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第2部 第2章 第2節 4 ナノテクノロジー・材料分野

 ナノテクノロジー・材料分野はライフサイエンス、情報通信、環境などの分野における科学技術の進歩や課題解決に貢献し、産業の振興や人間の豊かな暮らし、安全・安心で快適な社会などを実現する重要な技術シーズである。

(1)ナノエレクトロニクス領域

 文部科学省では、シリコンデバイスの限界を打ち破る論理演算デバイスや、従来の100倍以上の記録密度を持つ情報メモリ、次世代の電子顕微鏡要素技術の開発等を進めている。また、物質・材料研究機構において、ナノテク活用情報通信材料の開発を行っている。
 経済産業省では、低損失・高機能な偏光制御部材等の光学素子を実現するため、近接場光を動作原理としたナノエレクトロニクス技術の開発を行っている。

(2)バイオナノテクノロジー・生体材料領域

 文部科学省では、世界に開かれたバイオナノテクノロジー研究拠点の形成を行うとともに、人工骨、人工肝臓などの生体適合材料の開発を実施している。また、物質・材料研究機構において、ナノテク活用バイオ材料の開発を行っている。
 農林水産省では、ナノテクノロジー技術を活用し、新たな食品素材を開発するための加工・評価技術の開発に取り組んでいる。
 経済産業省では、平成17年度から細胞の機能変化をとらえ、がんの超早期発見に資する分子イメージング機器やがん細胞のみをピンポイントに治療する機器の開発を行っている。
 環境省では、バイオナノ協調体による有害化学物質の高感度・迅速検出技術の開発等を実施している。

(3)材料領域

 総務省消防庁では、戦略重点科学技術として消防防護服にナノテクノロジー素材等を活用するための要素開発を行うとともに、耐熱性等の性能機能の評価方法について研究を行っている。
 文部科学省では、ナノスケールで構造設計・制御された革新的な触媒の開発や、物質・材料の特性・機能を決める元素の役割を科学的に解明し希少元素の代替や使用量削減のための技術開発を行う「元素戦略」等を推進している。また、物質・材料研究機構において、環境・エネルギー材料の高度化のための研究開発、高信頼性・高安全性材料の研究開発等を推進している。
 経済産業省では、ナノレベルで構造制御された高級鋼材の特性を活かす更なる信頼性向上、高強度化及び軽量化を図るため、ナノスケールで組織制御を行う溶接技術及び鍛造技術に係る基盤的加工技術の開発を行っている。
 環境省では、ナノテクノロジーによる小型化・高機能化のメリットを活かした環境技術の開発等を実施している。

(4)ナノテクノロジー・材料分野推進基盤領域

 文部科学省では、物質の一原子レベルの超微細構造や化学反応の超高速動態・変化を瞬時に計測・分析することを可能とする「X線自由電子レーザーの開発利用」を推進している。また「先端研究施設共用イノベーション創出事業(ナノテクノロジー・ネットワーク)」により、大学や独立行政法人等の研究機関が有する先端的な研究施設・機器の共用化を進め、分野融合を促進し、イノベーションにつながる成果の創出を進めている。このほか、科学技術振興機構における戦略的創造研究推進事業「ナノテクノロジー分野別バーチャルラボ」により、研究者の緊密な連携の下に中長期的展望に立った研究開発を実施している。
 経済産業省では、我が国産業の技術力及び国際競争力向上のために川上産業と川下産業との連携を強化する「ナノテク・先端部材実用化研究開発プロジェクト」を実施している。


C60ナノチューブの透過電子顕微鏡(TEM像)
フラーレンナノチューブを簡単な器具を用いて、常温で合成することに成功。フラーレンナノチューブは、有機半導体、各種電池電極材料、触媒材料、複合材料素材などとして、多様な用途が期待されている。
写真提供:物質・材料研究機構

(5)ナノサイエンス・物質科学領域

 文部科学省では、理化学研究所において、ナノレベルの物性機能の制御と創成、電子の交差相関を活用した電子材料の技術革新、光を用いたナノスケールの構造観察等の基礎的・基盤的な研究を実施している。このほか、大学、独立行政法人等において広範な分野にわたり基礎的な研究を実施している。

 なお、平成19年度におけるナノテクノロジー・材料分野の主な研究課題は第2−2−4表のとおりである。

第2−2−4表 ナノテクノロジー・材料分野の主な研究課題(平成19年度)

府省名 研究機関等 研究課題
総務省 情報通信研究機構等
  • ナノ技術を活用した超高機能ネットワークの研究開発
  • ナノICTに関する研究開発
消防研究センター
  • ナノテク消防防護服の要素開発及び評価手法に関する研究
文部科学省 ナノテクノロジー・材料を中心とした融合新興分野研究開発
  • 元素戦略
  • 非シリコンデバイス系材料を基盤とした演算デバイスの開発
  • 超高密度情報メモリの開発
  • バイオナノテクノロジー研究拠点の形成
  • ナノ環境機能触媒の開発
  • 組織制御構造体の開発
経済活性化のための研究開発プロジェクト(リーディング・プロジェクト)
  • ナノテクノロジーを活用した新しい原理のデバイス開発
  • ナノテクノロジーを活用した人工臓器の開発
  • 超高感度NMR(核磁気共鳴装置)の開発
  • ナノ計測・加工技術の実用化開発
  • 極端紫外(EUV)光源開発等の先進半導体製造技術の実用化
  • 次世代型燃料電池プロジェクト
  • 次世代の電子顕微鏡要素技術の開発
 
  • 先端研究施設共用イノベーション創出事業(ナノテクノロジー・ネットワーク)
物質・材料研究機構
  • ナノテクノロジー共通基盤技術の開発
  • ナノスケール新物質創製・組織制御
  • ナノテクノロジーを活用する情報通信材料の開発
  • ナノテクノロジーを活用するバイオ材料の開発
  • 環境・エネルギー材料の高度化のための研究開発
  • 高信頼性・高安全性を確保する材料の研究開発
理化学研究所
  • 次世代ナノサイエンス・テクノロジー研究、電子複雑系科学研究
  • エキゾティック量子ビーム研究、物質の創成研究
  • 先端技術研究(物理科学研究)、物質科学研究(量子材料研究)
  • 時空間機能材料研究、単量子操作研究
  • エクストリームフォトニクス研究
  • 分子アンサンブル研究
科学技術振興機構
  • 超高速・超省電力高性能ナノデバイス・システムの創製、医療に向けた化学・生物系分子を利用したバイオ素子・システムの創製等(戦略的創造研究推進事業)
厚生労働省 厚生労働科学研究費補助金
  • 萌芽的先端医療技術推進研究
医政局
  • 超微細画像技術(ナノレベル・イメージング)の医療への応用に関する研究
  • 微小医療機器操作技術の開発に関する研究
  • 薬物伝達システム(ドラッグ・デリバリー・システム)に関する研究
  • 疾患の超早期診断・治療システムに関する研究
農林水産省 農業・食品産業技術総合研究機構
  • 食品素材のナノスケール加工及び評価技術の開発
国土交通省 大臣官房技術調査課
  • 高強度鋼等の革新的構造材料を用いた新構造建築物の性能評価手法の開発
総合政策局
  • ナノテクノロジーを活用した運輸分野における環境負荷低減に関する研究
経済産業省  
  • 高度分析機器開発実用化プロジェクト(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • ナノエレクトロニクス半導体新材料・新構造技術開発−うち新材料・新構造ナノ電子デバイス
  • 希少金属代替材料開発プロジェクト
  • ナノエレクトロニクス半導体新材料・新構造技術開発
産業技術総合研究所
  • 自己組織化技術の開発
  • 強相関電子材料・デバイスの開発
  • ナノテクノロジーの社会影響調査
新エネルギー・産業技術総合開発機構
  • 鉄鋼材料の革新的高強度・高機能化基盤研究開発
  • 次世代DDS型悪性腫瘍治療システムの研究開発事業
  • 分子イメージング機器研究開発プロジェクト
  • ナノテク・先端部材実用化研究開発
  • カーボンナノチューブキャパシタ開発プロジェクト
  • スピントロニクス不揮発機能技術プロジェクト
  • 異分野異業種融合ナノテクチャレンジ
  • ナノエレクトロニクス半導体新材料・新構造技術開発−うち窒化物系化合物半導体基板・エピタキシャル成長技術の開発
  • 循環社会構築型光触媒産業創成プロジェクト
  • 鉄鋼材料の革新的高強度・高機能化基盤研究開発
  • 三次元光デバイス高効率製造技術
  • マグネシウム鍛造部材技術開発プロジェクト(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 先端機能発現型新構造繊維部材基盤技術の開発(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 次世代高度部材開発評価基盤の開発(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 超フレキシブルディスプレー部材技術開発(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 低損失オプティカル新機能部材技術開発(新産業創造高度部材基盤技術開発
  • 次世代光波制御材料・素子化技術(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 革新的マイクロ反応場利用部材技術開発(新産業創造高度部材基盤技術開発)
  • 高機能複合化金属ガラスを用いた革新的部材技術開発
環境省  
  • ナノテクノロジーを活用した環境技術開発推進事業

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