京都工芸繊維大学 産学公連携推進センター

■研究の概要

毎秒200コマ撮影できるハイスピードカメラ4台を同期させて、ヒトや動物などあらゆるものの動きを観察することができます。また、三次元DLT法を用いて空間内の座標を算出して、動きを定量的に評価することができます。

■研究の概要

自然界には数多くの食植生昆虫が存在します。それらは、私たちの生活圏に侵入すると、例えば農作物や園芸植物に直接の食害をもたらし、時に健康被害をもたらします。直接の害は無くても、不快さを与える原因になります。その要因を取り除くため、ヒトはこれまでに数多の化学農薬を開発し、それを使用することで、いわゆる「害虫」を駆除してきました。しかし、それらの化学農薬の多用が、結果として駆除対象である「害虫」に薬剤抵抗性の発達を促してしまいました。抵抗性害虫の駆除にはより薬効の強い成分開発が必要です。薬効が強まれば、ヒトへの健康被害も懸念され、自然環境に対する負荷も増大します。
ライフサイクルが短く薬剤抵抗性が発達しやすいハダニ類は、このシナリオをたどる典型例で、化学農薬による防除が難しい重要農業害虫です。ハダニによる実害を効果的に抑えつつ、薬剤開発の無限ループから脱けだすには、発想を転換する必要があります。
私たちが着目したのは、「食植生昆虫は数多存在しているにもかかわらず緑の植物が食い尽くされないのはなぜか」という点です。一つは、植物自身による物理的・化学的な自衛力、すなわち様々な摂食阻害効果によるものでしょう。それに加えて、食物連鎖を牛耳る捕食者の効果が挙げられます。アリ類は、多種の食植生昆虫に対し高い捕食圧を及ぼす絶対的な捕食者に挙げることができます。世界で1万種、日本では350種以上の種の多様性を示し、組織的に捕食を行う生物だからです。

■研究の概要

アリ類は、集団で社会生活を営む昆虫で、自然生態系では様々な植食性昆虫や捕食性昆虫などに対する潜在的捕食者として機能しています。近年、人間の経済活動が急速に拡大するにつれ、汎世界的に分布を広げる侵略性外来アリ種の国内侵入や、様々なアリ害の拡大が確認されるようになりました。害虫化したアリへの対処策は、薬剤による駆除・防除が進められていますが、自然生態系でアリ類が担う役割を考えると、排除によって生じる負の影響を無視することはできません。そこで、私たちの研究室では、自然界でアリと関わりを持つ生物種が講じている「アリ対策」に注目しています。そのような生物種による化学的・物理的な対アリ戦術は、人とアリとの間に生じる問題を解決するヒントを与えてくれます。

■研究の概要

■ホログラムは、擬似的な３D画像やバーチャル・リアリティ（VR）とは異なり、空間的な奥行きまでも再現でき、まるで本物の物体がそこにあるかのように見せる究極の写真技術です。この延長に書き換え可能なフルカラーホログラムがあり、それは究極の映像技術と言えます。この書き換え型フルカラーホログラムの実現には、最適な光学技術と材料選択を同時に満たす条件を見つけなければなりません。ホログラムの光学技術は、既に完成された技術であるが、最適な材料選択は未だに材料群のカテゴリーすら定まっていません。私たちは、数多くある候補の中でフォトリフラクティブポリマーかフォトクロミック色素に注目しています。フォトリフラクティブポリマーは、光導電性ポリマー中の電荷キャリアを印加電圧によって高速に移動させるため書き換え型ホログラムに適した高い回折効率（ほぼ１００％）と早い応答時間（ミリ秒）が達成できます。しかし、高電圧駆動による材料の劣化が課題です。フォトクロミック色素は、光異性化と光配向によって高い回折効率（ほぼ１００％）と応答時間（数秒）が達成できますが、応答時間が遅く回折格子の保持ができないといった課題があります。本研究は、これらの材料を合成、素子化、評価まで一貫して行なっています。
■フォトリフラクティブポリマー
回折効率が７０％（ブラッグ回折：理論最大１００％）、応答時間が１ミリ秒で繰り返し屈折率変調格子の制御ができます。
■フォトクロミック色素
回折効率が３０％（ラマン・ナス回折：理論最大３４％）、応答時間が２秒で繰り返し屈折率変調格子の制御ができます。