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ナノファイバーテクノロジー―新産業発掘戦略と応用―

(2004年「ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略」普及版)

商品コード: B0858

  • 監修: 本宮達也
  • 発行日: 2008年10月
  • 価格(税込): 6,912 円
  • 体裁: A5判、457ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0031-3

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刊行にあたって

 ナノファイバーテクノロジーが、アメリカでいま、注目を浴びています。米国政府は、ナノファイバーの先進材料としての革新的効果について、いち早く着目し、ナノファイバーテクノロジーの中でも、現在、戦略上重要な材料と技術と位置づけているからです。
 1998年頃よりNTC(全米繊維センター)を中心に増加し、2002年にはNSF(全米科学財団)、DHS(米国安全保障省)、EPA(米国環境保護庁)をはじめ米国陸軍の研究所も参加して一躍急増し、2003年4月現在で、全米29研究機関(58研究所)に総額約200億円以上の研究助成がなされているのです。
 この中で最も、注目すべきは、2003年5月1日、MIT(マサチューセッツ工科大学)に米陸軍の研究助成金を5年間で5000万ドルを提供して「Soldier(兵員)ナノテクノロジー研究所(ISN)」を設立し、基礎研究を始めていたことです。
 2004年1月来日した同研究所長のE・トーマス教授は、重要なことは軍需用研究ばかりでなく、民需用途の技術移転を軍が認めたことであると言っています。MITだけでも、既に民需用途の研究にDuPont社やレイセオン社さらにダウケミカル社などが参加して、総額110~120億円以上の研究費で、警察官、消防士、医師、看護師が着用する多機能な特殊な防護服の研究が始めており、大きな市場が期待されています。
 軍需用途は、従来の半分の軽量で快適な軍服、ナノメートル単位の集まりで、異なる機能をもつ積層新素材の開発、光の偏光によって兵員の姿を周囲の環境に合わせて見えなくする軍服の開発が進んでいます。
 さらに、ナノファイバーで作った高性能エアフィルターがエンジンフィルターに実用化され、また、ナノファイバーを応用したバイオケミカルハザード防御用超軽量高機能防御服やナノファイバーを培地にした再生医療の開発が活発に行なわれています。
 アメリカ政府の意図は明らかに「繊維産業を、従来の衣料繊維を製造する産業から、超高能化ハイテクスーツ、即ち防護服を製造する高度産業に転換をはかること」です。わが国のこの分野は残念ながら5~6年遅れています。この現状を認識する必要があります。
 アメリカの戦略をいち早く嗅ぎとったNIES諸国は、既にナノファイバーテクノロジーを国家の基本戦略と位置づけて、包括的な研究開発投資を行っており、一部の大学やベンチャーには目を見張るものがあります。現に、アメリカのこの分野の研究者らは、一番進んでいるのがアメリカ、次は韓国であると断言する学者も多くいます。
 一方、ドイツのMarburg大学のナノファイバーの研究グループもアメリカに追いつき追い越せと開発研究を進めており30の研究グループを束ねて基礎研究を進めています。5±2年後には本格的な生産を開始でき、更に5年後にはナノファイバーの時代が到来するといわれています。
 本書は、アメリカおよびドイツでスピードを増すナノファイバーテクノロジーの開発の現状に合わせてわが国がこれからどのようにファイバー産業やナノファイバーの科学技術を確立すべきかに焦点を当て出版するものです。特に、ナノファイバーテクノロジーをナノサイズ繊維からナノスケール構造制御された繊維まで幅広くとりました。また、総論編と基礎編と応用編に分け、しかも試みとして、バイオ、IT、環境の第一人者を選び、この第一人者にナノファイバーを用い、バイオ、IT、環境を大括弧でくくってもらい、強いては、それが近い将来プロジェクトにつながるように、意欲的な執筆陣を選定しました。更に、ナノテク開発に必要な計測、ナノ加工関係を加えまた、ナノファイバーテクノロジーの国際調査に参加した東京工業大学・谷岡明彦教授らに一番新しい欧米の情報を可能な限り網羅的に追加していただき関係者らの必見の価値ある非常にタイムリーな内容となりました。
 願わくは、今、急にナノテクノロジーとしてファイバーテクノロジーを見るのでなく、ファイバーテクノロジーが培ってきた日本のポテンシャルの高さを見直し、わが国が蓄積してきたナノファイバーテクノロジーを活かし、発展させ、高強度構造材の軽量化、光・電子デバイス、創薬・再生医療、環境浄化へと展開し、高度情報社会の実現、健康寿命の延伸、環境・エネルギー問題の克服等の社会制約・要請対処に主導的な役割を果たしたいと思います。さらに新規ナノファイバー産業を創設し、雇用拡大につながれば、これに勝るものはないと思っています。
 本書は、わが国のナノファイバーテクノロジーに係わる研究者の総力を結集したものであると確信しております。この出版企画がわが国の産業の未来を担う革新的プロジェクト立ち上げのきっかけとなることも併せて願っています。 終わりに御多忙のところ貴重な時間をさいて執筆下さった専門家の先生方へ深甚な謝意を申し上げ、あわせて、一人でも多くのナノファイバーに関心と興味をもつ方々がMarket pullのスタンスで技術価値を市場の価値に交換すること、すなわち単に、学者の好奇心を単に膨らませるだけのものではなく、ニーズ指向のイノベーションで“もの作り”の一翼を担っていくことを願ってやみません。
(「刊行にあたり」より)

2004年2月  監修 本宮達也

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2004年に『ナノファイバーテクノロジーを用いた高度産業発掘戦略』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。

2008年10月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

本宮達也   テクノ戦略研究所 代表
         (現)イノベーション研究推進体 ナノファイバー先導研究戦略推進体 研究参事
梶 慶輔   京都大学名誉教授
梶原莞爾   大妻女子大学 家政学部 被服学科 教授
赤池敏宏   東京工業大学大学院 生命理工学研究科 教授
小池康博   (現)慶應義塾大学 理工学部 物理情報工学部 教授;科学技術振興機構 ERATOSORST 小池フォトニクスポリマープロジェクト 研究総括
谷岡明彦   (現)東京工業大学 理工学研究科 教授
斉藤敬一郎   (現)東京工業大学大学院 有機高分子物質専攻 研究員
新田和也   東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻 産学官連携研究員
皆川美江   東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻 技官
大谷朝男   群馬大学大学院 工学研究科 教授
         (現)東京工業大学 イノベーション研究推進体 特任教授
京谷 隆   (現)東北大学 多元物質科学研究所 教授
宮澤薫一   (現)(独)物質・材料研究機構 ナノ物質ラボ フラーレン工学グループ グループリーダー
松本英俊   (現)東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻 特任准教授
山形 豊   (現)(独)理化学研究所 知的財産戦略センター VCAD加工応用チーム チームリーダ
八木健吉   八木技術士事務所   
藤田大介   (現)(独)物質・材料研究機構 ナノ計測センター センター長
村瀬繁満   東京農工大学 工学部 有機材料化学科 客員教授
臼杵有光   (株)豊田中央研究所 有機材料研究室 主席研究員
武野明義   岐阜大学 工学部 機能材料工学科 助教授
鈴木章泰   (現)山梨大学大学院 医学工学総合研究部 教授
渡辺順次   東京工業大学大学院 理工学研究科 有機・高分子物質専攻 教授
佐野正人   (現)山形大学大学院 理工学研究科 教授
金子賢治   (現)九州大学大学院 工学研究院 材料工学部門 准教授
田中敬二   (現)九州大学大学院 工学研究院 応用化学部門 准教授
梶山千里   九州大学 総長
幾田信生   湘南工科大学 工学部 マテリアル工学科 教授
西尾悦雄   (株)パーキンエルマージャパン 代表取締役社長
片岡一則   (現)東京大学大学院 工学系研究科 教授
玄 丞烋   (現)京都大学 再生医科学研究所 准教授
松川詠梅   大阪府立大学 先端科学研究所 生物資源開発センター 研究員
松永 是   (現)東京農工大学 理事・副学長・教授
大河内美奈   東京農工大学 工学部 生命工学科 助手
         (現)名古屋大学大学院 工学研究科 准教授
民谷栄一   (現)大阪大学大学院 工学研究科 精密科学・応用物理学専攻 教授
西村隆雄   (現)旭化成クラレメディカル(株) 知的財産マネジメント部 部長
亀田恒徳   (現)(独)農業生物資源研究所 昆虫科学研究領域 主任研究員
朝倉哲郎   (現)東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 教授
中嶋直敏   (現)九州大学大学院 工学研究院 教授
近藤篤志   (現)(独)科学技術振興機構 ERATOSORST 研究員
浜田祐次   三洋電機(株) マテリアルデバイス技術開発センターBU 主任研究員
齋藤弥八   三重大学 工学部 教授
         (現)名古屋大学大学院 工学研究科 量子工学専攻 教授
小山俊樹   (現)信州大学 繊維学部 機能高分子学課程 准教授
渡辺敏行   (現)東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 教授
杉原興浩   東北大学 多元物質科学研究所 助教授
白石誠司   ソニー(株) マテリアル研究所 π電子材料研究グループ π電子デバイス研究チーム チームリーダー
         (現)大阪大学大学院 基礎工学研究科 准教授
下田英雄   Applied Nanotechnologies Inc. Research and Development Research Scientist
森本 剛   旭硝子(株) 中央研究所
         (現)森本技術士事務所 代表
比嘉 充   (現)山口大学大学院 理工学研究科 教授
川口武行   (現)帝人(株) 常務理事 CTO室長
永井一清   (現)明治大学 理工学部 応用化学科 教授
木村良晴   (現)京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 教授
近田英一   京都工芸繊維大学 地域共同研究センター 研究支援推進員
(現)(株)ビーエムジー 製造開発グループ 開発チーム チーム長
大林 厚   三菱化学MKV(株) 農業資材事業部 技術グループマネジャー
         (現)MKVプラテック(株) 生産技術部 生産技術部長
西野 孝   (現)神戸大学大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授
柏木 孝   University of Maryland Department of Fire ProtectionEngineering Adjunct Professor
守山雅也   東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 助手
         (現)大分大学 工学部 応用化学科 准教授
溝下倫大   東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻
         (現)(株)豊田中央研究所 先端研究センター  
加藤隆史   (現)東京大学大学院 工学系研究科 化学生命工学専攻 教授
英 謙二   信州大学大学院 工学系研究科 教授
小林 聡   (現)長野県工業技術総合センター 材料技術部門 技師
高原 淳   (現)九州大学 先導物質化学研究所 分子集積化学部門 教授
山本和弥   九州大学大学院 工学府 博士後期課程2年 
和田信一郎   九州大学 農学研究院 助教授
越智隆志   東レ(株) 繊維研究所 主任研究員

 執筆者の所属表記は、注記以外は2004年当時のものを使用しております。

目次

【総論編】
第1章 ナノファイバーテクノロジーの現状と展望
1. ファイバー構造にみるナノサイエンス
1.1 天然繊維
1.1.1 セルロース繊維
1.1.2 絹糸
1.2 合成繊維
1.2.1 屈曲性高分子の繊維構造
1.2.2 ポリエチレンテレフタレート繊維の構造
1.2.3 剛直性高分子(液晶高分子)の繊維構造

2. ファイバーにおけるナノテクノロジー
2.1 はじめに
2.2 ナノファイバーテクノロジーが登場する背景
2.2.1 ファイバーテクノロジーの現状と海外の様子
2.2.2 日本のナノファイバーテクノロジー
2.3 ナノファイバー研究の必要性
2.3.1 バイオミメティックスからスーパーバイオミメティックスへ
2.3.2 ナノファイバーテクノロジーの必要性と経済効果
2.4 ナノファイバーの構造を制御し新技術を構築し新産業を創設
2.4.1 ナノファイバーテクノロジーとは
2.4.2 基礎技術の確立~ナノファイバーの構築、解析技術
2.5 新産業の創出
2.5.1 IT関連材料
2.5.2 バイオファイバーハイブリッド材料
2.5.3 バイオメディカルナノファイバー
2.5.4 環境関連材料
2.5.5 高強度・超軽量材料
2.5.6 ナノ加工・計測技術
2.6 海外の現状
2.6.1 アメリカのMITに「Soldier(兵員)ナノテクノロジー研究所(ISN)」の設立
2.6.2 アメリカの研究機関の現状
2.6.3 ヨーロッパの現状
2.6.4 アジアの現状
2.7 おわりに
2.8 提案
2.8.1 ナノファイバー国家プロジェクトの要望
2.8.2 具体的提案の一例~ナノファイバーを共通項にした戦略的技術開発

3. ナノファイバーテクノロジーの展望
3.1 はじめに
3.2 繊維におけるナノテクノロジー:ナノファイバーテクノロジー
3.3 ナノテクノロジーはスーパーバイオミメティックス
3.4 ナノファイバーの概念
3.5 ナノファイバー技術の波及効果
3.5.1 IT関連材料
3.5.2 バイオファイバー材料
3.5.3 環境関連材料
3.6 ナノファイバー技術の広がり

第2章 ナノファイバーテクノロジーで環境、人間、高度情報社会を実現する
1. 生命現象におけるナノファイバーワールドに学ぶファイバーテクノロジー
1.1 はじめに
1.2 細胞内空間に奏でられるナノファイバーワールドのオーケストラ~細胞内骨格タンパク質・遺伝子の世界
1.2.1 細胞内ナノファイバーアーキテクチュア
1.2.2 遺伝子は究極のインテリジェントファイバーである!
1.2.3 私たちの体はインテリジェント機能材料をつくっている
1.2.4 スーパー生体繊維“コラーゲン”
1.3 おわりに

2. ナノファイバーテクノロジーが拓くIT社会
2.1 背景
2.2 ナノファイバーテクノロジーとIT
2.2.1 高速伝送を可能にするプラスチック光ファイバとプラスチック光回路
2.2.2 高画質ディスプレイのためのナノファイバーテクノロジー
2.3 ブロードバンド社会へ向けての展開

3. ナノファイバーテクノロジーの環境への役割
3.1 はじめに
3.2 ナノファイバーの効果
3.3 環境問題解決への応用
3.4 おわりに

第3章 海外の現状
1. はじめに
2. 米国の兵員ナノテクノロジー
3. 米国のナノファイバーテクノロジー
4. ヨーロッパの現状
5. アジアの現状
6. おわりに

【基礎編】
第4章 ナノ紡糸
1. 紡糸法でつくるカーボンナノファイバーとカーボンナノチューブ
1.1 はじめに
1.2 ポリマーブレンドによるナノカーボン材のデザイニングの概要
1.3 カーボンナノファイバー
1.4 カーボンナノチューブ
1.5 おわりに

2. 鋳型法による均一カーボンナノチューブ―合成と構造制御―
2.1 はじめに
2.2 鋳型法によるカーボンナノチューブの合成
2.3 カーボンナノチューブへのヘテロ原子の導入
2.4 二重構造カーボンナノチューブの合成
2.5 カーボンナノチューブ内部への異種物質の挿入
2.6 おわりに

3. フラーレンのナノウィスカーとナノファイバー
3.1 はじめに
3.2 液‐液界面析出法によるフラーレンナノウィスカーの作製
3.3 フラーレンナノウィスカーのキャラクタリゼーション
3.3.1 形状と原子的構造
3.3.2 熱的・機械的・電気的性質
3.4 おわりに

4. エレクトロスプレー法
4.1 はじめに
4.2 装置
4.3 原理
4.4 球状高分子のデポジション
4.5 線状高分子によるナノファイバーの形成
4.6 エレクトロスプレー法によるナノファイバー技術の将来展望

5. 複合紡糸法
5.1 細い繊維への流れ
5.2 複合紡糸法の基本技術と極細繊維の誕生
5.2.1 貼り合せ型断面複合紡糸繊維
5.2.2 芯鞘型断面複合紡糸繊維
5.2.3 複合紡糸繊維の分割や1成分除去の発想
5.2.4 極細繊維(ultrafinefiber、microfiber)の誕生
5.3 海島型複合紡糸による極細繊維製造技術(islands-in-a-sea-fiber)
5.3.1 高分子相互配列体繊維
5.3.2 混合紡糸繊維
5.4 分割剥離型複合紡糸による極細繊維製造技術(segmented splittable fiber)
5.5 直接紡糸による極細繊維製造技術(direct spinning microfiber)
5.6 産業へのインパクト
5.6.1 極細繊維使い人工皮革の優位性
5.6.2 極細繊維用途の拡がり
5.7 複合紡糸法における最近のナノファイバーテクノロジー
5.7.1 干渉発色繊維
5.7.2 吸湿性ナイロンナノファイバー
5.7.3 米国の動き

6. ナノワイヤーの製造法
6.1 自己再生型カーボンナノワイヤー創製
6.2 STMナノ創製
6.2.1 電圧パルス法
6.2.2 z-パルス法
6.3 おわりに

第5章 ナノ加工
1. ナノ粒子とナノコンポジット

2. ポリマークレイナノコンポジット
2.1 はじめに
2.2 有機‐無機ハイブリッド材料の合成方法(無機材料としてクレイを使用する場合)
2.2.1 層間での重合…ナイロン6クレイハイブリッド
2.2.2 クレイ層間でオリゴマーとゴムの共加硫…NBRクレイハイブリッド
2.2.3 クレイとポリマーを共通溶媒で分散…ポリイミドクレイハイブリッド
2.2.4 クレイ層間にポリマーをインターカレート
2.3 今後の課題
2.4 おわりに

3. クレーズによるナノボイド
3.1 クレーズ複合高分子材料とナノ構造
3.1.1 クレーズ複合高分子材料とは
3.1.2 クレーズ内のナノ構造
3.1.3 クレーズ層のミクロ構造
3.1.4 クレーズ複合材料のマクロ構造
3.2 クレーズ複合高分子材料の特徴
3.2.1 クレーズによる視界制御性
3.2.2 ナノボイドによる気体透過性
3.3 クレーズ複合高分子材料によるナノコンポジット
3.3.1 色素の複合
3.3.2 導電性高分子の複合
3.3.3 光触媒の複合
3.4 ナノボイドから生まれるミクロボイド(微細泡)
3.4.1 微細泡とナノボイド
3.4.2 微細泡による産業発掘

4. レーザー加熱による超極細化技術
4.1 はじめに
4.2 現行の超極細化技術
4.2.1 直接紡糸法
4.2.2 多成分紡糸法
4.2.3 特殊紡糸法
4.3 炭酸ガスレーザー照射による繊維の超極細化
4.3.1 炭酸ガスレーザーによる超極細化の原理
4.3.2 PET、ナイロン6とitポリプロピレンの超極細化
4.3.3 繊維の連続的な超極細化
4.3.4 超超極細繊維の延伸・熱処理による超極細化
4.4 まとめ

5. 構造色
5.1 はじめに
5.2 発色のしくみ
5.3 構造色の意義
5.4 構造色の研究

第6章 ナノ計測
1. 走査プローブ顕微鏡
1.1 走査プローブ顕微鏡
1.2 カーボンナノチューブの分子構造と物性
1.3 SPMによるカーボンナノチューブの構造解析と物性評価
1.4 カーボンナノチューブ探針
1.5 おわりに

2. 透過型電子顕微鏡:TEM
2.1 はじめに
2.2 TEMの役割
2.3 TEMを用いた分析手法
2.3.1 エネルギー分散型X線分光法(EDS:Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)
2.3.2 電子エネルギー損失分光法(EELS:Electron Energy-Loss Spectroscopy)
2.3.3 エネルギーフィルタリングTEM法(EF-TEM:Energy-Filtering Transmission Electron Microscopy)
2.3.4 高角環状暗視野(HAADF:High-Angle Annular Dark-Field)法
2.4 おわりに

3. ナノ力学物性
3.1 ファイバーテクノロジーにおけるナノ力学物性
3.2 高分子表面におけるナノ力学物性の評価法
3.2.1 走査粘弾性顕微鏡
3.2.2 水平力顕微鏡
3.2.3 ナノインデンター
3.3 単分散ポリスチレン膜表面の力学物性
3.3.1 室温での表面粘弾性関数
3.3.2 表面ガラス転移温度
3.3.3 表面αa緩和過程の活性化エネルギー
3.3.4 表面分子運動性への末端基の効果
3.4 ファイバーテクノロジーにおけるナノ力学物性の展望

4. 振動分光
4.1 赤外吸収とラマン発光
4.2 赤外分光による表面状態分析
4.2.1 各種反射法によるLB膜評価
4.2.2 誘起電磁波による高感度赤外分析
4.3 最近の表面界面分析:和周波発生(SFG)
4.4 顕微赤外分光法
4.5 カーボンナノチューブの共鳴ラマン
4.6 最近の研究動向と今後の展望

【応用編】
第7章 ナノバイオニック産業
1. 薬物・遺伝子デリバリー
1.1 はじめに
1.2 生体機能性高分子ミセルの構築とその標的指向性ナノキャリアへの展開
1.3 DNAを運ぶインテリジェント型高分子ミセル
1.4 おわりに

2. 再生医療用培地
2.1 はじめに
2.2 体外受精用培地
2.2.1 培養液の種類と組成
2.2.2 培養液の調整法
2.2.3 培養液の保存
2.3 ES細胞培養用培地
2.4 緑茶ポリフェノールを用いた生体組織の常温長期保存液
2.4.1 緑茶ポリフェノールの細胞増殖制御機能
2.4.2 ポリフェノールを用いた移植用生体組織の常温長期保存液
2.5 おわりに

3. バイオチップ
3.1 はじめに
3.2 DNAチップ
3.3 微粒子を用いた解析法
3.4 磁気微粒子を用いた解析法
3.5 Lab-on-a-Chipによる遺伝子解析
3.6 電気化学検出を利用したOn-chip型イムノセンシングシステム
3.7 おわりに

4. ファイバー技術とバイオセンシング
4.1 はじめに
4.2 カーボンファイバー微小バイオセンサーを用いる神経伝達物質の計測
4.3 ナノ光ファイバーを用いたニアフィールド光/原子間力計測SPM(走査型プローブ顕微鏡)と生体計測
4.3.1 SNOAMの原理と装置
4.3.2 SNOAMによるGFP遺伝子組み換え大腸菌細胞の解析
4.3.3 染色体解析への応用
4.3.4 肥満細胞の開口放出の解析
4.3.5 神経細胞機能の解析
4.4 おわりに

5. バイオフィルター
5.1 はじめに
5.2 ミクロファイバーによる白血球分離・除去
5.2.1 繊維径/繊維集合形態と白血球捕捉能
5.2.2 輸血用白血球除去フィルター
5.2.3 血液体外循環治療用白血球除去フィルター
5.2.4 造血幹細胞採取フィルターシステム
5.3 ナノファイバー組み込みによる高機能化の試み
5.4 今後の課題・展望

6. バイオシルク
6.1 はじめに
6.2 カイコから学ぶナノテクノロジー
6.3 新しいバイオシルクの創成
6.4 ナノシルクへの挑戦
6.5 おわりに

7. DNAとカーボンナノチューブの複合化と機能化
7.1 はじめに
7.2 可溶化の手法
7.3 化学結合による可溶化
7.4 物理吸着による可溶化
7.5 DNAとカーボンナノチューブの複合化と機能化

第8章 ナノネットワーク・ナノデバイス産業
1. プラスチック光ファイバーPOF
1.1 はじめに
1.2 プラスチック光ファイバーの構造
1.3 GI型POF開発の歴史
1.4 GI型POFの作製方法
1.5 GI型POFの性能
1.5.1 伝送損失
1.5.2 伝送帯域
1.6 GI型POFの長期信頼性
1.7 おわりに

2. 有機EL素子
2.1 はじめに
2.2 低分子型有機EL素子の概要
2.3 キャリア輸送(注入)材料
2.4 発光材料
2.5 有機ELディスプレイの製造方法
2.6 有機ELディスプレイのフルカラー化
2.7 有機ELディスプレイの特徴
2.8 おわりに

3. カーボンナノチューブ冷陰極
3.1 電界エミッターとしてのカーボンナノチューブの特長
3.2 電界放出顕微鏡法による電子放出の研究
3.2.1 CNTエミッター先端の観察
3.2.2 エネルギー分布
3.2.3 電子源としての輝度
3.3 CNT冷陰極の作製
3.3.1 スプレイ堆積法
3.3.2 スクリーン印刷法
3.3.3 電気泳動法
3.3.4 化学気相成長法
3.4 CNTエミッターの寿命と残留ガスの影響
3.5 ディスプレイデバイスへの応用
3.5.1 ランプ型デバイス
3.5.2 フラットパネル型デバイス

4. ナノ加工光ファイバーデバイス
4.1 はじめに
4.2 ファイバー・ブラッグ・グレーティング
4.3 有機ナノ薄膜導波路をコートしたDFB型光ファイバーレーザー
4.3.1 光ファイバー上への有機薄膜レーザー導波路の形成
4.3.2 分布帰還型共振器の導入したDFB型光ファイバーレーザー
4.4 ファイバー型有機発光ダイオード
4.5 おわりに

5. 光散乱を利用した光制御デバイス
5.1 はじめに
5.2 偏光素子の原理
5.2.1 吸収型偏光素子(ポーラロイド)
5.2.2 フッ素化ポリイミドによる薄膜偏光素子
5.2.3 コレステリック液晶を用いた偏光素子
5.2.4 複屈折を有する多層膜の干渉を用いた偏光素子
5.2.5 ゲストホスト系の光学的異方性を利用した偏光素子
5.3 ゲストホスト系の光学的異方性を利用した偏光素子の特性と課題
5.3.1 ドメインサイズが波長以上の場合
5.3.2 ドメインサイズが波長以下の場合
5.4 おわりに

6. 高分子光導波路デバイス
6.1 はじめに
6.2 高分子光導波路材料
6.3 高分子光導波路作製方法
6.4 光導波路作製例
6.4.1 ホットエンボス法による大口径光導波路
6.4.2 光回路エレメント一括成形加工
6.5 結論

第9章 環境調和エネルギー産業
1. カーボンナノチューブへの水素吸蔵

2. ナノチューブのLi容量
2.1 はじめに
2.2 カーボンナノチューブ
2.3 ナノチューブにおけるLiの容量
2.4 問題点
2.5 おわりに

3. カーボンナノチューブの電気二重層キャパシタへの応用
3.1 はじめに
3.2 電気二重層キャパシタの原理
3.3 電気二重層キャパシタ用電極
3.3.1 活性炭電極
3.3.2 カーボンナノチューブ電極
3.4 おわりに

4. バッテリーセパレータ
4.1 バッテリーセパレータの機能と分類
4.2 多孔質フィルム‐電解液型セパレータ
4.3 多孔質フィルム‐ゲル電解質型セパレータ
4.4 完全固体高分子電解質セパレータ
4.5 イオン交換膜セパレータ

第10章 環境産業
1. ナノファイバーテクノロジーと分離膜
1.1 はじめに
1.2 ナノファイバーフィルターの分離対象市場動向
1.3 ナノファイバーフィルターの技術開発動向
1.3.1 ナノファイバーフィルターの特徴
1.3.2 ナノファイバーフィルターのその他の用途展開例
1.4 ナノファイバーフィルターの工業的な製造技術の今後の課題

2. エアフィルター
2.1 はじめに
2.2 エアフィルターとは
2.3 ナノファイバーエアフィルター
2.4 おわりに

3. 繊維性バイオマスと植物由来材料
3.1 はじめに
3.2 繊維性バイオマス
3.3 バイオマスのケモ・バイオ変換とバイオマス材料
3.4 繊維性バイオマスによる強化複合材
3.5 竹、葦繊維を用いたバイオコンポジット
3.6 おわりに

4. 農業用フィルム
4.1 はじめに
4.2 農業用フィルムの要求性能
4.3 農業用フィルムの高機能化
4.4 おわりに

第11章 革新的ナノ材料産業
1. ナノファイバー充てん複合材料
1.1 はじめに~ナノファイバー充てん複合材料に期待できること
1.2 ウィスカー充てんナノ複合材料
1.3 カーボンナノチューブ充てん複合材料
1.3.1 界面での接着性
1.3.2 ナノチューブの分散性
1.3.3 ナノチューブの配向性
1.3.4 ナノチューブの自己修復性
1.4 今後の展開~セルロースナノファイバー充てん複合材料

2. ナノ難燃材料
2.1 はじめに~ナノファイバー充てん複合材料に期待できること
2.2 Clay系ナノコンポジット
2.3 シリカ微粒子系、カーボンナノチューブ系ナノコンポジット

3. 自己組織性ナノファイバー
3.1 はじめに
3.2 液晶物理ゲル~液晶と自己組織性ナノファイバーとの複合体
3.3 液晶中での自己組織性ナノファイバーの構造制御
3.4 液晶/自己組織性ナノファイバー複合構造を利用した高性能表示素子への展開
3.5 液晶/自己組織性ナノファイバー複合体の光・電子機能化
3.5.1 ホール輸送性液晶ゲル
3.5.2 光応答性液晶ゲル
3.6 おわりに

4. 有機ナノファイバーとそれを利用した無機ナノファイバーの創製
4.1 はじめに
4.2 有機ゲル化剤とナノファイバー
4.3 ゲル化剤を利用した無機ナノファイバーの創製
4.4 おわりに

5. 天然無機ナノファイバー「イモゴライト」
5.1 はじめに
5.2 「イモゴライト」はどのような物質か?
5.3 イモゴライトの水溶性高分子との複合化
5.4 イモゴライトの表面特性と表面化学修飾
5.5 イモゴライト/ポリマーハイブリッド
5.6 イモゴライトのその場合成によるポリマーハイブリッドの創製
5.7 おわりに

6. 汎用ポリマーから成るナノファイバー
6.1 はじめに
6.2 形態制御による繊維の高機能化
6.3 超極細糸
6.4 エレクトロスピニング
6.5 ナイロン・ナノファイバー
6.6 おわりに
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