High Performance Composite Materials



We research highly reliable organic / inorganic composite materials through optimization of the design and process of organic and inorganic materials such as polymers, nanocarbons, and silica. We are promoting efforts to build a safe and secure society and to develop space technology by realizing highly reliable materials such as lightweight materials, high-performance insulation materials, and non-flammable polymer materials.

高分子,ナノカーボン,シリカ等の有機材料や無機材料の分子やコンポジット組成の設計, プロセスの最適化を通して, 信頼性の高い有機・無機コンポジット材料の研究を行っています. 高強度な軽量・超軽量材料, 高性能な断熱材, 燃えない高分子材料等, 信頼性の高い材料を実現することで, 安全・安心な社会の構築や宇宙技術の発展に向けた取り組みを進めています.


– Light-weight material / 超軽量材料


Styrofoam etc. are put to practical use as lightweight materials, but ultra lightweight materials approaching air density are under study and there are rarely those which have been put into practical use. The mechanical strength decreases as the density of material decreases. We are aiming at improving the mechanical strength of ultra lightweight materials by selecting the appropriate material, optimizing the structure and system design. In addition, we are developing the new functional materials with various functions added to ultra lightweight materials.

軽量材料として, 発泡スチロール等が実用化されていますが, 空気密度に迫る超軽量材料は研究途上で, 実用化に至っているものはほとんどありません. 材料の密度が低下するにつれて, 機械強度は低下しますが, 適切な材料の選択と構造最適化, システム設計を施すことで, 超軽量材料の機械強度の向上を目指しています. さらに超軽量材料に様々な機能を付与した新規機能材料の開発を進めています.



– Thermal insulator / 断熱材


We are promoting the development of new insulation materials aiming at application to space transportation equipment and space environment.In order to operate rockets and rovers efficiently, development of high-performance insulation materials is required and conventional insulation. In order to respond to these demands, we propose a novel organic-inorganic composite material and have developed a heat insulating material. This research is also carried out as part of JAXA space exploration innovation hub center research.

宇宙輸送機および宇宙環境への適用を目指した新規断熱材料の開発を進めています. ロケットやローバーの効率的な運用のために, 高性能な断熱材の開発が求められており, 従来の断熱材では実現できない柔軟性や高い断熱性, 極低温環境下で使用可能な断熱材の開発が必要となっています. このような要求に応えるために新規有機-無機コンポジット材料を提案し, 断熱材料の開発を進めています. 本研究は, JAXA宇宙探査イノベーションハブの研究の一環としても行われ, 将来の宇宙技術への適用に向けて共同で開発を進めています.

-Flame retardant of Organic materials / 難燃性・不燃性有機材料


As the demand for weight reduction has increased, substitution of metallic materials for polymer materials has progressed, but organic materials such as polymer materials have the disadvantage of being easily burnable. Therefore, the technology for flame retardant of polymer has been researched. Burning of polymers is continued by a series of combustion cycles, so flame retardant can be inhibited by cutting off part of this combustion cycle. We are engaged in flame retardant of polymers by analyzing combustion mechanism and designing composite materials.

軽量化の要求が高まるにつれて, 金属材料から高分子材料への代替が進んでいますが, 高分子材料等の有機材料は, 燃えやすいという欠点を有します. このため, 高分子材料の難燃化の研究が進められています. 高分子の燃焼は, 一連の燃焼サイクルによって継続されるため, この燃焼サイクルの一部を遮断することで, 燃焼継続を阻害することができます. 有機材料の燃焼メカニズムの解析と難燃化・不燃化に向けたコンポジット部材の設計を行うことで,高分子の難燃化・不燃化に取り組んでいます.



*Plasma Chemistry, Catalytic Chemistry   プラズマ化学, 触媒化学


複数の種類の物質をコンポジット化するために, 物質表面の加工・制御が重要です. 大気圧・液中でのプラズマによる材料表面加工について研究を行っています. また, 材料内での反応システムの制御に向けた触媒化学に関する研究を行っています.