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石の風合とともに景観を育む経済性と施工性に優れた車道用自然石舗装（11489）
現在、歩道を中心に需要が増加している天然石舗装は、新たな目地・下地材の開発によって耐久性が改善されつつあるものの、施工性や経済性などの問題から車道への適用事例は少なく、石板の再利用は難しい。今後も景観整備を重視した街づくりにおいて天然石舗装の必需性は一層高まると考えられ、本研究は車道に対応した耐久性とともに、リサイクル性やメンテナンス性、経済性の改善を主な目的としている。
本研究は目地・下地材にセメント系またはアスファルト系材料を用いた現行方法と、粒状材を用いた従来工法の長所および短所に着眼したものである。具体的には粒状材を用いた目地部に目地とほぼ同径のアルミナボールを挿入し、水平固定・鉛直可動支点として車両交通に伴う繰り返しの荷重に耐久するものである。なお、本研究は粒状材を目地・下地材に用いるため、既往工法では得られない排水機能を付与する。
目地を要する車道用・歩道用舗装全般、主に天然石舗装、ブロック舗装など
携行型情報収集ロボットの開発（11481）
従来品は、ロボットの小型化を考慮すると移動機構は２輪型のものが多く、平地での走行には向いているが、不整地での走行は難しくなる。また、車輪径も小さいことから、凹凸などを乗り越えることが困難であり、走行速度も遅くなってしまうという問題があった。車輪径を変形できるものも、任意の径で固定できなかった。これらの問題を解決することを目的としている。
小型・軽量で携行性も良く、どのような環境でも安定的に走行できる対地適応性の高い展開脚車輪型の走行ロボットを考案した。展開脚車輪方式は、通常のゴムタイヤ部の代わりに、リンク機構で構成された脚型突起を回転中心から放射状に複数個配置した車輪である。脚型突起の根本の受け骨部は、ナットと一体となったランナーに固定されており、左右の車輪のランナーのナットと棒ネジを組み合わせることで、１つのモータで左右の車輪のランナーを摺動でき、全ての脚型突起を開閉することができる。これにより、車輪径を２倍程度まで任意に変更できる。また、ランナーは円周方向にも滑り回転できるようにドライベアリングで２つに分割されており、駆動用モータの回転で、脚型突起が円筒形本体の外周上を回転できる。これらの車輪により、小型でありながら、地形の凹凸や狭隘状況に応じて車輪径を変更し、平地、不整地や段差などを滑らかに走行できる。
災害救助・警察活動等のための情報収集ロボット、ホビー、玩具の移動体
エマルジョンを利用したCO２ハイドレートスラリーの生成（11416）
エマルジョンの液体内部の微粒構造に着目し，エマルジョン中に分散した微細水滴をハイドレートとして生成させることにより，輸送性に優れたハイドレートスラリの生成。
本研究では，低温高圧条件で安定なシリコンオイル，純水および界面活性剤により調整したエマルジョンを用いて，CO2ハイドレートスラリの生成を試みた。エマルジョンを用いることにより，水に比べCO2溶解度が高いシリコンオイルを媒体としてCO2が供給され，かつ微細水滴とシリコンオイルの接触面積が極めて大きいため，短時間でのハイドレート生成が可能であった。また，ハイドレートがガス包摂量も理論値の80％に達した。生成したハイドレートは平均直径50μｍの球形であり，エマルジョン中の微細水滴がその形状を保ったままハイドレート生成することが確認できた。また，ハイドレートスラリは水分比50％まで十分な流動性を有しており，エマルジョンを利用することにより効率的に生成できる。
CO2固定化装置
美的空間曲線の作成法（11389）
高度に美的な空間曲線（曲率および捩率がともに単調に変化する曲線である対数美的空間曲線）を，対話的かつリアルタイムに生成する手法の提供。
工業製品において，空間曲線（平面内に存在しない曲線）は，一般に，２曲面間の交差として生成され，曲率・捩率変化の単調性を保ちながら両端点の位置および接線方向を指定して，リアルタイムに制御することは困難である。本研究では，曲率・捩率変化が単調な曲線である対数美的空間曲線を，両端点の位置と接線方向を指定することによって，対話的かつ高速に生成することを可能としている。また，曲率・捩率の変化の度合いを，パラメータによって変化させることが可能である。
自動車ボディ形状やデザイン性を重視する工業製品など
磁性を有する高比強度アルミニウムおよびマグネシウム機能性材料（11371）
磁性を有する加工性および比強度の高いアルミニウムを製造する。
本研究において安価な純アルミニウムの強度を向上させるのと同時に磁性を付与させた新しい機能性を有するアルミニウム構造材料の作製に成功した。すなわち、純アルミニウム粉末と軟磁性体であるフェライト粉末を機械的に混合した。その混合した粉末を放電プラズマ焼結法でバルク材とした。混合する時間を長くすると粉末の硬さが向上した。磁性を有するアルミニウム複合材料を作製するために、添加したフェライト粉末を放電プラズマ焼結中に分解させない焼結温度、焼結時間を見出した。
高比強度高磁気特性構造部材、機能性材料、輸送･電子機器等環境対策用部品
二酸化炭素回収・固定化へのエマルジョン媒体の利用（11361）
安定なシリコンオイル中に水を分散させた水中油滴形エマルジョンにおいて、氷状物質であるハイドレートを作成することにより、安定した輸送性のよいハイドレートスラリを効率よく生成する手法を提供する。
ハイドレートは水分子が籠状状態に結合してゲスト分子を捕捉した構造を有し、メタンハイドレート、二酸化炭素ハイドレートに見受けられるように、水状物質として保持することで圧力条件、温度条件が著しく緩和されるが、多くの製法で得られるハイドレートは氷状塊であり、輸送性に難点を有する。本研究は、安定なベース油中に水を分散させたエマルジョン中でハイドレートを生成させることにより、安定なハイドレートがスラリ状で生成されるとともに、ある条件下ではハイドレート氷の合体結合が小さく、輸送性の高い安定なハイドレートスラリの生成が可能であることを示した。
二酸化炭素回収装置、二酸化炭素貯留装置、メタンハイドレート生成装置
液滴マイクロ抽出システム（11344＆11346）
（１）試料水溶液内に連続的にマイクロ液滴を自然落下させるだけで水溶液中の目的成分の抽出・濃縮を実現できるシステムを開発した。
（２）試料溶液を水平回転させて中心部が下降する渦流を発生させ、その渦流中心部に微少量の抽出溶媒を存在させることにより、効率的に抽出と濃縮が同時に達成できるマイクロ抽出システムを開発した。
（１）システムは液滴形成部，抽出管および液滴採取部から構成される。微細針から一定流量で抽出溶媒を吐出することで1μL以下のマイクロ液滴を連続的に形成し，試料水溶液を充填した細管内を自然落下させることだけで抽出を達成する。一例としてヘキサフルオロイソプロパノール液滴を用い，塩化ナトリウム水溶液中の水溶性色素（エリスロシンあるいはポンソーSX)を抽出したとき，１滴あたり8あるいは10倍の濃縮率で抽出できることを確認した。
（２）抽出システムは円柱状の試料溶液容器、円錐台状の磁気回転セルおよびマグネティックスターラーで構成される。磁気回転セルは上面中心に円柱状の抽出溶媒用容器、底面に攪拌子を内蔵し、側面周囲に攪拌羽根を有する。磁気回転セルが回転すると、試料溶液内壁に沿って上昇渦流、中心部で下降渦流が生じる。その結果、試料溶液は抽出容器内に連続的に流れ込み、抽出溶媒と効率よく接触する。さらに抽出容器底面を丸底とすることで、容器自体の回転により抽出溶媒が壁面に沿って液膜を形成し、試料溶液との接触面積が大きくなることにより高い抽出効率を実現する。一例として抽出溶媒にヘキサフルオロイソプロパノール20µLを用い、塩化ナトリウム水溶液15mL中の水溶性色素（スルホローダミンB）を665倍の濃縮率で抽出できることを確認した。
高比強度を有する純チタン構造材料（11340）
純チタンの強度を合金元素を添加しないで向上させる。
本研究では、純チタンの強度をチタン合金と同等レベルまで引き上げるために新しいプロセスを導入し、材料を作製した。すなわち、純チタン粉末に高価なセラミックッス粒子を直接添加して機械的に混合するのではなく、純チタンに安価なステアリン酸を助剤として添加し、機械的に混合した。その混合した粉末を放電プラズマ焼結法により比較的低温および短時間で固化成形した。この加工の際の加熱によって純チタンとステアリン酸が反応し、反応生成物であるセラミックッス粒子を含む新たなチタン構造材料を開発した。この材料は室温でチタン合金をはるかに越える硬さを有する。純チタン構造材料の製造方法として、純チタン粉末とステアリン酸を混合する方法、その後、粉末を密度100%で固化成形する方法を確立した。
高比強度の構造部材、機能性材料、輸送機器等の部品（環境エネルギー対策用）
