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平成20年度研究テーマ

戦略的基盤技術高度化支援事業

食品技術グループ

セルロース系バイオマスの分散型超高効率エタノール生産システムの開発

小麦フスマを基質として用いセルラーゼの生産性を向上させる固体培養法を確立した。これを含めセルロース系バイオマス素材(小麦フスマ)を有効にエタノール化するための要素技術を確立することができた。これによりバイオマスを有効利用し効率的にエタノールが生産できるシステムの構築に貢献できる。

金属材料グループ

情報家電向け電子デバイスへの環境対応型鉛フリーめっきプロセスの開発

皮膜多層化技術、レーザ光技術を応用し、ウィスカの発生しない電子デバイス用環境対応型鉛フリーはんだめっきプロセスを検討し、皮膜多層化により、初期の目標を大幅に上回る自然放置5000時間以上ウィスカの発生しない皮膜の開発に成功した。

自動車板金部品に対応した熱処理技術の開発

従来のプレス加工技術に、生産性の良い直接通電加熱方法と機械プレスによる多段加工技術とを組み合わせた新ホットプレス技術の開発を目的に、様々な条件による試験品の硬さを測定した。その結果、換算引張強度1490MPaを示すことが分かった。

環境・コスト低減に対応した、光輝性アルミニウム合金鋳物製造技術の開発

光揮性を示し、かつ鋳造性に優れたアルミニウム材料開発およびその開発材料への表面処理技術を検討した結果、既存材料と比較し機械的研磨による光輝性に優れた新規アルミニウム合金を開発できた。

NEDOナノテク・先端部材実用化研究開発事業

有機材料グループ

ナノバイオテクノロジーによる高機能人工関節摺動部材の研究開発

現在、人工関節の摺動部材に用いられている超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に強化材としてマルチウォールカーボンナノファイバー(MWCNF)を複合することにより、摩耗しにくく強度の高い新規摺動部材の開発に取り組んだ。その結果、複合材の摩擦係数は減少し弾性率を約10倍にまで向上させることに成功した。

地域資源活用型研究開発事業

繊維・新素材グループ

新色相開発による「国産ジーンズ発祥の地」児島技術活用の高度化

天然藍染料による合成繊維の染色技術を検討した結果、染色温度や添加助剤の配合比の最適化をはかることにより、ポリエステルを含む各種合繊素材を濃色に染色することができた。さらに製品用として、カセ糸染めが可能であることを明らかとした。

JSTイノベーション地域ニーズ即応型事業

加工・計測グループ

アクリル樹脂の超精密切削技術の確立と光学部品への適用

光学部品に応用されるアクリル樹脂の研磨加工技術の代替技術として,単結晶ダイヤモンド工具と超精密旋盤を用いた超精密切削加工技術を適用した。その結果,非常に良好な表面粗さが得られ,さらに工具干渉や治具を検討することによって,薄肉構造部品である下水管用全方位カメラのアクリル樹脂製カバーの試作に成功した。

食品技術グループ

オリーブ葉抽出物の微生物処理による新規機能性成分の開発

未利用オリーブ葉抽出物の食品・化粧品素材としての開発の可能性に関する実証研究として、オリーブ成分を食品微生物で処理し生成する機能性を示す新規成分について、電子スピン共鳴を用いた活性の評価を行った。

大学発事業創出実用化研究開発事業(経済産業省)

有機材料グループ

MWCNTゴムセルレーションナノアロイの創成と応用開発

海洋、航空宇宙など過酷用途分野で用いられる革新的超耐熱・超耐久ゴム材料を開発することを目的として、パルス法NMRによるVGCF-S/ゴム複合材の分子運動性の解析を行った。その結果、VGCF-Sおよび改質VGCF-Sがゴムの分子運動性に及ぼす影響を明らかにするとともに、影響の数値化に成功した。また、各種試作品の架橋密度の数値化を行い、最適架橋状態を解明した。

地域イノベーション創出研究開発事業

金属材料グループ

レーザ光とナノハイブリッドシートによる新規接合システムの創成

輸送機器には車体軽量化が求められ、鉄鋼材料から軽合金(アルミニウム・マグネシウム合金)ならびに高分子材料への転換が図られている。本研究では、それらの接合技術の高機能化を検討した。その結果、接合材に応じたシート設計を行うことで、異種材料のレーザ接合が可能となった。従来の異種材料技術(接着および機械的締結)と比較して、生産性および接合品質の大幅な向上が期待できる。

自己診断機能付き車載用水素センサとガス多項目化の研究開発

輸送機器の知能化を目的に自己診断機能付き車載用水素センサを検討した。その結果、車載用水素ガスセンサとして、温度センサ・加熱機構・センサ感応部がチップ化されたセンサチップを開発し、さらにセンサチップを実装したたばこサイズの小型センサパッケージングを開発した。

きらめき岡山創成ファンド支援事業

食品技術グループ

液滴分散系のためのマイクロリアクターシステムの開発

ステンレス鋼製マイクロリアクターによる液滴分散系(エマルション)の調製の安定化を目的として、マイクロ流路内壁の表面改質方法を検討した。その結果、連続相/分散相/ステンレス鋼の各種界面張力を制御することにより、単分散性に優れた液滴が形成されるとともに、液滴の粒径制御および生成効率の向上が可能となった。

繊維・新素材グループ

マイクロアクチュエータによるアクティブデバイスの開発

一般的にナノサイズ化に用いる高分子皮膜は導電性を有していない。そこで導電性を有する代替剤の検討を行い,合成条件を確立した。その結果、導電性ナノ配線材料として用いることができる金属粒子のナノサイズ化に成功した。

特別電源所在県科学技術振興事業(文部科学省)

繊維・新素材グループ

軽量・高強度を有する四軸織物強化コンポジット材料の開発

炭素繊維四軸織物を用いたコンポジット材料を作製した。これらの成形体の基礎物性(引張、曲げ)を測定した後、各種形状の構造部材(シート材、板材、パイプ材、型材)の最適形状をCAE(Computer Aided Engineering) により決定した。

金属材料グループ

離型性に優れた金型コーティング技術の研究開発

離型性に優れた高分子成形金型用のPVDコーティング技術の開発を目的として、電子計算機による金型コーティングのシミュレーションを行った結果、離型性に優れた表面構造の予測が可能となった。また、レーザ光を用いて樹脂と金属を付着させ、新規設計治具による精度の良い付着力測定を行うことで、迅速かつ簡便な溶融樹脂用金型の離型性評価手法を提案した。

加工・計測グループ

機器の低振動化のための振動予測・制御技術の開発

回転自由度計測システムを実現するため、モーメント印加・計測装置を新しく考案した。本装置を用いた実験と数値解析から試料に印加するモーメントを計測できることを明らかにした。また、能動遮音制御法について、3面を同時に制御する能動制御型防音BOXを設計・試作し、実験を行った。それぞれの面を独立に制御することで、低周波数の広い周波数において大きな制御効果が得られることを確認した。

機器の高効率冷却技術の開発

電子機器では、発熱対策が問題となる中で、機能やデザイン上の理由でプリント基板を水平に複数段配置するケースが増えてきている。そこで、このようなケースについて、発熱素子周りの自然空冷特性および冷却空気の流動特性について明らかにするとともに、冷却効率が予測できる熱設計式を提案した。また、循環空気の渦運動を利用することにより冷却が促進される条件を見出した。

応用電子グループ

電子機器の外来電磁波に対する耐性強化手法の確立

一般に、放射イミュニティ試験においては、誤動作の確認のためにカメラで動作を確認する。しかし、誤動作の原因究明のためには、電子機器の内部の電気信号を観測することが必要である。そこで、試験中における信号電圧の観測をするシステムを構築し、その基礎的な動作確認を行なった。

食品技術グループ

健康志向食品の評価、高度化、高機能化に関わる技術開発

伝統発酵食品である清酒およびその発酵中に含まれる機能性ペプチドを探索することを目的に、清酒におけるペプチド生成に寄与する要因を明らかにした。なお、含まれる一部のペプチドについても定性的な解析が可能となった。

基盤技術形成事業

食品技術グループ

機能性を強化した地域特産食品の開発

岡山県特産の米甘口味噌は、従来は多麹のため発酵しにくいタイプの味噌であったが、製造工程において培養酵母を多量添加することにより発酵が促され、抗腫瘍性等の機能性を持つ香気成分(HEMF)の生成が増加し品質が改善された。特にテンペ味噌ではその傾向が大きく新タイプの多麹テンペ味噌の品質向上につながった。

応用電子グループ

光沢部品の自動検査の高速化技術

金属表面の鏡面反射を除去した画像を生成することにより、金属表面の検査方法の確立を目指した。照明の角度を20段階変化させた画像データを得ると評価は可能になるが、評価時間が長くなり実用化については課題を残した。逆に、5~6段階に減少させると、照明の明るさムラにより予測通りの結果が得られなかった。

備前陶芸センター

備前焼の試作・開発

塗り土による加飾(食器等)、室外、室内の装飾品、小物品を試作し、センター研究発表会でパネルならびに試作品の展示を行った。

応用技術開発事業

繊維・新素材グループ

高性能染色素材の開発

インジゴ染色加工技術の高度化を目的に染料染着状態のミクロ制御技術による高性能なインジゴ染色素材の開発に取り組むとともに、脱色技術によるデニム製品の色相バリエーション化について検討を行った。その結果、ロープ染色による染料浸透性の制御技術について確立した。

加工・計測グループ

生体用Co-Cr-Mo合金の精密加工技術の開発

人工股関節の摺動面となる、Co-Cr-Mo合金製骨頭への大面積電子ビーム照射と研磨工程によって骨頭表面に微小なクレータを付与することが可能となった。このクレータは、電子ビームの全照射エネルギーによって分布数を制御可能であることを確認した。加えて数種類の分布数を持ったピンと樹脂製ディスクを用いて摩擦摩耗試験を行い、摩擦力が最小となるときの分布数から照射エネルギーの最適化を行った。

超精密切削技術を用いた小型ODVの開発

前方180°以上の視野を持ち、かつ得られた画像の歪みが少ないODV(Omni Directional Vision:全周撮像装置)光学系は,現在,監視カメラやレスキューロボットの眼として用いられている.このODVを小型化し,実用化に向けた研究開発を行った。

応用電子グループ

有限要素法を用いた快適な福祉機器の設計技術の開発

解析シミュレーションを福祉機器の設計に役立てるための技術を開発することを目的に、3次元人体有限要素モデルを用いて、姿勢保持装置の有効性をシミュレーションで検討した。その結果、新しく姿勢保持装置を試作・開発し、ベッド背上げ時の患者の上半身の倒れ防止に有効であることを確認した。

実用化技術開発事業

繊維・新素材グループ

ミクロ・ナノ粒子を利用した高機能製品の実用化開発

ミクロ・ナノ微粒子の高機能化において、超臨界流体中で高分子電解質膜中へフラーレンを注入する技術について検討した結果、高分子電解質膜をあらかじめ膨潤処理することで、フラーレンの注入が可能であることがわかった。

食品技術グループ

食品・医療分野における新規洗浄・殺菌技術の開発

汚れ付着制御技術の開発を目的に、ステンレス鋼に付着した極性油脂の洗浄除去に及ぼす食塩の効果を検討した。弱アルカリ性溶液に食塩を少量添加することにより、界面活性剤を使用しなくても洗浄効率は著しく改善された。食塩と水酸化物イオンの共働効果は、油脂-水-ステンレス鋼の界面張力の低下に起因することがわかった。

加工・計測グループ

小径複雑形状ステントの高精度化に関する研究

小径複雑形状ステントの加工技術を確立を目的に、NiTi製ステントの試作に必要な表面処理技術について検討した。その結果、NiTi合金製ステントの試作工程において、レーザ切断時にアシストガスとして不活性ガスを使用することによって、酸化皮膜の発生を抑制した切断面を生成することができた。しかしながら、酸素の場合と比較して、切断部近傍に付着する再凝固物が大きくなった。

有機材料グループ

フィラー充填系高分子複合材料の高性能化

一般的にポリマー系材料において、弾性率を高めるためにフィラーを添加すると引張強度が低下することが多い。そこで、弾性率と引張強度の両立を図ることを目的に、フィラー複合化技術を検討した。その結果、ポリプロピレン(PP)/炭酸カルシウム(CaCO3)複合材料において、官能基を有しPPとCaCO3とを接着させる添加剤を混練時に添加することにより、引張強度を17MPaから70%程度向上させた。

繊維・新素材グループ

バイオマス製品の有効利用に関する技術開発

炭製品は多孔質素材として、揮発性有機化合物(VOC)除去性能、脱臭性能等を発揮することから、室内環境を向上させる為の建材等に利用されている。本研究では、バイオマス資源を用いて製造された炭系多孔質素材の吸着性能回復性について調べた。その結果、臭気物質であるアンモニアを飽和吸着させた後、温水に浸漬処理することによって吸着性能が回復することが分かった。

金属材料グループ

輸送機器向け金属材料の環境対応型高機能化技術の開発

自動車等の車体軽量化が期待できる、マグネシウム合金や高分子材料の車体適用化のための要素技術を検討した。その結果、低アルミニウム濃度マグネシウム合金(ASTM AZ31B)について、陽極酸化処理を行い、良好な防食性ならびに導電性を確保した。また、ポリプロピレン・ナイロン等とステンレス鋼等の異種材料間レーザ接合では、20MPa以上の良好な接合強度が得られた。

平成20年度地域産業活性化支援事業

加工・計測グループ

スピンドル回転軸と直進軸の平行度評価法

産業技術総合研究所が開発中の3次元測定機と真円度測定装置を組み合わせた微小形状測定機の測定精度を高めるため、回転軸と直動軸との平行度を事前に評価・校正する必要がある。本研究では、測定システムを構築し、回転軸に取り付けた基準球1周分の変位を測定・解析し、回転軸中心座標を効率的に抽出可能となった。この結果、基準球の取付誤差に依存しない、効率的な平行度測定が可能となった。