服内気候と熱・水分・移動特性
 2-2 外観形成と動きやすさ
 2-3 肌触りのよさ、風合い

◇第11章 ナノファイバー材料の断熱、吸音材料への応用◇

第1節 ナノファイバーの吸音材料としての応用
1.吸音材料の種類と特徴
2.シリカファイバーシートの構造と吸音特性
3.音響モデルを用いたシリカファイバーシートの吸音率解析

第2節 吸音材の吸音率予測手法の開発
1.極細繊維単体の吸音率計算手法
2.極細繊維を含む積層吸音材の計算結果

第3節 ナノファイバー断熱資材の開発とその特性
1.施設園芸と被覆資材
2.温室における伝熱と保温
3.被覆資材の保温特性
4.温室における保温被覆
5.多層断熱被覆資材の断熱性とその効果
 5-1 多層断熱資材の断熱性
 5-2 多層断熱被覆資材の普及に向けた課題
6.ナノファイバー断熱資材の開発
 6-1 ナノファイバー断熱資材の開発経過
 6-2 ナノファイバー断熱資材の利用と効果

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発刊日

2019/10/31

体裁

A4 / 483ページ

販売価格

88,000 円
(本体80,000円 消費税8,000円)

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株式会社技術情報協会

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