スパイダーシルクはタンパク質でできている 軽くて強く、低細胞毒性、生体適合性、生分解性を有する 2015年9月の国連サミットにおいて制定されたSDGs （持続可能な開発目標）によって、従前の化石燃料に依存した「ものづくり」からの脱却の気運が高まっている。繊維の分野においても、化学…Read More

テキスタイルと繊維集合体 テキスタイル（textile）とはもともとは織物のことであるが、現在では繊維（fiber）を主たる素材とする材料や製品の総称として用いられる。類似用語のファブリック（fabric）は、主として2次元シート状のものを表す。 テキスタイルは、その構造が繊維の…Read More

繊維強化プラスチック（FRP）は、連続強化繊維に樹脂を含浸させて硬化したものである。高強度と高弾性率の炭素繊維またはガラス繊維などを使用して成形したCFRPやGFRPは、普通の材料に比べて極めて高い比強度と比弾性率を持ち、航空・宇宙機器をはじめ自動車、船舶、スポーツ用品などさまざ…Read More

はじめに 私たちが着る衣服の目的は日常生活で用いる衣服（アパレル）から、寒さや炎や熱から守る防護服（プロテクティブアパレル）まで幅広くさまざまである。目的の一つは暑さや寒さから私たちの身体を守ることであり、織物や編み物などの生地構造や特性は保温効果と関係する。また、私たちは服を重…Read More

繊維強化複合材料（1） 材料、特に工業材料は現在さまざまな最先端分野で技術発展のキーテクノロジーとなっており、また材料の複合化技術は、工業材料に対する要求に応えるために必要不可欠なものとなっている。このことは、これまでの工業材料の歴史的変遷から明らかであると言える。木材、石材、金…Read More

繊維の力学物性 細くて長い繊維は軽くて強く、しかもしなやかに曲がる 引張に対して強い一方でしなやかに曲がるという繊維独特の力学物性は、長くて細い形態異方性と、繊維軸方向にそって分子が並ぶ構造異方性に由来する。例えば、ほぼ同一の化学組成と構造を持つ人毛・羊毛・カシミアがこの順で柔ら…Read More

不織布とは 不織布（nonwoven fabric）とは、繊維同士が機械的な絡み合い、または熱や化学的な接着によって結合したシート状の繊維集合体であり（1）、近年、花粉症およびCOVID-19の流行によるマスク用途以外にも電気自動車向けの吸音材、フィルター材など、幅広い分野で注目…Read More

はじめに 高伸縮素材を用いて衣服を構成することは、衣服の快適性を向上させる効果的な方法の一つである。スパンデックスなどの弾性糸は布に高い伸縮性を与えることからさまざまな衣服に利用され、快適性への影響が実験的に調査されている（1）〜（5）。しかし、弾性糸は経年による性能劣化が生じる…Read More

はじめに 会員歴40年にして初めて機械学会誌に寄稿 「喜成君は大学院進学が決まったのだから日本機械学会に入会したら？」学部4年生の時に「係の先生」に勧められるまま、本学会に加えていただき、設計製図、材料力学、機構運動学などを担当しつつも、論文集には責任著者として1度も投稿したこと…Read More

はじめに 日本機械学会の「機械遺産」に第16号として登録されているのは、豊田佐吉の発明である無停止杼換式豊田自動織機（G型）である。この織機には50件以上の発明が含まれているという。重要なものはふたつあり、ひとつは、緯糸を入れるシャットル（杼）の自動交換である。もうひとつは、糸切…Read More

はじめに 衣服の美しさや着心地は型紙の形状により大きく左右される。従来の衣服設計においては、型紙を基に仮縫い・試着・修正を繰り返すことで、身体への適合性が高く、着心地の良い衣服が作られてきたが、この工程は時間とコストを要することから、近年では衣服設計の仮想化が試みられている。 ま…Read More

  はじめに カーボンニュートラルに向けて CO2排出による地球温暖化や化石燃料の枯渇という危機感から、カーボンニュートラルの実現に向けた取り組みが拡大している。トヨタ自動車は2050年もしくはそれより前にカーボンニュートラルを実現するという目標を掲げている。水素は使用…Read More

はじめに 2015年、パリで開かれた気候変動に関する国際会議でパリ協定が採択され、途上国を含むすべての参加国と地域に、2020年以降の「温室効果ガス削減・抑制目標」を定めることが合意された。日本においては2018年に「第5次エネルギー基本計画」が発表され、2030年および2050…Read More

はじめに 我が国は2016年の地球温暖化対策計画でCO2排出量削減目標を2030年までに26％、2050年までに80％としてきたが、2020年には2050年削減目標を100%、2021年には2030年削減目標を46％に大幅に変更している。これを実現するために「2050年カーボンニ…Read More

はじめに 守備範囲は？ 水素・燃料電池分野を包含する水素エネルギーシステム（以下、水素システム）の守備範囲は広い。代表的な水素システムは再生可能エネルギー起源電力（太陽光他）の余剰分による水電解水素製造、製造した水素の貯蔵・輸送、水素を燃料とした燃料電池発電を示すことが多い。過渡…Read More

はじめに 機械工学を後ろ盾に 本稿では機械工学のバックグランドを踏まえながら、水素・燃料電池の基礎を概説する。燃料電池を含む水素システムはエネルギーシステムである以上、関わる学理、工学、技術は広範囲であり、ここでは網羅できない。したがって、水素システムの基軸となる燃料電池の構造、…Read More

はじめに 固体高分子形燃料電池（PEFC）は、水素の化学エネルギーを直接電気に変換でき、高効率で水しか排出しない運転が可能である。このことから、将来のエネルギー変換機器として期待されており、すでに自動車における動力源、分散型コジェネレーションシステムなどの用途で実用化が始まってい…Read More

はじめに 固体酸化物形燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell, SOFC）は、家庭用など比較的小規模の発電システムとしてすでに商品化され、さらにその適用範囲を広げるべく研究・開発が進められている。SOFCの研究はながく電解質や電極の材料開発を中心に展開されてきた。材…Read More

はじめに レドックスフロー電池（Redox Flow Battery, RFB）は、外部タンクに貯留した電解液を電池本体（セル）に供給することで充放電を行う二次電池である。再生可能エネルギーの利用拡大、ならびに、電力系統の安定化を実現する蓄電デバイスとして期待されている。その背景…Read More

工学および産業界における動画活用事例 はじめに VR手術シミュレータの役割 VR手術シミュレータは臨床でも幅広く活用されるようになっており、今後の発展が期待される分野である。VR手術シミュレータは、求められる役割によって必要な工学技術やその評価指標が異なる。本稿では、教育訓練・手…Read More