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昆虫に学ぶ新世代ナノマテリアル
[コードNo.08NTS213]

■体裁/ B5判・250頁
■発行/ 2008年 10月 1日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 29,592円(税込価格)

昆虫が有するミクロ・ナノ構造は、単純な繰り返しパターンであっても高い機能を発現する。「形」がもたらす機能をナノマテリアル設計に反映しようとする動向は世界的にも注目されている。本書では、国内外を代表する昆虫研究者と材料研究者を産学両面から招き、研究の最前線から未来の材料までを解説する。

※本書は、(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業と東北大学多元物質科学研究所主催による
  シンポジウム『昆虫ミメティクスとナノマテリアル』(開催日:2007年6月20、21日)を、講演録として編集した
  ものです。

著者紹介
Nicolas Franceschini
下澤楯夫北海道大学 名誉教授(電子科学研究所)
国武豊喜北九州市立大学 理化学研究所
堀口弘子浜松医科大学
弘中満太郎浜松医科大学
針山孝彦浜松医科大学
辻井薫北海道大学電子科学研究所 附属ナノテクノロジー研究センター
山田順子帝人ファイバー株式会社 新規事業プロジェクト モルフォ推進チーム
木下修一大阪大学大学院 生命機能研究科
渡邊順次東京工業大学大学院 理工学研究科
劉浩千葉大学大学院 工学研究科
蟻川謙太郎総合研究大学院大学 生命共生体進化学専攻
D G
Stavenga
(Univ Groningen, the Netherlands)
尾崎まみこ神戸大学大学院理学研究科
石原照也東北大学大学院 理化学研究所
下村政嗣東北大学 多元物質科学研究所

詳細目次
●基調講演 昆虫の視覚誘導行動:オプトロニクス、ニューロニクス、
         そしてナノメカトロニクス
Introduction
1Fly neuronal microcircuits
2Fly-inspired visually-guided terrestrial robots
3Insect-inspired visually-guided aerial robots
4Biological returns
5Potential applications to manned and unmanned aircraft or spacecraft
6Conclusion
●キーノート講演 昆虫の生きる仕組み:材料とデザイン
1はじめに
2昆虫とはどういうものか
2.1昆虫の特徴
2.2昆虫の体表クチクラ
2.3昆虫の翅の起源と構造
3昆虫は機能実現のため、材料をうまく使いこなしている
3.1モスアイ構造(無反射表面処理)
3.2水分の吸収
3.3アメンボはなぜ水の上を走れるか
3.4センサー機能
4さらに高次の機能の実現例:コオロギの気流感覚系の設計原理の解明
4.1コオロギの気流感覚器について
4.2コオロギの気流感覚器のモデル化
4.3感覚細胞の性能
4.4感覚細胞は雑音のなかで動作する
4.5とりあえずのまとめ
5細胞は、熱雑音を手なずけ、利用する
5.1何本あれば束か
5.2情報はただでは手に入らない
6おわりに
●キーノート講演:材料の立場から 鋳型合成によるナノ構造体の作成
1はじめに
2膜構造の重要性
32分子膜で分子サイズの層状構造
4ゾル−ゲル法による無機薄膜
4.1ゾル−ゲル法の応用
4.2タンパク質−無機ハイブリッド膜
4.3有機物のナノ構造を鋳型とする
5分子認識への展開 匂いセンサー
6まとめ
●話題1 超撥水・超親水:昆虫の立場から フナムシの吸水機構
1はじめに
2私たちの研究戦略
3フナムシは脚から水を吸う
3.1吸水の様子を観察
3.2溝の幅と吸い上げ機構
3.3どのような条件の水を吸うのか
4他の甲殻類との比較
5なぜフナムシだけがこのような構造を持っているのか
6まとめ―フナムシの視覚機構
●話題1 超撥水・超親水:材料の立場から 昆虫にも勝った? フラクタル構造の
       超撥水性能
1はじめに
2生物の超撥水性
3濡れと表面
4フラクタル表面と撥水性表面
4.1フラクタル表面とは
4.2フラクタル構造をつくる
4.3撥油性表面の設計
5超撥水性、超撥油性表面の耐久性の向上
6フラクタル立体の創製
●話題2 構造色:企業の立場から 構造発色繊維モルフォテックス
1はじめに
2構造色繊維開発の歴史
3モルフォテックスの開発
4モルフォテックスの特徴と用途展開
●話題2 構造色:昆虫の立場から 昆虫の構造発色の仕組み
1構造色とは
2薄膜干渉・生物の薄膜干渉
3多層膜干渉
4コレステリック液晶による構造色
52枚の多層膜
6モルフォチョウ
7フォトニック結晶
8散乱
9まとめ
●話題2 構造色:材料の立場から 昆虫の翅の色は液晶−生物が創製するナノ構造
1はじめに
2構造色
3液晶について
3.1液晶と光学活性
3.2生物界の液晶構造
4生物の液晶構造を人工的に作る
●話題3 飛翔・流体特性 昆虫飛行のメカニズムと小型飛翔体
1はじめに
2昆虫飛行に関するこれまでの取組み
3昆虫飛行の解析
4昆虫飛行のシミュレーション
4.1生物型飛行の力学シミュレーションで何が分かるのか
4.2生物型飛行の力学シミュレーションの結果
4.3スズメ蛾羽ばたき飛行の力学シミュレーション
4.4ショウジョウバエのホバリング
4.5昆虫飛行のサイズ効果
5マイクロフライト
5.1マイクロフライトの概要
5.2マイクロフライトと生物飛行
6今後の展望
●話題4 モスアイ構造:昆虫の立場から チョウ類複眼の構造と機能
1はじめに
2視細胞
3タペータム
4Corneal nipple array モス・アイ構造
5まとめ
●話題5 未来材料:昆虫の立場から 化学センサーの不感症化と仲間識別機構
1はじめに
2アリの仲間識別は炭化水素の感知から
3アリの触覚と炭化水素認識
4炭化水素のパターンの識別はどのように行っているか
5CSP炭化水素を感覚子へ運ぶためのタンパク
6アリの情報処理
●話題5 未来材料:材料の立場から 電磁メタマテリアル研究の現状と展望
1はじめに
2メタマテリアルとは
3人工的にメタマテリアルを作る
4メタマテリアルで何ができるか
5おわりに
●話題5 未来材料:材料の立場から 自己組織化ナノマテリアル
1はじめに
2自己組織化によるパターン形成
3自己組織化ナノフィルムの応用に向けて
3.1ハニカムフィルムの二次加工
3.2撥水・強吸着表面で水を捕集する
4まとめ
●附:モスアイ構造 陽極酸化ポーラスアルミナを用いたモスアイ型反射防止構造
<参考資料>
プレスリリース モスアイ型の無反射フィルム製造プロセスの開発について
・モスアイ型無反射フィルムとは
・技術的背景
・予想される用途
●付記 昆虫とナノテクノロジー(世界)
1テクノロジーは加速する情報テクノロジーは1年で2倍に成長する − 25年後には?
Quo Vadis, 情報テクノロジー?
ナノボットへ
2昆虫に学ぶナノテクノロジー
Sendai Symposium on Insect Mimetics and Nano Materials
昆虫の視覚とナノメカニクス
昆虫の飛行
ノイズを利してシグナルを拾う
個と全体
32007年のノーベル賞から
ノーベル化学賞(G.エルトル教授)
散逸構造とゆらぎ
ノーベル平和賞(アル・ゴア氏)

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