金属のように熱を通す絶縁体のゴムシートを開発 ― 様々な電子デバイスの放熱に役立つ やわらかな熱マネジメント材料の実現 ―｜記者発表｜お知らせ｜東京大学大学院新領域創成科学研究科
金属のように熱を通す絶縁体のゴムシートを開発 ― 様々な電子デバイスの放熱に役立つ やわらかな熱マネジメント材料の実現 ― 東京大学 産業技術総合研究所 発表のポイント ◆ゴムの原料に環動高分子を用いることでゴム弾性を維持しつつ、厚み方向に金属的な熱伝導率を実現しました。 ◆パルス交流電界による電界強度の増大とゲル化反応の抑制により、絶縁体フィラーの面直配向に成功しました。 ◆フレキシブルデバイスをはじめ、各種の電子デバイス用の熱層間材などへの応用が期待されます。 BNフィラーを配向させた高熱伝導性ゴムシート（左写真）と今回の技術ポイント 発表概要 東京大学大学院新領域創成科学研究科の長谷川瑠偉大学院生（産業技術総合研究所先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ（注1）リサーチアシスタント兼務）と、同研究科の伊藤剛仁准教授、寺嶋和夫教授（産業技術総合研究所先端オペランド計測技
ワニ皮をヒントに柔軟で軽量かつ強固な素材を開発 - ナゾロジー
ワニ皮をヒントに柔軟で軽量かつ強固な素材を開発 / Credit:Lizhou Mao et al . Crocodile Skin-Inspired Protective Composite Textiles with Pattern-Controllable Soft-Rigid Unified Structures (2023) . Advanced Functional Materialsこれまで熱・衝撃・銃弾・切断・刺突などの脅威に対抗するため、多くの個人用保護具が開発されてきました。 しかしアーマー素材の逃れられない運命の1つに『強固であるものほど硬くて重くなる』というものが存在します。 軍隊などで使われているボディーアーマーでは、ケブラー線維など繊維状の材料を利用することで軽さと硬さの両立を狙っていますが、ハイクラスのアーマーでは金属やセラミックの防弾板を装着しなければ強度を
吸音率87%の「防音壁紙」ができる!? 蛾のハネがヒントに - ナゾロジー
「自宅の壁が薄くて、隣の音がうるさい」と感じているあなた。その悩み、蛾が解決してくれるかもしれません。 英ブリストル大学（University of Bristol）の研究チームはこのほど、吸音性に優れた蛾の翅（はね）を硬い表面に貼り付けることで、入ってくる音波の87%を吸収できることを発見しました。 これを応用すれば、将来的には、ノイズキャンセリング機能付きの壁紙などが作れるかもしれません。 研究の詳細は、2022年6月8日付で科学雑誌『Proceedings of the Royal Society A: Mathematical and Physical Sciences』に掲載されています。 Moth wing–inspired sound absorbing wallpaper in sight after breakthrough https://phys.org/news/2
微生物で防弾チョッキよりも強力な「人工筋繊維」を構築したという研究結果
アメリカ・ワシントン大学の研究チームが、遺伝子操作した細菌の体内で生成されたタンパク質から「人工筋繊維」を作成したと発表しました。 Microbial production of megadalton titin yields fibers with advantageous mechanical properties | Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-021-25360-6 Synthetic biology enables microbes to build synthetic muscle | The Source | Washington University in St. Louis https://source.wustl.edu/2021/08/synthetic-biology-en
中国の研究者、ダイヤに傷を付けられる新型「ガラス」を開発
【8月16日 Xinhua News】中国河北省（Hebei）にある燕山大学（Yanshan University）準安定材料調製技術・科学国家重点実験室は14日、ダイヤモンドに傷を付けることができる新しい非晶質材料（ガラス状材料）の合成に成功したと明らかにした。 同実験室高圧科学センターの田永君（Tian Yongjun）院士（アカデミー会員）率いる課題研究班の趙智勝（Zhao Zhisheng）教授らが、国内外の科学者と協力して開発した。炭素原子からなる球状分子フラーレンC60を高熱・高圧下に置くことで、新種の非晶質材料「AM－III」を生成。密度はダイヤモンドに匹敵し、ビッカース硬度は113GPaに達し、単結晶ダイヤモンドに傷を付けることができるという。 専門家によると、非晶質材料はガラス状材料とも呼ばれる剛性固体の一種で、身の回りにあるガラスは典型的な非晶質材料だという。「AM－I
ガラスより硬い「透明な木材」を効率よく作ることに成功！ 透明な家を建てることも可能に - ナゾロジー
アメリカ・メリーランド大学カレッジパーク校に所属する材料科学者Liangbing Hu教授ら研究チームは、より効果的な方法で「透明な木材」を作りだすことに成功しました。 新しく作られた透明な木材は、従来の透明木材と比べて50倍もの強度を持っているとのこと。 詳細は、1月27日付けの科学誌『Science Advances』に掲載されています。
クモ糸の階層構造を初めて再現
理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ高分子研究チームのアンドレス・アリ・マライ研究員、沼田圭司チームリーダー（京都大学大学院工学系研究科教授）、慶應義塾大学先端生命科学研究所の荒川和晴准教授らの共同研究グループは、クモの牽引糸[1]の階層構造[2]を人工的に再現することに初めて成功しました。 本研究成果は、天然のクモ糸と同様の構造と物性を示す糸を人工的に合成する技術開発の糸口になると期待できます。 クモの牽引糸は、その軽量かつ強靭な物性から、高強度構造材料など幅広い分野への応用が期待されていますが、その紡糸機構はまだ明らかになっていません。 今回、共同研究グループは、クモの牽引糸を構成するシルクタンパク質[3]の分子機構を明らかにし、シルクタンパク質が「液液相分離[4]」という挙動を経由し、網目状の微小な繊維（マイクロフィブリル）を形成することを示しました。さらに、マイクロフ
一瞬で自己修復する強靱な超分子材料、大阪大学が開発に成功
大阪大学大学院の朴峻秀大学院生（博士後期課程3年）らと山形大学のグループは、二種類の高分子を混合することで、傷を自然に修復できる非常に強靭な材料の作製に成功した。 研究グループは、ホストポリマーとゲストポリマーという二種類の高分子化合物を合成し、これを一般的な混合装置（遊星型ボールミル）で混ぜ合わせることで、二種類のポリマーが弱い分子間力（ホスト-ゲスト相互作用）で組み合わさった超分子材料を得た。このとき、より強い混合力を与えることで、得られる超分子材料がより強靭になることを発見した。 この材料でコーティング膜を作り、その表面に傷を入れると数秒で傷が消失。ホスト-ゲスト相互作用はポリマー中の分子間で何度も接着・分離が可能なため、超分子材料は傷を修復して生命のように自己修復できる。また、完全にバラバラに破壊しても、再度混合処理を行うことで、材料を元の形に再生使用することができ、強度も回復した
ダイヤモンドよりも強固なカーボンナノ構造体の作製に成功｜fabcross
米カリフォルニア大学（UC）アーバイン校は、2020年4月13日、板状ナノ格子構造、すなわち、ナノメートルサイズのカーボン構造体を設計し、その材料の製造に成功したと発表した。強度と硬度を検証したところ、多孔質材の理論値上限に達しており、比強度はダイヤモンドを上回るという。研究成果は、『Nature Communication』に2020年3月27日付で発表されている。 これまで、過去数十年にわたり、カーボンナノ構造体の設計には梁構造が主に用いられていたが、梁構造設計は機械的特性の点ではあまり効率的ではなかった。今回設計された板状ナノ格子構造体は、最も優れた梁状ナノ格子構造体と比較してその硬度と強度ははるかに上回るという。従来の円筒形トラスから成る梁状構造と比べ、板状ナノ格子構造体は平均で強度が最大639％、剛性は522％も向上した。 研究者たちは、走査型電子顕微鏡やUCアーバイン材料研究所
自らひび直し増殖する「生きたコンクリート」、米科学者らが開発（The Telegraph） - Yahoo!ニュース
【記者：Sarah Knapton】 ひびが入っても自ら修復し、さらには新たな塊を産み出すこともできる「生きたコンクリート」が開発された。砂とバクテリアから作ったもので、荷重を支える構造物としての役割を果たすとともに、再生といった生物としての機能も併せ持つ。 開発したのは、米コロラド大学ボルダー校の研究チーム。論文の首席著者で生物素材研究室を率いるウィル・シュルーバー博士は「フランケンシュタインのような素材だ」と話す。「まさにそのような素材を開発しようとしている。生き続けるものだ。光合成するシアノバクテリア（ラン藻）を使って骨組みに生体鉱物形成作用を引き起こすので、とても環境に優しい」 生物素材を開発するために研究チームはまず、ヒドロゲル（水ベースのゲル）と砂で土台を作り、そこでシアノバクテリアを増殖、ミネラル化させた。これは海で貝殻が形成される仕組みと似ている。 この新素材はただ生きてい
切断しても元どおり ゴムの新素材を理研などが開発 | NHKニュース
傷つけたり、切断したりしても元に戻るゴムの新素材を、理化学研究所などのグループが開発しました。さまざまな環境下で使えるということで、自動車のタイヤや保護材、人工臓器からロケットまで幅広い分野で活用が期待できるということです。 完全に切断しても切断面を軽く合わせるだけで数分後には元どおりにつながり、傷もほぼ消えるということです。 このゴム素材で袋をつくると、穴があいても自然に塞がると言うことです。 元に戻る仕組みは、「分子間相互作用」という分子と分子が互いに引き合う物理現象を利用しています。 グループでは、特殊な触媒を使ってねらいどおりに引き合う作用をみせる分子の合成に成功、切断面の分子と分子を近づけると再びつながる素材を実現しました。 これまでにも、こうした機能をもったゴム素材はありましたが、光や熱など外からエネルギーを加えるといった条件が求められ、普及の壁になっていました。 今回の素材は
東北大と京大、反強磁性体を用いたスピントルク磁気メモリを実証
東北大学と京都大学は、コバルト・ガドリニウム(CoGd)合金多層膜からなる反強磁性材料を用いた反強磁性体スピントルク磁気メモリを実証したと発表した。 同成果は、東北大学金属材料研究所の関剛斎 准教授、高梨弘毅 教授、周偉男 博士研究員(現:物質・材料研究機構ポスドク研究員)、京都大学化学研究所の森山貴広 准教授と小野輝男 教授らで構成される研究グループによるもの。詳細は米国の科学誌「Physical Review Letters」のオンライン版に公開された。 高度情報化社会の進展に伴い、情報記録デバイスの超高記録密度化・低消費電力化が求められている。HDDやMRAMなどの磁気記録デバイスでは、コバルト(Co)や鉄(Fe)、ニッケル(Ni)などの強磁性体からなる記録層に、電流あるいはスピントルク効果や磁場で、0か1のデジタル情報を描き込む、磁気モーメントの反転により記録する方法が用いられてい
超伝導コンピューターを実現するレニウム金属メッキ超電導体を開発 - fabcross for エンジニア
コロラド大学環境科学共同研究所CIRESの研究チームが、電子回路基板などに容易に活用できる、金属メッキ超電導体を開発した。電気メッキにより、金（記号：Au）の層でサンドイッチされた極薄レニウム（記号：Re）層を作成したところ、約6Kの超電導臨界温度を示すことがわかった。超高速計算に向けた回路基板など、将来のスーパーコンピューター開発に利用できる可能性がある。この研究成果は、2018年4月30日の『Applied Physics Letters』誌で公開されている。 コンピューターの性能向上に超電導現象を利用する試みとしては、以前から絶縁体薄膜または常伝導金属薄膜を超伝導体でサンドイッチした「ジョセフソン素子」による高速スイッチング素子が、IBMを始めとする世界の企業や大学によって研究されている。しかし、超電導材料を回路基板に適用する場合、機械的取り扱いが難しく、酸化性が強いためハンダ付け特
グラフェン2層間の角度をずらすことで超伝導性と絶縁性の両方を生み出すことに成功
炭素原子のみで構成され単相で平面に広がる「グラフェン」は、超伝導性を持たせられる素材として期待されるなど、さまざまな分野での応用が期待されています。MITとハーバード大学の研究者が、炭素1個分の厚みのグラフェンシートを重ねて、角度をわずかにずらすことで、超伝導体や絶縁体に変えられることを発見しました。 Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices | Nature https://www.nature.com/articles/nature26160 Insulator or superconductor? Physicists find graphene is both | MIT News http://news.mit.edu/2018/graphene-insulator-superco
世界初、骨の無機成分と同組成の人工骨の開発・実用化に成功―歯科用インプラント治療で使用可能な人工骨として国内初の薬事承認― | 国立研究開発法人日本医療研究開発機構
骨の無機成分（炭酸アパタイト）と同じ組成の人工骨を世界で初めて開発 歯科用インプラントの周囲を含む領域でも使用可能な人工骨として国内で初めて薬事承認 国内の3医療機関で治験を実施し、有効性及び安全性を確認 この成果によって、歯科用インプラント治療における患者負担の軽減、適応症例の拡大が期待される 国立研究開発法人 日本医療研究開発機構（AMED）の医療分野研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）において、株式会社ジーシー（開発管理責任者：熊谷知弘研究所所長）、国立大学法人 九州大学（代表研究者：石川邦夫教授）らは世界で初めてとなる骨の無機成分（低結晶性炭酸アパタイト）と同組成の人工骨「ジーシー サイトランス グラニュール」を開発し、この度、国内では初めて歯科用インプラントの周囲を含む領域でも使用可能な人工骨として薬事承認（2017年12月14日承認）されました。 こ
プロピオン酸ナトリウムを活用した新たな凍結防止剤の試行導入 ～金属腐食の抑制に向けた取り組み～ | ニュースリリース | プレスルーム | 企業情報 | 高速道路・高速情報はNEXCO 中日本
2018年01月24日 本社 安全への取り組み プレスリリース プロピオン酸ナトリウムを活用した新たな凍結防止剤の試行導入 ～金属腐食の抑制に向けた取り組み～ NEXCO中日本は、富山県立大学および国立研究開発法人土木研究所寒地土木研究所と共同で、橋梁の鉄筋などの金属腐食の抑制を目的として、プロピオン酸ナトリウム（以下「プロナト」という。写真1）を活用した新たな凍結防止剤の開発を実施してきました。今般、高速道路本線で試行的に散布し、散布作業における課題への対応や散布効果の検証をおこないますので、お知らせいたします。 試行導入区間（図1） 東海北陸自動車道 白川郷IC～五箇山IC間 （雪氷作業基地は五箇山IC） 試行導入時期 2018年3月～4月（雪氷対策期間終了まで） 混合割合 塩化ナトリウム：プロナト＝9：1 試行導入における主な検証内容 作業性 これまで雪氷作業基地で検証してきた「溶液
長時間光り続ける有機化合物を作る！ – 有機蓄光システムの特色と今後の課題
身近な蓄光材料とその課題 蓄光材料（夜光塗料）は太陽光や照明の光を蓄積し、数時間に渡って発光し続けるため、非常誘導灯や時計文字盤、塗料や玩具など我々の身のまわりにもたくさん利用されています。この蓄光材料は、ほとんどがアルミン酸ストロンチウムやアルミン酸カルシウムの母結晶に、ユウロピウムやジスプロシウムなど少量のレアアースを添加した無機材料で構成されています。こういった既存の無機蓄光材料は、発光特性や耐候性に優れるため実用化に至っていますが、その合成には1000℃以上の高温処理を必要とすることや、高性能化にはレアアースが必要であること、合成後に粉砕して微粒子化し溶媒や媒体に分散させるといった複雑な工程を必要とすることなど、課題も多く残されています。 無機蓄光材料とその用途 有機発光材料の特徴 有機発光材料は、簡便に大量合成が可能であり、また溶媒に可溶なため塗布することができます。さらに、分子
高速でき裂が完治する自己治癒セラミックスを開発 | NIMS
高速でき裂が完治する自己治癒セラミックスを開発 ~骨の治癒がヒントに ! フライト中にヒビを治す航空機エンジン用部材の実現へ大きな一歩~ 国立研究開発法人物質・材料研究機構 国立大学法人横浜国立大学 国立研究開発法人科学技術振興機構 NIMSと横浜国大の研究グループは、自己治癒セラミックスが、骨の治癒と同じく炎症・修復・改変期という3つの過程で治癒することを発見しました。さらに骨の治癒の仕組みをヒントに、セラミックスの治癒を促進する物質を結晶の境目に配置することで、航空機エンジンが作動する1000℃において、最速1分で、き裂を完治できる自己治癒セラミックスの開発に成功しました。 NIMSと横浜国大の研究グループは、自己治癒セラミックスが、骨の治癒と同じく炎症・修復・改変期という3つの過程で治癒することを発見しました。さらに骨の治癒の仕組みをヒントに、セラミックスの治癒を促進する物質を結晶の
世界初 割れてもすぐ直るガラス開発 東大の研究グループ | NHKニュース
割れても、断面を押しつけるだけで元どおりに修復できるガラス材料の開発に、東京大学の研究グループが世界で初めて成功しました。 研究グループは新たな接着剤の開発を進めていましたが、偶然、固くさらさらした手触りの物質に自然に元どおりになる自己修復機能があることを発見しました。 この物質は「ポリエーテルチオ尿素」と呼ばれるもので、これを材料に作ったガラスは割れても数十秒間、断面を押しつければ元どおりに修復できます。 また数時間あれば元の強さに戻ることも確認できたということです。 こうした室温環境で壊れても自己修復できる物質はゴムのような柔らかい材料では見つかっていましたが、ガラスのような固い材料では実現が難しいとされていました。 柳沢さんは「見つけたときは自分も半信半疑だったし、論文もさまざまな指摘を受け何度も実験を繰り返した。直るガラスは、壊れたら捨てるというサイクルとは異なる環境に優しい材料に
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