山形大学 幕田研究室 本文へジャンプ
研究紹介

 幕田研では主に次の3つの研究を行っております。基本的には実験中心の研究室ですが、気液界面挙動のシミュレーションなども行っています。
1. マイクロバブル生成に関する研究

 マイクロバブルは、概ね0.1mm以下の大きさの気泡のことで、私たちが普段目にする気泡とは異なる特性を持っています。
 本研究室では独自の技術として超音波でマイクロバブルを発生させる手法およびそのメカニズムに関する研究・開発を行なっております。
 特に、中空超音波ホーン(Hollow Ultra-Sonic Horm, 略称:HUSH)を用いてマイクロバブルを発生させる手法では、多くのマイクロバブルを多種の液体中にて発生可能であるため、次項に示すようにHUSHを新材料の創成や殺菌効果の増強などへの応用する研究を積極的に行っています。
 なお、HUSHを用いたマイクロバブル発生装置は連携している企業より購入することも可能です。

関連特許: 
実施企業募集中!(通常実施契約実績有)
 特許5839771号 微小気泡発生装置および発生法



2. マイクロバブルの応用展開

 マイクロバブルは体積当りの表面積が広く浮上速度も遅いことから、投入したガスを効率的に溶解することが可能となります。本研究室では、マイクロバブルの特性を利用して、反応性のガスを水に効率良く溶解させて酸化反応や殺菌効果を高める技術、金属ナノ粒子(Metal Nano-Particle, 略称:MNP)を製造する技術、ポーラスメタル(Porous Metal)の生成技術および音響化学反応(Sonochemical Reactor)の開発を行っております。 
(殺菌に関する研究成果はこちらもご参照ください。)

関連特許特開2013-180265 音響化学反応装置
↓クリックで動画が再生します。


3. 中空マイクロカプセルの生成技術の開発

 中空構造のマイクロカプセルは、遮音・断熱・緩衝材等に用いられる他、超音波診断用の造影剤などの医療材料としても期待されている材料です。
 本研究室では、マイクロバブルの表面に樹脂膜を形成させるシンプルな中空マイクロカプセル生成技術の開発を行っております。具体的な作成例としては、メラミン樹脂(右の逆砂時計の内包物)、ポリ乳酸樹脂、シアノアクリレート樹脂などを用いた中空マイクロカプセルの調製に成功しております。
 特に、瞬間硬化性樹脂であるシアノアクリレートを用いた中空マイクロカプセル(Cyano-Acrylate Hollow Microcapsule, 略称:CAHM)は、調製が容易で毛細血管も通過できる大きさであるため、機能性や有害性などを慎重に評価しつつ医療分野(超音波造影剤・DDSキャリア)への応用展開を図っています。
CAHMに関する新技術説明会での発表資料はこちら

関連特許: 
実施企業募集中!
 特許5590666号 気泡から作る中空粒子およびその製造方法

中空カプセルの逆砂時計


中空カプセルの超音波造影作用



【謝辞】
幕田研究室の現在の研究活動にあたり、研究助成等のご支援を頂いている
民間財団・支援企業の皆様に御礼申し上げます。

また、 幕田研究室はこれまでに以下の公的機関・民間財団・企業様より助成を頂いて研究を行ないました。
以下に記して感謝の意を表します。(一部は現在も継続中です)

○公的機関(敬称略)
 ・独立行政法人 日本学術振興会
   平成19年度 科学研究費補助金 若手(スタートアップ)
 ・文部科学省
   平成20-21年度 科学研究費補助金 若手研究(B)
 ・文部科学省
   平成22-23年度 科学研究費補助金 若手研究(B)
 ・財団法人 山形県産業技術振興機構
   平成19年度ニューウェーブ研究創出事業
 ・山形県
   平成20年度価値創造型研究開発推進事業採択課題
 ・独立行政法人 科学技術振興機構(JST)
   平成20年度シーズ発掘試験 採択課題
 ・独立行政法人 科学技術振興機構(JST)
   良いシーズをつなぐ知の連携システム(つなぐしくみ)
 ・独立行政法人 科学技術振興機構(JST)
   研究成果最適展開支援プログラム(A−STEP)
   FSステージ 探索タイプ(H23年度)
 ・独立行政法人 科学技術振興機構(JST)
   マッチングプランナプログラム

○民間財団(敬称略:50音順)
 池谷科学技術振興財団 研究助成
 岩谷直治記念財団 研究助成
 インテリジェントコスモス学術振興財団 研究助成
 大澤科学技術振興財団 研究助成
 小野音響学研究助成基金 研究助成
 カシオ科学振興財団
 ソルトサイエンス研究財団 研究助成
 東電記念財団 研究助成(基礎研究)
 日揮・実吉奨学会 研究助成
 熱・電気エネルギー技術財団 研究助成
 
○民間企業(敬称略:50音順)
 アプリザイム
 安全野菜工場
 KYB
 住友精化
 ソルテック
 タカハタ電子
 デンカ
 東亞合成
 日立化成工業

【広報資料】
 工学部シーズ集は こちら
 国際事業化研究センター研究成果概要は こちら

研究に関して共同研究・商品化をご要望の方はご連絡下さい。