本研究では，ピッカリングエマルション（Pickering emulsions）の自発解乳化を，乳化粒子の表面に吸着した粒子と界面活性剤との交換反応を利用して実現する新しい試みに挑戦した．界面活性剤の吸着膜は，通常は2次元液体膜（膨張膜）を形成するため被覆率が低く，乳化粒子の表面に吸着しても粒子を完全に排斥することはできないが，本研究では，著者らが独自に発展させてきた吸着膜の相転移により，液滴の表面に界面活性剤の2次元固体膜（凝縮膜）を形成することによって，油水界面に吸着している粒子を相転移に連動して脱着させ，ピッカリングエマルションを自発的に解乳化させることに成功した．

固体高分子形燃料電池や水電解などの高性能・高耐久化に向けて，多孔質構造と高い電気伝導性を有する金属酸化物担体の開発が大きな関心を集めている．火炎エアロゾルプロセスにより合成したイリジウム－酸化チタン（Ir–IrO₂/TiO₂）粒子は，熱的・化学的に安定であることに加えて高い電気伝導性を有することから，固体高分子形燃料電池用触媒担体として高い耐久性を示すことが示されている．本研究では，Ir–IrO₂/TiO₂粒子の電気伝導性の向上および熱的安定性を調査するために，火炎エアロゾルプロセスで合成した粒子に焼成処理を施し，電気伝導性と粒子形態に与える影響を評価した．焼成処理を行う前は，Ir–IrO₂/TiO₂粒子は多孔質かつ球状の構造をもち，非晶質なIr–IrO₂種が均一にTiO₂表面を覆う形態を有していた．750°Cでの焼成後において，Ir–IrO₂/TiO₂粒子中のIr–IrO₂は結晶化したが，球状の多孔質構造を維持しており，優れた熱安定性を示した．このとき，Ir–IrO₂/TiO₂粒子の電気伝導度は，焼成前の1.05 S/cmから，750°C焼成後では1.85 S/cmまで上昇し，Ir種の結晶性の向上により導電性が向上することが明らかになった．これらの成果は，さまざまな用途における触媒性能の最適化に向けた重要な指針となる．

本研究では，高い生体分解性を示し，安全性が高いことから，製剤分野において注目されている金属有機構造体（MOF）の一種であるシクロデキストリン（CD）を有機配位子として調製したCD-MOFを対象に，新たな吸入微粒子キャリアとしての適用を試みた．噴霧乾燥法により作製したCD-MOF粒子は貧溶媒晶析法で作製したものに比べると，高用量のレボフロキサシン水和物を含有させることに成功した．また，肺への送達率も貧溶媒晶析法と噴霧乾燥法で作製した粒子を比較すると非常に高くなっていることが確認できた．さらに，吸入合剤の設計を目指し，4-アミノサリチル酸とイソニアジドを噴霧乾燥により調製した粒子は共結晶の形成が認められ，異なる性質の薬物を肺局所に同時送達することに成功した．

本研究では，微細粉末を用いた放電プラズマ焼結（SPS）法と熱処理により優れた力学特性を有する超微細粒Znを作製した．SPSにより作製した焼結材はランダムな結晶方位を有する微細粒で構成されていた．また，熱処理により焼結材の結晶粒界近傍における転位密度が低下した．焼結および熱処理により作製された試料は優れた力学特性を示し，特に650 Kで熱処理した試料は80%以上の高延性を示した．この優れた力学特性は，微細な結晶粒および変形中に生じる動的再結晶に起因すると考えられる．これらの結果は，SPSと熱処理を組み合わせた手法がZnの高強度・高延性化に向けた有効な戦略となり，新たな生体材料としての応用可能性を示唆するものである．

有機半導体は，資源豊富で，分子設計により機能調整でき，塗布できるなど，優位性が多い．特にn型有機半導体は，complementary metal-oxide-semiconductor（CMOS）回路に必須なため需要が高い．しかし課題もあり，n型有機半導体は，無機やp型より移動度が低く，トランジスタで1 cm²/Vsを達成できれば，既存のp型と組み合わせたCMOS創製に繋がる．本研究では，n型有機半導体の分子配列が移動度に大きく影響することに着目し，有機塩の結晶性粉末による分子配列制御に挑戦した．