プレスリリース・報道情報
2023年度
微生物が作り出すプラスチックでポリ乳酸の生分解性と伸びを改善
－海洋プラスチックごみ問題の解決に貢献－
概 要
国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）マルチマテリアル研究部門 今井 祐介 研究グループ長、冨永 雄一 主任研究員、触媒化学融合研究センター 吉田 勝 研究センター長、田中 真司 主任研究員、国立大学法人 神戸大学（以下「神戸大学」という）科学技術イノベーション研究科 田口 精一 特命教授、高 相昊 特命助教は、
株式会社カネカと共同で、ポリ乳酸が抱えるもろさと生分解性の課題を、微生物により生合成される乳酸と3-ヒドロキシブタン酸の共重合体（略称：LAHB）をブレンドすることで克服しました。
ポリ乳酸は、代表的なバイオ資源由来プラスチックですが、力学的にもろい、生分解性が限定的、などの課題があります。
今回、LAHBをポリ乳酸にブレンドすることで、ポリ乳酸の伸びの大幅な改善に成功しました。
また、LAHBのブレンドによりポリ乳酸の海水中での生分解が促進されることを見いだしました。
概要図
【掲載媒体等】
日刊ケミカルニュース（WEB）（2024/04/17）
マイナビニュース（WEB）（2024/04/17）
Science Portal（WEB）（2024/04/16）
Yahoo!ニュース（WEB）（2024/04/16）
繊研新聞社（2024/04/11）
繊研新聞社（WEB）（2024/04/11）
MONOist（WEB）（2024/04/10）
日本経済新聞（2024/04/09）
日本経済新聞（WEB）（2024/04/09）
日本経済新聞（WEB）（2024/04/05）
化学工業日報（2024/03/28）
日刊工業新聞（2024/03/27）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2024/03/27）
ゴムタイムス（WEB）（2024/03/27）
今井 祐介 研究グループ長 （ポリマー複合材料グループ）
冨永 雄一 主任研究員 （ポリマー複合材料グループ）
NEDOと産総研、ファインセラミックス内部のキラー欠陥の可視化技術を開発
－ファインセラミックスのプロセス・インフォマティクス構築を目指す－
概 要
NEDOと国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）は、ファインセラミックスのプロセス・インフォマティクス（PI）の構築を目指して、
「次世代ファインセラミックス製造プロセスの基盤構築・応用開発」（以下、本事業）に取り組んでおり、
今般、ファインセラミックス焼結体内部に存在する亀裂、気孔などのキラー欠陥を常温・大気圧下でレーザーを用いた蛍光顕微鏡により表面から深さ方向に蛍光像で観察する可視化技術（以下、本技術）を開発しました。
本技術は、アルミナや窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの明るい色（白、灰色系）のセラミックスに適用できることを確認しました。
セラミックス焼結体内部に存在して材料特性や品質に影響を与える10～100 µm程度のキラー欠陥を非破壊、かつ短時間で検出することが可能となります。
キラー欠陥に起因する機械特性の劣化などの予測や、ファインセラミックス製品の品質検査、さらには特性向上に向けた製造プロセスの改良が可能になります。
今後は、表面や内部に点在する欠陥可視化技術の高精度化に向けた開発を行います。
さらに、さまざまな組成や特性を持つファインセラミックス材を用いてキラー欠陥の分布を統計的に解析し、破壊強度の予測技術の実証実験も進めます。
本技術により、ファインセラミックス製品の品質管理をはじめ、機械特性の予測、さらには製造プロセスの改良が可能となり、これまでに予想もできなかった革新的な材料の開発が期待できます。
概要図
【掲載媒体等】
MONOist（WEB）（2024/04/02）
マイナビニュース（WEB）（2024/03/11）
BIGLOBEニュース（WEB）（2024/03/11）
Mapion（WEB）（2024/03/11）
ニコニコニュース（WEB）（2024/03/11）
宮崎 広行 主任研究員 （セラミック組織制御グループ）
中島 佑樹 主任研究員 （セラミック組織制御グループ）
平尾 喜代司 招聘研究員 （セラミック組織制御グループ）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
産総研、ミドリムシ由来多糖類をナノ繊維化 プラ添加剤も生物由来に 湿式ジェットミル活用
【掲載媒体等】
日刊工業新聞（WEB）（2024/02/12）
日刊工業新聞（2024/02/12）
冨永 雄一 主任研究員 （ポリマー複合材料グループ）
なんと、ゴミ焼却炉は「エネルギーを98%も無駄」にしていた…！中をスカスカにした「新世代レンガ」の断熱能力がスゴすぎる
【掲載媒体等】
livedoor NEWS（WEB）（2024/02/06）
Yahoo!ニュース（WEB）（2024/02/06）
ブルーバックス（WEB）（2024/02/06）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
*産総研マガジン*
「どうしてやけどしないの!? 70年ぶりに製法が進化したレンガが300 ℃超の高温でも「素手で触れる！」理由」
窒化ケイ素セラミックスの熱伝導率を製造プロセス情報から高精度で予測するAI技術を開発
－産総研が有する長年の研究知見をAIに組み込むことで材料開発を加速－
ポイント
・窒化ケイ素セラミックスの製造プロセスの違いが与える影響を専門家の知見により数値化
・百程度の少ないサンプルで熱伝導率を高精度に予測するAIを開発
・パワーモジュールに用いる絶縁放熱基板の開発を推進
概 要
国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）マルチマテリアル研究部門 古嶋亮一 主任研究員、中島佑樹 主任研究員、福島学 研究グループ長、周游 主任研究員、大司達樹 招聘研究員、平尾喜代司 招聘研究員は、使用原料の種類・成形方法・焼結条件などの製造プロセス情報を用いて窒化ケイ素セラミックス焼結体の熱伝導率を高精度に予測する人工知能(AI)技術の確立に成功しました。
同材料は電力の変換と制御を高効率で行う次世代パワーモジュールに搭載される絶縁放熱基板への使用が期待されています。
絶縁放熱基板に用いられる窒化ケイ素セラミックスには高い熱伝導率が求められ、その製造には、原料に含まれるわずかな不純物量（0.01%以下）にも配慮した非常に複雑で高度なプロセスが必要となります。
この製造条件の複雑さから、製造した窒化ケイ素セラミックスの熱伝導率の予測は極めて困難でした。
今回、窒化ケイ素セラミックスを製造する際に使用する原料粉や添加粉の種類や割合、焼結助剤の種類や添加量、窒化条件、焼結条件などの情報を、産総研中部センターが長年をかけて蓄積した同材料の熱伝導率に関する研究知見を組み込んだ形でAIに学習させることで、これら製造プロセスの情報から熱伝導率を高精度に予測するAI技術を開発しました。
この技術の一部は、2023年12月19日に「Ceramics International」誌に掲載されました。
概要図
【掲載媒体等】
化学工業日報（2024/01/17）
日刊産業新聞（2024/01/17）
MONOist（WEB）（2024/01/09）
文教速報デジタル版（WEB）（2024/01/04）
ニュースイッチ（WEB）（2023/12/29）
日刊工業新聞（2023/12/28）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2023/12/28）
古嶋 亮一 主任研究員 （ 軽量金属プロセスグループ）
中島 佑樹 主任研究員 （セラミック組織制御グループ）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
周 游 主任研究員 （セラミック組織制御グループ）
大司 達樹 招聘研究員 （セラミック組織制御グループ）
平尾 喜代司 招聘研究員 （セラミック組織制御グループ）
技術で未来拓く -産総研の挑戦- （283） アルミリサイクル技術
【掲載媒体等】
日刊工業新聞（2023/11/02）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2023/11/02）
尾村 直紀 研究グループ長 （軽量金属プロセスグループ）
金沢工大・産総研 先端複合材料 ブリッジ・イノベーション・ラボラトリ」を整備
－循環型社会の実現に向けた革新的複合材料の開発－
【掲載媒体等】
Yahoo!ニュース（WEB）（2023/08/10）
TBS（WEB）（2023/08/10）
ケムステ（WEB）（2023/07/31）
化学工業日報（2023/07/18）
日本経済新聞（2023/07/15）
北国新聞（2023/07/15）
Yahoo!ニュース（WEB）（2023/07/15）
テレビ金沢（WEB）（2023/07/15）
日テレNEWS（WEB）（2023/07/15）
日本経済新聞（WEB）（2023/07/14）
テレビ報道にて当部門の研究グループが紹介されます。
【掲載媒体等】
TBS 「応援！日本経済 がっちりマンデー！！」（2023/07/16）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
三木 恒久 研究グループ長（木質循環複合材料グループ）
*産総研マガジン*
「どうしてやけどしないの!? 70年ぶりに製法が進化したレンガが300 ℃超の高温でも「素手で触れる！」理由」
Convolutional Neural Networks: A Deep Learning Approach for Determining Fracture Toughness of Silicon Nitride
論文がAdvances in Engineering社のKey Scientific Article に掲載されました。
【掲載媒体等】
Advances in Engineering（WEB）（2023/04/28）
古嶋 亮一 主任研究員（軽量金属プロセスグループ）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
パワーモジュール基板の有望材料「窒化ケイ素」、破壊靭性をＡＩで予測する
【掲載媒体等】
dmenuニュース（WEB）（2023/04/18）
ニュースイッチ（WEB）（2023/04/17）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
古嶋 亮一 主任研究員（軽量金属プロセスグループ）
Ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ 先端技術（８３）＝産総研中部センター 窒化ケイ素の破壊靭性予測 日本の材料開発 底上げ
【掲載媒体等】
dmenuニュース（WEB）（2023/04/18）
ニュースイッチ（WEB）（2023/04/17）
日刊工業新聞（2023/04/10）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2023/04/10）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
古嶋 亮一 主任研究員（軽量金属プロセスグループ）
産総研・美濃窯業が新風、断熱性と強度を両立させた「耐火断熱れんが」の衝撃度
【掲載媒体等】
ニュースイッチ（WEB）（2023/04/07）
dmenuニュース（WEB）（2023/04/07）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
*産総研マガジン*
「どうしてやけどしないの!? 70年ぶりに製法が進化したレンガが300 ℃超の高温でも「素手で触れる！」理由」
2022年度
日本を変える １７Ｇｏａｌｓ（１７４） 産総研・美濃窯業 断熱れんがで炉燃料削減技術で未来拓く
【掲載媒体等】
日刊工業新聞（2023/02/24）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2023/02/24）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
産総研、「AISTマルチマテリアル信頼性拠点」を2023年度に設立する計画を推進
【掲載媒体等】
マイナビニュース（WEB）（2022/12/27）
BIGLOBEニュース（WEB）（2022/12/27）
Rakuten infoseek News（WEB）（2022/12/27）
成形しやすく放熱や耐食性に優れた新しいマグネシウム合金を開発
－ごく微量の銅とカルシウムの添加でマグネシウム材料の特性を大きく改善－
ポイント
・ごく微量（0.1wt%未満）の銅とカルシウムを添加することでマグネシウム合金の結晶の配向を制御
・汎用マグネシウム合金よりも優れた室温成形性と耐食性、アルミニウム合金に迫る放熱性を発現
・開発したマグネシウム材料の適用先として輸送機器や電子機器のケーシングなどを想定
概要
国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）マルチマテリアル研究部門軽量金属設計グループ Bian Mingzhe 研究員、黄 新胜 主任研究員、中津川 勲 招聘研究員、千野 靖正 研究グループ長は、0.1wt%未満の微量の銅とカルシウムの添加により、室温成形性・放熱性・耐食性に優れた新しいマグネシウム合金の開発に成功しました。
この技術で作製したマグネシウム材料は、汎用マグネシウム合金とは結晶の配向が大きく異なり、汎用マグネシウム合金よりも著しく優れた、アルミニウム合金に迫る室温成形性と熱伝導率を示しました（図1)。
また、汎用マグネシウム合金よりも優れた耐食性を示しました。さらに、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学（以下「名大」という）大学院工学研究科 材料デザイン工学専攻 小山 敏幸 教授、塚田 祐貴 准教授、松岡 佑亮 博士課程2年と共同で、ごく微量の添加で優れた室温成形性が発現するメカニズムを明らかにしました。開発したマグネシウム材料は、輸送機器や電子機器のケーシングなど、高い成形性、耐食性、放熱性のいずれもが必要な部材として有望です。
なお、この技術の詳細は、2022年9月27日（現地時間）に国際学術誌「Acta Materialia」に掲載されました。
図１ 新開発の合金（Mg-Cu-Ca）と既知のマグネシウムおよびアルミニウム合金の室温成形性（エリクセン値）と熱伝導率
【掲載媒体等】
日刊ケミカルニュース（WEB）（2022/11/07）
日経XTECH（WEB）（2022/10/21）
化学工業日報（2022/10/19）
鉄鋼新聞（2022/10/07）
日刊産業新聞（2022/10/07）
fabcross for エンジニア（WEB）（2022/10/04）
ニュースイッチ（WEB）（2022/10/04）
日刊工業新聞（2022/10/03）
日刊産業新聞（2022/10/03）
産業新聞（web）（2022/10/03）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2022/10/03）
Bian Mingzhe 研究員 （軽量金属設計グループ）
黄 新ショウ 主任研究員 （軽量金属設計グループ）
中津川 勲 招聘研究員 （軽量金属設計グループ）
千野 靖正 研究グループ長 （軽量金属設計グループ）
壊れにくい窒化ケイ素セラミックスをAIが予測
－セラミックス材料開発の加速に貢献－
ポイント
・壊れにくい窒化ケイ素セラミックス組織のモデル画像をAIで生成
・測定が困難な窒化ケイ素セラミックスの破壊靭性(はかいじんせい)をAIで正確に予測
・仮想実験で最適な製造条件を提案し材料開発を迅速化
概 要
国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）マルチマテリアル研究部門 中島佑樹 研究員、福島学 研究グループ長、古嶋亮一 主任研究員、丸山豊 主任研究員、NGO MINH CHU特別研究員、大司達樹 招聘研究員らは、窒化ケイ素セラミックスの壊れにくさを高精度で予測するAI技術を使って、求める特性をもつ窒化ケイ素セラミックス組織のモデル画像を敵対的生成ネットワーク（GAN）による仮想実験によって生成することに成功しました。
窒化ケイ素セラミックスは電力の変換と制御の高効率化を可能とすることから次世代電気自動車などのパワーモジュール基板への普及が期待されています。しかし、窒化ケイ素セラミックスはセラミックス材料の中でも特に複雑な微細組織から構成されており、従来の測定手法では目的とする物性値を迅速に得ることは難しいため、材料開発には多くの時間を要します。
今回開発した技術は、窒化ケイ素セラミックスの微細な組織画像と破壊靭性に関する実験データを学習させた人工知能(AI)を使ってコンピューター上で壊れにくさの指標である破壊靭性を高い精度で予測すると共に、窒化ケイ素セラミックス組織のモデル画像を生成する技術を開発しました。
この技術の一部は、2022年9月26日（現地時間）に「Journal of the American Ceramic Society」誌に掲載されました。
破壊靭性の予測とモデル画像の生成の概略図
【掲載媒体等】
日経XTECH（WEB）（2022/10/25）
化学工業日報（2022/10/12）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2022/10/07）
日刊工業新聞（2022/10/04）
中島 佑樹 研究員 （セラミック組織制御グループ）
福島 学 研究グループ長 （セラミック組織制御グループ）
古嶋 亮一 主任研究員 （ 軽量金属プロセスグループ）
丸山 豊 主任研究員 （軽量金属設計グループ）
NGO MINH CHU 特別研究員 （セラミック組織制御グループ）
大司 達樹 招聘研究員 （セラミック組織制御グループ）
技術で未来拓く -産総研の挑戦-（２２６） 「ゲル化凍結法」を確立
【掲載媒体等】
日刊工業新聞（2022/09/01）
日刊工業新聞 電子版（WEB）（2022/09/01）
ＺＡ系マグネシウム合金材使用
【掲載媒体等】
株式新聞（2023/05/10）
ニュースイッチ（WEB）（2022/07/17）
日刊工業新聞（2022/07/14）
MONOist（WEB）（2022/06/24）
日刊産業新聞（2022/06/10）
鉄鋼新聞（2022/06/10）
PR TIMES（WEB）（2022/06/09）
JIJI.COM（WEB）（2022/06/09）
産総研技術の木質流動成形を採用した製品を企業で商品化（スパチュラ）
【掲載媒体等】
国際商業ONLINE（WEB）（2023/05/09）
日経MJ（流通新聞）（2022/07/11）
日刊木材新聞（2022/07/06）
国際商業ONLINE（WEB）（2022/06/28）
日刊自動車新聞（2022/06/18）
JIJI.COM（WEB）（2022/06/03）