| 研究課題/領域番号 |
22H01894
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
竹下 覚 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90631705)
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| 研究分担者 |
小野 巧 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (20637243)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | エアロゲル / ポリマー / 微細構造 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、次世代の高性能断熱材、吸着材各種光学材料への応用が期待されるポリマー系エアロゲル材料について、製造プロセスと微細構造の関係を理解し、とくに、光散乱（透明性）を左右するナノ構造制御法の確立に取り組む。そのうえで、ポリマー素材を限定せずに透明性のあるエアロゲル材料を作るための指針の構築を目指している。この目的を達成するため、①モデルとなる材料系を選定しゲル形成プロセスを探究、②エアロゲルに関する文献情報からのデータ駆動アプローチ、のふたつの課題を設定し、それぞれ並行して取り組んだ。
課題①では、モデル材料となる有機・無機ハイブリッド系を選定した。また、とくに有機側の系について、複数のバイオポリマー系に適用できるようなエアロゲル作製プロセスを確立した。このプロセスを用いて、いくつかの有機・無機材料の組み合わせに基づき、新規素材からなるエアロゲル材料を発明した。さらに、当該材料の構造と機能を詳細に探究したところ、既報のエアロゲル材料では実現できない機能を発現することを明らかにした。
課題②では、エアロゲルに関する文献データベースの構築を進めた。エアロゲル関連材料の既報文献を網羅的に収集したうえで、ポリマー系、無機系、ハイブリッド系、カーボン系等の素材による一次分類に取り組み、分類作業をルーチン化した整理手法を構築した。この手法を用い、データベースの基本となる約20000件の文献を含むリストを構築した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ポリマー系エアロゲル材料について、モデル材料となる有機・無機ハイブリッド系の選定と、汎用製造プロセスの確立を行い、新規エアロゲル材料の発明を達成した。一方で、文献情報からのアプローチについても、当初の予定通りデータベースの構築を進めている。このため、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和３年度に得られた成果をもとに、引き続き、ポリマー系エアロゲル材料の微細構造と製造プロセスの関係についての包括的な理解を目指す。モデル材料系を用いた検討では、令和３年度に発明した新規エアロゲル材料について論文報告にまとめるとともに、さらに多様な有機・無機素材の組み合わせを検討し、素材・製造プロセスと微細構造（透明性）との関係性を探究する。また、エアロゲルに関する文献情報からのアプローチでは、素材による一次分類に加え、乾燥法に着目した二次分類と、材料と各種物性データを紐づけて取り扱えるようにするための手法の構築を進める。
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