生物模倣技術と - MarkLines

◎ 生物のもつメカニズムには宝の山が眠っている!
何億年もの変異と淘汰の中で生み出された生物の『優れた仕組みと機能』がブレークスルーを起こす!
生物模倣技術
試読できます
新刊書籍
2014年7月発刊予定
と
新材料・新製品開発への応用
監修 文部科学省 科学研究費新学術領域「生物規範工学」高分子学会 バイオミメティクス研究会
エアロアクアバイオメカニズム学会
● 発刊予定 : 2014年7月末日 ● 体 裁 : A4判 約800頁 ● 定 価:90,000円(税抜)
※試読に関する詳細は、試読担当者までお電話にてお問い合わせください(TEL:03-5436-7744)
※大学、公的機関、医療機関の方には割引価格(アカデミック価格)で販売いたします。詳しくはお問い合わせください。
巻頭言(抜粋) 高分子学会 バイオミメティクス研究会 下村政嗣
本書は著者の多くが、文部科学省科学研究費新学術領域「生物規範工学」やエアロ・アクアバイオメカニズム学会、高分子学会バイオミメティクス研
究会のメンバーであり、研究分野は自然史学、形態学、発生生物学、生理学、化学、物理学、ナノテクノロジー、材料学、流体力学、機械工学、生産
技術、情報科学、環境科学、など多岐にわたった、産学官にいたる多様な陣容である。それゆえに、本書は、我が国のバイオミメティクス研究・開発の
現状をあまねく俯瞰することができる。
永く我が国のバイオミメティクス研究開発の普及書となるべく、総合的な編集を心掛け、国際標準化を含む国際動向の最新事情、我が国の課題であ
る異分野連携、産学連携の最新動向にも言及することができた。
新幹線の空気抵抗や騒音の低減は、鳥のくちばしや羽の形状を模倣して実現
数々の世界記録更新に貢献した水着は、サメの肌の特徴を模倣して誕生
生物に学ぶ技術革新はまだまだ起こる!
・生体のもつ精緻な階層構造
高い生体適合性と 力学特性を併せ持つゲル
・森の遮熱、アリ塚のベンチレーション
電源いらずのエアコン
・緑色植物で行われる光合成
臓器を除去しない、副作用が少ないがん治療
・ミミズの蠕動運動
臓器内で引っかからない内視鏡
・バクテリアの鞭毛、魚の尾ひれの動き
電池やケーブルがいらない超小型機械
・イルカの表皮、トンボの羽の表面形状
水や空気の抵抗を低減する表面
・細胞膜の構造と機能
縫合が困難な臓器を修復するフィルム
先行メーカーは今,生物からヒントを得て
こんな技術開発を目指している!
・摩耗やエネルギーロスの少ない自動車部品
・退色しない意匠性繊維、フィルム
・強力な密着力と剥離性を両立する接着剤
・雨で汚れが落ちるセルフクリーニング材料
・ぶつからない車、渋滞しない車社会
・自然界に存在する輝きを再現した化粧品
執筆者(敬称略)
千歳科学技術大学
(独)産業技術総合研究所
工学院大学
東京理科大学
東京工業大学
北海道大学
(株)LIXIL
(独)農業生物資源研究所
(独)農業生物資源研究所
(有)アセニール
北海道大学
大阪大学
トヨタ自動車(株)
科学技術振興機構
(独)物質・材料研究機構
大阪大学
京都大学
(株)日立製作所
東北大学
千葉大学
浜松ホトニクス(株)
帝人(株)
九州大学
・電化製品の省エネ、軽量、低騒音化
・生体組織へ高い接着力を発揮する癒着防止材
・性能が低下しない超撥水・防汚表面
長年の研究で明らかにされた『生物のもつ不思議な能力の発現機構』、先行企業による『研究・応用事例』
下村政嗣
阿多誠文
金野祥久
嶋田友一郎
張暁林
長谷山美紀
井須紀文
稲田孝明
奥田隆
横田尚
下澤楯夫
加藤直三
海道昌孝
岩堀健治
菊池正紀
吉岡伸也
久保田洋
宮内昭浩
金森義明
桑折道済
原滋郎
広瀬治子
高原淳
(独)森林総合研究所
北海道大学
慶應義塾大学
東北大学
大阪大学
(独)物質・材料研究機構
北海道大学
パナソニック(株)
大阪市立大学
(財)癌研究会
京都大学
大阪府立大学
日本文理大学
(独)情報通信研究機構
兵庫県立大学
東北学院大学
北海道大学
東京農工大学
神戸大学
京都大学
浜松医科大学
秋田県立大学
(株)カネカ
高梨琢磨
黒川孝幸
今井宏明
昆陽雅司
斎藤彰
細田奈麻絵
三友秀之
山下一郎
寺北明久
芝清隆
酒井敏
小西康裕
小幡章
小林昇平
松井真二
松尾行雄
松尾保孝
新垣篤史
森垣憲一
森直樹
針山孝彦
須藤誠一
瀬崎文康
北海道大学
(株)豊田中央研究所
名古屋工業大学
(株)チノー
東北大学
北里大学
日東電工(株)
プレシオ国際特許事務所
住友電気工業(株)
(独)産業技術総合研究所
奈良県立医科大学
シャープ(株)
滋賀県立大学
奈良先端科学技術大学院大学
大阪大学
パナソニック(株)
中央大学
トーヨーエイテック(株)
日本大学
慶應義塾大学
(株)富士通総研
東京工業大学
九州大学
西野浩史
石井昌彦
石井大佑
石橋政三
石田秀輝
石田斉
前野洋平
速水進治
村瀬亨
大園拓哉
大崎茂芳
大塚雅生
谷本智史
池田篤志
中山喜萬
中川徹
中村太郎
中谷達行
中里勝芳
朝倉浩一
長谷川誠
田畑洋
都甲潔
日本ペイントマリン(株)
京都工芸繊維大学
早稲田大学
日産自動車(株)
龍谷大学
東北大学
京都工芸繊維大学
名古屋工業大学
神戸大学
(独)産業技術総合研究所
北海道大学
千歳科学技術大学
帝人(株)
九州工業大学 (独)産業技術総合研究所
愛知工業大学
九州工業大学
防衛医科大学校
北海道大学
千葉大学
トヨタ自動車(株)
ポーラ化成工業(株)
島田守
東善之
藤枝俊宣
藤田晋
内田欣吾
梅津光央
萩原良道
樋口真弘
尾崎まみこ
福田隆史
福嶋正巳
平井悠司
平坂雅男
平木講儒
穂積篤
北川一敬
本田崇
木下学
野々山貴行
劉浩
鈴木厚
鈴木保博
第1章
生物の歩行、飛翔、遊泳メカニズムと
その製品開発への応用
1節 生物、自然界にある接着・非着と接合技術
2節 ヒトの舌の感覚を模倣した味覚センサの開発
-感覚を鍛え込んだ人による商品設計よりも、さらに精度向上と時間短縮を図る3節 ハエトリグモに学ぶ距離測定のメカニズム
-3D画像、3D動画をリアルタイムで取得する機器開発に向けて-
-「接着と分離」を繰り返せる未来の接合技術2節 アメンボの水上歩行メカニズムとその工学的応用
4節 わずかな光を効率良く受けとれる
フナムシのもつ眼の構造とその産業応用への可能性
-小さな物体の浮かせる「表面張力」の利用-
-夜行性生物が暗闇で行動できる秘密3節 羽ばたき型ヒレの推進メカニズムとその水中ロボットヘの応用
-スクリュープロペラを用いた推進機構では実現できない機能の実現-
5節 ヒトの眼球運動機能とその三次元視覚センサへの応用
-人の生活空間や移動時の安全安心の確保-
4節 ミミズの蠕動運動を規範としたロボット設計と様々な分野への応用
-内視鏡搭載ロボット、人工筋肉、高粘粘度流体の搬送への応用-
6節 ヒト指の構造、知覚機構とその触感センサへの応用
-家電製品,化粧品,生活用品,自動車など
5節 トンボの羽の表面形状が生み出す空気の流れと
触感がキーとなる製品の開発を助ける-
その微風発電風車等への応用
-微風でよく回り、台風にも耐え、かつ低コストな翼-
7節 コウモリやイルカのエコーロケーション・メカニズムとその応用技術
-優れた物体の大きさ、厚さ、材質、形状の違いの識別能力-
6節 偏光を用いたサバクアリのナビゲーションメカニズムと
ロボットへの応用
-GPS用人工衛星のような大型設備を不要とする革新技術7節 鳥の翼運動を模倣したメカニカルシステムの開発
8節 コオロギの気流センサに学ぶ理想観測器の設計仕様
-MEMS技術を応用した人工センサの作製9節 昆虫の振動情報と受容器に学ぶ
-振動情報を受容する仕組み、その応用の可能性-
-羽ばたき翼の運動とその空気流動8節 コガネムシ科昆虫の羽ばたき飛行の特徴とその産業への応用
-昆虫の表面構造や飛翔形態が教えてくれる効率のよい揚力・推力獲得9節 水棲昆虫の遊泳メカニズムとそのマイクロロボットへの応用
第3章
生物のもつ制御機構、環境適応性の
製品開発への応用
1節 生細胞が行う「分子通信」のメカニズムと産業応用への期待
-DDS、環境モニタリングセンサーへの応用の可能性-
-微細毛の構造や動きが推力に及ぼす影響10節 生物の動きを模倣したマイクロマシンの設計とその応用
-バッテリーや電源ケーブルを用いないマイクロマシンの実現11節 魚の胸ひれ運動のメカニズムとその水中ロボットへの応用
2節 植物の防御システムを活性化する昆虫由来エリシターとその応用
-安価な害虫制御・植物保護法の実現に向けて3節 「魚群の振る舞い」からヒントを得た
交通事故ゼロ,渋滞ゼロを目指した自動車の研究開発
-スクリュー式推進機の欠点を克服する糸口-
-交通事故ゼロ,渋滞ゼロの自動車社会を実現する12節 モリアオガエルの精子の構造と運動メカニズム
-高粘度環境中で高い運動性能を発揮するには?-
4節 不凍タンパク質による氷結晶成長抑制のメカニズムとその応用
-食品、医療、エネルギー産業における応用の可能性-
13節 生物の飛翔、遊泳運動の計算力学的解析と原理の解明
-生物のデザイン思想を工業製品の活用するためのヒント-
5節 昆虫(ネムリユスリカ)のもつ乾燥耐性のメカニズムとその産業応用
-既存の冷蔵冷凍保存に置き換わる、エネルギーを必要としない常温保存技術-
14節 生体模倣技術応用による家電製品の価値創造
-エアコン室外機、洗濯機、扇風機、掃除機、炊飯器、ドライヤーの
高効率化・計量化事例-
第2章
生物の五感に学ぶ機能とその製品開発への応用
6節 クモの糸の紫外線耐性メカニズムとその活用の可能性
-クモの糸はなぜ紫外線に強いのか?その理由を探る7節 不凍タンパク質の機能を模倣した合成高分子の応用展開
-蓄熱・熱輸送媒体として期待される氷スラリーの実現を後押しする-
1節 アリの匂いセンサーの仕組みに学ぶ
-未来の危機管理センサーはをアリの嗅覚システムによって変わる-
8節 ヒト皮膚の生理機能を模倣した保湿化粧品の開発
-皮膚の持つ保湿・保護機能の再現-
第4章
生物に学ぶ物質変換,創・省エネルギー技術
3節 細胞膜の階層構造を模倣した高分子微粒子の設計とその応用
-生体適合性高分子への応用-
1節 ルテニウム錯体を利用した人工光合成システムの構築
4節 固体基板表面に形成された人工生体膜の特性と応用展開
-人間が利用可能な高エネルギー物質を得る-
-次世代バイオチップへの応用の可能性2節 光合成を模倣したリポソーム光増感剤の構築とそのがん治療への応用
-臓器を除去せず、副作用が少ない夢の治療法の実現に向けて-
5節 ヒトの肌の積層構造とその模倣
-真珠の輝きの秘密-
3節 生体の解毒作用を模倣した触媒による有機汚染物質の無害化
-従来の分解技術の弱点である温度やpHなどの制御が不要になる-
第7章
生物模倣による材料の特性改質、機能性付与
1節 生物の発色機構と動的に色が変わる構造発色材料への応用
4節 ザゼンソウの発熱機構の制御アルゴリズムを用いた
-重金属を含む、褪色するといった色素の弱点を克服する-
温度調節計の堅牢性向上と省エネ化
-従来用いられるPID制御の弱点を克服する-
2節 昆虫の持つ構造色の仕組みとその応用
-非周期な多層膜構造、フォトニック結晶、アモルファス構造に学ぶ-
5節 森の熱放散・遮熱メカニズムと建築材料への応用
-なぜ森は夏でも涼しいのか?-
3節 構造色の制御技術とその光学分野への応用
-構造色利用カラーフィルターの可能性-
6節 シロアリ塚のベンチレーションと住宅の省エネ技術
-家庭やオフィスの冷暖房エネルギー削減法の革新-
第5章
バイオミネラリゼーションの材料・製品開発への応用
1節 磁性細菌の磁気微粒子形態制御機構の解析と
磁性材料合成への応用
-バイオアッセイや物質回収用担体としての応用2節 バイオミネラリゼーションによる有機無機複合微粒子の調製
-単純な有機・無機成分のブレンドからは得られない新規機能が生まれる可能性3節 バイオミネラルのもつメソクリスタル構造を模倣した
リチウムイオン電池材料の作製
-なぜ活物質として高いポテンシャルを持つと考えられるのか?4節 金属イオン還元細菌を用いるバイオミネライゼーションによる
レアメタル・貴金属の回収
-希薄な状態で存在するレアメタルを効率良く回収できない
従来技術の問題点を解決5節 無機親和性ポリペプチドを利用したハイブリッドナノアセンブリ材料
-異種ナノ材料間を架橋する6節 骨のナノ構造と組成を模倣した人工骨材料の作製
-細胞に材料を骨と錯覚させる-
第6章
ソフトマターの生物模倣材料開発への応用
4節 モルフォ蝶を模倣した光学干渉繊維・フィルムの開発
-光干渉繊維、フィルムを利用する新しい意匠付与技術5節 モルフォチョウの発色機構と微細構造性発色材料への応用
-非染色で高意匠な繊維を作成する6節 モルフォ・ブルー再現基板の作製と幅広い応用
-実用化を後押しする生産技術の開発7節 構造色を発現するコロイド結晶膜の作製とその応用
-天然オパールと同様の虹彩色を再現8節 集束イオンビーム立体ナノ構造形成技術によるモルフォ構造の再現
-これまで実現できなかった3次元ナノ構造体を自由自在に造形する9節 フォトリソグラフ法による構造色を発現する凹凸構造形成とその応用展開
-3次元的な微細加工技術による構造色の表現10節 ブロック共重合体を用いた構造色材料の作製と応用展開
-ポリマーフィルム状の構造色材料の光学特性11節 フジツボ構造の形成によるプラズモン現象の効率的発生と
バイオセンシングへの応用
-一般的な検査法の1000倍以上に相当する検出可能範囲を持つチップの実現-
12節 生物を模倣した汎用元素を用いた動的撥水/撥油性表面の設計
-コストの高騰や人体・環境への影響が懸念される従来技術の代替-
1節 生体のもつ精緻な階層構造を模倣した
ゲルの作成とその人工軟骨、再生医療への応用
-高含水率かつ高強靭 相反する性質を持つゲルの合成2節 ナノ粒子のヘテロ多層構造形成法とエレクトロニクス分野への応用
-温和な条件での無機構造体の形成、精緻なナノ構造体の作製-
13節 プラズマ処理による基材への蓮の葉の構造再現と超撥水性付与
-人工的な超撥水表面の弱点である摩擦や摩耗による性能低下を克服する14節 自己組織化を利用した薄膜パターニング技術と
バラの花びらのもつ吸着超撥水性の発現
-微少量液滴操作のバイオデバイスや微小反応場への展開-
15節 ロータス効果による超撥水性の発現メカニズムとその応用展開
4節 自己組織化原理を用いた実装技術
-ロータス効果やモスアイ効果をコントロール-
-ノズルを用いた表面実装法の実装速度やコストの問題を解決する-
16節 カタツムリの殻の構造を応用したナノ親水技術と防汚タイルへの応用
5節 ナノインプリントによる生物のもつ微細構造の模倣技術
-殻表面の構造とその効果-
-従来型に比べ優れた性能をもつ反射防止構造や接着表面の形成-
17節 カタツムリや魚の表面をヒントにした防汚性ソフトマテリアルの構築
6節 バイオテンプレートによる
-多量のエネルギーを必要とする従来の防汚技術からの脱却-
ナノマテリアル作製技術と電子デバイス作製
-均一なナノ粒子を溶液中で室温、大気圧の定常条件下で-
18節 海洋生物にヒントを得た超低燃費型船底防汚塗料の開発
-高速遊泳能力を持つ海洋生物の体表の秘密-
7節 有機テンプレートを用いた有機無機ナノ複合体の構築
-柔らかくかつ無機としての性質を併せ持つ「ソフトセラミックス」の調製-
19節 ヤモリの足の接着機構とそれを応用した
易解体性粘着テープの設計事例
-大きな力でくっつき、小さな力ではがれ、かつ繰り返し使える接着テープ20節 高分子ナノシートの柔軟性と密着性を利用した
「ナノ絆創膏」の開発と医療応用
第9章
生物模倣技術に関する
研究開発の国際動向と知財・標準化
1節 欧州の研究開発動向
-分野を牽引するドイツ、フランス、英国の産業政策と研究開発状況-
-外科手術の大幅な時間短縮、低侵襲な手術の実現2節 生物模倣材料・技術のデータで見る研究動向
21節 イルカの表皮にヒントを得た摩擦抵抗低減法とその応用
-分野別みるテーマの傾向と特徴-
-遊泳するイルカにかかる力が省エネルギー化のヒントになる3節 生体模倣技術に関する特許出願
22節 空気抵抗低減用のサメ肌模倣リブレット表面構造
-注目を集めた生物模倣技術の特許出願例-
-サメ肌を飛行機の翼に4節 バイオミメティクスの国際標準化動向
23節 バッタの足裏構造の自動車部品の低摩擦化への応用
-今後、日本はどのように対応すべきなのか?-
-部品の摩耗・寿命低下、エネルギーのロスを克服する5節 バイオミメティクスのデータベース化
24節 バイオミメティックDLCの応用による医療デバイス表面の機能化
-生体適合性と高い耐久性の両立-
第8章
生物に学ぶ加工技術、生産プロセス
1節 自己組織化ハニカム構造フィルムの形成とバイオミメティクスへの応用
-「気づき」を見出す発想支援型データベース-
第10章
生物模倣技術で期待される
イノベーション、ビジネスチャンス
-エネルギー・資源、環境問題に対する革新的な解決-
-無反射性、超撥水性の付与とその応用2節 自己組織化を利用した可変凹凸表面の作製と応用展開
-新しい光学部材を実現する微細構造の作製技術3節 生体模倣技術としての散逸構造の形成
詳細な目次はホームページでご案内しております。
下記URLをご覧ください。
http://www.gijutu.co.jp/doc/b_1773.htm
-周期凹凸構造が生み出す高撥水性<申込要領>
●本書籍は一般書店では取り扱いをいたしておりません。
右記申込書に必要事項をご記入の上,郵送又はFAXにてお送りください。
ホームページからも申込みできます。 http://www.gijutu.co.jp/
書籍が発刊され次第、書籍・請求書をご送付いたします。
●アカデミック価格について
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ジをご覧ください。 http://www.gijutu.co.jp/doc/academicp.htm.
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銀行振込または現金書留にてお願いいたします。
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