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2012 年度 実績報告書

食を基盤としたナノーマクロハイブリット多孔体を用いたゲートマテリアルの基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 22241021
研究機関東北大学

研究代表者

石田 秀輝  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (10396468)

研究分担者 細矢 憲  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (00209248)
西尾 浩一  福井工業大学, 工学部, 准教授 (30550561)
横山 和成  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター, 上席研究員 (40191514)
松原 秀彰  一般財団法人ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 主席研究員 (90167651)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードゲートマテリアル / 有機多孔体 / 無機湿潤ゲル / 微生物多様性 / インハウス・ファーム
研究概要

有機高分子ハイブリッド型ゲートマテリアル作成において、ハイブリッド条件、発泡条件、バルクでの作成方法を再検討し、最適化を行った結果、微生物多様性をある程度維持し、かつ、播種→発芽→根の伸長を可能にするゲートマテリアルの作成条件を確立できた。無機ゲートマテリアルについては、骨格太さを可変にすることで気孔率と気孔径を独立に変化可能な三次元の多孔構造設計シミュレーションを発展させ、また、これまでよりも細孔径の大きなシリカ湿潤ゲルを作成できるようになった。
作成したゲートマテリアルを人工土壌として用いた場合の、多孔体、植物、細菌群集の三者が相互作用する系について、長期の植物栽培後、導入された細菌の群集構造が良好に維持されるかを検出する新たな解析方法を開発した。細菌群集の多様性と活性を測定する際の炭素源資化パターンを経時的に測定し、96種類の炭素源毎の資化トレンドを多次元尺度構成法によって二次元空間に図示することにより、導入直後の細菌群集構造をどの程度維持しているかを評価することが可能になった。
作成した人工土壌を用いたインハウス・ファームによる栽培実験及び社会受容性実験を行うために、栽培棚のデザインおよび制作を行った。「食育」を視野に、屋内農園の一つのカタチとして、「子供といっしょに育てる家屋菜園」をテーマとした試作システムに取り組み、実験的に鋳込成形による制作を試み、評価モデルを制作した。これらを、ハウスメーカーのコミュニティーセンターにインハウス・ファームを設置し、半年に渡って植物の生育状況、人工土壌の変化、来場者による印象評価などの実証実験を行うことができた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] シリカエアロゲル合成技術と透明断熱材への応用2013

    • 著者名/発表者名
      上田太郎, 山口哲央, 松原秀彰
    • 雑誌名

      日本ファインセラミックス協会FC Report

      巻: 0 ページ: 印刷中

  • [雑誌論文] Microbiology and biodiversity-based modeling of suppression of cottony leak of scarlet runner bean in soils with diverse and uniform ecology.2013

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Yokoyama and Y-h. Taguchi
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Science and Application

      巻: 2 ページ: 35-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer Simulation Studies on Sintering and Grain Growth for Microstructure Design of Sintered Materials2012

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Matsubara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition

      巻: 16D-T3-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational Modeling for Porous Structure of Aerogel Using the Grain Growth Simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Kodai. Otsu, Hideaki. Matsubara, Masayuki. Nogami
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition

      巻: 16D-T3-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability, hardening and porpsity evolution during hydrothermal solidification of sepiorite clay.2012

    • 著者名/発表者名
      Lei Zhou, Zhenzi Jing, Yi Zhang, Ke Wu and Emile Hideki Ishida
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 69 ページ: 30-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ものつくりと暮らし方の潮流を創る2012

    • 著者名/発表者名
      石田秀輝
    • 雑誌名

      静岡県環境保全協会 環境保全

      巻: 96 ページ: 33-37

  • [雑誌論文] Preparation of porous wollastonaite microspheres.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Maeda, T. Okuyama, E.H. Ishida, T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Material Science,

      巻: 493 ページ: 791-794

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal preparation of tobermorite incorporating phosphate species.2012

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Maeda, Emile H. Ishida, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Material Letters

      巻: 68 ページ: 382-384

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of porous poly/tobermorite composite membaranes via electrospinning and heat treatment.2012

    • 著者名/発表者名
      T.Okuyama, H.Maeda, E.H. Ishida
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 47 ページ: 643-648

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal synthesis of Tobermorite doped with phosphorus species for removing heavy metal ions.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Maeda, Y. Ogawa, E.H. Ishida, T. Kasga
    • 雑誌名

      Journal of Australian Ceramic Society

      巻: 48 ページ: 8-11

  • [雑誌論文] Computational and Experimental Study for Grain Growth of Sintered Ceramics Composite2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kojima, T. Matsuda, H. Matsubara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition

      巻: 0 ページ: 16D-T3-10

  • [雑誌論文] Microstructure and Properties of Fine Grained WC-Co Cemented Carbide with the Addition of (Ti,X)(C,N) Solid Solution Powder2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Takada, Yoshihiro Mori , Yoshihiro Kawagishi, Tetsushi Matsuda and Hideaki Matsubara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition

      巻: 0 ページ: 17D-T3-4

  • [雑誌論文] Disease suppressive soil has both diverse and uniform ecology: Modeling and characterization from the viewpoint of microbiology and biodiversity.2012

    • 著者名/発表者名
      Y-h.Taguchi and Kazunari Yokoyama
    • 雑誌名

      IPSJ SIG Technical Report

      巻: 2012-BIO-28 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] ケイ酸カルシウム水和物ゲルの構造制御と水質浄化特性2013

    • 著者名/発表者名
      阿部敏之、前田浩孝、春日敏宏、須藤祐子、石田秀輝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] 固相焼結複合体の粒成長ピン止め効果に関するシミュレーションと実験研究2013

    • 著者名/発表者名
      小嶋 恵人、松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      20130109-20130110
  • [学会発表] シリカエアロゲルの構造と特性の解析2013

    • 著者名/発表者名
      大津広大、松原秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      20130109-10
  • [学会発表] 回転式管状炉を用いた(Ti,Mo)(C,N)粉末の合成2012

    • 著者名/発表者名
      松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成24年度秋季大会
    • 発表場所
      立命館大学びわこくさつキャンパス
    • 年月日
      20121120-20121122
  • [学会発表] アルミナ基焼結複合材料の粒成長に及ぼす炭窒化系チタン粒子分散の影響2012

    • 著者名/発表者名
      小嶋 恵人、松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成24年度秋季大会
    • 発表場所
      立命館大学びわこくさつキャンパス
    • 年月日
      20121120-20121122
  • [学会発表] ナノーマクロハイブリッド多孔体を用いたゲートマテリアルの開発2012

    • 著者名/発表者名
      谷口亜紀、伊藤晴香、大泉百合香、久保拓也、細矢憲、石田秀輝
    • 学会等名
      第21回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      20121101-02
  • [学会発表] カタツムリの殻を模倣した凹凸表面における三態系接触角測定と防汚性評価2012

    • 著者名/発表者名
      菊地大輔、須藤祐子、前田浩孝、石田秀輝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 化学組成と表面状態を制御したハイドロガーネットの合成と水質浄化特性2012

    • 著者名/発表者名
      黒崎雄一、前田浩孝、春日敏宏、須藤祐子、石田秀輝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 細孔形状と細孔表面特性が水蒸気の毛管凝縮現象に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      阿部敏之、須藤祐子、佐藤義倫、石田秀輝、前田浩孝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] セラミックス多孔質構造を用いた新規真空断熱材の開発2012

    • 著者名/発表者名
      松原秀彰、高田雅介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] シリカエアロゲルの多孔質構造を模擬したシミュレーション解析2012

    • 著者名/発表者名
      大津広大、野村浩、松原秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] シリカエアロゲルの透明・断熱性能と構造との関係2012

    • 著者名/発表者名
      上田太郎、山口哲夫、小川光恵、黒山友宏、松原秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 多孔質SiO2粒子からなる真空断熱材の輻射伝熱2012

    • 著者名/発表者名
      奥原芳樹、水田安俊、黒山友宏、小川光恵、松原秀彰、高田雅介、井須紀文
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] エマルジョン法による断熱用シリカナノ粒子の合成とその特性2012

    • 著者名/発表者名
      高橋誠二、大川元、小川光恵、水田安俊、奥原芳樹、松原秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 固相焼結複合体の粒成長ピン止め効果シミュレーションと実験研究2012

    • 著者名/発表者名
      小嶋 恵人、松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 液相焼結複合体の粒成長ピン止め効果シミュレーションと実験研究2012

    • 著者名/発表者名
      野村浩、松田 哲志、松原 秀彰、高田真之
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] セラミックス最前線2012

    • 著者名/発表者名
      松原 秀彰
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      20120909-20120912
    • 招待講演
  • [学会発表] 多孔質ポリマーの自然給水特性とハイブリッド化2012

    • 著者名/発表者名
      谷口亜紀、久保拓也、細矢憲
    • 学会等名
      第19回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 発表場所
      八王子学園都市センター
    • 年月日
      20120523-25
  • [学会発表] 粒子分散型焼結複合材料の粒成長に関するシミュレーションと実験2012

    • 著者名/発表者名
      小嶋 恵人、松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成24年度春季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      20120522-20120524
  • [学会発表] 土壌微生物情報に着目した連作障害の総合防除1:スイカのしおれ症.2012

    • 著者名/発表者名
      横山和成、櫻本直美、猪股敏郎、篠原茂夫、田口善弘
    • 学会等名
      農業情報学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      東京大学弥生講堂
    • 年月日
      20120516-20120517
  • [学会発表] アルミナ基焼結複合体の炭窒化系チタン粒子による粒成長抑制効果

    • 著者名/発表者名
      小嶋 恵人、松田 哲志、松原 秀彰
    • 学会等名
      日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 学生参加型の地域産業振興―石匠の見世蔵2012-

    • 著者名/発表者名
      西尾浩一 五十嵐浩也
    • 学会等名
      日本デザイン学会第3支部研究発表会
    • 発表場所
      愛知県立芸術大学名駅サテライトキャンパス
  • [産業財産権] 多孔質シリカ粒子の製造方法及び真空断熱材用多孔質シリカ粒子2012

    • 発明者名
      高橋誠二、松原秀彰他
    • 権利者名
      高橋誠二、松原秀彰他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-199531
    • 出願年月日
      2012-09-11
  • [産業財産権] 真空断熱材2012

    • 発明者名
      奥原芳樹、松原秀彰他
    • 権利者名
      奥原芳樹、松原秀彰他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-199530
    • 出願年月日
      2012-09-11

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公開日: 2014-07-24  

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