「“ファイバー”スーパーバイオミメティックス」とは、多くの先端産業分野で使われているファイバーをベースに、従来のバイオミメティックスをさらに進め、生体機能を超える素材や材料、システム・プロセスを設計・開発する工学の全般を目指す、即ち“生体を超える”ものづくりに力点を置いた書である。
生体材料そのものをつくるのではなく、その構造とそこから発現される様々な機能の発現メカニズムを学び、基礎研究および応用開発に活かすかということである。例えば環境変化に応じた自己修復材料、フロンティアファイバー、インテリジェント材料などバイオニックファイバーの設計が期待される。
生体を「知る―設計論」、「学ぶ」、「究める」、「活かす」、「超える」、「創る―未来」を目的とした、6つの編から成る本書は、科学(知)とバイオニックファイバーとバイオミメティックスという3つの特徴を融合した新技術を提案し、日本の新部材産業を創成することを目標としている。
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梶山千里 | 九州大学総長 |
本宮達也 | 東京工業大学 研究参事/(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO) 新技術調査委員/テクノ戦略研究所 代表 |
安永裕幸 | 経済産業省産業技術環境局研究開発課 課長 |
(故)竹本喜一 | 大阪大学名誉教授 |
岡本秀穗 | 九州大学等教育開発推進センター特任教授/鳥取大学地域共同研究センター客員教授 |
本川達雄 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科教授 |
Julian F.V. Vincent | Professor of Biomimetics, Centre for Biomimetic & Natural Technologies, Dept of Mechanical Engineering, University of Bath |
速水尚 | 近畿大学生物理工学部生体機械工学科教授 |
西原克成 | 西原研究所 所長 |
戸倉清一 | 関西大学社会連携センター特別顧問 |
田村裕 | 関西大学工学部教養化学教室 教授 |
杉山淳司 | 京都大学生存圏研究所教授 |
山口高弘 | 東北大学大学院農学研究科機能形態学分野教授 |
渡邊康一 | 東北大学大学院農学研究科機能形態学分野助手 |
坂本二郎 | 金沢大学大学院自然科学研究科システム創成科学専攻助教授 |
鈴木良次 | 金沢工業大学人間情報システム研究所 所長 |
久田光彦 | 北海道大学名誉教授 |
赤池敏宏 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻教授 |
君塚信夫 | 九州大学大学院工学研究院応用化学部門教授 |
森川全章 | 九州大学大学院工学研究院応用化学部門助手 |
木賀大介 | 東京工業大学大学院総合理工学研究科知能システム科学専攻助教授 |
永田恭介 | 筑波大学大学院人間総合科学研究科社会環境医学専攻 |
浅賀正充 | 筑波大学大学院人間総合科学研究科社会環境医学専攻 |
湯浅英哉 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科助教授 |
北村進一 | 大阪府立大学大学院生命環境科学研究科教授 |
寺田喜信 | 江崎グリコ(株)生物化学研究所 |
高橋征司 | 東北大学大学院工学研究科バイオ工学専攻助手 |
古山種俊 | 東北大学多元物質科学研究所教授 |
三浦佳子 | 北陸先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科准教授 |
和田昌久 | 東京大学大学院農学生命科学研究科生物材料科学専攻助教授 |
白井汪芳 | 信州大学理事・繊維学部特任教授 |
小林四郎 | 京都工芸繊維大学バイオベースマテリアル研究センター特任教授 |
新井幸三 | KRA羊毛研究所 所長 |
坂本宗仙 | 東京工業大学名誉教授 |
松本三男 | 帝人ファイバー(株)産業資材技術開発部/福井大学大学院非常勤講師/松本技術士事務 所 |
朝倉哲郎 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院教授 |
馬越淳 | (独)農業生物資源研究所 |
馬越芳子 | (独)農業生物資源研究所 |
前田裕平 | 東レ(株)繊維研究所研究主幹 |
小野木禎彦 | 武庫川女子大学生活環境学部教授 |
磯貝明 | 東京大学大学院農学生命科学研究科生物材料科学専攻教授 |
平井諒子 | 京都大学化学研究所助手 |
堀井文敬 | 京都大学化学研究所教授 |
西野孝 | 神戸大学工学部教授 |
埋橋祐二 | 伊那食品工業(株)常務取締役・開発本部長 |
西尾嘉之 | 京都大学大学院農学研究科教授 |
荒西義高 | 東レ(株)繊維研究所主任研究員 |
小山俊樹 | 信州大学繊維学部助教授 |
山本浩之 | 信州大学繊維学部教授 |
太田敏孝 | 名古屋工業大学セラミックス基盤工学研究センター教授 |
小山信次 | 八戸工業大学工学部生物環境化学工学科教授 |
浦井航 | (株)チャフローズコーポレーション開発部 |
吉田朋央 | (独)新エネルギー・産業技術総合開発機構ナノテクノロジー・材料技術開発部 |
笹谷廣治 | (株)チャフローズコーポレーション代表取締役社長 |
藤井透 | 同志社大学工学部教授 |
大窪和也 | 同志社大学工学部助教授 |
網屋繁俊 | (株)クラレ新事業開発本部専任参与 兼 繊維カンパニー |
近藤哲男 | 九州大学バイオアーキテクチャーセンター教授 |
谷原正夫 | 奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科教授 |
冨田正浩 | 広島県産業科学技術研究所吉里プロジェクト主任研究員 |
吉里勝利 | 広島大学大学院理学研究科教授 |
田村俊樹 | (独)農業生物資源研究所遺伝子組換カイコ研究センター センター長 |
瀬筒秀樹 | (独)農業生物資源研究所遺伝子組換カイコ研究センター研究員 |
内野恵郎 | (独)農業生物資源研究所遺伝子組換カイコ研究センター研究員 |
小林功 | (独)農業生物資源研究所遺伝子組換カイコ研究センター研究員 |
大ア茂芳 | 奈良県立医科大学医学部教授 |
田中稔久 | (独)理化学研究所高分子化学研究室協力研究員 |
岩田忠久 | (独)理化学研究所高分子化学研究室副主任研究員 |
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 |
木下修一 | 大阪大学大学院生命機能研究科教授 |
熊澤金也 | 日産自動車(株)総合研究所 社会・フロンティア研究所主査 |
能勢健吉 | 帝人(株)CTOスタッフ室 |
吉田哲也 | 綜研化学(株)研究開発センター基礎研究室副主任研究員 |
山口新司 | 福井大学大学院工学研究科 材料開発工学専攻 先端繊維材料講座客員教授 |
野坂俊紀 | 大阪府立産業技術総合研究所化学環境部化学材料系総括研究員 |
和田信一郎 | 九州大学大学院農学研究院助教授 |
筏義人 | 奈良県立医科大学医学部教授 |
谷本敏夫 | 湘南工科大学工学部マテリアル工学科教授 |
陳国平 | (独)物質・材料研究機構生体材料センター |
立石哲也 | (独)物質・材料研究機構生体材料センター |
谷岡明彦 | 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 |
柴田徹 | ダイセル化学工業(株)セルロースカンパニー主席部員 |
押山広明 | テルモ(株)研究開発センター次席研究員 |
一貴浩 | 旭化成メディカル(株)透析事業部 技術開発部 |
木村睦 | 信州大学繊維学部機能高分子学科助教授 |
中澤浩二 | 北九州市立大学国際環境工学部助教授 |
水本博 | 九州大学大学院工学研究院助教授 |
梶原稔尚 | 九州大学大学院工学研究院教授 |
船津和守 | 九州大学名誉教授 |
久保義行 | 金沢大学大学院自然科学研究科・薬学系助手 |
加藤将夫 | 金沢大学大学院自然科学研究科・薬学系助教授 |
辻彰 | 金沢大学大学院自然科学研究科・薬学系教授 |
武岡真司 | 早稲田大学理工学術院教授 |
岡村陽介 | 早稲田大学理工学総合研究センター客員研究員 |
阿閉友保 | 早稲田大学大学院理工学研究科 |
新垣尚捷 | 徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部分子細胞薬品学助教授 |
樋口富彦 | 徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部分子細胞薬品学教授 |
比嘉充 | 山口大学大学院理工学研究科物質化学専攻教授 |
南後守 | 名古屋工業大学大学院工学研究科物質工学専攻教授 |
永田衞男 | 名古屋工業大学大学院工学研究科物質工学専攻研究員 |
荒川裕則 | 東京理科大学工学部工業化学科教授 |
村田正治 | 九州大学大学院医学研究院ナノバイオメディスン 助教授 |
橋爪誠 | 九州大学大学院医学研究院災害・救急医学 教授 |
前田瑞夫 | (独)理化学研究所前田バイオ工学研究室 主任研究員 |
浅沼浩之 | 名古屋大学大学院工学研究科物質制御工学専攻教授 |
柳田保子 | 東京工業大学精密工学研究所助教授 |
相澤益男 | 東京工業大学 学長 |
鈴木誠 | 東北大学大学院工学研究科材料システム工学専攻教授 |
清水達也 | 東京女子医科大学先端生命医科学研究所講師 |
岡野光夫 | 東京女子医科大学先端生命医科学研究所 所長・教授 |
権赫準 | 北海道大学大学院理学研究院生命理学専攻生命構築科学講座 |
敷中一洋 | 北海道大学大学院理学研究院生命理学専攻生命構築科学講座 |
角五彰 | 北海道大学大学院理学研究院生命理学部門生命融合科学分野 |
襲剣萍 | 北海道大学大学院理学研究院生命理学部門生命融合科学分野教授 |
長田義仁 | 北海道大学大学院理学研究院生命理学部門生命融合科学分野教授 |
平井利博 | 信州大学繊維学部教授 |
伊藤耕三 | 東京大学大学院物質系専攻物性・光科学大講座教授 |
小林宏 | 東京理科大学工学部機械工学科助教授 |
高原淳 | 九州大学先導物質化学研究所教授 |
跡見順子 | 東京大学大学院総合文化研究科教授 |
桜井隆史 | 東京大学大学院総合文化研究科助手 |
石丸園子 | 東洋紡績(株)総合研究所コーポレート研究所 快適性工学グループ リーダー |
岩下憲二 | 帝人ファイバー(株)加工技術部 |
來島由明 | ユニチカファイバー(株)生産開発部開発センター センター長 |
植田康弘 | オリンパス(株)ライフサイエンスカンパニー ダイアグノスティックシステムズ事業部長 |
小野栄一 | (独)産業技術総合研究所知能システム研究部門主任研究員 |
加茂純 | 三菱レイヨン(株)中央技術研究所研究企画推進室主席技師 |
藤原邦夫 | (株)荏原総合研究所グラフトプロジェクト室 室長 |
辺見昌弘 | 東レ(株)地球環境研究所 所長 |
植村忠廣 | 東レ(株)水処理技術開発センター 所長 |
加納裕士 | ユニチカ(株)環境事業本部上下水道営業部 営業課長 |
尾ア益雄 | 前橋工科大学工学部建設工学科教授 |
Timothy H. | Grafe Donaldson Company Inc. |
林敏昭 | 東洋紡績(株)総合研究所機能材開発研究所機能フィルター開発グループリーダー |
北岡卓也 | 九州大学大学院農学研究院森林資源科学部門助教授 |
井上義夫 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科 教授 |
山根秀樹 | 京都工芸繊維大学バイオベースマテリアル研究センター助教授 |
古橋幸子 | 東京電力(株)技術開発研究所 |
望月政嗣 | ユニチカ(株)テラマック担当シニアアドバイザー/京都工芸繊維大学バイオベースマテリアル研究センター特任教授 |
山ア義一 | 日本化学繊維協会大阪事務所長・技術グループ長 |
大澤善次郎 | 足利工業大学総合研究センター客員研究員/群馬大学名誉教授 |
松本章一 | 大阪市立大学大学院工学研究科教授 |
松本英俊 | 東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻助手 |
大野弘幸 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院教授 |
大槻隆司 | 山梨大学大学院医学工学総合研究部助手 |
森本剛 | 森本技術士事務所代表 |
富永洋一 | 東京工業大学大学院理工学研究科物質科学専攻助手 |
石川謙 | 東京工業大学大学院理工学研究科有機・高分子物質専攻助教授 |
牧昌次郎 | 電気通信大学量子・物質工学科助手 |
小池康博 | 慶應義塾大学理工学部教授・慶應義塾先端科学技術研究センター所長 |
渡辺敏行 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院教授 |
岡田裕之 | 富山大学理工学研究部助教授 |
中茂樹 | 富山大学理工学研究部助手 |
女川博義 | 富山大学理工学研究部名誉教授 |
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 |
平井友樹 | 東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻 |
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講師 |
上田実 | 東北大学大学院理学研究科化学専攻教授 |
西松豊典 | 信州大学繊維学部繊維システム工学科教授 |
下田達也 | セイコーエプソン(株)理事・フェロー |
小菅一彦 | 東レ・デュポン(株)常務理事 |
箭内英治 | 総務省消防庁消防大学校 消防研究センター技術研究部大規模火災研究室 室長 |
山方健士 | (独)宇宙航空研究開発機構宇宙基幹システム本部 有人宇宙技術部開発員 |
木村一志 | 興研(株)取締役技術本部飯能研究所 所長 |
深澤康彦 | 興研(株)技術本部飯能研究所生産技術室主任 |
井塚淑夫 | 井塚技術士事務所/元 東レ(株) |
豊田宏 | 太陽工業(株)空間技術研究所材料開発グループ グループリーダー |
進藤泰男 | 第一技術コンサルタント(株)会長 |
赤井智幸 | 大阪府立産業技術総合研究所化学環境部繊維応用系主任研究員 |
中原裕幸 | (社)海洋産業研究会 常務理事 |
金澤昭彦 | 山形大学工学部機能高分子工学科 |
坂本健 | 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手 |
英謙二 | 信州大学大学院総合工学系研究科教授 |
鈴木正浩 | 信州大学大学院総合工学系研究科助手 |
松元亮 | 東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻助手 |
David L. Kaplan | Tufts University, Professor & chair, Dept. of Biomedical Engineering, Professor, Dept. of Chemical & Biological Engineering, Director, Bioengineering & Biotechnology Center |
山形豊 | (独)理化学研究所中央研究所大森素形材工学研究室先任研究員 |
柳澤隆 | (株)GSIクレオス ナノテクノロジー開発プロジェクト 部長 |
竹内健司 | 信州大学工学部産学官連携研究員 |
林卓哉 | 信州大学工学部電気電子工学科助教授 |
金隆岩 | 信州大学工学部電気電子工学科助教授 |
遠藤守信 | 信州大学工学部電気電子工学科教授 |
安田榮一 | 東京工業大学応用セラミックス研究所教授 |
赤津隆 | 東京工業大学応用セラミックス研究所講師 |
田邊靖博 | 名古屋大学教授 |
大谷朝男 | 群馬大学教授 |
大越豊 | 信州大学繊維学部 |
神山三枝 | 帝人ファイバー(株) |
鈴木章泰 | 山梨大学大学院医学工学総合研究部教授 |
加藤仁一郎 | 旭化成せんい(株)技術研究所 所長 |
斎藤幸恵 | 東京大学大学院農学生命科学研究科助手 |
有馬孝禮 | 宮崎県木材利用技術センター所長 |
辻田義治 | 名古屋工業大学大学院工学研究科先端機能材料研究所プロジェクト教授 |
吉水広明 | 名古屋工業大学大学院工学研究科物質工学専攻助教授 |
志知哲也 | 東海旅客道(株)総合技術本部技術開発部光触媒グループ グループリーダー |
藤嶋昭 | 東海旅客道(株)総合技術本部技術開発部顧問 |
秋田隆 | 三菱レイヨン(株)新事業企画室ゲノムグループ 担当部長 |
関根光雄 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科分子生命科学専攻教授 |
大窪章寛 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科分子生命科学専攻助手 |
岡本到 | (独)科学技術振興機構研究員 |
清尾康志 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科分子生命科学専攻助教授 |
志水英二 | 宝塚造形芸術大学芸術情報学科 学科長 |
亀山研一 | (株)東芝研究開発センター ヒューマンセントリックラボラトリ主任研究員 |
林秀樹 | 次世代モバイル用表示材料共同研究組合 |
長澤敦 | 次世代モバイル用表示材料共同研究組合 |
戸谷健朗 | 東京農工大学大学院工学府技術職員 |
長岡正人 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科生体分子機能工学専攻助手 |
Paul Calvert | Chair, Dept. of Materials and Texiles, Univ. of Massachusetts, USA |
渡邉順司 | 大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻特任助教授・大阪大学21世紀COE |
明石満 | 大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻教授・大阪大学21世紀COE |
狩野有宏 | 九州大学先導物質化学研究所助手 |
丸山厚 | 九州大学先導物質化学研究所教授 |
片岡一則 | 東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻・医学系研究科疾患生命工学センター臨床医工学部門教授 |
「潤秀 | 東京大学大学院医学系研究科疾患生命工学センター臨床医工学部門助手 |
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 |
松田武久 | 金沢工業大学ゲノム生物工学研究所教授 |
中沢賢 | 信州大学繊維学部名誉教授 |
三浦幹彦 | 信州大学繊維学部繊維システム工学科教授 |
森川英明 | 信州大学繊維学部繊維システム工学科助教授 |
河村隆 | 信州大学繊維学部機能機械学科助教授 |
小寺賢 | 神戸大学工学部応用化学科 |
田中敬二 | 九州大学大学院工学研究院助教授 |
陣内浩司 | 京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科高分子機能工学部門助教授 |
梅田倫弘 | 東京農工大学大学院共生科学技術研究院教授 |
西山達 | 東京農工大学大学院工学教育府 |
金藤敬一 | 九州工業大学生命体工学研究科教授 |
猪飼篤 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科教授 |
青柳岳司 | 旭化成(株)基盤技術研究所主幹研究員 |
横山浩 | (独)産業技術総合研究所ナノテクノロジー研究部門長 |
空閑重則 | 東京大学大学院農学生命科学研究科教授 |
赤木和夫 | 京都大学大学院工学研究科高分子化学専攻教授 |
高文柱 | 筑波大学大学院数理物質科学研究科物性・分子工学専攻 |
森泰蔵 | 筑波大学大学院数理物質科学研究科物性・分子工学専攻 |
鈴木正哉 | (独)産業技術総合研究所深部地質環境研究センター主任研究員 |
一ノ瀬泉 | (独)物質・材料研究機構 ナノ有機センター センター長 |
東原秀和 | 信州大学名誉教授 |
川崎晋司 | 名古屋工業大学助教授 |
武野明義 | 岐阜大学工学部機能材料工学科助教授 |
辻井敬亘 | 京都大学化学研究所助教授 |
福田猛 | 京都大学化学研究所教授 |
金子達雄 | 北陸先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科機能科学専攻 |
松浦和則 | 九州大学大学院工学研究院応用化学部門助教授 |
種村榮 | (財)ファインセラミックスセンター常務理事・材料技術研究所長/名古屋工業大学環境調和セラミックス科学研究所PJ教授 |
苗蕾 | 名古屋工業大学環境調和セラミックス科学研究所PJ助教授 |
西俊紀 | (株)日本特殊陶業総合研究所 |
藤本啓二 | 慶應義塾大学理工学部応用化学科助教授 |
堀照夫 | 福井大学大学院工学研究科教授 |
奥林里子 | 福井大学ベンチャービジネスラボラトリー |
松田篤 | 北海道大学創成科学共同研究機構特定研究部門生命系教務補佐員 |
伊藤聰一郎 | 東京医科歯科大学疾患遺伝子センター運動器分子変性部門教授 |
大熊恒雄 | 北海道曹達(株)研究開発部 部長 |
田中順三 | 東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻教授 |
原田明 | 大阪大学大学院理学研究科教授 |
山口浩靖 | 大阪大学大学院理学研究科助手 |
島義徳 | 大阪大学大学院理学研究科助手 |
菊池正紀 | (独)物質・材料研究機構生体材料センターナノ組織化生体材料グループ 主任研究員 |
谷口彰良 | (独)物質・材料研究機構生体材料センター細胞工学グループ グループリーダー |
原田伊知郎 | 東京工業大学大学院生命理工学研究科助手 |
大田康雄 | 東洋紡績(株)総合研究所コーポレート研究所長 |
田代孝二 | 豊田工業大学大学院工学研究科極限材料専攻教授 |
折原勝男 | 山形大学工学部・大学院独立専攻助教授 |
渡辺明 | 東北大学多元物質科学研究所助教授 |
宮下徳治 | 東北大学多元物質科学研究所教授 |
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序編 |
序文―監修のことば |
サイエンスに裏づけされた研究開発と真の産学連携による次世代ものづくり戦略 |
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第1編 生体ファイバーの構造機能設計入門 |
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序説 化学進化と有機化合物の創成 |
サイエンスに裏づけされた研究開発と真の産学連携による次世代ものづくり戦略 |
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第1章 構造と機能のデザイン入門 |
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第1節 | スーパーファイバー設計原論―何のために設計するのか |
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第2節 | 生物の形とサイズ:進化的アプローチ |
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第3節 | 生体線維の特性とそのバイオミメティックな対応繊維 |
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第2章 生物材料物性入門 |
|
第1節 | バイオメカニクス材料設計入門 |
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第2節 | 生物はマクロな形態をいかにつくっているか? |
1 | 脊椎動物の構造と物性 |
2 | 生物の設計原理と繊維:結合組織を例として |
3 | 環境低負荷型操作で生分解性ファイバーの調製 |
4 | 植物 |
|
第3章 生物の運動機能デザイン入門 |
|
第1節 | 生体における運動例 |
1 | 動物の動き概論 |
2 | 植物の運動 |
3 | 生物社会システムに学ぶ |
|
コラム 虫たちのデザイン:優れた機能、限られた世界 |
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第4章 生体におけるものづくり入門 |
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第1節 | バイオナノファイバーワールド―医療工学におけるナノファイバーマトリックスの役割― |
|
第2節 | 生体機能を極端に単純化した機能性物質 |
|
第3節 | タンパク質の生成・構造形成と機能に学ぶ |
|
第4節 | 遺伝子の構造機能に学ぶ |
|
第5節 | 多糖の生成・構造形成・機能に学ぶ |
|
第6節 | 大環状アミロースの包接機能とナノ材料化1 |
|
第7節 | 天然ゴム生合成機構の解明と高生産系構築への展望 |
|
第8節 | 生分解性糖鎖高分子の酵素合成と機能発現 |
|
第2編 生体に学ぶものづくり |
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序説 |
生体に学ぶものづくり |
バイオベースマテリアルの高度利用―現状と将来 |
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第1章 生物ファイバーの生成と構造形成を知る |
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第1節 | 羊毛の構造形成と機能 |
1 | 羊毛の超分子構造と機能 |
2 | 羊毛のセットに学ぶ |
3 | 羊毛の模倣繊維(ウールライクの合繊) |
|
第2節 | 絹の構造と機能 |
1 | 絹の生成過程を直接「見る」 |
2 | 絹の構造形成過程を知る(生物紡糸)―カイコの精密分子配向制御による絹の誕生 |
3 | 絹の模倣繊維 |
|
第3節 | セルロース、木綿の構造と機能 |
1 | 木綿の高次構造と機能 |
2 | セルロースの機能の新展開 |
3 | バクテリアセルロース |
4 | 全セルロース複合材料による“超”天然材料 |
5 | 綿の模倣繊維 |
6 | 寒天ファイバーの新展開 |
7 | 熱可塑性セルロース繊維 |
|
第2章 バイオミメティックファイバーへのチャレンジ |
|
第1節 | バイオミメティックファイバーの設計思想 |
|
第2節 | バイオミメティックファイバーへのチャレンジ |
1 | 人工酵素繊維 |
2 | イガイのつくる水中スーパー接着繊維 |
3 | コンニャク石を模倣した曲がるセラミックス |
4 | ホタテ貝殻セラミックスの機能を応用した製品開発 |
5 | 竹から学ぶ複合構造―竹繊維とその複合材料― |
6 | オナモミの鉤による接合構造・ヤモリの足毛 |
7 | 生物を用いた繊維材料のナノ構造制御 |
8 | 人工コラーゲン |
9 | 遺伝子組換えコラーゲン |
10 | 遺伝子組換えカイコの作出法の確立と新繊維 |
11 | スパイダーシルク |
12 | 微生物産生ポリエステルの高強度繊維 |
|
第3節 | 構造発色材料のデザイン―光と相互作用する生物ナノ構造― |
1 | 昆虫の美しい構造色はコレステリック液晶 |
2 | モルフォチョウの発色構造 |
3 | 生物の構造を追い求めて |
4 | 構造発色繊維 |
5 | クジャクの羽に学ぶ―サブミクロン粒子結晶による発色 |
6 | ガの眼 |
7 | 薄膜光干渉発色布(タマムシの翅はね構造) |
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コラム イモゴライト 九州の火山灰土から発見された天然ナノファイバー |
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第3編 生体を究めるものづくり |
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序説 |
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第1章 表皮・骨格構造機能の追究 |
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第1節 | ホヤの被嚢の微細構造 |
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第2節 | 昆虫や魚の表皮から学ぶ積層構成 |
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第3節 | 分子オーダで伸縮する分子ファイバー―人工アキレス腱の創成 |
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第4節 | 軟骨と骨 |
|
第2章 物質分離・変換・輸送機能の追究 |
|
第1節 | 分子分離機能 |
1 | 分子分離機能ファイバー |
2 | キラル分離(光学異性体分離) |
3 | 肺 |
4 | 中空糸を用いた人工腎臓 |
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第2節 | 物質変換機能 |
1 | 人工酵素 |
2 | 肝臓(バイオリアクター型ナノファイバー) |
|
第3節 | 物質輸送機能 |
1 | 生体外異物の取り込みと排出の分子シンクロナイゼーション |
2 | 動く臓器としての血液に学ぶ―人工赤血球・人工血小板への挑戦― |
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第3章 エネルギー変換機能の追究 |
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第1節 | 化学エネルギー変換機能 |
1 | 細胞内エネルギー変換―エネルギーパイプとしてのミトコンドリア |
2 | 生体膜モデルシステムにおけるエネルギー・情報交換 |
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第2節 | 光エネルギー変換機能 |
1 | 光エネルギー変換タンパクシステムの自己組織化とモデル化 |
2 | 人工光合成システム |
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第4章 情報制御機能のデザイン |
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第1節 | 情報応答性DNAコンジュゲートを用いた遺伝子発現制御システム |
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第2節 | 光機能化DNAファイバー |
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第3節 | 細胞―電極間シンクロナイゼーションに基づく細胞内遺伝子 |
|
第5章 運動リズム機能のデザイン |
|
第1節 | 運動リズム機能 |
1 | アクチンフィラメント周りの水のダイナミックス―新たな駆動メカニズムへの展開 |
2 | 生体運動リズムの解析と制御―心筋を例として |
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第2節 | 運動機能 |
1 | 運動機能を有するゲルの設計 |
2 | 電場駆動型アクチュエータ |
3 | トポロジカルゲルとバイオミメティックス |
4 | 上肢動作を補助するマッスルスーツの開発 |
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第4編 生活と環境に活かすものづくり |
|
序説 |
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第1章 健康福祉・医療に貢献する繊維のデザイン |
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第1節 | ヘルスケア繊維材料 |
1 | 健康サポート繊維 |
2 | 生体に学ぶ健康ナノファイバー |
3 | 吸湿発熱ウエア |
4 | 透湿撥水ウエア―ハスの葉構造を持つ高密度織物 |
5 | 透湿防水ウエア―人の皮膚を倣った多孔質ポリアミノ酸系コーティング織物 |
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第2節 | 医療・福祉 |
1 | 生物に学ぶ医療器械 |
2 | 福祉医療用ファイバー |
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第2章 環境・エネルギー対策に貢献する機能性ファイバー |
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第1節 | 環境浄化ファイバー |
1 | 中空糸膜利用フィルター |
2 | 環境浄化/イオン交換繊維 |
3 | バイオミメティックスと逆浸透膜 |
4 | 微生物利用汚水浄化装置 |
5 | 炭素繊維利用浄化装置 |
6 | 産業として見たエレクトロスピニングによるナノファイバーウェブ |
7 | 防塵用、脱臭・吸着エアフィルター |
8 | ペーパー光触媒 |
|
第2節 | 環境調和ファイバー |
1 | 時限生分解性繊維 |
2 | ポリ(l―乳酸)/ポリ(d―乳酸)ブレンドの溶融紡糸―ステレオコンプレックスの発現― |
3 | バイオマス由来の環境低負荷次世代合成繊維―ポリ乳酸繊維の特性と機能― |
4 | 繊維完全リサイクル技術 |
5 | ウェザリングに学ぶスーパー繊維の環境対策 |
6 | 多機能型新規分解性ポリマー材料 |
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第3節 | 再生可能エネルギー・省エネルギー繊維材料 |
1 | 水素製造ペーパー触媒 |
2 | 水素吸蔵高分子(多孔性配位高分子) |
3 | イオン液体―ファイバーとの関わり― |
4 | オンサイトでの燃料電池発電のための水素生産ユニット〜バイオによる家庭用燃料生産システムの現状と課題〜 |
5 | カーボンナノチューブ(CNT)・キャパシタ |
6 | 高分子固体イオニクス材料の改善技術 |
7 | 有機高効率太陽電池構築の戦略 |
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第3章 高度IT(情報技術)化社会に貢献する機能性ファイバー |
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第1節 | 発光材料―生物発光(蛍)系をモデルとした発光分子材料― |
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第2節 | フォトニクス材料 |
1 | 低損失有機高分子系光ファイバー(低損失POFの開発) |
2 | フォトニック結晶ファイバー |
3 | 有機EL素子 |
4 | 電子ペーパー |
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第3節 | センシング |
1 | 食虫植物に学ぶ記憶型センサー |
2 | 感性センサー(手指の触知覚に学ぶ) |
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コラム フレキシブルデバイスのための有機TFT |
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第4章 フロンティアファイバー・安全対策・危機管理への展開 |
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第1節 | 人体防護材料 |
1 | バイオハザード防護服 |
2 | 防火服の性能と展望 |
3 | 宇宙服の構造と素材 |
4 | ガーゼマスクからハイテクマスクまで |
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第2節 | フロンティアファイバーの新展開 |
1 | 航空機 |
2 | フロンティア建築材料―巨大膜構造建築物 |
3 | フロンティア建築材料―高強度・高弾性率繊維のコンクリート補強 |
4 | ジオシンセティックス |
5 | マリンテキスタイル |
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第5編 生体を超えるものづくり |
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序説 ナノファイバーテクノロジーによるバイオミメティックスの超越 |
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第1章 ナノファイバー基盤技術 |
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第1節 | 超分子集合体が発現する高機能・高性能化学繊維材料 |
1 | 分子レベルでの構造制御(次元材料) |
2 | 傾斜構造の制御―貝が真珠をつくる仕組みに学ぶ |
3 | 超分子ナノファイバーの応用 |
4 | 絹タンパク質のナノスケールでの自己組織化と構造制御 |
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第2節 | ナノファイバーの製造法 |
1 | エレクトロスプレーデポジション(ESD)法 |
2 | カーボンナノチューブの製造法 |
3 | ナノ溶融紡糸による炭素ナノファイバーの製造 |
4 | CO2レーザ延伸ナノファイバー |
5 | 中空繊維の極細化 |
6 | 次世代高性能繊維「脂肪族ポリケトン繊維」 |
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コラム 木材の細胞壁を用いて円錐黒鉛ウィスカーをつくる |
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第2章 スーパーバイオミメティックファイバー |
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第1節 | エコシンクロナイズ |
1 | スマートメンブレン |
2 | 光セルフ・クリーニング |
3 | ウエアラブル燃料電池 |
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第2節 | ソフトインターフェース |
1 | 繊維型DNAチップ |
2 | 保護プローブ型DNAチップ |
3 | 学から見たウエアラブルエレクトロニクス |
4 | 産から見たウエアラブルエレクトロニクス |
5 | ナノ構造制御ファイバーを利用した偏光素子および微小光学素子 |
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第3節 | ファインメディカル |
1 | 人工白血球へのチャレンジ |
2 | 脳に学ぶナノデバイス |
3 | ナノファイバーの再生医療/組織工学への応用 ―マトリックス工学による幹細胞の分化・増殖制御― |
4 | バイオミメティック・ミネラリゼーション(バイオミメラリゼーション) |
5 | 骨修復機能性ファイバーの設計 |
6 | DNAチップ・細胞チップ |
7 | 疾患部位の標的治療を可能とする高分子ミセル型薬物・遺伝子ナノキャリアの現状と今後の展望 |
8 | 電界紡糸法による組織工学用細胞外マトリックス・骨格基材・デバイスの開発 |
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第4節 | バイオメカトロニクス―ロボットから見た生物 |
1 | 人間に接触するロボット(ソフトロボティックス) |
2 | カイコの繭を作る行動に学んだ行動体、製作ロボット |
3 | フレキシブルオブジェクトのハンドリング |
4 | 骨梁構築に学ぶ構造設計法 |
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第3章 ナノファイバー解析の必須技術 |
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第1節 | マイクロビームX線回折 |
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第2節 | ナノ力学物性 |
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第3節 | 3次元顕微鏡 |
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第4節 | 近接場光学顕微鏡と微小領域の複屈折評価 |
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第5節 | 微小領域の電気物性 |
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コラム 高分子1分子鎖の力学特性の測定 |
コラム 分子の動きと物性を計算する |
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第6編 近未来を創造するものづくり |
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序説 |
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第1章 近未来ファイバー技術を創出するナノエンジニアリング |
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第1節 | ナノファイバーエンジニアリング |
1 | セルロース微細繊維からのナノカーボン |
2 | ナノコイル―導電性らせん状共役ポリマー― |
3 | 無機ナノファイバーハイブリッドマテリアル |
4 | 無機ナノファイバーの調湿機能 |
5 | 無機ナノストランド |
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第2節 | ナノサーフィスエンジニアリング |
1 | カーボンナノチューブの将来展望 |
2 | 破壊組織化によるナノボイド複合高分子材料 |
3 | グラフト重合による精密表面設計 |
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第3節 | ナノパーティクルエンジニアリング |
1 | ウイルスの形状を模倣した高分子ナノ粒子の作製 |
2 | ペプチド分子の自己集合によるナノカプセル |
3 | ナノ機能材料の創製と応用 |
4 | 微小な粒子から組み上げた超構造体とその機能 |
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コラム 超臨界流体を利用した新規機能材料 |
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第2章 ナノ・バイオ融合テクノロジーの近未来展望 |
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第1節 | ナノ・バイオマテリアルサイエンスの新展開 |
1 | 海洋性キトサンを用いた神経再生チューブの開発 |
2 | バイオインスパイアードマテリアル |
3 | もっと速く骨を治す |
4 | 毒か薬か、緑の光で知らせるセンサー細胞 |
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第2節 | 究極的未来技術の展望 |
1 | 夢の建築物と細胞の骨組み |
2 | 宇宙エレベータ |
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コラム 繊維の極限強度はどこまで達成できるか? |
コラム 自己組織化により作製される傾斜機能性の繊維、膜、粒子 |
コラム 次世代フレキシブル有機・無機ナノハイブリッド部材の創製 |