4/23にパシフィコ横浜で講演します。

講演題目

UV硬化樹脂の硬化過程の解析と応用（ナノインプリント、3Dプリンター、多孔化）

講演概要

□日 時 ： 2015 年4 月23 日（木） 15:10-16:05 （50 分間＋質問5 分間）
□場 所 ： パシフィコ横浜 アネックスホール
□コース名 ： UI-4 紫外線技術の応用(1)プロセス応用

展示会URL

http://www.optronics.co.jp/opie/seminar.php

講演内容

紫外線の照射によりわずか1秒程度で光沢のある固い樹脂膜を形成することができるUV硬化樹脂は、エレクトロニクス、自動車、建材などさまざまな産業に使われている。一方でUV硬化樹脂の硬化過程ではモノマー同士が複雑に組み合わされた三次元網目構造を形成しているため解析が難しく、これまで本格的な研究はなされてこなかった。UV硬化樹脂の応用範囲が今後より高度化していく中で、硬化物や硬化過程の解析の重要性は今後益々増加していくと考えられている。
本講演ではUV硬化樹脂の硬化過程の解析と応用について最新の研究事例を紹介する。

（１）硬化過程の解析と硬化シミュレーション
ラジカル系UV硬化樹脂では空気中の酸素による重合阻害反応が起こり、重合ムラやタックの原因になる。ここではreal time FT-IRを使用した硬化過程のモニタリングと測定結果の解析法、硬化シミュレーションについて説明する。

（２）ナノインプリント樹脂の表面硬度と紫外線の光学系
紫外線の照射方法（具体的には照度分布）により樹脂の表面硬化度が変化することをロールツーロールナノインプリントプロセスでの具体例を紹介する。

（３）モデル3Dプリンターによって造形された樹脂の硬化ムラ
UV硬化樹脂の3Dプリンターを模した系において、酸素阻害反応が硬化物の重合ムラに及ぼす影響を実験とシミュレーションにより解説する。

（４）紫外線硬化樹脂を使用した新しい多孔化の方法
UV硬化樹脂を使用した独自の多孔フィルムの作成プロセスについて、トピックスを紹介する。

高分子学会年次大会にて瀧が若手招待講演

高分子学会年次大会にて瀧が若手招待講演をいたします。

完全アウェーの高分子合成・ラジカル重合セッションでの講演となりますので、もし高分子学会においでの際は、さくらで構いませんので会場に来ていただけますと大変助かります。

日時　5月29日11時15分
場所　名古屋国際会議場　
講演タイトル　ラジカル系紫外線硬化樹脂の暗反応解析と硬化過程の反応工学的モデル化

今まで潜りでやっていました研究が白昼にさらされるかと思うと怖くてたまりません(-_-;)

「エレクトロニクスにおける超先端材料とプロセス」シンポジウムに参加

化学工学会エレクトロニクス部会が主催した
 「エレクトロニクスにおける超先端材料とプロセス」
日時：平成 23 年 9 月 5 日(月) 12:30-18:00
場所：京都大学 桂キャンパス
というシンポジウムに参加してきました。

簡単に感想を述べます。

先端材料・技術革新による成長戦略      大林元太郎（東レ）
東レでエレクトニク関連の製品を長年手がけてこられた方のご講演でした。いかにして技術の芽を育てて、製品に繋いでいくかをポジ型ポリイミドを例に教えてくださいました。素材に強い日本というパンチの効いた講演でした。

 メタマテリアル                田中拓男（理化学研究所)
化学屋の私にはやや難しかったのですが、メタマテリアルが共鳴を利用して、比誘電率や非透磁率を変化させることができ、自然界にない物性を持つ材料をミクロな周期構造から作り出すことができるということを教えてもらいました。

 非線形効果による新規メモリー    平尾一之（京都大学）
フェムト秒レーザーでガラスの内部を変化させて色々な材料を作り出せることを教えてもらいました。従来は一点一点描画しなくてはならなかったフェムト秒レーザーでの加工は、今では液晶を使った多点同時描画が可能となり、加工時間がとても短くなり応用範囲が広がっているようです。

 カーボンナノチューブ応用に向けた成長技術および実装・放熱応用         岩井大介（富士通）
カーボンナノチューブを回路基板の導線として使用する方法を紹介してくださいました。様々な技術的課題を克服しながら、一歩一歩実用化に向けて研究を続けていらっしゃる様子が感じられました。技術とアプリケーションがマッチするまで辛抱強く開発を続けることができれば死の谷を越えられるのかなと思いました。

 熱電素子最前線               山本  淳（産業総合研究所）
熱から電気を取り出せる熱電材料について、材料とプロセスについて解説していただきました。いくらいい材料ができても、実装でコストがかかりすぎると普及しないのだなと感じました。材料開発のブレークスルーと非常に高温での実装技術という難しい課題が残されているように思います。

研究紹介

最近は研究分野が多岐にわたり、色々なつながりができつつあります。そこで、これまでの研究を論文とともにふりかえりつつ、現在の研究内容を紹介させていただこうと思います。どうぞよろしくお願いします。

私は、博士後期課程において高分子微細発泡成形の可視化観察とモデリングという研究テーマを与えられた。この研究では、高分子中で気泡が生成し成長する様子をその場観察可能な可視化実験装置及び画像解析システムの開発と実験結果の数値シミュレーションによる解析を行った。私が在職している京都大学は世界的に見てもトップクラスの高分子の研究者が多数奉職されており、化学工学が専門でも高分子の知識が乏しかった私は、多くの先生方からのご指導をいただきながら研究を進めてきた。

高分子の微細発泡成形とは、高分子中に無数の気泡を発生させる一連の成形加工法のことである。この成形法で作られた高分子発泡体は、断熱材、衝撃吸収材、防音材、軽量材、低誘電率材、液晶テレビ用の光反射材など様々な用途において実用化されている。国内市場の規模はおよそ2000億円である。従来、高分子発泡体の製造には気泡のもとになるガスとしてフロンや代替フロンが使用されてきた。しかし、これらの物質はオゾン層破壊係数や地球温暖化係数が高いため、モントリオール議定書や京都議定書において製造や使用が制限されている。そのため発泡成形業界は新たなガスとして環境負荷の低い窒素や二酸化炭素を代替ガスとして1990年代後半から研究を開始した。

高分子発泡成形に関する代表的な物性として、ガスの溶解度、拡散係数、高分子の粘度、表面張力がある。これらの物性は、フロン系ガスから低環境負荷の二酸化炭素などに切り替えるだけで、がらりと変化してしまい、従来の発泡成形の操作条件では従来と同等品の発泡体が製造できなくなることが明らかになった。そこで、発泡成形の原理原則に戻り研究開発すべきだという気運が高まったが、発泡成形の学術的な研究は、私が研究を始めた当初はほとんど成されておらず、原理原則が何であるかさえ私にはわからない状況であった。

そこで、私は指導教員の下、発泡成形の物理現象を解明すべく、高分子へのガスの拡散係数と溶解度を測定する装置の開発、気泡核が生成する過程、気泡が成長する過程、気泡同士が合一する過程について可視化観察可能なオリジナルの実験手法を考案し次々に新しい成果を発表することができた。[1-7] オリジナルの実験手法を頼りに、数多くの民間企業から多くの解析依頼の申し出があり、実用的な系での解析も行った。

高分子発泡成形では、拡散過程と核生成成長過程が関係することから、従来の化学工学が範疇としてきた輸送現象論のなかで拡散方程式や運動方程式で支配される現象の研究をしてきたことになる。そのため、同様な輸送現象が関与する乾燥プロセスによる構造形成の研究にも着手した。[8-14] その後、助手として同じ研究室に奉職することになり、博士後期課程での経験をふまえて、発泡体の気泡径を数十nm以下までの微細化を目指した新たな研究を開始した。[15, 16]

発泡成形を超える新たなテーマ探しにも着手した。[17-20] 私がこれまで続けてきた研究について見直し、私自身の強みとして、実験装置の開発能力と輸送現象論をベースとした数値モデリング能力にあると考えた。そしてさらにフィールドを広げるために、化学反応を伴う反応拡散過程の輸送現象論に研究対象を広げることにした。

そこで2009年頃から反応拡散系の輸送現象として、UV硬化樹脂の反応系コーティングプロセスの解析を研究することにした。UV硬化樹脂の国内市場規模は1600億円である。UV硬化樹脂はUV（紫外線）を照射すると瞬時に硬化する工業材料で、iPad(R)などの傷つき防止用のハードコートや、フロアーコート、光ファイバー、接着剤、銀歯などの代わりに使われる歯科補填材、半導体のポジレジストなど実に多くの応用分野がある。

このUV硬化樹脂の硬化過程は、モノマーが重合する過程から成り、モノマーの重合と重合の阻害剤となる酸素の拡散が競争しておこる過程である。多くの反応が数秒以内に完了するため解析が難しく、世界的に見ても真の反応速度定数を測定することは未だにできていない。硬化過程の現象論的な解析はこれまでも多く成されてきたが、輸送現象と反応工学的な立場からの解析は不十分であり、UV硬化プロセスには設計方程式や実プロセスでの検証といった視野での研究は皆無である。また、多くのUV硬化プロセスはモノマーの蒸発を伴い、硬化膜内での組成分布ががときとして深刻なトラブルになるが、乾燥と硬化反応を組み合わせた研究例もない。

そこで、UV硬化樹脂の基礎研究を始めるために、従来私が研究してきた高分子の微細発泡成形とUV硬化樹脂の特性を活かした「光誘起相分離による革新的低誘電率膜成形プロセス」をNEDO・新エネルギー産業技術開発機構の若手グラントに応募し、研究費を得ることができた。この研究費をベースに、最先端の分析装置を複数購入し、かつ新たな低誘電率膜の製造プロセスを構築し、これまでよりも1/10 ~ 1/100も処理時間が短く誘電率の低い膜を作成することができた。[21] 低誘電率膜は、高速情報通信時代に無くてはならない材料であり、さらなる高速化のために既存製品の低誘電率化が渇望されている。本年5月に無事に中間審査を突破し、残り2年間で大面積の低誘電率膜が製造可能な装置の開発を行う。

UV硬化樹脂の新たなアプリケーションの一つに、ジェルネイルと呼ばれるものがある。ジェルネイルとはUV硬化樹脂を爪に塗りオシャレを楽しむ方法で、従来のマニキュアに比べて長持ちすることや光沢の良い膜を作成できることが人気のある理由である。ジェルネイルなどのネイルケア産業の国内市場は2000億円であり拡大を続けている。

もともとUV硬化樹脂は工業材料として使用されてきており、強いUV強度と不活性ガス雰囲気下で残留モノマーが残らないように硬化されてきた。しかし、ジェルネイルでは、ネイルサロンや一般家庭で使用されることが想定されるため、強い紫外線を発するランプや窒素ガス発生器などを使用することができず必然的に未反応モノマーが残留する条件が整っていると言える。私はこのような状況を鑑み、ジェルネイルにおいて安全な施術法を研究するに至っている。また、UV硬化樹脂の基礎研究の立場から見てもシンプル且つこれまで誰も研究していない内容であるため、有用性が極めて高いと考えている。すでに、ジェルネイルに関して発熱や残留モノマーの定量的な評価方法を提案し、民間企業と情報交換を行っている。

発泡成形の研究で培った拡散系の輸送現象に化学反応を取り入れることで反応拡散系の相分離プロセスの研究を始めた矢先に、銑鉄用コークスのモデル化の研究をしてみませんかとお誘いを鉄鋼協会から個人的にいただいた。銑鉄用コークスは、高炉の中に鉄鉱石と互い違いに敷き詰められており、鉄鉱石の還元と熱源に使われる非常に重要な工業原料である。銑鉄の善し悪しの7，8割はコークスで決まるとされている。国内の銑鉄用コークスは売買されることはないが、鉄鋼製品の市場規模から類推すると1兆5千億円の市場規模がある。

銑鉄用コークスの原料は石炭である。これまで日本企業はコークスに最適な石炭を世界中のどこからでも購入することができたが、最近の中国のめざましい発展により、日本企業はコークス原料用の石炭購入で買い負けている。しかたなくコークスに不適な石炭をどうにかこうにかして使用しているが、そもそも石炭がコークスになる過程の理論的な解析が不十分であるため膨大な試行錯誤が続けられている。石炭からのコークス生成過程は、石炭が熱により分解し、揮発成分が化学反応により生成し、ぶくぶくと泡になり空隙を形成する。空隙の周りが熱により硬化することでコークスができるものと考えられている。そこで、気泡の生成と成長過程の可視化とモデリングに詳しく、反応拡散系の輸送現象を得意とする私に白羽の矢が立てられ、一緒に研究することになった。

現象を厳密に扱えば到底モデル化ができないコークス生成過程を化学工学的なセンスでモデル化し、気泡の生成、成長、合一の数値シミュレーションを可能にしている。この知見をもとに、コークスに適さない石炭からも良質のコークスを製造するためのプロセスを提案することが私に課せられた責務である。コークス問題は日本の鉄鋼業の生死をかけた熱い戦いでもある。

日本の化学系産業は新興国の台頭と先進国との熾烈な競争にさらされ、有用な化学原料資源を持たない我が国はきわめて厳しい状況におかれている。化学工学を専門とする学者は、自分の強みを最大限に発揮して、なりふりかまわず日本の化学産業を支えて行かなくてはならない。さもなければ日本の未来は暗く希望のないものになる。高度成長期に化学工学が勃興を極めたように、今の時代に、化学工学者ができることはきわめて多い。

研究紹介では、学術的な進歩を述べることが慣例であるが、あえて私の研究と産業界との関わりについて述べた。産業界との連携の基礎となる基礎研究は、実際に使われてこその基礎研究である。学者は、勝手に問題を設定し専門家を名乗ることができる希有な職業である。産業プロセスから問題を見つけて、産業に役立つような実践的な研究をすることができる学者であり、今まさにそれを目指している。

プラスチック、UV硬化樹脂、低誘電率膜、爪、コークスと研究対象は多岐にわたるが、その背景にある物理現象は、反応拡散と相分離であり、化学工学がこれまで脈々と研究対象としてきたものである。プロセスの裏に隠れた現象を見いだし、化学工学の手法で問題解決をしていく。できることなら、このようなことをさらに広げていきたい。

1. Taki, K.; Tabata, K.; Kihara, S.-i.; Ohshima, M., Polymer Engineering & Science 2006, 46 (5), 680-690.

2. Taki, K.; Nitta, K.; Kihara, S.-I.; Ohshima, M., Journal of Applied Polymer Science 2005, 97 (5), 1899-1906.

3. Taki, K.; Yanagimoto, T.; Funami, E.; Okamoto, M.; Ohshima, M., Polymer Engineering & Science 2004, 44 (6), 1004-1011.

4. Taki, K.; Nakayama, T.; Yatsuzuka, T.; Ohshima, M., J. Cell. Plast. 2003, 39 (2), 155-169.

5. Taki, K., Chem. Eng. Sci. 2008, 63 (14), 3643-3653.

6. Taki, K.; Kitano, D.; Ohshima, M., Industrial & Engineering Chemistry Research 2011, 50 (6), 3247-3252.

7. Sharudin, R. W.; Nabil, A.; Taki, K.; Ohshima, M., Journal of Applied Polymer Science 2011, 119 (2), 1042-1051.

8. Todo, M.; Park, J.-E.; Kuraoka, H.; Kim, J.-W.; Taki, K.; Ohshima, M., J. Mater. Sci. 2009, 44 (15), 4191-4194.

9. Kim, J.-W.; Taki, K.; Nagamine, S.; Ohshima, M., Langmuir 2009, 25 (9), 5304-5312.

10 Kim, J.-K.; Taki, K.; Nagamine, S.; Ohshima, M., Journal of Applied Polymer Science 2009, 111 (5), 2518-2526.

11. Todo, M.; Kuraoka, H.; Kim, J.; Taki, K.; Ohshima, M., J. Mater. Sci. 2008, 43 (16), 5644-5646.

12. Kim, J.-W.; Taki, K.; Nagamine, S.; Ohshima, M., Chem. Eng. Sci. 2008, 63 (15), 3858-3863.

13. Kim, J.-K.; Taki, K.; Nagamine, S.; Ohshima, M., Langmuir 2008, 24 (16), 8898-8903.

14. Kim, J.-K.; Taki, K.; Ohshima, M., Langmuir 2007, 23 (24), 12397-12405.

15. Taki, K.; Waratani, Y.; Ohshima, M., Macromol. Mater. Eng. 2008, 293 (7), 589-597.

16. Otsuka, T.; Taki, K.; Ohshima, M., Macromol. Mater. Eng. 2008, 293 (1), 78-82.

17. Adachi, H.; Taki, K.; Nagamine, S.; Yusa, A.; Ohshima, M., The Journal of Supercritical Fluids 2009, 49 (2), 265-270.

18. Nakai, S.; Taki, K.; Tsujimura, I.; Ohshima, M., Polymer Engineering & Science 2008, 48 (1), 107-115.

19. Ogawa, H.; Ito, A.; Taki, K.; Ohshima, M., Journal of Applied Polymer Science 2007, 106 (4), 2825-2830.

20. Funami, E.; Taki, K.; Ohshima, M., Journal of Applied Polymer Science 2007, 105 (5), 3060-3068.

21. Taki, K.; Okumura, S., Macromolecules 2010, 43 (23), 9899-9907.

Asia Coating Workshopに参加

2011/7/4-5に北九州国際会議場でAsia Coating Workshopが開催されました。
小職も発表者の1人として学生を連れて参加して参りました。いうまでもなくアジア地域のコーティング産業は急成長しており、この業界の未来を担う若手を育てるための発表の機会を与えることが趣旨であります。

各国の研究室毎に、研究室のPLが発表し、その後学生が研究発表するという形式で行われました。活発な質疑応答もあり、おおむね盛会だったように思います。

小職はreal time FT-IRによる紫外線硬化樹脂の硬化過程の解析の発表を行いましたが、このワークショップでは紫外線硬化樹脂を研究している人が少なかったです。もっと多くの人がこの分野に参入してもらえたらと考えています。

RadTech Asiaと成形加工学会に参加

電子線やUV（紫外線）を使用する様々な研究の国際会議のRadTech Asiaとプラスチックの成形加工に関する学会のプラスチック成形加工学会に行ってきました。

RadTechは横浜で、成形加工は船堀で開催されたこともあり、異例の掛け持ちをしてしまいました。やはり「二兎追うものは一途もえず」的な忙しさがありましたが、国内外でUV硬化のメカニズムの研究の重要性を少しはアピールできたかなと思います。

RadTechではコロラド大のボウマン先生と名刺交換ができました。研究にもコメントをしていただき、とてもモチベーションが上がりました。UV硬化を中心にこれからも国際的な需要は拡大していくとのことでした。成形加工学会では、real time FT-IRの測定法を発表しました。思いの外反響があり、こちらもうれしい限りです。

発泡セッションでも、色々と面白い動きがありましたね。発泡が促進する分子構造とは？がマイブームです。加飾セッションでは、めっきや印刷など様々な加飾法について研究発表がありました。日本写真印刷の方の基調講演が勉強になりました。

RadTechでは、まだまだわからないことだらけでした。ボウマン先生のクリックケミストリーを光でやろうというご発表が興味深かったです。

おおざっぱですが、ご報告まで。

PPS27参加報告（１）

久しぶりの更新となりますが、今後ともみなさんどうぞよろしくお願いします。


５月９日から５月１３日までモロッコのマラケシュで開催された27th Annual Meeting of Polymer Processing Society (PPS27)に参加しました。モロッコには成形加工のコミュニティーがあるわけではないので、今回はカナダでの修行を終えて郷里に戻ったBousmina教授が、故郷で錦の御旗を掲げる的な印象を受けたりもしました。彼は、モロッコではミスターサイエンスと呼ばれているそうです。Bousmina教授は会場の隅々に気を配り円滑な会場運営を支えておられました。

マラケシュまでは、日本からの直行便が無く関西国際空港からエミレーツ航空でドバイ経由でカサブランカまで行き、そこからロイヤルエアーモロッコでマラケシュまで移動しました。合計２０時間以上の長旅でした。関西国際空港－ドバイ間は、搭乗率が７０％と両サイドの席が空いていたのでゆったりと過ごすことができました。ところがドバイ－カサブランカはほぼ満席であり窮屈な機内での９時間近いフライトはかなり堪えました。カサブランカ－マラケシュ間は飛行時間が４０分程度なのであっという間のフライトでした。カサブランカ－マラケシュは飛行機以外に、鉄道で５時間、タクシーで３時間というルートで来た方もいました。カサブランカまではヨーロッパ経由で来る場合は経由地で一泊というルートもありました。

カサブランカ空港から望む風景

モロッコはフランス語とアラビア語が通じますが、英語もそこそこ通じます。だいたい最初はフランス語で話しかけられます。また、やたらと客引きが多く最初のうちは往生しましたが、対応の仕方になれると特に気にならなくなりました。

カサブランカ空港の案内標識（まともにわかるのは、図とBoardingのみ）

会議はホテルマンスールアブダビに隣接した大きな会議場で行われました。前日の５月９日のウエルカムパーティーは参加できませんでしたが、５月１０日からの会議は予定通り参加することができた。今回は直前のテロなどの影響で直前のキャンセルがとても多く、開催当日までプログラムが確定していなかったようでした。私の発表は、日本を発つ前にプログラムを確認したところ自分の発表がプログラムから無くなっており、あわてて実行委員会に連絡し二日目の午後にプログラムに入れてもらいました。しかし、初日（５月１０日）にプログラムを確認してみると、自分の発表が初日の午後に登録されており、またまた慌てて準備をした次第です。

会場のホテル

みずみずしいオレンジの木

初日のプレナリー（基調講演）はオランダのマイヤー先生がレオロジーと成形加工について、主に構成方程式による解析を発表されていました。マイヤー先生の発表は成形加工のイントロとしての位置づけがあるためか、ご発表はいつも同じような内容なのですが、いつも基本を思い起こさせてもらえて勉強になります。ポリスチレンなどの常温で脆性なポリマーをローラーに通して圧延すると延性が生じるというビデオが今回も気になりました。ローラーを通した試料を発泡させるとどうなるのだろうか？

発泡セッションのキーノートはRMITのSati Bhattacharya先生でした。ナノコンの発泡のお話をされていましたがあまり研究は進んでいないようです。ナノコンを入れるとガスの溶解度が下がる理由をポリマーがナノクレーにインターカレートされるからだと述べられていましたがほんとなのでしょうか。そのあとの一般講演は材料や条件を変えて発泡させ力学強度などを測定したという発表ばかりでした。発泡現象のメカニズムに迫るようなものは無かったです。

午後からは、同じ研究室の博士後期課程１年（D1）のラヒダさんがキーノートをされました。D1でキーノートに推薦されるというのはとてもすばらしいことで、彼女の日頃の地道な研究が認められたといってもいいでしょう。講演タイトルは、CO2 induced reinforcement of mechanical property in Polyolefin based nanocellular foams（ポリオレフィン系ナノセルラーフォームの二酸化炭素により誘起された力学的性質の強化）です。発表内容もよく整理されており、よどみなく時間内にきっちり終わるように発表していました。二酸化炭素によるポリマーの結晶化が材料強度の向上につながり、強いては発泡前の材料よりも材料強度が向上する場合があるという内容です。発泡させれば強度が落ちるというのは当たり前と思っていましたが、二酸化炭素の威力には驚かされます。質問は、材料のタクシティーについて、発泡体の密度について、結晶化が進行しているのに脆性が表れずに延性があるのはなぜかという内容でした。

私の発表はラヒダさんの２件後に行いました。タイトルは、Production of porous polymeric films with unimodal or bimodal pore-size distributions via depressurization- and photopolymerization-induced bubble nucleation in low-viscosity UV-curable monomer/high-pressure CO2 solutions（低粘度紫外線硬化樹脂と高圧に酸化炭素溶液中での減圧誘起と光重合誘起の核生成による単分散・二様分布の多孔フィルムの製造）です。紫外線硬化樹脂のきわめて速い重合を利用した気泡成長の停止を実験と理論により説明したあと、減圧発泡と光誘起重合発泡を組み合わせて発泡を２回起こさせることで二様分布の発泡フィルムを作成するという研究です。

質問内容は、理論解析で臨界核からの気泡成長シミュレーションを行っているが、臨界核の大きさがシミュレーション結果に影響を及ぼすのではないかという質問でした。まさしくその通りで、臨界核をいかにして規定するかが今後の課題です。他には、どのような応用が考えられるかということで、メタマテリアルとしての応用を考えていると述べました。また、パク先生からはシミュレーションに用いた紫外線硬化樹脂の粘度変化の実験結果をフィッティングする式を詳しく教えて欲しいと言われました。

発泡セッションの最後のキーノートは、Alstadt先生のPEIなどの熱可塑性材料を使用したプリント基板材料の開発でした。もっぱらリジット基板の低誘電率化を狙っているようでした。他にも無機材料を混ぜてコンポジットとすることも取り組んでおられました。既に基板ができているようで、実用化に近い研究をされていました。発泡で基板材料を作る研究は、孔径も大きく、正直どうかな？とおもところもありますが、押出発泡で発泡シートを作って回路を描いているのは感心しました。

海外の学会に行くと毎回悩みの種の一つが、食事です。今回は、朝はホテル代に、昼は学会費に含まれていました。夜は各自でということでしたが、マラケシュで一番有名な観光地のメディナの屋台に行くことにしました。詳しくは、その２でご紹介します。

今回のPPSはナノコンポジットに関する研究が４日間２会場で並行して発表されました。
多くのPPSのメンバーにとってナノコンポジットは応用範囲の広い魅力的な材料であり、研究対象として人気があるようです。そのなかでも岡本先生の基調講演は今後のナノコンポジットの研究を指し示すべく大変勉強になるご講演でした。特に、ナノコンポジットの剥離の解析が興味深かったです。

また、発泡関係ではパク先生が一人気を吐いておられました。高圧ガス中の一軸延伸下での発泡の可視化など、メカニカルエンジニアであるパク先生ならではのご研究を発表されていました。一軸延伸だけでなく、剪断の可視化装置も完成されており、先生の強みを生かした魅力的なご発表でした。

岡本先生もパク先生もランブラアワード受賞者ですが、このように学会の重要な賞を受賞した先生方がPPSを引張っていてくれていることがこの学会のいいところだなと改めて思いました。今年の受賞者は、レオメータにつけられる伸長粘度の測定装置を開発された方でした。これまでのESRやEVFとは異なり、山形大学の小山先生が開発された方式をレオメータに取り付けられるように小型化したようでした。ＰＣの調子が悪く動画が見られなかったのが残念でした。

音声認識ソフト AmiVoice

大分悩んでいたんですがついに買ってしまいました。
このブログは、 AmiVoice で書いています。今までキーボード使って入力していたわけですが、声による入力というのは初めてキーボードを使い始めたときのような戸惑いを感じてしまいますね。

例えばアルファベットの A はどこだったっけかなあとキーボードの配列を探すように、この文章を入力するには頭のように発音したら良いのだろうということを喋る前に一瞬考えてしまうわけです。

自分のしゃべった言葉が文字になるのはとても面白いのですが、誤変換があるとそこにカーソルを持っていって直すのがかなり面倒くさいです。しかし、キーボードを打って文字を入力するよりは早く入力できるので、これから認識精度が上がっていくと修正する時間が減って最終的な文章入力にかかる時間が減っていくのだろうと期待してます。

使い始めて30分ですかまあまあの合格点だと思います。それにしても人間の脳みそがというか耳はこれ程曖昧な音声というものを理解してるんだなあと改めて感心させられました。

アドバンスト・メディア社長 鈴木清幸氏の講演

本日（2010/10/30）は私の所属する化学工学教室の同窓会（洛窓会）の総会、講演会、懇親会がありました。講演会では３人の方にお話いただきましたが、特に印象に残りましたアドバンスト・メディア社長の鈴木清幸氏のご講演について書きたいと思います。

講演題目　ソフトコミュニケーションの時代へ　～ 人中心のコミュニケーションの実現 ～

鈴木氏は人工知能による音声認識ソフトを開発販売する会社（http://www.advanced-media.co.jp/company/index.html）の社長をされている方です。

音声認識ソフトといえば、Microsoft WORDやWindows Vistaにも搭載されており、それほど珍しいものではないと思っていたのですが、アドバンスト・メディア社が開発しているAmiVoiceは事前にソフトに学習させる必要が無く、いきなり高い認識精度で音声をテキストに変換できるそうです。また、ＰＣというキーボードやマウスが主体の入力デバイスが使えない、携帯電話や医療現場、工事現場などで端末に話しかけるだけで文章が作成できる状況を想定してシステムが作られています。

ご講演を拝聴していて面白いなと感じたところは、単なるソフトウェアベンダーではなく音声認識ソフトを核としたビジネスモデルを構築しているところです。

ビジネスモデルの中核にあるのは、人中心のソフトコミュニケーションという考え方で、人間の自然な動作によりコンピュータを操作しコンピュータに補助をさせるという考え方のようです。

アドバンスト・メディアのホームページにも同じ内容が紹介されていますが、音声認識ソフトを使って、議会の議事録を作成したり、保険のコールセンターの支援システムを作成したり、お医者さんのカルテや所見などを入力する補助をしたりするシステムが構築されています。それぞれの専門分野ごとに専門用語が異なるので、分野ごとに特化した辞書を用意することで変換効率を高めて実用化しているようです。お医者さんのシステムでは、お医者さんがこれまでキーボードに入力していたよりも早く入力できるようになり、残業が無くなり、より多くの患者さんを診察できるようになったとか。

保険のコールセンターの支援システムでは、コールセンターの人が正確な表現で保険の内容を説明しているかどうかを監視したり、契約の際は、言い忘れがないように、画面上にまだ説明していない内容が表示されていたり、お客様に住所や電話番号の入力を求めるときは、会話の内容がその部分に移った際に、会話の内容を音声認識ソフトが自動的に理解し、画面に表示するなどのデモを見せていただきました。

これからのビジネスターゲットは、医療・介護だそうです。介護従事者は介護保険ための膨大な書類作成があり、実際の介護以外の事務作業に忙殺されているようです。この作業を音声認識ソフトによる音声→テキストの変換と、変換されたテキストの人間による修正と、音声を発した人の承認により、介護従事者がキーボードをたたかなくても書類が作成できるシステムをオンライン（ＡＳＰ）で構築するようです。

他にも、日本語で携帯情報端末に話しかけると英語で翻訳した内容がしゃべり出されるなど、お～と思わされるような技術でした。

音声認識ソフトという核がしっかりしているからこそできるのでしょうが、自分たちの技術をいかにしてビジネスに結びつけるかというアントレプレナーならではの発想と行動力を感じた講演でした。技術とビジネスが結びつかないとやっていておもしろくないですものね。

まだまだ音声認識ソフトは進化していくのでしょうが、チューリングテストにパスする人工知能が生まれる日も近いのでしょうか。そんな人工知能に、漫才の一つでもしてもらいたいものです。

以下のソフトは万人向けに作られているので、特化したアプリケーションのものよりは認識率は低いと思われますが、ご紹介します。

CTC講演会

本日(2010/8/21)はCTCで講演して参りました。

CTCとはCore to Coreプログラムの略で、JSPSの先進粒子ハンドリング科学というプログラムで、日本人とアメリカや、オーストラリア、欧州の若手研究者と共同研究などが身のある交流をするものです。詳しくは、こちらをご覧ください。

講演はすべて英語で、質疑応答も英語なので、久しぶりに舌べらが疲れました。

再生研の藤田さんのご講演では、ナノ・マイクロサイズの凹凸への細胞の接着性についてや、ナノファイバーの上の細胞の運動について共焦点レーザ顕微鏡とTEMを駆使した大変興味深い研究発表をしていただきました。

""Freezing" Transient Structures of Phase Separation in Polymer Solutions"
Dr. Kentaro Taki, Kyoto University, Japan

"Analysis of Cell Responses to Fine-Structured Materials"
Dr. Satoshi Fujita, Kyoto University, Japan

"Aggregates of Colloids: Coupling Structural and Mechanical Properties"
Dr. Günter Auernhammer, Max-Planck Institute for Polymer Research, Germany

メディカルエレクトロニクスに於ける実装材料、プロセスとその応用

2010/07/30に東京工業大学デジタル多目的ホールにて行われましたメディカルエレクトロニクスに於ける実装材料、プロセスとその応用を聞いてきました。この講演会は、小生も幹事をさせていただいている化学工学会のエレクトロニクス部会が主催しました。

化学工学会のエレクトロニクス部会は、拡散や反応の伴う化学プロセスとしてエレクトロニクスの製造プロセスをとらえて、材料開発とプロセス開発をシームレスにつなぐための最新技術について学びたい人たちが集まっている部会です。今回のメディカルエレクトロニクスについての講演会も、一見すると化学工学とは少し異なる技術領域のように見えてしまいますが、エレクトロニクスと化学工学がわかるとメディカルエレクトロニクスも化学工学の要素を見つけることができます。


1. 体内で用いる医療デバイスの高機能化、多機能化　東北大学　芳賀洋一

2. カプセル内視鏡の技術　オリンパスメディカルシステム社未来画像機器開発部

カプセル内視鏡について、オリンパス工業の胃カメラの開発まで遡っていただいて、最新の内視鏡、そしてカプセル内視鏡についてご講演していただきました。最新の内視鏡では、Narrow Band Imagingという可視光線のうちのある狭い波長のみを光源として観察する手法が実用化されていることに驚いた。可視光線は波長の短い紫色から長い赤色まで多数の波長が混ざり合っているが、波長の短い光は器官の表層までしか届かないのに対して、長い光は奥まで届くことができる。これを利用して、可視光を短い光から長い光まで狭い波長範囲で区切り、それぞれの光を当てて撮像すると表層から深部までの毛細血管や腫瘍を鮮やかに撮影できることが紹介されていた。この他にも限りなく肉眼に近い像が獲られるようにハイビジョン撮影、粘膜深部の情報を可視かできる赤外線撮影、病変の発見を容易にする蛍光撮影が可能なようである。

さて、カプセル内視鏡の構造は、直径が11 mm、長さが26 mmである。カプセルの中には、CCDカメラ、LED光源、酸化銀電池、無線アンテナ、制御回路基板が使われている。回路基板はリジッド－フレキの多層板のようである。無線アンテナの出力は電池の持ち時間を長くするために低く抑えられており、患者は診断中に6枚のアンテナを体に貼り付ける必要がある。アイディア自体はミクロの決死圏などのSFにもみられるように、あるにはあったが、必要な要素技術（無線の小型化、CCD、電池の小型化）の発展を待つ必要があった。

カプセル内視鏡を開発するに当たって、前例のない医療機器であるため薬事法で承認されるために多くの治験を行う必要があった。特に、腸が数ミリまで収縮してしまうような難病の患者さんに本来使いたいのであるが、カプセルが詰まるおそれがあるので、適用対象から外す必要があった。

第一世代（2005年発表）受動型

• 腸の運動によりカプセルは移動するため自走できないため目的のところに動かしたりとどめたりすることができない。
• 観察したい方向に向けられない。
• 腸をすべて見終わるのに8時間かかり、患者と医師に大きな負担
• 診断用の検体が採れない
• 治療用の機能がない

第二世代　誘導型
外部磁場を利用して、回転させながら移動可能になり、胃などの大きな空洞がある器官にも使用可能
第三世代　診断・治療型
薬剤を散布するなどの治療を行うことが可能
第四世代　自動診断・治療型
医師の管理の下に自ら考えて自走し、診断と治療を行うことが可能
正直、8時間もアンテナを体に貼り付けられて、カプセルが腸の中を通り抜けるのを
待つのはしんどそうだなと感じました。これから第二世代や第三世代が実用化されると身近な医療として普及してくるのかもしれない。

3. アトｰフェムトリットル微少液体の計測、操作技術　居村史人　産業技術総合研究所

4. 血糖値センサーの現状とユビキタス化　村上裕仁　広島大学

5. 唾液バイオセンサによる非侵襲的診断　山口昌樹　岩手大学

古賀忠典氏の講演

2010年7月15日に古賀忠典氏の講演を拝聴する機会に恵まれました。
古賀氏はNew York州立大学のStony Brook校に奉職されている方です。
超臨界二酸化炭素が溶解した高分子薄膜の物性について、X線や中性子線による測定を用いて高分子薄膜表面が二酸化炭素により過剰に膨潤している様子を実験的に示されていました。


このほかにも、高分子薄膜上にナノ粒子がブリーディングしてくることや、シリンドリカルなブロック共重合体を基板に対して垂直に立てることが高分子薄膜を超臨界二酸化炭素にさらすだけでできることが紹介されました。精密なSAXSと中性子散乱の測定による基礎的な部分と、それを生かした応用研究まで幅広いテーマをご講演いただきました。ありがとうございます。


私は超臨界二酸化炭素を用いた発泡成形をテーマとしていましたが、超臨界二酸化炭素の特長を生かした研究といえば K. Taki, Y. Waratani, and M. Ohshirna, Macromol. Mater. Eng., Preparation of nanowells on a PS-b-PMMA copolymer thin film by CO2 treatment, 293(7), 589-597 (2008).くらいで、なかなか超臨界二酸化炭素の性質を生かした研究は難しかったです。古賀氏の講演を拝聴して、また少し超臨界のおもしろさを思い出しました。

泉谷渉 氏（産業タイムズ社 社長）のご講演

本日（７／９）は、エレクトロニクス実装学会の関西ワークショップにて、産業タイムズ社長の泉谷渉氏の講演を聴いてきました。氏の記者ならではのご講演には大変感銘を受けました。講演時間の９０分間がこんなにも短く感じられたのはとても久しぶりでした。

ご講演のタイトルは、
「環境エネルギー革命は半導体の世界を変える」
でした。