乱雑さを制御した複合プロセスによる、高機能発色材の実現

• 研究課題/領域番号: 26289249
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 複合材料・表界面工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 齋藤 彰 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90294024)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: 構造色 / モルフォ蝶 / ナノインプリント / ナノ構造 / フレキシブル / 薄膜 / 発色体 / 応用 / 乱雑さ / プロセス / ナノ / 光材料 / 光輝材 / バイオミメティクス / 応用光学・量子光工学 / ナノ材料 / 材料加工・処理 / 生体機能利用 / 生物模倣 / 光材料、光輝材

研究成果の概要

ナノの乱雑さを含む複合プロセスを用いることで、大面積（□80 mm）かつフレキシブルなモルフォ蝶型発色膜の作製プロセスについて、ほぼ完成することができた。そのプロセスでは量産化用の複製工程において、鋳型のフレキシブル化と、レプリカのフレキシブル化、２つのルートを可能にし、生産工程の自由度を格段に上げることができた。作られた発色体は、モルフォ発色固有の光学特性がフレキシブル条件下でも保持されただけでなく、自立したフレキシブルフィルムとして自由な変形に耐え、強度も実用に耐えるレベルであることがわかった。

研究成果

• [国際共同研究] Swinburn Institute of Technology(australia)
• [雑誌論文] Replication of Large-area Morpho-color Material using Flexible Mold (2018)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, Kosei Ishibashi, Junpei Ohga, Yoshihiko Hirai, Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Proc. SPIE. 巻: 10593 ページ: 10-10
  • DOI: 10.1117/12.2296532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morpho-colored flexible film fabricated by simple mass-production method (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, Kosei Ishibashi, Junpei Ohga, Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Proc. SPIE. 巻: 10162 ページ: 101620U-101620U
  • DOI: 10.1117/12.2258638
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能性構造色作製へのナノインプリント応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 機能材料 巻: 37(6) ページ: 24-30
• [雑誌論文] 国外のバイオミメティクスの新しいトレンドとその背景にあるもの (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 生物多様性を規範とする革新的材料技術Newsletter 巻: 5(3) ページ: 20-21
• [雑誌論文] ＜連載：のぞいてみよう、バイオミメティクス＞ ⑤モルフォ蝶発色の原理と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: プラスチックス 巻: 68(10) ページ: 77-81
• [雑誌論文] IoTとISO：産業を睨むバイオミメティクスの国際潮流 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 超精密 巻: 23 ページ: 44-47
• [雑誌論文] モルフォ蝶のミステリーに基づく、けばけばしくならない光輝粉体の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: Aannual Report of Cosmetology 巻: 24 ページ: 22-26
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biomimexpo2016 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 生物多様性を規範とする革新的材料技術Newsletter 巻: Vol.5 No.1 ページ: 86-87
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] バイオミメティクス世界動向 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 生物多様性を規範とする革新的材料技術Newsletter 巻: Vol.5 No.2 ページ: 78-79
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 「生きた宝石（モルフォ蝶）」に学ぶ新たな光輝材料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: MICROOPTICS NEWS 巻: Vol.34, No.4 ページ: 31-36
• [雑誌論文] Layer matching epitaxy of NiO thin films on atomically stepped sapphire (0001) substrates (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Yamauchi, Yosuke Hamasaki, Takuto Shibuya, Akira Saito, Nobuo Tsuchimine, Koji Koyama, Akifumi Matsuda, and Mamoru Yoshimoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 14385-14390
  • DOI: 10.1038/srep14385
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Self-Assembly Formation of M-Type Enantiomer of 2,13-Bis(hydroxymethyl)[7]-thiaheterohelicene Molecules on Au(111) (2015)
  • 著者名/発表者名: Songpol Chaunchaiyakul, Pawel Krukowski, Takuro Tsuzuki, Yuto Minagawa, Megumi Akai-Kasaya, Akira Saito, Hideji Osuga, and Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 119 号: 37 ページ: 21434-21442
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b04961
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] モルフォ蝶「構造色」の謎に学んだ原理・制御・応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 81 ページ: 410-414
  • NAID: 130005066839
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 輝く蝶の謎に学ぶ省エネ・多機能光材料 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 機能材料 巻: 35 ページ: 20-26
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] モルフォ蝶のミステリーに基づく、けばけばしくならない光輝粉体の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: コスメトロジー報告集 巻: 24 ページ: 24-32
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simple mass-production method of substrate-free powders for applications of the Morpho-colored materials (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, Kosei Ishibashi, Megumi Akai-Kasaya, Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Proc. SPIE. 巻: 9429 (12) ページ: 1-9
  • DOI: 10.1117/12.2084517
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] モルフォ蝶に学ぶ構造色材料 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 雑誌名: 日本画像学会誌 巻: 53(3) ページ: 216-223
  • NAID: 130004800893
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Replication of large-area Morpho-color material using flexible mold (2018)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, Kosei Ishibashi, Jumpei Ohga, Yoshihiko Hirai, Yuji Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
• [学会発表] Wide Applications of the Mystery of a Brilliant Butterfly (2018)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: JSPS Japanese-German Symposium
  • 招待講演
• [学会発表] Substrate-free morpho-color materials fabricated by a simple mass-production process based on new principles (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, Jumpei Ohga, Yuji Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • 発表場所: Portlant Marriot, Portland, USA
  • 年月日: 2017-03-26
  • 国際学会
• [学会発表] Advanced Nanofabrication of the biomimetic structural color having various functions. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: RIE Cooperative Research Workshop
  • 招待講演
• [学会発表] 広視野・色不変・高輝度な発色材の量産化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 応物学会ナノインプリント技術研究会第3回
  • 招待講演
• [学会発表] IoTとISO：産業を睨むバイオミメティクスの国際潮流 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 精密工学会秋季大会シンポジウム／超精密加工専門委員会 第71回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 国外のバイオミメティクスの新しいトレンドとその背景にあるもの (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 17-3高分子学会バイオミメティクス研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 生物に学ぶ、不思議な発色材料の役立つ光特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 応用物理学会 第8回リフレッシュ理科教室
  • 招待講演
• [学会発表] 国外のバイオミメティクスの新しいトレンドとその背景にあるもの (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 16-4 高分子学会バイオミメティクス研究会
  • 発表場所: 産総研 臨海副都心センター、東京都江東区
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミメティクス国際動向 (2017)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 日本化学会第97会春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス、神奈川県横浜市
  • 招待講演
• [学会発表] 蝶に学ぶ特異な光輝色：制御された乱雑なカタチの機能と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 日本化学会CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都江戸川区
  • 年月日: 2016-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] モルフォ蝶型光輝フィルムの簡便な連続体剥離技術 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大賀 順平,石橋 幸成,平井 義彦,桑原 裕司, 齋藤彰
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟県新潟市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Morpho-colored Materials having High Reflectance in Wide Angle without Color-change: Multi-developments for Practical Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: CIMTEC 2016
  • 発表場所: Centro Congressi Hotel Quattrotorri, Perugia, Italy
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] バイオミメティクス（光輝材）製品化への取り組み (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 生物に学ぶモノづくりイノベーション研究会
  • 発表場所: 京都リサーチパーク, 京都府, 京都市
  • 年月日: 2016-02-26
  • 招待講演
• [学会発表] Advanced technologies in Nanofabrication and Simulaton of the biomimetic structural color having new functions (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: RIE Coopera+ve Research Workshop, Applications of Infrared, Visible, and X-ray Beams for Fabrication and Imaging
  • 発表場所: Shizuoka Univ., Shizuoka, Hamamatsu-si
  • 年月日: 2016-02-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fabrication of flexible Morpho-film by simple process using nano-structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya Univ., Aichi, Nagoya-si
  • 年月日: 2016-01-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Simple Fabrication of Flexible & Large Film Showing Morpho-Blue (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Ohga, K. Ishibashi, Y. Hirai, Y. Kuwahara and A. Saito
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya Univ., Aichi, Nagoya-si
  • 年月日: 2016-01-22
  • 国際学会
• [学会発表] 蝶の３次元ナノ構造のミステリーに学ぶ新たな光輝材の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 関西大学・先端科学技術シンポ
  • 発表場所: 関西大学, 大阪府, 吹田市
  • 年月日: 2016-01-21
  • 招待講演
• [学会発表] Developments of new brilliant materials learning from the Morpho-butterfly’s color for wide applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: CEEBIOS, GIS (groupes d'innovations strategiques) "Materiaux bio-inspires"
  • 発表場所: IUT Paris Diderot, Paris, France
  • 招待講演
• [学会発表] Advanced Nanofabrication of the biomimetic structural color having various functions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: RIE Cooperative Research Workshop
  • 発表場所: Shizuoka Univ., 静岡県浜松市
  • 招待講演
• [学会発表] 蝶に学ぶ高機能光材料と生物模倣の世界動向 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: フォトニクス技術フォーラム 次世代光学素子研究会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター、大阪府大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミメティクスの海外動向 フランスBiomim expoの報告 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 16-3 高分子学会バイオミメティクス研究会
  • 発表場所: 産総研 臨海副都心センター、東京都江東区
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミメティクス世界動向： Biomimexpoなどフランスの活動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 科研費新学術領域「生物規範工学」 公開講演会
  • 発表場所: 近江八幡ラ・コリーナ、滋賀県近江八幡市
  • 招待講演
• [学会発表] 戦国武者を飾った陣羽織の謎：ミクロの科学で知る生物の知恵 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 兵庫県立人と自然の博物館ほか協同： 企画展「日本文化を育んだ自然」
  • 発表場所: 花洛庵、京都府中京区
  • 招待講演
• [学会発表] 蝶のミステリーに学ぶ新たな光輝材料の開発と進展 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: ネイチャーインダストリアルアワード 基調講演
  • 発表場所: 大阪科学技術センター、大阪府大阪市
  • 招待講演
• [学会発表] 「生きた宝石（モルフォ蝶）」に学ぶ新たな光輝材料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 第142回微小光学研究会「美称光学 －より美しくもっと美味しく－」
  • 発表場所: 阪大吹田キャンパス、大阪府吹田市
  • 招待講演
• [学会発表] 戦国の匠と自然の匠： 武将を飾った陣羽織の羽の謎にミクロの科学で挑む (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 第17回構造色シンポ
  • 発表場所: 東京理科大・野田キャンパス、千葉県野田市
• [学会発表] Biomimetics国際動向 フランスを中心に (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: NBCI バイオミメティクスj分科会
  • 発表場所: 東京YWCA会館、東京都千代田区
  • 招待講演
• [学会発表] 応用から見たモルフォ蝶の構造色 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 第16回構造色シンポジウム
  • 発表場所: 東京理科大・野田キャンパス, 千葉県, 野田市
  • 年月日: 2015-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] モルフォ発色を呈する「連続体」薄膜の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大賀 順平,石橋 幸成,平井 義彦,桑原 裕司,齋藤 彰
  • 学会等名: 関西薄膜表面物理セミナー
  • 発表場所: グリーンビレッジ交野, 大阪府, 交野市
  • 年月日: 2015-11-20
• [学会発表] Ecological color devices by biomimetic nanostructures (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 学会等名: IEEE CPMT (Components, Packaging and Manufacturing Technology) Symposium
  • 発表場所: Kyoto Research Park, Kyoto, Kyoto-si
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] バイオミメティクスの国際動向とISO概要 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: OSTEC バイオミメティクス関西研究会プレセミナー
  • 発表場所: 大阪科学技術センター, 大阪府, 大阪市
  • 年月日: 2015-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] モルフォ発色を呈する連続体フィルムの作製技術開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大賀順平,石橋幸成,平井義彦,桑原裕司,齋藤彰
  • 学会等名: 表面技術協会 第132回講演大会
  • 発表場所: 信州大学, 長野県, 長野市
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] バイオミメティクスの国際標準化動向 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 高分子学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 北海道, 札幌市
  • 年月日: 2015-05-27
  • 招待講演
• [学会発表] ２つの情報： 1) 放射光STMの発展型 2) 生体界面から広がる世界情勢 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: JSTさきがけ 2015懇話会
  • 発表場所: みのお山荘, 大阪府, 箕面市
  • 年月日: 2015-05-26
  • 招待講演
• [学会発表] Simple mass-production method of the flexible Morpho-colored thin film for wide applications (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, K. Ishibashi, M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-13
• [学会発表] バイオミメティクスの定義と概念 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 生物に学ぶモノづくりイノベーション研究会
  • 発表場所: 京都リサーチパーク、京都市下京区
  • 年月日: 2015-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] 光と物質表面の相互作用 -モルフォ蝶に学ぶ構造色- (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: 日本学術振興会 第142委員会
  • 発表場所: 東京理科大、東京都新宿区
  • 年月日: 2015-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] Simple Processes for Substrate-Free Morpho-Color Materials and a Survey of New Trend in Biomimetics (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, K. Ishibashi, J. Ohga, M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara
  • 学会等名: The 15th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya Univ., 名古屋市
  • 年月日: 2015-01-23 – 2015-01-26
  • 招待講演
• [学会発表] Simple Fabrication of Structural Colored Powder Showing Morpho-Blue (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Ohga, K. Ishibashi, Y. Hirai, M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara and A. Saito
  • 学会等名: The 15th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya Univ., 名古屋市
  • 年月日: 2015-01-23 – 2015-01-26
• [学会発表] 蝶のナノ構造に学ぶ「謎の発色」を、ナノ成形加工で「応用」へ (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 学会等名: プラスチック成形加工学会 成形加工シンポジア'14
  • 発表場所: 朱鷺メッセ, 新潟市
  • 年月日: 2014-11-14 – 2014-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] Multiple Developements of the Optical Biomimetic Device based on Nanotechnology (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, K. Ishibashi, J.Ohga, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: 15th Chitose International Forum
  • 発表場所: 千歳科技大, 千歳市
  • 年月日: 2014-10-02 – 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 簡易プロセスによるモルフォ蝶型構造発色フィルムの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋 幸成，渋谷 拓人， 大賀 順平，平井 義彦，赤井 恵，桑原 裕司，齋藤 彰
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌市
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Studies on optical biomimetics: recent progress in morpho-butterfly’s color applications (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, K. Ishibashi, T. Shibuya, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: Living Light 2014
  • 発表場所: Namur, Belgium
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12
• [図書] CSJカレントレビュー『持続可能性社会を拓くバイオミメティクス 生物学と工学が築く材料科学』（日本化学会編） (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰（日本化学会編）
  • 出版者: 化学同人
• [図書] 昆虫の構造色とその応用（「動物学の百科事典」内） (2018)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 出版者: 丸善
• [図書] インスツルメンテーションの視点からみたバイオミメティクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: CMC出版
• [図書] トコトンやさしい バイオミメティクスの本 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰 （下村政嗣 編著）
  • 総ページ数: 160
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [図書] ブルーバックス 「すごいぞ！身の回りの表面科学」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 総ページ数: 270
  • 出版者: 講談社
• [図書] 生物模倣技術と新材料・新製品開発への応用 第7章 6節 モルフォ・ブルー再現基板の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [備考]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [産業財産権] 構造体の製造方法、積層体の製造方法、構造体の製造装置、及び積層体の製造装置 (2014)
  • 発明者名: 齋藤彰
  • 権利者名: 齋藤彰
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-248919
  • 出願年月日: 2014-12-09