生物材料設計学分野

京都大学大学院 農学研究科 森林科学専攻 生物材料工学講座
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生物材料設計学研究室では、以下のようなテーマを中心に研究を進めています。
タイトルまたは画像をクリックすると現在行なっている研究の具体例に移ります。

生物材料中セルロースの物性の解明 >>

生物材料中セルロースの物性の解明

木材は複雑な高次構造を有しており、医療用材料から日常の様々な製品まで幅広い領域に用いられている天然材料です。 従って木材の物性を知ることは非常に大切であり、同様に木材の主要構成成分であるセルロースの物性の解明もまた重要です。

天然セルロースをNaOH水溶液などのアルカリで処理(マーセル化)することによりその結晶構造が変化することが知られています。 当研究室では現在、木材ブロック片、ラミー繊維、木材細胞、木粉、微結晶セルロースなど、セルロースを主成分とする様々なオーダーの生物材料に対してアルカリ処理や加熱・冷却処理を行い、 処理濃度や処理温度などの変化がサンプルの物理特性、結晶構造に与える影響を研究しています。

木材の外観的および感性的特性に関する研究 >>

木材の外観的および感性的特性に関する研究

木材は、優れた調湿性や断熱性などによって、快適な居住空間を構築する、ハードウェア的機能を持っています。 一方で、あたたかな色彩や心地よい手触りなどによって、居住者にプラスαな快さを与える、ソフトウェアとしての機能も持っています。 このようにハード、ソフト、どちらに対しても使える材料はまれです。

本分野では、ソフトウェアとしての木材に注目し、木材の外観的および感性的特性を調べています。 木材には、木目、材色、光沢などの木材に固有の見た目の特性があり、塗装などによってそれらの特性が変化することが知られています。 これらの特性を定量的に捉えることを試みてきました。 また、それらの特性がヒトの印象に与える影響を調べています。 これとともに、内装などに使用された木材がヒトの印象や生理応答に与える影響なども調べています。

破壊試験による木材物性の研究 >>

破壊試験による木材物性の研究

木材を利用していく上で、その物性や力学特性を明らかにすることはとても重要です。 本分野では、様々な角度から木材の物性について検討し、実験を行っています。 例えば近年では、破壊力学を用いた応力解析による木材の力学特性の評価、木材への人工乾燥による影響の調査、センダンなど早生樹材の利用を見据えた物性評価、木材の非線形破壊の新たな評価法の提案などといった研究が行われています。


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