特集　エンジニアの源流---時代と世界の先端を走る(セラミックス革命)

巻頭言

炎が生み出すセラミックス-東京工業大学無機材料工学科　特集号の出版にあたり-
■著者
平成18年度 無機材料工学科学科長　鶴見　敬章

■要約
巻頭言


再生医療とナノテクノロジー　本当の神経組織を再生する
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　田中　順三

■要約
人工骨をはじめとして多くの医療デバイスは,現在,とても優れたものが次から次へと開発されています.ここでは,さらにその先を見て,近未来の医療技術になると期待される「再生医療」について紹介します.


プロセッシングを通してみるセラミックス:塊から薄膜まで
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　篠崎　和夫

■要約
本稿では,典型的な2つのタイプのセラミックスである塊状のセラミックス(バルクセラミックス)と薄い膜状のセラミックス(薄膜セラミックス)について,プロセッシングがどのように活躍しているかを紹介しましょう.


ナノテクノロジーと電子セラミックス
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　鶴見　敬章

■要約
我々は,セラミックスの構造を原子レベルで制御したり,ナノメートルサイズの粒子からなるセラミックスを作る技術が未来を拓くと考えています.いわゆるナノテクノロジーと呼ばれる分野です.ここでは,ナノテクノロジーと電子セラミックスを融合する領域で,我々の研究室で行っている研究の一例を紹介します.


ドメインエンジニアリングによる非鉛系圧電材料の特性向上
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　和田　智志

■要約
ここでは,ドメインエンジニアリングの非鉛系圧電材料への具体的な応用を紹介するとともに,この技術によってシングルドメイン構造の単結晶で得られる圧電特性よりも遙かに高い圧電特性を導入できることを示す.


地域を結ぶトンネル技術の今昔
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　大門　正機

■要約
私たちは国土や社会の有り方を考える節目の時代に生きています.一緒にこれからのトンネルについて考えてみませんか・・・


社会のインフラと材料
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　坂井　悦郎

■要約
公共投資は,適正に行うべきですが,まだ,下水道普及率は,大都市近郊と地方では大きな差があります.また,国内をつなぐ主要幹線鉄道や道路が一ルートしかないというのも大災害発生を考えると危険です.既に建設したインフラの維持も大切なことです.現在進行中の大型プロジェクトは第2東名,整備新幹線,放射性廃棄物の埋設施設や都市再開発などです.環境側面からは,当分野での材料のリサイクルに加えて,他産業の廃棄物の受け入れ先として期待されており,持続可能な社会のためになくてはならない分野です.これは,非常に使用量が多いためであり,インフラ整備や都市再開発を除いて大量に廃棄物を利用して行くことは不可能に近いと思います.なお,「インフラは,それを維持するという強固な意志と力を持つ国家が機能しない限り,いかに良いものをつくっても滅びるしかない.」という指摘が塩野七生さんによりされていますので,インフラ整備には国や自治体の体力や政策も重要です.


セラミックスのナノワールドから地球環境を考える
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　岡田　清

■要約
私達の身の回りで水蒸気や水と関係して多孔質セラミックスが活躍できる場について,私達が研究しているセラミックスを中心に紹介することにします.


環境をきれいにする驚異の機能表面
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　中島　章

■要約
近年,工業材料に求められる機能は多様化,高度化しており,より高度な,若しくは複数の機能を併せ持つ材料への要求が高まっています.このような背景の中で1つの材料でこれらの機能を満足させることは難しくなっており,コーティング等により,固体表面により高度な,あるいはその固体とは異なる別の機能を付与する,表面機能材料の研究が近年活発になってきています・・・


落として割れる皿よりも,割れにくい皿の方が良いでしょう?
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　安田　公一

■要約
『セラミックスの革新技術』という本特集の趣旨とは多少異なりますが,以下では,繊維強化という観点から,材料を壊れにくくするための基礎的な考え方をご紹介します.


セラミックスを構造材として上手に使いこなす方法--強度信頼性解析--
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　松尾　陽太郎

■要約
本稿では,セラミックスを構造材(あるいは機能材)として上手に使いこなすための強力な理論的手法--強度信頼性解析--について,その概要を説明します.


光ファイバ通信---高速大容量の光通信にはなぜガラスの糸が最適なのか?---
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　柴田　修一

■要約
光ファイバに使用されているシリカガラスは,一定の波長域で大変に透明度が高いこと(東京の空よりもはるかに透明度が高い),100kmを越えて光信号を送れること,ファイバそのものに増幅機能を付与して,光信号の劣化を再生しさらに遠くへ光を伝送できること,機械強度や劣化にたいしても想像以上に優れていることをお話します.


ガラスの中のイオンを操る--極微小なサイズの屈折率分布形成--
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　矢野　哲司

■要約
「ガラスの中に含まれているアルカリイオンを別のものに置き換える」操作を「ガラスのイオン交換」と呼び,光が通る路を造る光導波路作製プロセスとして,あるいはまた,割れやすいガラスを割れにくく強くするガラス強化のプロセスとして使われています.この「イオン交換」がこの稿の主役であり,筆者が研究を強く進めている領域の一つになります.


創造性の育成を目指す学生実験
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　櫻井　修

■要約
東工大の無機材料工学科には,他の学科ではあまり例を見ない学部2,3年生の実験を担当する学科独自の学生実験室が設置されています.この学生実験室が発足したのは,今からおよそ37年前の1969年頃のことです.設立の目的は,急激に増加した学生定員にこれまでの体制では対応しきれなくなり,新たな対応が求められたことや,低学年の学部学生と学科教員との親密なコミニュケーションをとることが目的でした.以来,学科では学生実験を学部教育の重要な柱と位置づけ,現在までに4世代の担当者に引き継がれ,その役割も時代とともに変わりながら現在に至っています.


分析技術:極微をはかる--原子の世界からセラミックスを観る
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　木口　賢紀

■要約
本解説では,原子レベルの「極微の世界」からセラミックスの微構造を探る究極の手法である透過型電子顕微鏡によるセラミックスの微構造,組成に関して,筆者が携わってきた異種セラミックス間及びセラミックスと半導体間の接合に関する研究を実例として原子の世界からセラミックスの内部を観ることにしましょう.なお,初学者の方への閾をできるだけ下げるため一部厳密性を欠く表現がありますことをお断りしておきます.


副作用を少なくするナノDDSの開発
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　吉岡　朋彦

■要約
骨の無機成分であるハイドロキシアパタイト結晶を用いて,骨転移がんの治療に有効なナノDDS担体を作製できることが明らかになりました.このようなDDS担体を使うことで,薬の副作用や患者の負担を減らし,患者のQOLを損なわない新しい治療の可能性が開かれると考えられます.


臨床応用を目指した新たな「軟骨再生技術の開発」に向けて
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　大藪　淑美

■要約
近年,自分の細胞を用いて自分の組織を再生する「再生医療」が注目を集めています.そのなかで,高齢化が進む日本では関節リウマチや変形性関節症といった運動器疾患の治療技術として再生医療が期待されています.現在はこの種の疾患の治療法として人工関節置換術が行われており,その市場規模は500〜600億円と言われています.しかし,60歳以下で置換手術を受けた患者の多くは人工関節の磨耗・ゆるみ等により高齢での再手術が必要となります.従って,来たる高齢化社会において高齢者のQOLをより良くするために,軟骨組織そのものを修復・再生する,根本的な治療法が必要不可欠となります・・・


薄膜の不思議な世界ナノオーダーの謎を追う
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　高　鉉龍　他

■要約
わずかな厚さの薄膜を導入すること,つまり,薄膜の作り方,つまりプロセッシングによって,シリコン基板の上のセラミック薄膜の成長の方向の制御や,表面の状態,特性の変化などいろいろな面白い現象が起こります.ここで説明したことは,一例ですが,このような現象を調べることの積み重ねによって,私たちの日常生活で使われる様々な部品の中にいつか応用されることを期待しながら研究に励んでいます.


セラミックス微小領域の高周波誘電率測定法の開発
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　掛本　博文　他

■要約
我々は,電極を形成していないセラミックス表面近傍に,直接マイクロ単針を非接触に走査することで,セラミックス微小領域の誘電率を検出する測定法を見出し,現在は,誘電体デバイスの誘電率分布の測定を行っている.


チタン酸バリウム微粒子の誘電特性におけるサイズ効果
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　保科　拓也　他

■要約
これまでの研究では,主に焼結体や薄膜を試料としていたため,粒界や基板の存在などサイズ以外の外的要因が物性に影響を与え,純粋なサイズ効果による物性変化を抽出できなかったためである.そこで我々は,これらの外的要因を取り除き,粒子サイズによる物性の変化のみ捉えることができるBaTiO3微粒子を用いて,誘電特性の粒子サイズ依存性について検討を行なった.


熱水がつくりだす機能性セラミックスの膜
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　大場　陽子

■要約
アルミナや酸化チタンなどの金属酸化物をはじめとするセラミックスは,鉄やアルミニウムのような金属やプラスチックスとくらべると,空気中での高い温度にも耐える硬い材料です.さまざまな性質をもつ無機物質の材料は,セラミックスとよばれていますが,「物質」を「材料」として利用するには,何らかの方法で用途にふさわしい形にすることが必要です・・・


低温水熱反応を利用した新しい繊維補強\\セメント系材料の開発を目指して
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　斎藤　豪

■要約
本研究では,より長期の耐久性を有する水熱処理有機繊維補強セメント系建材の開発を目的として,セメントとケイ石にγ-Ca2SiO4 (以下γC2S) を混和し,150\CC の水熱反応により合成した,セメント硬化体中の反応物の結晶性およびその炭酸化反応について検討を加えた.


環境に優しい層状物質:層状複水酸化物
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　亀島　欣一

■要約
LDHの中でも,Mg, Al, および炭酸イオンで構成されるハイドロタルサイトは天然に算出する鉱物で,軽元素で構成されていることから毒性もなく,最も環境に優しい物質の1つと言えます.ここでは,このエコフレンドリーなMg-Al型LDHと生体親和性のオレイン酸を複合化することで,生体関連分野への応用が期待される材料開発について説明します.


セラミックスのナノワールドから地球環境を考える
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　鈴木　俊介

■要約
私たちは撥水表面が有する機能の中でも「水滴の除去性」に注目し,固体表面を,水滴の「転落(加)速度」というこれまでに無い新しい概念で評価しようと試みています.水滴の除去性は自動車のフロントガラス等様々な工業分野でニーズの高い要素ですが,これまで現実的な評価方法が無いのが実情でした.転落(加)速度は水滴の動的な性質であり,撥水表面で水滴の挙動そのものを解析・予測できるという点で,接触角に代表される静的な濡れの性質とは大きく異なります.私たちは,特に撥水表面のナノレベルな表面粗さや化学組成の違いがその上で転落する水滴のマクロな挙動にどのような影響を及ぼすのか?ということに興味を持ち,様々な方向から検討を重ねています.


セラミックスの破壊に伴う粒子放出現象---フラクトエミッション---
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　塩田　忠

■要約
「大地震が起きる直前,空が光った」という地震の前兆現象を耳にしたことはないでしょうか?実際に,昭和40年から昭和42年まで続いた松代群発地震では,地震による発光現象が写真に記録されています.・・・


研究に対する思いと心の支え
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　古嶋　亮一

■要約
データ整理のために研究室のパソコンに向かっていると,突然気が遠くなり,『俺は何のためにここにいるのだろう?』と思う時があります.大学4年生の頃から本格的に研究に携わるようになり,5年が過ぎました.研究の明確な成果が欲しいと思うこの頃です.自分以外に思うような結果が出ず躍起になっている人は何人いるのでしょうか?・・・


規則的に配列された材料をつくる
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　瀬川　浩代

■要約
私達の身の回りにある物質は原子から作られており,それらが規則正しく並ぶことによって結晶が作られています.このような規則性を「周期性」と呼びますが,周期性の違いがその結晶の性質に大きく影響を及ぼします.・・・


規超半球型微小ガラス素子の作製と光機能
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　岸　哲生

■要約
近年,情報技術における光の利用が進み,通信,記録,情報処理といった機能を高度に実現することが可能になっている.・・・


微小な物質を周期状に生成する
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　船曳　富士

■要約
機能的なガラスを作製するには,ガラス中に微小な物質を分散させたり,表面に付与したりすることで達成できることが知られています.今回,私は,微小な金属粒子の付与について述べます.


プラズマがつくる高機能ナノパーティクル
■著者
(独)物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　東京工業大学材料工学専攻　石垣　隆正

■要約
筆者は,平成19年4月から,無機材料工学科の連携教授として,具体的な連携メンバーに加えていただきました.大学院での講義,共同研究の実施などを通じて,無機材料工学科とNIMSの連携の推進に少しでも貢献していきたいと考えています.


企業の役割と大学の役割,そして連携
■著者
三菱マテリアル(株)開発企画室　東京工業大学材料工学専攻　駒林　正士

■要約
東工大無機材料分野と筆者が勤務する三菱マテリアルとは,以前から共同研究,学会活動,学生の採用など通じた交流があります.時期による濃淡はありますが,継続的な産学連携が実行されています.筆者は平成15年11月から約3年半,連携助教授として大学院の講義を担当すると同時に,両者間の産学連携に関する業務に関わる機会を得ました.本文のタイトルは荷が重過ぎると感じますが,両者間の連携について最近の取り組みを紹介するとともに,その取り組みの中で筆者が感じた産学連携についての個人的な感想を述べさせていただきます.


Perspectives on Teaching Technical English in the Tokyo Tech. Ceramics Science Department
■著者
Metallurgy and Ceramics Science, Tokyo Institute of Technology　Jeffrey S. Cross

■要約
Approximately 4 years ago, I became a visiting associate professor in the ceramics department at Tokyo Tech. Former Professor Nobuyasu Mizutani, who was department chairperson at the time, showed me results from a graduating student questionnaire ranking of the department on various educational topics. The lowest score in the survey was regarding English communication skills. In response to those results and with input from other faculty, I began teaching two graduate courses in the department entirely in English, Technical Communications for Ceramists and Quality and Reliability Engineering for Ceramists.


産学連携の急展開---先端技術から社会の求める製品を目指して
■著者
昭栄化学工業(株)　遠藤　忠

■要約
本稿では,弊社のペースト周辺技術の一部をご紹介すると共に,事業化におけるリスク低減で進み始めた東京工業大学との産学連携の社会的意義について述べておきたい.


“最先端”を創造する企業研究者」の条件とは---CD-Rからセラミックス・インテグレーションまで
■著者
太陽誘電(株)商品開発本部　石黒　隆　他

■要約
CD-Rの生みの親として知られる石黒隆と,先端電子機器に不可欠な電子材料開発領域で画期的材料技術を生み出し続けている鈴木利昌.両者は,世代こそ違えど東工大を巣立ち,太陽誘電という企業へ歩を進めた共通の経歴の持ち主.積層セラミック・コンデンサ領域で世界ベスト3の地位を確立する同社において,2人はどのような発想と姿勢で研究開発を進めているのだろうか?　企業への道を選んだ研究者の理想像としてぜひ参考にしてほしい.


フィラーの世界
■著者
電気化学工業(株)　大牟田工場セラミックス研究センター長　鈴木　正治

■要約
フィラーとは,何でしょうか?英和辞典を引くと,「filler:詰め物,充填材」と説明されていて,一般的な表現であり何のことか良くわかりません.しかし,実際は我々の身近な世界で,様々なところに,多くのセラミックスフィラーが使われているのです・・・


循環型社会の実現をめざすセメント産業
■著者
太平洋セメント(株)　尾花　博

■要約
東京都心では都市再開発が行なわれ,次々と高層ビルがオープニングを迎えています.このビル建設には随所にコンクリートが用いられます.コンクリートは,砂利・砂にセメントを混ぜ水を加えて造られます.日本では明治の初めから使われるようになり,わが国で製造されるようになってから130年近くの歴史があります・・・


セメント・コンクリートに機能性を与える特殊混和材
■著者
電気化学工業(株)　宇田川　秀行

■要約
本報では,様々な特殊混和材のうち,膨張材と水和熱抑制剤についてとりあげ,その材料設計とブレイクスルーについて紹介します.


“ここ”はセラミックス研究者\\のスタート地点
■著者
日本ガイシ(株)　冨田　崇弘

■要約
セラミックスが特に好きというわけでもなく,何となく進学した東京工業大学無機材料工学科での学生生活でしたが,今振り返ると,その後の筆者の進む道に大きな影響を与えた出来事が,たくさん思い出されます.まさに,東京工業大学無機材料工学科は,筆者のセラミックス研究者としてのスタート地点でした・・・


ナノテクノロジーが切り開く新しい耐火物技術---低黒鉛含有マグカーボン耐火物 (FANON) の開発
■著者
黒崎播磨(株)常任監査役　浅野　敬輔

■要約
各種工業炉に内張りされる耐熱材料を一般に耐火物と呼んでいます.耐火物は,窯業,鉄鋼などの産業を支えてきた基盤材料です.その用途を産業部門別にに示しますが,鉄鋼向けが,約75%を占めています・・・


板ガラスあれこれ
■著者
旭硝子(株)　前田　敬

■要約
旭硝子はこれら様々な板ガラス製品を市場に供給しています.本稿ではこれらの板ガラスについて,少し紹介してみたいと思います.


終わり無きProject-X:「材料創製」
■著者
(独)物質・材料研究機構　大橋　直樹

■要約
ここで紹介するプロジェクトXは,昭和41年の「科学技術庁無機材質研究所(以下,無機材研)」設立に始まる物語です.無機材研は,東京工業大学(東工大)の工業材料研究所(現在の応用セラミックス研究所)の所長,および,東工大の学長を務められた山内俊吉先生が初代所長に就任された,ということからも明らかなとおり,東工大の無機材料工学科と極めて深い関係をもった研究所でした.平成13年に旧・科学技術庁金属材料技術研究所と合併し,現在の独立行政法人物質・材料研究機構 (NIMS) へと改組されました.無機材研の設立の経緯からも推し量られるとおり,無機材研には多くの東工大卒業生が在籍し,多くの成果を収めています.NIMSへの改組にともない,金属系,無機系に加え,有機・高分子系材料もNIMSの研究の対象となり,無機材料に限らず,様々な分野で,東工大の卒業生達が活躍しています.


セラミックスの科学へといざなわれて
■著者
特許庁　青木　千歌子

■要約
私は今,一冊の本を手にしています.それは,20数年前に購入したベストセラー,『ファイン・セラミックス　「魔法の陶磁」を科学する(講談社発行)』という本です・・・


変幻自在に成長するガラス細工のように
■著者
経済産業省大臣官房秘書課企画調査官　金子　修一

■要約
無機材料工学科の出身者であり,官庁で仕事をする身として執筆する機会を頂きましたので,私の大学時代,職場での仕事などを振り返りながら,研究室で学んだことがどんな意味を持っているのかをご紹介します.


行政官としてのこれまでの経験
■著者
文部科学省研究振興局量子放射線研究推進室　室長補佐　本橋　隆行

■要約
私は,平成10年に修士課程を修了し,当時の科学技術庁(現文部科学省)に入庁しました.おそらく卒業された多くの方が,様々な分野における研究者や技術者として活躍されていることと思います.私自身,大学在籍時は研究者になる道も考えていましたが,今の仕事を選んだのは大学時代のアルバイトの経験などから,おもいきって違う分野で働いてみようと思ったのがきっかけです.ここでは,これまで私が経験してきたこと,そして今携わっている仕事について簡単に紹介させて頂きたいと思います.


応用セラミックス研究所・セキュアマテリアル研究センターとの連携
■著者
東工大応用セラミックス研究所　所長・教授　近藤　建一

■要約
無機材料工学科は,応用セラミックス研究所と深い関係にありますので,その紹介から始めましょう.


原子力はグローバル環境・エネルギー危機を救えるか:原子核工学と材料工学の役割
■著者
東京工業大学　原子炉工学研究所　矢野　豊彦

■要約
この100年で地球の平均気温は約0.7℃上昇し,1990年代は過去1000年で最も温暖な10年であったと言われています・・・


カリキュラムからみた教育理念について
■著者
東京工業大学　2007年度　教育委員　坂井　悦郎

■要約
身の回りの工業製品には,いろいろな材料が組み合わされて使用さています.例えば,ノートパソコンや携帯電話などの小型機器には,リチウムイオン電池が使われています・・・


COEによる研究教育の取り組みについて
■著者
東京工業大学大学院理工学研究科材料工学専攻　田中　順三　他

■要約
東京工業大学の材料系グループ(大学院4専攻,学部4学科,1研究所)では,平成14年度から始まった文部科学省の「21世紀COEプログラム」に応募・採択され,5年間にわたりその教育・研究プログラムに取り組んできました.特に,材料研究の教育・研究拠点をつくるため,「産業化を目指したナノ材料開拓と人材育成」のプロジェクトを実施してきました.プロジェクトの拠点リーダーは,材料物理科学専攻・フロンティア創造共同研究センターの細野秀雄教授が務めました.本専攻の無機材料分野・無機材料工学科からは,岡田清教授と鶴見敬章教授が参加しました.


わたしの益子焼
■著者
陶芸作家　村田　浩

■要約
私が焼き物の世界に入ってから,いわゆる益子焼を作り始めてから今年で47年になります.父の仕事が焼き物つくりでしたので小さいころから父の手伝いをしていました.その期間も入れると50数年になります・・・


日本の近代的陶芸・製陶工業を育てたDr.ワグネル・手島精一と門下の人びと
■著者
東京工業大学百年記念館特任教授　東京工業大学名誉教授　道家　達将

■要約
東京工大無機材料工学科の淵源は,言うまでもなく前身の東京職工学校(明治14 (1881) 年5月26日設立)にあります・・・


無機材料工学科各研究室の装置
■著者

■要約


セラミック研究開発---ふたりの先輩の足跡をたどる
■著者
東京工業大学名誉教授　福長　脩

■要約
明治時代から約130年の歴史を経た本学科には,日本の近代セラミック産業を築いた多数の卒業生がいます.それら諸先輩の全ては紹介できません.ここでは,二人の先輩の足跡をたどって,会社での基礎研究から製品化までの過程を学生読者の皆さんに伝えたいと思います.


連載
第二次世界大戦後の日本のセラミックス科学の発達に友好と親善に尽力した世界の大学教授と科学者(30)SiCの緻密な焼結体の製法を添加剤,雰囲気などいろいろの因子をしらべて研究し,世界初の緻密なSiC焼結体の作製に成功した.またムライトについても研究し,透光性,Al2O3-SiO2系のムライトの相関係などを明らかにしたアメリカG. E. CRDのDr. S. Prochazka
■著者
宗宮　重行