堀田 篤 (ホッタ アツシ)

Hotta, Atsushi

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所属(所属キャンパス)

理工学部 機械工学科 (矢上)

職名

教授

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プロフィール 【 表示 / 非表示

  • 堀田研究室では、ソフトマテリアルのミクロ構造から発現するマクロな新規物性を研究し、その応用分野(ナノ・バイオ・エコマテリアルなど)を開拓している。特にポリマー材料や生体材料に焦点をあて、分子・ナノ・ミクロンレベルの構造を制御・解析し、階層構造・自己集合・複合化などをキーワードに、その構造から発現する多彩な物性を研究している。

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1994年04月
    -
    2004年12月

    ㈱ブリヂストン

  • 2002年09月
    -
    2002年12月

    ケンブリッジ大学リサーチフェロー兼キャベンディッシュ研究所研究員

  • 2003年01月
    -
    2005年03月

    カリフォルニア大学サンタバーバラ校 研究員

  • 2005年04月
    -
    2008年03月

    慶應義塾大学(理工学部)、専任講師

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    機械工学科2年生クラス担任

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1990年04月
    -
    1994年03月

    東京大学, 工学部, 物理工学科

    大学, 卒業

  • 1999年10月
    -
    2002年09月

    ケンブリッジ大学, 物理学専攻(キャベンディッシュ研究所)

    英国, 大学院, 卒業, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(PhD), ケンブリッジ大学, 課程, 2002年09月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 機械材料・材料力学 (Machine Material/Material Mechanics)

  • 高分子・繊維材料 (Polymer/Textile Materials)

  • 複合材料・表界面工学

  • 複合材料・表界面工学 (複合材料・物性)

  • 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理

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研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • エコマテリアル

  • ゲル

  • コンポジット

  • ソフトマテリアル

  • ナノ構造

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研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • ソフトマテリアル・バイオマテリアル・エコマテリアル・ナノマテリアルの微細構造、表面、物性、力学物性、粘弾性、複合化、高機能化とその実用化検討, 

    2005年04月
    -
    継続中

 

著書 【 表示 / 非表示

  • 樹脂/繊維複合材料の界面制御、成形加工と評価

    犬飼駿也,黒川成貴,堀田篤, 技術情報協会, 2018年01月

    担当範囲: 416-423 長繊維セルロースナノファイバーを複合したPVAの力学物性

  • 生体吸収性材料の開発と安全性評価

    北川みどり,谷本啓示,前田知貴,堀田篤, 技術情報協会, 2017年12月

    担当範囲: 45-52 ポリエチレングリコールをベースとしたナノコンポジットハイドロゲルの温度応答性と分解挙動

  • 次世代ポリオレフィン総合研究,Vol. 11、有機シラン中間層の導入によるダイヤモンドライクカーボン/ポリオレフィン複合材料のガスバリア性向上

    前田知貴,堀田篤, 三恵社, 2017年11月

    担当範囲: 108-112

  • NANOSTRUCTURES FOR NOVEL THERAPY; Chapter 8: Electrospinning and surface modification methods for functionalized cell scaffolds

    N. Kurokawa, F. Endo, T. Maeda, A. Hotta, Elsevier, 2017年02月

    担当範囲: Chapter 8

  • 次世代ポリオレフィン総合研究,Vol. 10,ポリオレフィン材料の高ガスバリア化にむけたダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜コーティングの開発

    青木拓,堀田篤, 三恵社, 2016年11月

    担当範囲: 89-94

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論文 【 表示 / 非表示

  • Regenerated cellulose nanofibers fabricated through electrospinning and saponification of cellulose acetate as reinforcement of polylactide composites

    Kurokawa N., Hotta A.

    Cellulose (Cellulose)  26 ( 13-14 ) 7797 - 7808 2019年09月

    ISSN  09690239

     概要を見る

    © 2019, Springer Nature B.V. Cellulose-acetate nanofibers (CA-NF) and regenerated cellulose nanofibers (RC-NF) were separately compounded as reinforcement materials for enhancement of the mechanical property of polylactide (PLA). PLA has a great potential as an alternative to widely-used plastics such as polystyrene and poly(ethylene terephthalate), which are made from petroleum. PLA is well known for its biodegradability and renewability, but the mechanical property of PLA is not sufficient for industrial applications. In this study, CA-NF were successfully fabricated by electrospinning using 20 wt% cellulose-acetate solution with acetone/N,N-dimethylacetamide (6/4, wt/wt) mixture solvent, and RC-NF were synthesized by subsequent saponification, as reinforcement materials for PLA composites. The Young’s modulus of CA-NF/PLA composites increased linearly from 1670 to 1840 MPa with the increase in the nanofiber concentration to 15 wt%. In contrast, the Young’s modulus of RC-NF/PLA composites rapidly increased to ~ 1840 MPa at the relatively low nanofiber concentration of 5.0 wt%. Above 5.0 wt%, the Young’s modulus became stable and almost constant. RC-NF exhibited better reinforcing efficiency due to the excellent mechanical property of RC-NF, although the interfacial compatibility of RC-NF for PLA matrix was relatively poor as compared with that of CA-NF.

  • SANS study on the nano-crystalline network structure of elastic physical gels made of syndiotactic polypropylene

    Endo F., Kurokawa N., Tanimoto K., Iwase H., Maeda T., Hotta A.

    Soft matter (Soft matter)  15 ( 27 ) 5521 - 5528 2019年07月

     概要を見る

    The structure-property relationship of an elastic physical gel, obtained by simply quenching syndiotactic polypropylene (sPP)/decahydronaphthalene solution with liquid nitrogen, was investigated based on small-angle neutron scattering (SANS) analysis. The SANS analysis revealed that sPP nanocrystals with a constant radius of 4-5 nm existed in the sPP gels regardless of the sPP concentration, whereas the correlation length of the nanocrystals drastically decreased from ∼130 to ∼20 nm upon increasing the sPP concentration from 2 to 12 wt%. The volume fraction and the number density of the sPP nanocrystals increased monotonously with the increase in the sPP concentration. The rheological properties and the melting behavior of the quenched sPP gels were highly consistent with the number density of the nanocrystals calculated from the SANS analysis, strongly suggesting that the sPP nanocrystals actually worked as crosslinking points by inducing elasticity in the quenched sPP gels.

  • Thermophysical properties of trimethylolethane (TME) hydrate as phase change material for cooling lithium-ion battery in electric vehicle

    Koyama R., Arai Y., Yamauchi Y., Takeya S., Endo F., Hotta A., Ohmura R.

    Journal of Power Sources (Journal of Power Sources)  427   70 - 76 2019年07月

    ISSN  03787753

     概要を見る

    © 2019 Elsevier B.V. Management for the temperature increase of lithium-ion batteries in electric vehicles (EV) is required for safety and energy efficiency. As a cooling medium for lithium-ion batteries, one suitable candidate is trimethylolethane (TME) hydrate, which may be utilized as a phase change material (PCM). This hydrate has a large dissociation heat and will form/dissociate at approximately 30 °C under atmospheric pressure conditions. A cooling system which uses TME hydrate can have a high performance with regards to the efficiency and the stability of heat transfer process. However, in previous studies, the equilibrium temperature and the dissociation heat of TME hydrate have been reported only for a TME mass fraction of 0.625. Since TME hydrate forms in an aqueous solution, it is necessary to know how these thermophysical properties change for a range of TME mass fractions. Therefore, in this study, the equilibrium temperatures and the dissociation heats were measured respectively by the visual observation method and differential scanning calorimetry measurements for TME mass fraction range from 0.20 to 0.80. The highest equilibrium temperature was 29.6 °C at the mass fraction of 0.60. For the cooling system, the largest dissociation heat was 190.1 kJ kg−1, also at the mass fraction of 0.60.

  • Controlling the size of spherulite and the degradation of poly(butylene succinate-co-adipate) by solvent and gel preparation temperature

    Yamazaki H., Kamitabira S., Maeda T., Hotta A.

    Polymer Degradation and Stability (Polymer Degradation and Stability)  162   106 - 111 2019年04月

    ISSN  01413910

     概要を見る

    © 2019 Elsevier Ltd The size of spherulites observed in the poly(butylene succinate-co-adipate) (PBSA) gel was found to be effectively controlled by the careful selection of the types of solvent and the gel preparation temperature. Additionally, the degradation behavior of the PBSA dried-gels with different sizes of spherulites was studied. By using different solvents, such as toluene (TOL), o-dichlorobenzene (o-DCB), and cyclohexanone (CHN), the diameter of the spherulites could be changed from 16.7 μm to 186.2 μm, while the gel preparation temperature was kept constant at 28 °C. The gel preparation temperature was then changed from −50 °C to 28 °C using CHN, and it was found that the diameter of the spherulites changed from 25.2 μm to 186.2 μm. Regarding the degradation behavior, the PBSA dried-gel with relatively smaller spherulites (∼20 μm in diameter) exhibited higher weight loss of over 80% at the immersion time of 6 days, while the PBSA dried-gels with relatively larger spherulites (∼186 μm in diameter) presented lower weight loss of below 30% at the immersion time of 6 days. It was therefore concluded that the degradation rate became lower with the increase in the size of spherulites.

  • Thermophysical property measurements on tetrabutylphosphonium sulfate ionic semiclathrate hydrate consisting of the bivalent anion

    Arai Y., Koyama R., Endo F., Hotta A., Ohmura R.

    Journal of Chemical Thermodynamics (Journal of Chemical Thermodynamics)  131   330 - 335 2019年04月

    ISSN  00219614

     概要を見る

    © 2018 Elsevier Ltd To develop the “hydrate thermal energy storage technology” it is desired to reveal the mechanism of the thermophysical property manifestation on ionic semiclathrate hydrate. The influence of valence on thermophysical properties has not been investigated so far. In the present study, the phase equilibrium temperatures and the dissociation heats of tetrabutylphosphonium sulfate ((TBP)2SO4) ionic semiclathrate hydrate were experimentally studied. (TBP)2SO4 hydrate consists of the bivalent anion, SO42−. The highest phase equilibrium temperature was 6.5 °C at the mass fraction range from 0.363 to 0.384. The largest dissociation heat was (168.8 ± 2.4) kJ·kg−1 at the mass fraction 0.374. These values of the phase equilibrium temperature and the dissociation heat were respectively lower and smaller than those of the ionic semiclathrate hydrates with the monovalent anion. As a new choice for thermal energy storage medium, (TBP)2SO4 hydrate would be suitable to the automotive air conditioner and the cold chain for blood or perishable foods.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 炭素材料が開く新世代医療機器の開発

    長谷部光泉,松本知博,堀田篤,鈴木哲也

    New Diamond (ニューダイヤモンドフォーラム)  31 ( 117 ) 5 - 10 2015年04月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Synthesis of PMMA-PMEA-PMMA triblock copolymer and its mechanical and anti-thrombogenic properties

    N. Kurokawa, F. Endo, K. Bito, T. Maeda, A. Hotta

    日本化学会第98春季年会2018 (日本大学理工学部 船橋キャンパス,千葉) , 2018年03月, 口頭(一般), 日本化学会

  • Solidification of poly(2-methoxyethyl aclylate) via block copolymerization with poly(methyl methacrylate) and its properties

    N. Kurokawa, F. Endo, K. Bito, T. Maeda, A. Hotta

    日本化学会第98春季年会2018 (日本大学理工学部 船橋キャンパス,千葉) , 2018年03月, ポスター(一般), 日本化学会

  • X線視認性を有する医療用マイクロビーズの作製と空気プラズマ処理を利用したその表面改質

    岡本穣,堀田篤

    日本機械学会関東支部関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会 (電気通信大学,調布) , 2018年03月, 口頭(一般), 日本機械学会

  • カチオン性のポリスチレンナノ粒子の作製

    篠田航希,堀田篤

    日本機械学会関東支部関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会 (電気通信大学,調布) , 2018年03月, 口頭(一般), 日本機械学会

  • エレクトロスピニング法で作製したセルロース系ナノファイバを複合したポリカプロラクトンの力学物性

    谷口穂鷹,堀田篤

    日本機械学会関東支部関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会 (電気通信大学,調布) , 2018年03月, 口頭(一般), 日本機械学会

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 熱可逆性を有する含水率99%以上の高強度ダブルネットワークハイドロゲルの創製

    2019年06月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 堀田 篤, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  代表

  • 高耐熱・高強度スーパーエンプラナノファイバーを作る

    2019年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 堀田 篤, 基盤研究(A), 補助金,  代表

  • ポリマーゲルを用いた人工血栓作製および血管内皮細胞を用いた血管内損傷試験モデル構築

    2018年04月
    -
    継続中

    共同研究契約,  代表

  • ポリマーの熱可塑性・形状記憶性・自己修復性の基礎研究

    2018年04月
    -
    2019年03月

    受託研究, 

  • ナノファイバ複合材料

    2018年04月
    -
    2019年03月

    受託研究,  代表

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Works 【 表示 / 非表示

  • 血管再狭窄 長期防止に道 薬剤溶出ステント 被覆技術開発 血液付着せず内皮化増進

    長谷部光泉、鈴木哲也、堀田篤

    日刊工業新聞 朝刊21面, 

    2016年12月
    -
    継続中

    その他

     発表内容を見る

    東海大学医学部の長谷部光泉教授と慶応義塾先端科学技術研究センターの鈴木哲也所長、慶応義塾大学理工学部の堀田篤教授らは、内皮細胞の増殖を促す薬剤溶出ステント用のコーティング技術を開発した。ステントへの血液成分の付着しにくさと、内皮細胞への覆われやすさを両立させた。患者の血管の再狭窄(きょうさく)を長期的に防げる可能性がある。新技術では、まずリン脂質ポリマー(MPC)で表面を覆い、その上にダイヤモンド・ライク・カーボン(DLC)を成膜する。

知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 固体(ポリ(2-メトキシエチルアクリレート)

    特願: 特願2018-35438  2018年02月 

    特許, 単独, 国内出願

  • 被覆プラスチック成形体及びその製造方法

    特願: 特願2017-249628  2018年01月 

    特許, 単独, 国内出願

  • 樹脂容器及び樹脂フィルム

    特願: 特願2014-021475  2014年02月 

    特許, 単独, 国内出願

  • 成形体

    特願: 特願2013-234700  2013年11月 

    特許, 単独, 国内出願

  • 蒸着用プラスチック成形体、ガスバリア性プラスチック成形体及びそれらの製造方法

    特願: 特許願 2012-270636  2012年12月 

    特許, 単独, 国内出願

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会ベストプレゼンテーション賞

    松枝知征,堀田篤, 2018年03月, 機械学会, 固体ポリメトキシエチルアクリレートの作製とその力学物性評価

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会ベストプレゼンテーション賞

    岡本穣,堀田篤, 2018年03月, 機械学会, X線視認性を有する医療用マイクロビーズの作製と空気プラズマ処理を利用したその表面改質

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 関東学生会第57回学生員卒業研究発表講演会ベストプレゼンテーション賞

    牧良洋,堀田篤, 2018年03月, 機械学会, 有機シランおよびDLCをコーティングしたポリプロピレンの酸素バリア性

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会ベストプレゼンテーション賞

    市村弘毅,堀田篤, 2017年03月, 機械学会, 光グラフト重合により表面改質をしたナノファイバとポリスチレンの複合材料とその力学物性

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 第30回ダイヤモンドシンポジウム最優秀賞

    中山正光, 長谷部光泉, 前川駿人, 尾藤健太, 大和裕哉, 中野裕揮, 田中美夏, 白幡智史, 林敏彦, 嶺貴彦, 松本知博, 堀田篤, 鈴木哲也, 2016年11月, 高分子学会, フッ素添加DLCの抗血栓性メカニズムの解明: 血漿タンパク質吸着量および吸着形態の評価

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 環境エネルギー科学特論第1

    2019年度

  • 卒業研究

    2019年度

  • 機械工学総合実験

    2019年度

  • 物理学A

    2019年度

  • マテリアルデザイン

    2019年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 物理学A

    慶應義塾, 2018年度, 春学期, 教養科目, 講義, 専任, 200人

  • 開放環境科学特別研究第1

    慶應義塾, 2018年度, 通年, 専門科目, 専任

  • 開放環境科学課題研究

    慶應義塾, 2018年度, 通年, 専門科目, 専任

  • 卒業研究

    慶應義塾, 2018年度, 通年, 専門科目, 専任

  • 機械工学創造演習

    慶應義塾, 2018年度, 秋学期, 専門科目, 実習・実験, 専任, 12人

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本ポリオレフィン総合研究会, 

    2013年04月
    -
    継続中
  • 次世代ポリオレフィン研究会, 

    2009年04月
    -
    継続中
  • American Chemical Society, 

    2005年09月
    -
    継続中
  • Biophysical Society, 

    2005年09月
    -
    継続中
  • 日本機械学会, 

    2005年04月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2016年04月
    -
    2017年03月

    科学研究費補助金・第2段審査・審査第一部会工学小委員会・委員, 日本学術振興会

  • 2014年04月
    -
    継続中

    日本機械学会広報・情報部会委員, 日本機械学会

  • 2013年
    -
    2015年

    科学研究費補助金 第1段審査(書面審査)委員, 日本学術振興会

  • 2012年04月
    -
    継続中

    日本機械学会校閲委員, 日本機械学会

  • 2011年09月
    -
    継続中

    Editorial Advisory Board, Journal of Applied Polymer Science

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