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提案書



(1)大学・学部学科・研究室名・氏名
山形大学・大学院理工学研究科・古川研究室・古川英光

(2)研究テーマ名(NEDO助成技術H21)
走査型顕微光散乱による超微量ゲル試料の構造解析システム

(3)研究テーマの技術・開発段階
・応用研究段階

(4)技術概要
 ゲル材料は化粧品,芳香剤,コンタクトレンズのほか,細胞培養基板,創傷被覆材,薬物放出剤といった医療器具,砂漠緑化,汚泥処理,水質改善,電池などの環境ビジネスなど幅広く使われています。従来手法ではゲルの含水率(膨潤率)分析による開発がなされてきましたが,より機能的なゲル材料を作製するための構造的解析によるアプローチは,ゲルの不均質性が構造解析の障害となるため困難でした。そこで我々は,2003年にゲルの内部構造の厳密測定に特化した走査型顕微光散乱(略称SMILS(スマイルズ))を世界に先駆けて提案し,SMILSが機能性ゲル材料研究における強力なツールであることを実証してきました。誰もが利用できる実用型SMILSの製品化を最終目標として,1µLの超微量ゲル試料を簡便に構造解析できる実用型SMILSシステムのプロトタイプ開発を進めています。

図
【図の説明】 網目サイズイメージングの模式図。例えば10µmステップで1mm四方の領域内の100×100カ所を走査することにより,ゲル微粒子内部の網目サイズ分布について1万画素の網目サイズイメージを得ることができます。微粒子内部の構造についての情報が,視覚的・直感的に得られます。


(5)特徴・訴求点
動的光散乱法そのものの利点として,非破壊,非接触で分析を行うことができるほか,可視光を使うので安全で,X線や電子顕微鏡に比べて,小型化が可能です。一方,動的揺らぎを分析する原理に基づくことで,ナノスケールの構造に関する情報が得られるため,非常に広い時空間領域(100ns〜1h, 0.1nm〜数mm)をカバーできます。
SMILSの利点として,不均質なサンプル,格段に微量なサンプル,高粘度や複雑な形状など,これまで測定できなかった透明度やスケールで測定ができます。
本研究で開発される標準化技術とイメージング技術により,専門家が不在でも日常的に利用し,研究や開発,製造管理に対して効果的なデータが得られるようになります。

(6)現在注力している応用分野,将来探索してみたい分野
・ 【現在】化学・材料・繊維・化粧品・食品・医薬品・電池・再生医療など
・ 【将来】医療機器・化学分析機器・福祉機器などへの組み込み,センサ・アクチュエータの開発

(7)実用化に向けた課題
・ 研究開発や製造工程の現場で誰もが利用できる高いユーザビリティの実現

(8)企業に対する提案事項
本装置の実用化に関する意見交換,本装置を活用した材料開発や装置開発に関する共同開発,本装置に関する研究会/フォーラムの開催を提案いたします。提案先イメージ:ゲル材料の技術開発・商品開発に関心もしくは実績を有する(あるいは知見を有する)企業・組織など。


【ニュースリリース】
  ・走査型顕微光散乱による微量ゲル状試料のナノ構造解析システムを開発〔2010/03/16〕



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