東北大学技術：化学強化ガラスの残留応力の評価方法：T18-280

比容の変化率を顕微ラマン散乱スペクトルから導出し、非接触・非破壊・位置…

化学強化ガラスはスマートフォンのカバーガラスなどに大いに普及した。化学強化ガラスとは、硝酸カリウム融液にガラスを浸漬し、ガラスに含まれるナトリウムイオンと、硝酸カリウム融液中のカリウムイオンとをイオン交換したものである。従来、化学強化ガラスの強度の評価方法としては、化学強化ガラスの曲げ応力を測定する曲げ試験法や光導波路法が挙げられる。しかし、これらの測定法では、化学強化ガラスの残留応力を局所的に測...

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東北大学技術：高周波エンハンスト電気化学顕微鏡：T19-796

イオン伝導率の低い材料でも高精度に評価可能

イオン伝導を利用したデバイスの研究分野では、固体材料中のイオン易動度、イオン導電率等をナノスケールでプロービングする技術として、電気化学歪み顕微鏡法（ESM法）が知られている。ESM法は、電圧印加による固体中のイオンの運動に伴って発生する、固体の局所的な体積変化（電気化学歪み）の信号を検出し、検出した信号を画像化して出力する方法である。 ESM法を用いることによって、イオンの運動状態の分布を示す...

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【東北大学技術】バクテリオファージを含む植物病害防除剤

イネ種もみを発芽前に浸漬するだけ！処理が容易で抜群の病害防除効果！

イネもみ枯細菌病菌、イネ苗立枯細菌病菌はイネの苗腐敗症等を 引き起こし、水稲の育苗過程で大きな問題となる病原細菌です。 その防除は化学農薬を用いる方法が主流ですが、耐性菌の発生や 環境負荷が課題にあります。 本発明は有機栽培土壌から単離した新規ジャンボファージを利用した、 化学農薬を含まない、環境に配慮した植物病害防除剤を提案するものです。 【結果・応用例】 ■汚染種子は...

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東北大学技術：炭素材料の製造方法：T13-160

比較的低温な環境で、多量の炭素材料を生成

ナノカーボンをはじめ、炭素材料を生成する方法として、CVD法や電気化学法が知られている。CDV法では、炭素を供給する物質を分解するため、高温下で炭素材料を生成する。また、電気化学法では、CDV法に比べ低い温度での炭素材料の生成が可能となる。しかし、電気化学法だと、炭素材料の生成量が微量であるという課題がある。本発明によって、比較的低温において、多量の炭素材料を生成することが可能になった。本発明の製...

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東北大学技術：感染症流行を早期に検知する：T21-311

下水中の感染症関連バイオマーカーを検出する電気化学センサー及びシステム…

　近年、 社会に大きな被害をもたらすウイルス性感染症に対して、都市下水中に含まれる疫学情報を利用し、 感染症患者の発生や感染流行を早期に検知する下水疫学的手法が注目を集めている。 現在、 感染症に関する下水疫学調査は、主にウイルス遺伝子を対象として、 定量 PCR によって検出することで行われている。 しかしながら、 下水試料の採取からウイルス遺伝子の検出・定量に時間がかかることや、ウイルス濃度...

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東北大学技術：タンパク質変性の可視化プローブ：T21-051

タンパク質の変性領域を化学標識する手法

タンパク質変性を可視化するために従来では、タンパク質の変性領域に結合し、蛍光の輝度が上昇する化学プローブが開発されている。しかし、従来の蛍光プローブとタンパク質変性領域の間の結合は可逆的であった。 よって、タンパク質混在系においては、どのようなタンパク質の変性を感知して蛍光の輝度が上昇しているのかを紐づけすることが困難であった。 学際科学フロンティア研究所佐藤伸一先生らが発明した蛍光プローブは...

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東北大学技術：ノッキング予測方法： T22-260

DNSを再現する高精度なノッキング予測方法

　ノッキング現象はエンジンの熱効率向上の阻害要因であるが、ノッキングの詳細な発生メカニズムは、流体力学や化学反応の複雑な相互作用のため、完全に解明することは困難とされていた。 　発明者らは、反応性流体の基礎方程式を計算するＤＮＳ（Direct Numerical Simulation）を実施し、世界で初めてノッキングの実験データとの一致を確認した[1]。さらにノッキングの発生メカニズムを詳細に分...

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東北大学技術：土壌のN₂Oを還元する根粒菌：T20-2323

農地における温室効果ガスを削減できる！ NEDOムーンショット型研究…

一酸化二窒素(N₂O)は二酸化炭素(ＣＯ₂)の約300倍の温室効果を持つ強力な温室効果ガスであり、人為的排出源の59%が農業由来であると言われている。 特に、大規模農業における化学肥料の過剰利用は、植物が吸収するよりも多くの化学肥料が投入され、土壌からのN₂Oの排出原因となっている。 ある種の根粒菌(Bradyrhizobium diazoefficiensUSDA110株)はN₂Oを無害...

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東北大学技術：非酵素型バイオセンサ：T22-321

全印刷プロセスで製造できる有機電気化学素子

有機電気化学トランジスタ（OECT）をグルコースオキシダーゼ等の酵素で修飾すると、血糖値等の糖類検知が可能なバイオセンサに応用することができる。現状、酵素の不安定さや高価格が問題となっているため、非酵素型OECTバイオセンサの開発も進められている。非酵素型OECTバイオセンサでは、酵素の代わりに、グルコースを感知する官能部位であるフェニルボロン酸（PBA）を用いることが一般的である。しかし、PBA...

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東北大学技術：ホログラム光学素子とその製造方法：T17-106

深さ方向の情報を、線形に平面方向の情報に変換！

イオン伝導を利用したデバイスの研究分野では、固体材料中のイオン易動度、イオン導電率等をナノスケールでプロービングする技術として、電気化学歪み顕微鏡法（ESM法）が知られている。ESM法は、電圧印加による固体中のイオンの運動に伴って発生する、固体の局所的な体積変化（電気化学歪み）の信号を検出し、検出した信号を画像化して出力する方法である。 ESM法を用いることによって、イオンの運動状態の分布を示す...

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東北大学技術：ステンレス鋼の塑性ひずみ検出方法：T08-213

硝酸を用いた電気化学処理により、微小な塑性ひずみの検出が可能

これまで塑性ひずみの検出法として、磁気・超音波・X線・硬さ等を用いた方法が知られている。しかし、精度や定量性の観点から、全ての手法が確立された方法ではない。一方、金属材料の経年劣化に対して、損傷測定の原理が明確な計測手法として電気化学的な手法(アノード特性/電気化学エッチング)がある。材料をエッチングした場合、結晶粒界に原子配列に乱れがある場合や析出物・不純物がある場合には、その部分が選択的に溶解...

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東北大学技術：直径1mm以下の多機能ファイバ：T21-243

電気化学センサ、温度センサ、光ファイバ、中空流路 等を備え、能動的に…

カテーテル等の体内治療器具について、患者の負担を軽減するため、 器具の小型化・細管化は重要である。また、1つの治療器具に種々の機能を追加することで、患者への体内挿入を1度にまとめることで、さらに患者 の負担が軽減できる。例えば、先端を自在に動かせるアクチュエータによって、光ファイバや各種センサ等を患部まで移動させる多機能ファイバの開発が盛んである。しかし、従来の多機能ファイバは、直径が2-6m...

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東北大学技術：2Dカーボンマイクロラティス：T21-316

形状自由度が高く、フレキシブルな炭素材料

光造形3Dプリンターは、光硬化性樹脂を用いて様々な３次元マイクロ格子構造（3Dマイクロラティス）を成形できる。これを不活性雰囲気中で熱処理すると、元の形状を保ったまま６０～８０％収縮して炭素化し、3Dカーボンマイクロラティスを得ることができる。[1][2] 3Dカーボンマイクロラティスは軽量で高強度だが、炭素繊維のように柔軟に変形することは難しい。マイクロ構造炭素材料をより広く応用するため、本発...

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東北大学技術：水素同位体常温分離：T20-3045

水素分子錯体を用いて水素同位体（H2 /D2 /T2）の常温・常圧分離…

水素には軽水素(H2)、重水素(D2) 、三重水素(T2)と呼ばれる同位体が存在し、D2は中性子の減速材、NMR溶媒、化学・生物学試薬や、半導体・光ファイバーの製造工程で使用され、T2は核融合発電の燃料としての利用が期待される。H2 /D2 /T2の混合ガスから水素同位体を分離する方法として、液体水素の深冷蒸留が実用化されているが、水素を液化するために20Kまで冷却する必要があり、多量のエネルギー...

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東北大学技術：外部刺激応答性クリック反応技術：T21-077

大環状テトラジンを用いた逆電子要請型Diels-Alder反応を制御

逆電⼦要請型Diels-Alder反応 （IEDDA）はテトラジンとジエノフィルとの環化反応であり、速い反応性、高い選択性により 、材料科学から生体内応用まで様々な分野で利用されている。もし、この反応性を制御することができれば、応用範囲が劇的に広がることが期待される。これまでには、反応性の低いジヒドロテトラジンをテトラジンに酸化することで反応を制御する方法が報告されているが、自然酸化の影響や、酸化...

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東北大学技術：リンパ行性薬剤送達：T17-036

所定条件（浸透圧）の薬剤溶液を極微量投与することで顕著な抗腫瘍効果あり

がんの主な転移経路として、リンパネットワークを介したリンパ行性転移が挙げられる。現在、転移リンパ節に対する化学療法としては、血管を介した静脈内投与が一般的である。静脈に投与された薬剤は末梢組織で毛細血管より間質へ漏出し、再び血管やリンパネットワークに再吸収される。 リンパ系は粒径の大きな物質を優先的に取り込む特徴があるため、静脈投与では、一般的に低分子である抗がん剤はリンパ系に送達されにくい。 ...

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東北大学技術：中元素の分析・可視化方法： T20-487

ナノテラスで得た単X線画像を、食品加工、保存、輸送技術の開発・評価へ！

単X線を利用した放射光分析（X線CT）は食品、医薬、化学工業など広い分野で利用されている非破壊分析である。食品分野では、食味、食感の改良のほか、品質を維持できる保存、輸送方法の開発に向けて利用されている。 　本発明は、X線CT像に現れる画像のコントラストが、試料に含まれ、食品の品質に影響を与えやすいNa、Clなどの中元素の分布や移動によるものと証明したことに基づく、被験試料の分析（評価）方法...

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東北大学技術：セルロース単繊維の創製：T23-035

セルロースナノファイバーから創る高強度繊維

セルロースナノファイバー(CNF)は、木材繊維から得られる高結晶性微細繊維であり 、軽量・高強度・低熱膨張といった優れた機械特性を有する環境適合型新素材である。この特徴を生かし、自動車部材や電子デバイス、ガスバリア材、医療用材料に用途展開が期待され、研究・開発が進められている。他方、レーヨンの名称で知られる、セルロースから成る化学繊維は、木材パルプや綿セルロースをベースに作製された再生繊維として、...

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東北大学技術：アルミダイカスト用材料及び製造方法：T10-064

交換回数を少なくして、金型の寿命を長くする

従来、アルミニウムダイキャストの金型用の材料としては、JIS SKD61等に代表される特殊鋼が使用されている。しかし、従来の鉄を主成分とする金型材料は、アルミニウムの溶湯との反応性が高く、鉄成分が溶湯に溶け出すという問題があった。その防止策として、セラミックスを蒸着する方法などが提案されているが、剥離するなど完全な解決策でないという現状がある。本発明によって、金型寿命が長く、アルミニウムの溶湯との...

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東北大学技術：プロトン含有酸化物の製造方法：T21-224

プロトンを含むセラミックスのバラエティを拡大させる

燃料電池や水素製造セル、水素センサー、アンモニア合成セルなど様々な電気化学デバイスを実用化する目的で、高いプロトン伝導性を示す酸化物の研究・開発がさかんに行われている。しかし、プロトン伝導性を示す既存の酸化物はいくつかの結晶構造に限られており、高いプロトン伝導性や混合導電性、化学的安定性、焼結容易性などを兼ね備えた実用的な物質の開発は困難な状況にある。本発明は高温酸性液体を用いたイオン交換技術であ...

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東北大学技術：ナノカーボン材料：T05-066

効率よく、連続プロセスで、カーボンナノカプセルを作れます！

ナノ粒子を作製する従来技術として、アーク放電、レーザーアブレーション、化学蒸着（ＣＶＤ）、炭化水素炎などの方法が知られている。これらの生成方法は 、何れも乾式処理と呼ばれ、１．高価な真空容器が必要、２.バッチプロセスであり製造効率が低く量産性に劣る、という問題がある。 本発明は、乾式処理のような高価な製造設備を必要とせず、生成と回収の連続プロセスが可能な製造効率、量産性に優れた、超音波キャビテー...

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東北大学技術：炭素被覆メソポーラスシリカ：T10-126

耐水性、耐薬品性、導電性が付与されるため、触媒、医療材料、電気化学素子…

メソポーラスシリカ（ 【耐薬品性】 【導電性】 MPS）を始めとするシリカ系材料は高い光透過性を持つが、絶縁体であるため電気化学的な応用は不可能であり、耐薬品性も低い。これらの課題を解決するためにシリカ系材料に炭 素を被覆することが考えられているが、今までは炭素被覆量(または担持量)が少なかった。そこで本発明ではシリカ系材料としてMPSを用い、MPSを シリル化処理および熱処理することで表面を...

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東北大学技術：ガス還元装置：T22-148

マイクロ技術により高効率なガス還元を実現

二酸化炭素還元技術の一つとして、電気化学的方法がある。同方法は、常温常圧で利用できる、消費する化学物質が少ないという利点がある反面、反応効率が低いという課題があり、実用化されていない。本発明は、マイクロ流路に気液混合流を生成することで、従来よりも反応効率を高めることができる、ガス還元装置に関する。 ガス還元マイクロ反応器を作製し、二酸化炭素からメタンへの還元能を測定した。マイクロ空間の利用で、高...

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東北大学技術：CO2吸着剤及び反応促進剤：T22-004

二酸化炭素を吸着したまま、アミン類との反応に用いることができる！

　大気中あるいは、排ガス中の低濃度CO₂を有用化学品製造に利用する為には、CO₂を圧縮・精製する必要があった。 当該手法ではコストとエネルギー消費が大きく、化学品メーカー等が積極的に活用するには大きな障壁があった。本発明はチタンジルコニウム酸化物のポーラス体がCO₂を常温・低圧で吸着すること、及び吸着させたまま化学反応に おけるCO₂供給源として利用できることに着目した、金属酸化物およびその用途の...

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東北大学技術：層状ナノシート：T20-3099

従来技術に比して、低コストで高品質な層状MoS２、層状グラファイトが作…

低消費電⼒・新機能性を持つ次世代ナノデバイスへの出口としてMoS2が注目されている。現在の作成方法は、イオンを挿⼊し層間 距離を広げ剥離する⼿法であるインターカレーションを用いる方法や、薄膜成分を含む原料ガスを供給し基板表⾯に膜を堆積する⼿法である化学気相蒸着（ＣＶＤ）法が存在するが、前者は低品質であり、後者は高価で生産性が低いといった課題があった。本発明は、上記課題を解決する低コストで、層間の残...

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電子線を用いて透明フィルム上に高易動度のZnO薄膜

フレキシブルな透明電極を安価なZnO(酸化亜鉛)で作製可能！

半導体材料である透明電極の性能改善によるウェアラブル端末のさらなる進化が期待されている。ZnOは代表的な導電性の酸化物であり、透明電極への応用が望まれる。化学気相成長(CVD)・原子層堆積(ALD)・スパッタリング等の薄膜作製法が確立されているが、導電性を損なわずに樹脂などのフレキシブル基材上に形成できないという課題があった。本発明では電子線をZnO粒子に照射することで、優れた導電性と、これまでに...

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弘前大学技術：トリプタンスリン誘導体：K23-010

生体から金属まで幅広く利用できる蛍光色素

トリプタンスリンは植物の藍から抽出される抗菌剤として知られている。本発明者は、天然からは得られないトリプタンスリン誘導体を化学合成し、抗菌性に対する構造活性相関を調べていた所、トリプタンスリンの2-位にアミノ基を導入すると強い蛍光を発する事を見出した。本発明は、トリプタンスリンの蛍光試薬に関する。 【トリプタンスリン誘導体の特徴】 ■2-アミノトリプタンスリン（T2NH2）は、細胞へのダメ...

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