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次世代バイオミメティクス研究の最前線―生物多様性に学ぶ―

  • The New Trends in Next Generation Biomimetic Materials Engineering : Learning from Biodiversity
★ メーカーが求める新材料、新デバイス開発のためのヒントは博物館にあった!
★ 究極のエコデザインを持った自然界の生物達に学ぶバイオミメティクス研究が、「持続可能性」社会を実現へ!
★ 生物学者・工学者・博物学者をはじめとする科学者達と各企業までを連携しての、総勢82名の著者による分担執筆!

商品コード: T0805

  • 監修: 下村政嗣/(編集)バイオミメティクス研究会
  • 発行日: 2011年8月
  • 価格(税込): 82,080 円
  • 体裁: B5判、350ページ
  • ISBNコード: 978-4-7813-0410-6

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  • バイオミメティクス / 生物模倣 / バイオミミクリー / 生物多様性 / ネイチャーテクノロジー / バイオインスパイアード / バイオミネラリゼーション / Nano meets Bio / 異分野連携 / 自己組織化 / 構造色 / 超撥水 / モスアイ構造

刊行にあたって

 今世紀に入り欧米を中心に、「自然に学ぶモノつくり」のひとつである「生物模倣(バイオミメティクス)」が改めて注目され始めている。生物の表面は、ナノからマイクロにいたる領域において階層的な構造を有し、それに伴う特徴的な機能を発現している。電子顕微鏡を駆使することで、博物学者(自然史学・形態学・分類学)らは生物の構造と機能の関係を発見し、その成果をもとにナノ材料・ナノ加工の研究者が類似の構造を人工的に再現、生物機能発現の機構を解明するとともに、材料やデバイスへの応用を図っている。
 2011年3月11日の「平成23年東北地方太平洋沖地震」による東京電力福島第一原子力発電所の原子力事故は、人類の「残り時間」にはさほど猶予が無いことを改めて知らしめた。生物は、「人間の技術体系」とは対極にある「生物の技術体系」によって適応と機能の多様性を実現している。そして、生物の多様性は、新しい材料やデバイス開発のヒントになるだけではなく、「生物の技術体系」に学ぶことで、省資源、省エネルギー、低環境負荷によって「持続可能性」社会を実現することが期待される。それ故に、バイオミメティクスは、生物の多様性に学ぶことで「持続可能性」社会を実現する技術体系であり、そして生物多様性の保全に寄与することにもなるのだ。
 「バイオミメティクス」は、「パラダイムシフト」の源であり、技術革新をもたらすのである。
(本書「まえがき」より一部抜粋)

著者一覧

下村政嗣   東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 多元物質科学研究所 教授
国武豊喜   (財)北九州産業学術推進機構 理事長
掛澤雅章   神鋼リサーチ(株) 先進技術情報センター 先進プロジェクト室 室長
石田秀輝   東北大学 大学院環境科学研究科 教授
古川柳蔵   東北大学 大学院環境科学研究科 准教授
阿多誠文   (独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 ナノテクノロジー戦略室 室長
関谷瑞木   (独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 ナノテクノロジー戦略室
山内 健   新潟大学 工学部 機能材料工学科 教授
古田尚也   IUCN(国際自然保護連合) グローバルポリシーユニット シニアプロジェクトオフィサー
藤崎憲治   京都大学 大学院農学研究科 応用生物科学専攻 昆虫生態学研究分野 教授
針山孝彦   浜松医科大学 医学部 総合人間科学講座 生物学部門 教授
森 直樹   京都大学 大学院農学研究科 応用生命科学専攻 准教授
吉永直子   ペンシルバニア州立大学 化学生態学センター 博士研究員
蟻川謙太郎  総合研究大学院大学 先導科学研究科 教授
奥田 隆   (独)農業生物資源研究所 昆虫機能研究開発ユニット 上級研究員
劉  浩   千葉大学 大学院工学研究科 教授
室﨑喬之   北海道大学 大学院先端生命科学研究院 博士研究員
龔 剣萍   北海道大学 大学院先端生命科学研究院 教授
尾崎まみこ  神戸大学 大学院理学研究科 教授
小林(城所)碧  神戸大学 大学院理学研究科 学術研究員
近藤慶太   神戸大学 大学院理学研究科 (博士前期課程)
木村賢一   北海道教育大学 教育学部 札幌校 生物研究室 教授
曽我部正博  名古屋大学 大学院医学系研究科 細胞生物物理学 教授;革新ナノバイオデバイス研究センター 医療デバイス研究部門長
安藤規泰   東京大学 先端科学技術研究センター 助教
神崎亮平   東京大学 先端科学技術研究センター 教授
高梨琢磨   (独)森林総合研究所 森林昆虫研究領域 主任研究員;同志社大学 ニューロセンシング・バイオナビゲーション研究センター 嘱託研究員
中野 亮   (独)農業・食品産業技術総合研究機構 果樹研究所 品種育成・病害虫研究領域 研究員;同志社大学 ニューロセンシング・バイオナビゲーション研究センター 嘱託研究員
小田玲子   Université de Bordeaux - CNRS, UMR 5248  Institut Européen de Chimie et Biologie (IECB)  Directeur de Recherche- CNRS
Emilie Pouget  Université de Bordeaux - CNRS, UMR 5248 Institut Européen de Chimie et Biologie (IECB)  Chargée de Recherche- CNRS
吉岡伸也   大阪大学 大学院生命機能研究科 助教
下澤楯夫   北海道大学名誉教授
細田奈麻絵  (独)物質・材料研究機構 環境・エネルギー材料部門 ハイブリッド材料ユニット インターコネクトデザイングループ グループリーダー
山口智彦   (独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 副研究部門長
和田健彦   東北大学 多元物質科学研究所 教授
梶山智司   東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻
西村達也   東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教
加藤隆史   東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授
穂積 篤   (独)産業技術総合研究所 サステナブルマテリアル研究部門 高耐久性材料研究グループ 研究グループ長
上野智永   名古屋大学 大学院工学研究科 マテリアル理工学専攻 助教
桶葭興資   (独)理化学研究所 基幹研究所 分子情報生命科学特別研究ユニット 日本学術振興会特別研究員-PD
吉田 亮   東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 准教授
尾田十八   石川県産業創出支援機構 プロジェクト推進部 産学官連携アドバイザー;金沢大学名誉教授
木戸秋悟   九州大学 先導物質化学研究所 生命分子化学分野 教授
不動寺浩   (独)物質・材料研究機構 先端フォトニックス材料ユニット 応用フォトニック材料グループ 主幹研究員
久保英夫   東北大学 大学院情報科学研究科 教授
大園拓哉   (独)産業技術総合研究所 ナノシステム研究部門 ソフトメカニクスグループ 研究グループ長
居城邦治   北海道大学 電子科学研究所 教授
小林元康   (独)科学技術振興機構 ERATO高原ソフト界面プロジェクト グループリーダー
高原 淳   (独)科学技術振興機構 ERATO高原ソフト界面プロジェクト 研究総括 ;九州大学 先導物質化学研究所 教授
小林秀敏   大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 教授
石井大佑   東北大学 原子分子材料科学高等研究機構  助教
平井悠司   東北大学 多元物質科学研究所 助教
金 仁華   (財)川村理化学研究所 理事
倪 慶清   信州大学 繊維学部 機能機械学科 教授
陳 錦祥   中国東南大学 城市工程科学技術研究院 教授;副所長
齋藤 彰   大阪大学 大学院工学研究科 精密科学・応用物理学専攻 准教授
鈴木 厚   トヨタ自動車(株) 金属・無機材料技術部 
海道昌孝   トヨタ自動車(株) 金属・無機材料技術部 燃料・油剤・摺動材室 
藪  浩   東北大学 多元物質科学研究所 自己組織化高分子材料研究分野 准教授
篠塚 啓   王子製紙(株) 開発研究所 上級研究員
島田 守   日本ペイントマリン(株) 技術本部 研究開発部 課長
南 晴康   日本ペイントマリン(株) 技術本部 研究開発部 課長
井須紀文   (株)LIXIL 住設・建材カンパニー 開発・マーケティング本部 水まわり総合技術研究所 IBA推進室 室長
広瀬治子   帝人(株) 構造解析研究所 研究課長
竹中憲彦   BASFジャパン(株) 研究開発室 マネージャー
山﨑英数   富士フイルム(株) R&D統括本部 生産技術センター 研究部長
伊藤晃寿   富士フイルム(株) R&D統括本部 生産技術センター 研究員
魚津吉弘   三菱レイヨン(株) 横浜先端技術研究所 リサーチフェロー
藤田 晋   日産自動車(株) 総合研究所 モビリティ・サービス研究所 
宮内昭浩   (株)日立製作所 日立研究所 主管研究員
加藤愼治   (財)川村理化学研究所 高分子化学研究室 室長
野村周平   国立科学博物館 動物研究部 研究主幹
篠原現人   国立科学博物館 動物研究部 研究主幹
松浦啓一   国立科学博物館 動物研究部 部長
河合俊郎   北海道大学総合博物館 動物研
山崎剛史   (財)山階鳥類研究所 自然誌研究室 研究員
古崎晃司   大阪大学 産業科学研究所 准教授
溝口理一郎  大阪大学 産業科学研究所 教授
大原昌宏   北海道大学総合博物館 教授
澤田義弘   大阪府営箕面公園昆虫館 研究職員
古川恒太   北海道大学 大学院農学院 環境資源学専攻 昆虫体系学
堀 繁久   北海道開拓記念館 学芸部 学芸第一課長

目次

巻頭言 これまでとこれから 
1 バイオミメティクスの歴史を振り返る
2 ナノテクの10年が生み出したもの
3 何故,今,次世代バイオミメティクスか 
4 次次世代バイオミメティクスを展望する

第1章 総論

1 ネオバイオミメティック・エンジニアリングとしての「生物規範工学」 : 材料技術のパラダイム・シフトとイノベーション 
1.1 はじめに
1.2 何故, 今ふたたび, 生物模倣(バイオミメティクス)なのか?
1.3 バイオミメティクス研究の歴史
1.4 「生物の技術体系」の規範(パラダイム)はなにか
1.5 「生物規範工学」構築の課題
1.6 「近代化した国家」としての科学技術立国への課題

2 次世代バイオミメティクス研究の海外動向と我が国の現状 
2.1 はじめに "バイオミミクリー"と"バイオミメティクス"
2.2 ドイツ "BIONICS - Innovations from nature"
2.3 米国の取り組み バイオミミクリー:「持続可能性」からの発想
2.4 英国の取り組み
2.5 その他欧州での取り組み
2.6 我が国の現状と課題
2.6.1 我が国の政策的ならびに学術的な取り組みと企業の関心
2.6.2 次世代バイオミメティクス研究・開発における日欧比較
2.6.3 我が国の問題点とその背景にあるもの

3 バイオミメティクスの市場動向 
3.1 はじめに
3.2 バイオミメティクス関連技術の市場動向例
3.3 次世代バイオミメティクス材料・技術のシーズ,ニーズ調査
3.4 バイオミメティクス材料の今後の研究開発の展望

4 自然のすごさを賢く活かすものつくりと暮らしのか・た・ち―ネイチャー・テクノロジー ―  
4.1 努力すればするほど劣化する地球環境(エコ・ジレンマ)
4.2 ネイチャー・テクノロジー創出システム
4.3 ネイチャー・テクノロジーが創る新しい暮らしのかたち
4.4 今, 求められるものつくりと暮らしのか・た・ち

5 生物規範技術の包括的ガバナンス 
5.1 はじめに
5.2 日本のナノテクノロジーの研究開発
5.3 新興の科学的不確実性にどう対処するか
5.4 日本はナノテクノロジーのEHSの課題にどう取り組んだのか
5.5 ナノテクノロジーの経験を新興の科学技術へ
5.6 おわりに

6 バイオTRIZと生物規範創発工学 
6.1 はじめに
6.2 TRIZについて
6.3 バイオTRIZと生物規範創発工学について
6.4 おわりに

7 生物多様性と生物模倣 
7.1 はじめに
7.2 我々の生存基盤である生物多様性
7.3 「生物多様性2010年目標」と「愛知目標」
7.4 生物多様性の価値と生物模倣技術

第2章 機能解明

1 生物多様性がもたらす技術革新 
1.1 はじめに   
1.2 昆虫の進化と種多様性
1.3 昆虫の形態と機能を模倣する
1.3.1 アサギマダラの翅の超撥水性
1.3.2 アメンボの振動情報受容器官
1.3.3 寄生蜂の連合学習能力とその活用
1.4 アリの群知能に学ぶ
1.4.1 群知能による最短経路の発見
1.4.2 群知能による共同作業
1.5 おわりに

2 生物はなぜ構造色をもつのか 
2.1 はじめに
2.2 生物の中になぜ構造色が誕生したか
2.3 構造色をもつ無脊椎動物の外骨格
2.4 生物がもつ構造色の種類
2.4.1 散乱構造
2.4.2 多層膜構造
2.4.3 液晶構造
2.4.4 回折格子構造
2.4.5 フォトニック結晶
2.5 生物はなぜ構造色をもつようになったか
2.6 現生の生物が構造色をもつ意味―ヤマトタマムシの表皮の構造色と行動を例にして
2.7 おわりに

3 昆虫が生産する植物エフェクターに学ぶ 
3.1 はじめに
3.2 食害のミミック
3.3 ボリシチン類を巡る研究
3.4 産卵・接触のミミック
3.5 おわりに

4 昆虫に世界はどう見える? 
4.1 個眼の構造と空間分解能
4.2 昆虫の色覚
4.3 色受容細胞の個眼内配置
4.4 色覚と空間分解能
4.5 偏光視の可能性
4.6 おわりに

5 クリプトビオシス : 極限的な乾燥耐性をもつネムリユスリカ 
5.1 クリプトビオシス
5.2 ネムリユスリカのクリプトビオシス
5.3 クリプトビオシスとトレハロース
5.4 ネムリユスリカのトレハロース合成誘導要因
5.5 ネムリユスリカのクリプトビオシス誘導制御機構
5.6 トレハロースのガラス化
5.7 クリプトビオシスとLEA タンパク質
5.8 ネムリユスリカ胚子由来培養細胞
5.9 細胞や臓器の常温乾燥保存技術
5.10 促進輸送型トレハローストランスポーター
5.11 おわりに

6 生物の飛行に学ぶ  
6.1 はじめに
6.2 昆虫と鳥の飛翔
6.2.1 パワー飛行 : 羽ばたき
6.2.2 幾何学相似則とスケーリング
6.3 生物飛行のモデリング
6.3.1 生物羽ばたき飛行モデリングの座標系
6.3.2 幾何学モデリング(Morphological modeling)と運動学モデリング(Kinematic modeling)
6.3.3 レイノルズ数と無次元周波数(Reynolds number and reduced frequency)
6.4 昆虫飛行のサイズ効果
6.5 生物規範型小型飛行体
6.6 おわりに

7 海藻にフジツボが付着しないのはなぜか―海藻に学ぶ抗生物付着ゲルの開発― 
7.1 はじめに
7.2 フジツボとは
7.3 高分子ハイドロゲル
7.4 実験室でのフジツボへの抗付着効果
7.4.1 ゲルの化学種の効果
7.4.2 ゲルの弾性率・含水率の効果
7.5 海洋中での長期付着実験
7.5.1 海洋付着生物に対するゲルの抗付着効果
7.5.2 付着したフジツボの形状に対する基板の影響
7.6 海洋中におけるゲル上でのフジツボ成長モデルの考察
7.6.1 ゲルがウェットであることによる影響
7.6.2 ゲルがソフトであることによる影響
7.7 おわりに

8 昆虫の化学環境センシング 
8.1 炭化水素世界のモニタリング
8.2 省エネルギーセンサの実現
8.3 想定外と言い訳をしなくてもすむ危機管理

9 昆虫クチクラ形成の発生遺伝学的検討  
9.1 はじめに
9.2 昆虫のクチクラの構造と形成
9.2.1 構造
9.2.2 クチクラ形成と脱皮
9.3 ショウジョウバエのクチクラ形成と遺伝子
9.3.1 キチン合成とキチン微小繊維の配向
9.3.2 クチクラのタンニング―硬化とメラニン化
9.4 ショウジョウバエ翅クチクラの形成
9.5 おわりに

10 細胞はどのように力を感じるのか:細胞力覚研究の最前線 
10.1 はじめに
10.2 機械刺激とメカノセンサーの実体
10.3 MSチャネルの研究法:パッチクランプ
10.4 膜張力で活性化する細菌MSチャネル
10.5 骨格張力で活性化する高等生物のMSチャネル:アクティブタッチ
10.6 非チャネル型のメカノセンサー
10.7 まとめ

11 昆虫飛行制御の神経行動学 
11.1 昆虫の飛行に学ぶ
11.2 飛翔筋による羽ばたき運動と神経支配
11.3 中枢神経系
11.3.1 昆虫の中枢神経系と飛行
11.3.2 中枢パターン発生器
11.3.3 感覚フィードバックによる飛行制御
11.4 昆虫飛行の研究手法
11.5 おわりに

12 ガ類の多様な超音波発音機構とその機能  
12.1 耳と超音波
12.2 超音波の発音とその機能
12.3 微弱な超音波による交信

13 シリカバイオミネラリゼーション―自然界でのバイオミネラルの構造形成の研究からバイオインスパイアードナノマテリアルへ  
13.1 はじめに
13.2 自然界に存在する美しい生体の例
13.2.1 ガラス海綿
13.2.2 珪藻
13.3 生体分子の集合体の役割
13.4 バイオインスパイアード ナノ構造
13.4.1 自己集合, テンプレートとシリカの相乗効果
13.4.2 いくつかの応用例
13.5 結論

14 生物の色可変性と構造色 
14.1 はじめに
14.2 ネオンテトラの虹色素胞
14.3 実験
14.4 実験結果
14.5 議論と今後

第3章 機能開発

1 昆虫に学ぶMEMS センサ 
1.1 はじめに
1.2 コオロギの気流感覚器
1.2.1 感覚細胞のエネルギー感度
1.2.2 センサアレイ
1.2.3 MEMS 気流センサ
1.3 好火性タマムシの赤外線センサ
1.4 蚊の音センサ
1.5 ハエの振動ジャイロ
1.6 おわりに

2 昆虫と植物の攻防に学ぶ接合技術 
2.1 虫の足の可逆的な接着と植物の防衛
2.2 植物の罠
2.3 昆虫の対策
2.4 生物の接着機構をモデルにした接合技術
2.5 おわりに

3 ナノボットを作ろう 
3.1 加速する科学技術
3.2 ナノボットと赤血球
3.3 部品数の壁 : 1010 個?
3.4 エネルギー消費率―1:1:1 分配律?
3.5 エネルギー効率のジレンマ
3.6 ロボット工学とナノボット
3.7 やわらかいロボット
3.8 おわりに

4 生物に学ぶ機能制御法― 細胞内環境応答性人工核酸の創成― 
4.1 はじめに
4.2 刺激応答性人工核酸の創製
4.3 外部刺激応答性人工核酸, ペプチドリボ核酸(PRNA)の設計
4.4 ペプチドリボ核酸(PRNA)によるDNA 認識・錯体形成挙動ならびに可逆的錯体形成・解離制御
4.5 配向規制因子としてフェニルボロン酸を導入した細胞内環境応答型PRNAの合成
4.6 細胞内環境応答型人工核酸
4.7 おわりに

5 バイオミネラリゼーションに学ぶハイブリッド材料 
5.1 はじめに
5.2 炭酸カルシウム/有機高分子複合体薄膜の作製
5.3 非晶質炭酸カルシウムを用いたハイブリッド材料の作製
5.4 新たな無機化合物への展開―水酸化コバルトの結晶成長制御―
5.5 おわりに

6 金属表面のはっ水/超はっ水処理の最新動向  
6.1 はじめに
6.2 金属/合金のはっ水処理
6.2.1 有機シラン
6.2.2 ホスホン酸
6.2.3 脂肪酸
6.2.4 イソシアナート
6.3 金属/合金の超はっ水処理
6.3.1 アルミニウム
6.3.2 銅
6.3.3 鉄/ステンレス鋼
6.3.4 マグネシウム
6.3.5 銀
6.3.6 ニッケル/亜鉛
6.4 真の濡れ性評価
6.5 おわりに

7 ゲルの新規バイオミメティック材料としての展開  
7.1 はじめに
7.2 自励振動ゲル
7.3 パターン形成媒体としてのゲル
7.4 人工光合成ゲル
7.5 おわりに

8 生物に学ぶものづくり法 
8.1 生物のものづくりの特徴
8.2 生物のものづくりから何を学ぶか
8.3 生物に学ぶ工学設計技術

9 細胞運動操作材料 : 細胞のメカノバイオロジーを操作する材料力学場設計 
9.1 はじめに―生命の原理に倣う―
9.2 微視的材料力学場設計による細胞運動の操作 : メカノタクシス
9.3 細胞運動の力学
9.4 まとめ

10 オパールフォトニック結晶によるチューナブル構造色材料 
10.1 はじめに
10.2 生物におけるチューナブル構造色
10.3 オパールフォトニック結晶
10.4 チューナブル構造色材料
10.5 おわりに

11 数理科学と生物規範光学材料設計 
11.1 はじめに
11.2 生物規範光学材料設計
11.3 モスアイ構造
11.4 近接場光
11.5 モスアイ構造の太陽電池への応用
11.6 まとめ

12 構造可変マイクロリンクルとその応用  
12.1 パターンと自己組織化と生物の恵み
12.2 マイクロリンクルとバイオミメティクス
12.3 マイクロリンクル
12.4 チューナブルなマイクロリンクル
12.5 微小スケールで毛細管力を操る
12.6 おわりに

13 DNAミメティクス 
13.1 はじめに
13.2 塩基配列からのアミノ酸配列への情報転写
13.3 DNAの塩基対形成を用いた色素分子の配列制御
13.4 DNAを鋳型にした塩基配列選択的ナノワイヤーの作製
13.5 まとめ

14 生体の水潤滑を規範としたポリマーブラシの設計と摩擦特性  
14.1 はじめに
14.2 ポリマーブラシの特徴
14.3 親水表面による防汚特性
14.4 高分子電解質ブラシのトライボロジー
14.5 おわりに

15 植物の葉身・葉脈構造とバイオミメティックス
15.1 はじめに
15.2 葉身と葉脈 
15.3 葉脈の断面形状とサイズ
15.4 最適な葉脈ネットワーク
15.5 おわりに

16 自己組織化によるバイオミメティック材料作製:水の操作を中心に 
16.1 はじめに
16.2 自己組織化ハニカム状多孔質膜を利用した超撥水表面
16.3 超撥水表面を利用した水滴操作
16.3.1 水滴吸着性超撥水表面上での水滴操作
16.3.2 超撥水―超親水複合表面を利用した水滴操作
16.4 おわりに

17 バイオシリカから学ぶケイ素系セラミックス材料創製 
17.1 はじめに
17.2 結晶性ポリエチレンイミンによるシリカ構造体
17.3 特殊形状シリカナノ構造体の制御
17.4 おわりに

18 カブトムシから学ぶ構造材料 
18.1 はじめに
18.2 カブトムシ上翅の構造
18.2.1 カブトムシ上翅の断面構造と積層構造
18.2.2 ハニカム構造とつなぎ目の小柱分布
18.2.3 小柱の構造
18.2.4 カブトムシ上翅の全体構造
18.3 カブトムシ上翅における層間強化機構の評価
18.3.1 カブトムシ上翅のはく離破壊の特徴
18.3.2 三次元的な構造強化機構
18.4 カブトムシから学ぶ構造材料
18.5 まとめ

19 モルフォ蝶の謎に学ぶ単色・高輝度・広視野角な色素フリー構造発色体 
19.1 はじめに モルフォ蝶型発色のミステリー
19.2 応用の魅力 
19.3 まとめ

第4章 製品開発  

1 生物に学ぶトライボロジー : 自動車部品への応用  
1.1 はじめに―生物における低摩擦表面と摩擦制御―
1.2 自動車部品の低摩擦化へのバイオミメティック・アプローチ
1.3 ハニカムフィルムを出発材料とする金属マイクロディンプル構造の作製
1.4 金属ディンプル構造の摩擦特性
1.5 おわりに

2 ドット型周期微細構造 
2.1 はじめに
2.2 粒子マスクによるドット型周期微細構造の製作
2.2.1 粒子単層マスクの製法
2.2.2 エッチングによる微細加工
2.2.3 非平面上の微細構造の作製
2.3 ドット型周期微細構造の応用
2.3.1 微細構造による反射防止
2.3.2 反射防止フィルム
2.3.3 太陽電池の反射防止
2.3.4 LED の高輝度化
2.3.5 有機EL の高輝度化
2.3.6 細胞培養基材
2.3.7 超撥水体
2.3.8 そのほかの応用
2.4 おわりに

3 超低燃費型船底防汚塗料の研究開発―生物がくれたヒント― 
3,1 はじめに
3.2 付着生物との闘いのなかから生まれ発展してきた船底防汚塗料
3.3 高速遊泳能力をもつ海洋生物に学ぶ
3.4 摩擦抵抗を低減する船底防汚塗料の開発
3.5 おわりに

4 カタツムリに学ぶ住まいの防汚抗菌技術 
4.1 はじめに
4.2 家庭での水の使用量
4.3 カタツムリの防汚技術
4.4 適材適所の住空間の防汚技術
4.4.1 タイルの防汚技術
4.4.2 トイレの防汚・抗菌技術
4.5 おわりに

5 モルフォ蝶の翅を模倣した構造発色繊維と超多層フィルム 
5.1 色について
5.2 自然界の色
5.3 モルフォ蝶の翅の構造
5.4 構造発色のメカニズム
5.5 光干渉繊維「モルフォテックス」の開発
5.6 光干渉フィルム「超多層フィルム」の開発
5.7 用途開発と今後

6 自然の模倣―セルフクリーニング効果を付与した繊維 
6.1 はじめに
6.2 セルフクリーニング機構
6.3 今後の展開

7 自己組織化による3次元構造ハニカムフィルムの生産技術開発とその応用 

8 蛾の目を模倣したスーパー反射防止フィルムの開発  
8.1 モスアイ反射防止構造
8.2 自己組織化現象の適用によるモスアイ構造の大面積, 大量作製技術
8.3 モスアイ表面賦形金型(モスアイ金型)の作製
8.4 モスアイフィルムの光インプリント
8.5 反射率と写り込み
8.6 おわりに

9 生態模倣技術を適用したぶつからない車実現のための取り組み 
9.1 はじめに
9.2 ハチの行動解析による衝突回避制御の設計
9.2.1 ハチの行動解析
9.2.2 ロボットカーBR23Cへの回避行動ルールの実装
9.2.3 実証実験
9.3 魚の群行動ルールによる群走行制御の設計
9.3.1 魚の群行動ルール
9.3.2 魚の感覚器官の工学的実現
9.3.3 魚の群行動ルールの実装
9.3.4 内部状態の視覚的提示
9.3.5 評価
9.4 おわりに

10 ナノインプリントによるバイオミメティクスデバイス開発への貢献の可能性 
10.1 はじめに
10.2 ナノインプリントによる構造形成
10.3 微細構造の複製
10.4 大面積転写
10.5 まとめ

11 超撥水性発現を指向したマイクロ―ナノ微細構造膜のワンステップコーティング 
11.1 はじめに
11.2 微細構造ポリマー膜の作製
11.3 微細構造ポリマー膜の超撥水膜としての展開
11.4 おわりに

第5章 データベース

1 バイオミメティック・データベースとしての昆虫インベントリー 
1.1 インベントリーとは?
1.2 バイオミメティクス構造の探索
1.3 昆虫表面の構造と機能
1.4 セミの翅をめぐって
1.5 結語

2 バイオミメティック・データベースとしての魚類インベントリー 
2.1 はじめに
2.2 魚類標本から収集するデータ
2.3 有用素材の宝庫としての魚類
2.4 バイオミメティク・データベースの課題と期待

3 鳥類学とバイオミメティクス  
3.1 はじめに
3.2 鳥類学とはどのような学問領域か
3.3 研究資料はどこに保管されているか
3.4 鳥類標本とはどのようなものか
3.5 バイオミメティック・データベース整備の必要性

4 バイオミメティック・データベースとオントロジー 
4.1 はじめに
4.2 オントロジーとは
4.3 オントロジーを用いたデータベース開発
4.3.1 オントロジーに基づく共通語彙の提供
4.3.2 オントロジーを用いたデータベーススキーマの提供
4.3.3 オントロジーを用いたデータベース開発技術
4.4 オントロジーを用いたバイオミメティック・データベースの開発
4.4.1 バイオミメティック・データベースに求められる課題
4.4.2 バイオミメティック・オントロジーに基づくデータベースの統合
4.5 おわりに

5 博物館標本からのデータベース作製:微小甲虫の表面構造の例 
5.1 はじめに
5.2 データベース構築の新規性
5.3 甲虫類でデータベースを作製する意味
5.4 体表面の構造
5.5 小型化のために, 何を削ぎ落とすか
5.6 飛行のための後翅
5.7 おわりに

6 水生甲虫の表面構造データベースライブラリー
6.1 はじめに
6.2 水生昆虫とは?
6.3 日本でみられる水生甲虫
6.4 水生甲虫の体
6.5 水生甲虫のデータベースライブラリー
6.6 おわりに
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