定期刊行物

　トピックス　

《次世代市場トレンド》
●クモ糸特性繊維市場
　～今後の技術的ブレイクスルーにより、市場形成の一歩となるか

クモ糸の特性
天然クモ糸の主成分は、フィブロインと呼ばれるタンパク質である。フィブロイン分子構造は、アミノ酸配列で示され天然のクモ糸のアミノ酸配列は、柔らかいアミノ酸が不規則に並んだ液体領域と硬いアミノ酸が規則的に並ぶ固体領域がある。
クモはフィブロリンの異なる性質を利用して巣を張る、獲物を確保するという目的に応じクモ糸を分泌している。巣に使う縦糸は強度が高く、伸縮性が低い。獲物を確保する横糸は、強度は高くないが、伸縮性が高い。更に、網周囲の枠糸、放射状に張られた縦糸、縦糸を円形につなぐ横糸などがあり、歩くときに引く糸脱皮の足場糸、卵のうを作る糸など、太さも成分も違ったさまざまな糸を分泌している。
また、クモ糸は水で膨張すると長さが半分に収縮し、体積は2倍になり、弾性力は1,000倍になる。
クモ糸の成分であるタンパク質は、獲物である昆虫由来のもので、腹部内にある糸腺という袋状の器官内では液体である。このタンパク質は、腹部後端にある「糸疣」の中を通過して、引っ張り張力によってポリペプチド鎖が、α-螺旋構造からベータシート構造に変化することで、繊維状へと変化し固体となる。それによりタンパク質を生成するアミノ酸の組成成分が異なっている。
縦糸及び索引糸は、ベータシートが多く含まれているため丈夫で硬いのが特徴である。横糸は、アミノ酸のらせん状の部分がほとんどであるため、伸び縮みしやすい構造になっている。
このような特性を利用した製品化に向けた強みとして、ナイロンを上回る伸縮性、既存繊維中でハイレベルの強靱性、300℃まで耐える耐熱性、シルクと同じ「タンパク質」でできている、原料を「発酵」で作れる等があげられる。

　内容目次　

《次世代二次電池シリーズ番外編》
●電力貯蔵装置の現状と見通し(2)　（3～18ページ）
　　～電力用蓄電池は米国市場が牽引役となり、多様なニーズが拡大する～
　　1．はじめに
　　1-1．電力貯蔵用蓄電池の注目分野
　　【表1．電力貯蔵用装置の種類】
　　(1)アンシラリーサービスの動向
　　①日本と欧米の違い
　　【表2．日・米・欧のアンシラリーサービスの「定義」と事業主体】
　　②電力系統は「予備力」が欠かせない
　　【表3．米国のアンシラリーサービスの「予備力」】
　　③アンシラリーサービスの市場概況
　　【図・表1．米国のアンシラリーサービスの市場規模推移・予測（金額：2014-2020年予測）】
　　(2)再エネの間欠性電源と大容量蓄電池
　　①再エネ導入の概要
　　②再エネ対策は系統側か再エネ側か
　　（a）日本の取り組み
　　【図1．北海道電力・南早来変電所のレドックスフロー電池実証試験】
　　【表4．国内の電力会社の蓄電池関連の取り組み】
　　(b)欧米の状況
　　【表5．カリフォルニア州・電力3社の電力貯蔵装置導入計画】
　　1-2．電力系統用大型蓄電池の市場動向
　　(1)現在の市場規模と見通し
　　【図・表2．電力系統用大型蓄電池のWW市場規模推移・予測（金額：2014-2020年予測）】
　　【図・表3．電力系統用大型蓄電池の配置場所（2014年）】
　　【図・表4．電力系統用大型蓄電池の配置場所（2020年予測）】
　　(2)系統用大容量蓄電池の種類別動向
　　【図・表5．電力貯蔵用大容量蓄電池のWW市場種類別内訳（2014年）】
　　【図・表6．電力貯蔵用大容量蓄電池のWW市場種類別内訳（2020年予測）】

《次世代市場トレンド》
●空間認識市場の実態と将来展望(2)　（19～30ページ）
　　～レガシーな地図ビジネスから「ビッグデータ解析」、「リアルタイム空間認識」に注目～
　　1．ビジネスから見た位置認識
　　1-1．位置認識の市場環境の変化
　　1-2．現在の位置認識サービスの例
　　1-3．レガシーの延長線上の次世代位置認識技術
　　1-4．もう1つの要素、いわゆるIoT（Internet of Things）
　　1-5．位置認識ビジネスの変化
　　2．ビジネスからみた空間認識
　　【表1．位置計測で注目されるシステム】
　　【表2．位置認識で注目される技術】
　　【表3．空間認識で注目される機器分野】
　　【表4．空間認識で注目されるビジネス分野】

●ナノ材料市場　（31～49ページ）
　　～種々の分野の科学技術進歩に貢献する重要な技術シーズ
　　　日本は今後の方向性を見定める上で重要かつ難しい局面に～
　　1．ナノ材料とは
　　2．ナノテクノロジーとナノ材料の推移
　　3．ナノ材料の適用分野
　　3-1．電子デバイス分野
　　3-2．通信分野
　　3-3．メカトロニクス分野
　　3-4．バイオテクノロジー分野
　　3-5．環境・エネルギー分野
　　4．ナノ材料の市場規模推移と予測
　　【図・表1．ナノ材料の国内およびWW市場規模推移と予測（2005-2030年予測）】
　　【図・表2．ナノ材料の需要分野別WW市場規模推移と予測（2005-2030年予測）】
　　5．ナノ材料関連の企業および団体等の取組動向
　　5-1．石原産業株式会社
　　5-2．大阪工業大学
　　5-3．国立大学法人大阪大学
　　5-4．国立研究開発法人産業技術総合研究所
　　【図1．赤外線レーザーによる格子振動とhBN層の分極状況を示した模式図】
　　5-5．国立大学法人筑波大学
　　5-6．国立大学法人東京工業大学
　　5-7．国立大学法人東京大学
　　【図2．人工関節置換術の問題点となる生体反応機構】
　　5-8．国立研究開発法人物質・材料研究機構
　　【図3．新型触媒の模式図(a)およびSEM写真(b)】
　　【図4．新型触媒の触媒反応メカニムズの模式図】
　　5-9．国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
　　5-10．三菱マテリアル電子化成株式会社
　　5-11．国立大学法人山梨大学
　　5-12．国立大学法人横浜国立大学
　　6．ナノ材料開発に欠かせない開発センターと人材育成

●クモ糸特性繊維市場　（50～62ページ）
　　～今後の技術的ブレイクスルーにより、市場形成の一歩となるか～
　　1．クモ糸の特性
　　【表1．クモ糸の種類と特徴】
　　【表2．天然・合成クモ糸繊維と、その他繊維材料の特性比較】
　　2．クモ糸研究の歴史と現在
　　3．主要プレイヤーの取組動向
　　3-1．Spiber株式会社
　　【図1．高性能タンパク質素材デザインプラットフォーム】
　　3-2．国立研究開発法人農業生物資源研究所
　　【図2．生糸の物性比較】
　　【図3．切れにくさ（タフネス）の比較】
　　3-3．名古屋市立大学システム自然科学研究科片山研究室
　　【図4．蚕やクモを見習い、新しい機能性繊維を研究開発】
　　3-4．海外動向
　　4．今後の市場展望
　　【図5．高機能繊維市場の市場規模】
　　【図6．想定される需要分野】
　　【図・表1．今後のクモ糸特性繊維国内市場予測（数量・金額：2016年-2025年予測）】

《注目市場フォーカス》
●摩擦材料市場　（63～83ページ）
　　～トライボロジーとナノテクノロジーの融合が　新たな材料開発を惹起する！～
　　1．摩擦とは
　　2．摩擦材料の位置づけ
　　3．注目摩擦材料および摩擦技術
　　3-1．ダイヤモンドライクカーボン
　　3-2．プラスチック摺動材料
　　3-3．摩擦攪拌接合技術
　　4．摩擦材料の主な用途
　　4-1．輸送機
　　4-2．精密機械
　　4-3．工作機械
　　4-4．医療
　　5．摩擦材料の市場規模推移と予測
　　【図・表1．摩擦材料の国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　【図・表2．摩擦材料の用途別国内市場規模推移と予測（金額：2012-2017年予測）】
　　6．摩擦材料の企業シェア
　　【図・表3．摩擦材料の国内における企業シェア（2014年）】
　　7．摩擦材料関連の企業および団体等の取組動向
　　7-1．学校法人青山学院大学
　　7-2．曙ブレーキ工業株式会社
　　7-3．国立大学法人岡山大学
　　7-4．国立研究開発法人産業技術総合研究所
　　【図1．自己再生可能なナノパターン構造作製の模式図】
　　【図2．有機分子自己組織化膜の形成モデル】
　　【図3．摺動面に低摩擦酸化物皮膜を形成する様子を示した模式図】
　　7-5．公益財団法人鉄道総合技術研究所
　　7-6．東海カーボン株式会社
　　7-7．学校法人東海大学
　　7-8．国立大学法人東京農工大学
　　7-9．国立大学法人東北大学
　　7-10．日清紡ホールディングス株式会社
　　7-11．ニチアス株式会社
　　7-12．学校法人日本大学
　　7-13．国立研究開発法人物質・材料研究機構
　　【図4．ZnOコーティングの摺動痕上の結晶粒の結晶配向の違いを示す模式図】
　　7-14．国立大学法人横浜国立大学
　　7-15．国立研究開発法人理化学研究所
　　【図5．ヒドロゲルに力を印加した場合の変形状態の模式図】
　　8．摩擦材料の将来展望

《あとがき》
　　読者アンケート　「興味を持ったレポート」トップ３予想　（84ページ）