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マイクロウェイブ法によるナノフォーミングプロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20360348
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関福島工業高等専門学校

研究代表者

車田 研一  福島工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (80273473)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2009年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2008年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード流動・伝熱・物質移動操作 / 異相分離 / 粉粒体操作 / 薄膜・微粒子形成操作 / ナノ発泡 / 閉孔構造 / 孔径可変性 / 粉体物性 / 残留水酸基 / 高圧気体種 / in situ観察 / マトリクス剛性 / 体感判別 / ハンドリング動作 / 動力学 / 衝突時インパルス測定 / nanofoaming / instantaneous temperature elevation / rigidity of matrix / deformation stress / pressure difference / closed porosity / densitmetry / polycondensation
研究概要

硬質の固体マトリクスをマイクロウェイブや輻射などの物理的な手法により瞬間的に加熱すると,そのマトリクスのなかで低分子種が気相に類似した相を形成し,さらにはその周囲の固体マトリクスをおしのけて等方的に変位させることにより一種のバルーン構造が形成されることがみいだされた。このことは,たとえばソル-ジェル法などの硬質マオリクス中に低分子量成分を必然的に残留させるような手法を用いてマトリクスを調製すると実際にバルーン構造の発生がみられることから,低分子量成分の気体化が現象のひきがねになっていることがわかった。このバルーン構造はその形成過程の特徴を反映してほぼ真球状である。さらにその最大の形態上の特徴はその径の小ささである。通常,泡は相互に合一する傾向が大きいが,本研究ではそのマトリクスの高い剛性に起因して泡状構造の合一は著しく抑制されており,バルーンの内径はたかだか100nm程度におさまっている。研究プロジェクトの後半では,この方法により得られる材料の粉体化を試みた。さらにその粉体の動力学的な特性からその特性を把握する計測の方法論に関する試験的な検討も行っている。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of microporous amorphous silica glass by pyrolysis of phenyl groups intercalated in sol-gel derived phenyl-modified silica glass2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kamimura, Kengo Miyoshi, Ken-ichi Kurumada
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids vol.356

      ページ: 1842-1847

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of microporous amorphous silica glass by pyrolysis of phenyl groups intercalated in sol-gel derived phenyl-modified silica glass2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kamimura, Kengo Miyoshi, Ken-ichi Kurumada
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 356 ページ: 1842-1847

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Polarity of Template Hydrogel and Nanoporous Structure Replicated in Sol-Gel Derived Silica Matrix2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kurumada, A.Suzuki, S.Baba, E.Otsuka
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science vol.114

      ページ: 4085-4090

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entrapment of Organic Liquid Species in Molecular Scale in Sol-Gel Derived Silica Glass Matrix2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kurumada, Y.Kamimura, S.Matsumoto
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology vol.21

      ページ: 23-27

    • NAID

      10027276069

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Polarity of Template Hydrogel and Nanoporous Structure Replicated in Sol-Gel Derived Silica Matrix2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kurumada, A.Suzuki, S.Baba, E.Otsuka
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science 114

      ページ: 4085-4090

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entrapment of Organic Liquid Species in Molecular Scale in Sol-Gel Derived Silica Glass Matrix2009

    • 著者名/発表者名
      K.Kurumada, Y.Kamimura, S.Matsumoto
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology 21

      ページ: 23-27

    • NAID

      10027276069

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Residual Swelling Solvent on Nanopore Formation in Replication of Swollen Hydrogel Network2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kurumada, A. Suzuki, E. Otsuka, S. Baba, Y, Seto, K. Morita, T. Nakamura
    • 雑誌名

      Progress in Colloid and Polymer Science 136(2009年9月刊行予定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of uniform hydroxyapatite nanocoating triggered by nucleation at carboχylic groups embedded in ethylene/acrylic acid copolymer microspheres2008

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kurumada, Kenzo Susa, Yuzuru Sugano, Mika Takahashi, Gaofeng Pan
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects 322

      ページ: 34-39

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quest of Measurable Signals as Sources of Information for Perception of Particles, Powders and Liquids2010

    • 著者名/発表者名
      車田研一
    • 学会等名
      40th APHS Seminar in Switzerland
    • 発表場所
      ETH Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2010-08-12
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quest of Measurable Signals as Sources of Information for Perception of Particles, Powders and Liquids2010

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kurumada
    • 学会等名
      40th APHS Seminar in Switzerland
    • 発表場所
      スイス・チューリヒ・スイス連邦工科大学
    • 年月日
      2010-08-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 講演1ヒューマン・インダストリアル・センシングへの挑戦~"測定"は本当に必要か?~2010

    • 著者名/発表者名
      車田研一
    • 学会等名
      第18回化学工学会東北支部若手の会セミナー-化学工学に基づく材料設計とその応用-
    • 発表場所
      米沢
    • 年月日
      2010-06-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 汎用工業材の直感的判別の運動学的現象論2010

    • 著者名/発表者名
      車田研一・大谷悠貴
    • 学会等名
      社団法人化学工学会第75年会
    • 発表場所
      鹿児島大学 (鹿児島市郡元)
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 粘弾性流体の衝突の瞬間の過渡的モルフォロジーと巨視的性質の相関2009

    • 著者名/発表者名
      車田研一
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2009(講演番号24)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] シリカガラスマトリクス内でのナノ発泡現象の要因と発現する構造の特徴2009

    • 著者名/発表者名
      幡野純一,車田研一
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2009(講演番号P-2)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] “Schreckliche Fahigkeit fur Verdauung (great “digestive" capacity)" of Glass2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kurumada
    • 学会等名
      Young Researchers Meeting “ From Single Particles to Functional Particulate Systems - Challenges and Solutions "
    • 発表場所
      Institute of Particle Technology, Die Eidgenossische Technlsche Hochschule Zarich, Switzerland
    • 年月日
      2008-12-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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