材料科学_無機として分類されたブログ

シリコンゲルマニウムからなる薄膜の熱電変換素材。温度差をエネルギー源として電気を発生する 曲げられる。耐熱性プラスチックを基板に採用できるため、熱電変換デバイスを曲げることが可能 用途1：工業廃熱を利用した発電への応用を想定。エナジーハーベスティングによるIoTデバイスのその場発電に活用。 用途2：ウェアラブルデバイス用電源 電源としての利用に関心ある企業様や、本技術の熱電変換素子を製造いただけるメーカー様を探索中です。

筑波大学で初めて合成された新しい素材、ホウ化水素　HB 特異な性質を持つと期待され学術界で注目され、多数の研究が世界中から報告されている。 特徴１：低白金使用の燃料電池電極素材

比較的安価な触媒材料を用いる。 UV-可視光照射のみで反応が進み、加熱等のエネルギー付加は不要。 H2の代わりに、反応系中のH2Oも還元剤となることが実証済みで、人工光合成の反応が進む。

電気化学的反応により二酸化炭素だけを分離する技術 酸素を含まない、純度の高い二酸化炭素が得られる 二酸化炭素を吸着や吸収によらず分離・収集するため、二酸化炭素をそのまま利用できる

核融合分野や次世代中性子源の開発に伴い、高まる中性子検出ニーズに対応 BGaN/GaN積層構造で、BGaNダイオードの製造実績膜厚は最大13μm 温度制御などオリジナルな結晶成長技術によって実現 他放射線とのエネルギー弁別も可能 高温動作を450℃まで確認済み

水のように無色透明であり、高い透過光強度を示す。 クレイと水からなる材料で、環境にやさしく、生体適合性も高い。 従来のクレイ系物理ゲルと比較して、より幅広いレオロジー特性のコントロールが可能。

筑波大学で始めて合成された新しい素材、ホウ化水素　（HB）n ホウ化水素が金属錯体を還元し、表面に貴金属（Ru、Pd、Pt、Au）のナノ粒子を作る HB担持PtPd合金ナノ粒子は、高い酸素還元反応（ORR）活性を示し、固体高分子燃料電池（PEFC）のPt/C触媒を凌駕する HB担持Ag合金ナノ粒子は、酸素発生反応（OER）触媒Co3O4の活性を増進する。水素発生（水分解）電極の補助剤として期待できる 筑波大学では、ホウ化水素を製造するメーカーや、利用するユーザー企業を探している。協業開発体制を提案可能。

新規の触媒素材：菱面体硫化ホウ素（r-BS）をグラフェンに担持 非金属では世界最高レベルの酸素発生反応触媒活性：ルテニウム酸化物触媒より優れる 耐久性が高い：500回の電気化学反応サイクル後でもI-E曲線に変化無し r-BSは世界的に注目：光触媒応用やさらなるOER活性向上技術が多数報告 r-BSの製造技術開発のパートナー企業を探索中 r-BSの応用技術開発（水素発生、二酸化炭素の還元、アンモニア合成、金属空気電池など）のパートナー企業を探索中

非金属で作られた、燃料電池の正極材料 コストに優れる 酸性電解質による触媒劣化や、メタノール・ギ酸燃料電池で起こる、一酸化炭素（CO）による電極の被毒に対し、耐久性に優れる メタルフリー触媒として世界最高レベルの触媒活性

アルコール溶媒による電極接近で高発電：熱伝導度の低いアルコール溶媒を用いた電解液により、小さな熱流で大きな電極間温度差が生じ、水より高効率の起電力が得られる ペースト型の低抵抗・大面積な電極で高発電：樹脂の表面に炭素粉末含有剤を塗布することで、フレキシブル形状の低抵抗電極を、シンプル、低コストかつ大面積に製造可能 IoTセンサー用の自立分散電源や、室温付近の廃熱の電力変換、体温を利用したウェアラブルデバイス用の電源などに用いられる

キラルなEu(III)錯体をキラルな生体高分子であるDNAの膜中に取り込むことで、高強度の発光と高い円偏光発光を同時実現 ・ DNAとの相互作用により、発光量子収率の25倍を超えるフォトルミネセンスの増加 ・ 発光円偏光度（glum値）は－0.6

チタンなどのd0遷移金属も多段ステップなしにペロブスカイト酸化物の合成が可能 ・雰囲気を制御した焼成法を併用することで、様々な複合酸化物の高表面積化が可能 ・反応前に触媒の前処理（真空加熱排気）なしでも高活性

比較的安価な触媒材料を用いている UV-可視光照射のみで反応が進み、加熱等のエネルギーは不要である メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレンなどの炭化水素を選択的に合成する反応条件も検討中

高価かつ希少なイリジウムやルテニウム等の金属を使わず、菱面体硫化ホウ素とグラフェンを混ぜて作製 非金属では世界最高の酸素生成反応触媒活性（10mAcm-2で250mVの過電圧） 耐久性も高いことを確認済

六方晶フェライト粒子のFeの一部をLiで置換して電荷のバランスを不均衡にすることで保磁力を向上させた。 ・フラックス法により結晶成長させることで、100-500 nmの六角板状形状の粒子が安定的に得られた。 ・結晶の粒径が安定で、配向性にも優れるため、安価で高磁化を持つ永久磁石として最適である。

金属酸化物へ炭化ニッケルナノ粒子を担持した触媒は、種々のニトリル化合物を一級アミン化合物に変換する。高活性かつ大気中で安定な非貴金属触媒。固体触媒であり、分離・回収・再使用が容易。安全対策費の削減や省エネルギー化による製造コストの削減などが期待できる。

・循環型社会で求められる解体性・リサイクル性を考慮した異種材接着技術 ・マイクロ波により接着剤に含有するセラミック粒子を発熱させることで接着部のみを加熱・劣化することができ、解体が可能

コバルトフェライト(CoFe2O4)へ銅を添加した材料で、外部磁場の印加により形状が変化する。磁場の印加に伴う寸法変化が大きい レアアースを使用しない材料であり、安価。

　赤外光センサの素材としてInGaAsがあり、赤外線カメラとして普及している。

InGaAsは、一般にサファイア基板で製造されているが、この基板はコストが高いとされている。これに対して、ガラス基板を用いた製造手法も報告されているが、十分な品質の膜が得られているとは言いがたい。