Ag担持触媒はエチレン選択酸化反応等で利用されている．その触媒性能向上には，いかにAgを微粒化するかが重要な課題となっているが，Agのタンマン温度が低く，容易に凝集するため微粒化が困難であった．本研究において，燃焼反応場で誘起されたAg/TiO₂間の相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI）によりAgクラスターを安定化することで，1 nm～2 nmのAgクラスターをTiO₂に20 wt%担持可能であることを見出した．SMSI発現に由来するTiOxの生成量はAg量や燃焼条件により変化した．H₂パルス滴定により測定したAg表面積は，Ag担持量の増加によって増加したが，Ag量が30 wt%以上の場合に表面積はほぼ一定であった．TiO₂に担持されたAgクラスターの安定性は，燃焼合成条件，Ag担持量，酸化チタンの比表面積に依存することが示唆された．今後は開発したAg/TiO₂触媒が活性を示す触媒反応を探査する予定である．

ナノ粒子の最も簡便な細胞毒性試験として，赤血球を用いた溶血性試験が広く用いられている．しかしながら，ナノ粒子の溶血作用メカニズムは未だによく理解されていない．本研究では，種々の粒子径（5–120 nm）および表面官能基（なし，アミノ基，カルボキシル基）をもつシリカ粒子の溶血作用を，種々の曝露温度（4–43°C）およびリン酸緩衝生理食塩水（無添加，血清の添加，血清アルブミンの添加）において検討した．具体的には，溶血性試験，赤血球に対する粒子付着数の測定，赤血球の凝集・分散性の評価などを行うことにより，ナノ粒子の溶血作用メカニズムの全体像を明らかにした．

本研究では，位相回復ホログラフィ法による微粒子計測モジュールの開発をおこなった．このモジュールが持つシステムは，2台のカメラが接続されたGPU搭載のシングルボードコンピュータ，グリーンレーザーとビームスプリッタで構成されている．さらにGPUによりリアルタイム再生が可能となっている．また，3次元体積中の静止流体に落下する微粒子の形状と位置を2枚のホログラムとして記録できる．また位相回復ホログラフィによって位相情報欠落による双画像問題を解決できる．さらに，ホログラムの記録と再生についてモジュールの構成要件を理論的に示した．よって，研究室利用に留まっていたホログラフィ計測を粉体生産工程のインライン・オンライン測定で利用できることを示した．

粉体の機能化を図るうえで，粉体の構造と機能を分類することは重要であり，その方法の一つとして機械学習が用いられる．機械学習を材料設計に応用するためには分類精度向上に寄与する因子の“見える化”が重要と考え，原因分析が可能なマハラノビス－タグチ（MT）法を用いることを試みた．モデル粉体材料としてカブトムシ三齢幼虫が排出する糞を対象とし，雌雄分類精度向上に寄与する糞形状が糞の表面粗さに関係する因子であることを明らかにした．雌の糞に含まれるバインダー量が雄のそれより優位に多いことを考慮すると，腸内でプレス成形された糞が体外に排出される際に，雌の糞は形を崩しやすいのではないかと推測される．MT法は，粒子の構造と機能の分類においても，いわゆる個体差に類似したばらつきを除外し，分類精度向上を目指す手法としての展開が期待できる．

Si–Si σ結合はC=C π結合と類似の反応性や物性を示す．本研究グループではSi–Si σ結合の柔軟性や芳香族置換基とのσ–π共役を活用し，様々なジシラン架橋マクロサイクルの合成，構造，物性などについて検討している．すでに2量体（テトラシラシクロファン）の合成と温度変化による相転移について検討している．ここでは3量体，4量体のマクロサイクルの合成と温度変化による結晶の外形変化，相転移について報告する．