天然素材のみから微細構造表面の構築に成功
国立大学法人鳥取大学
天然素材のみから微細構造表面の構築に成功
~ グリーンな素材とプロセスで創るバイオベースリンクル表面 ~
【概 要】
鳥取大学(学長:豐島 良太)の工学研究科の井澤浩則助教、斎本博之教授の研究グループは、カニ殻由来のキトサン、米ぬかに含まれるフェルラ酸やコーヒーに含まれるカフェ酸、西洋ワサビに含まれるペルオキシダーゼ酵素を用いて、フィルムの浸漬と乾燥だけの簡便なプロセスで微細構造表面を製造する手法の開発に成功しました。本研究成果は、天然の素材と簡便プロセスのみを用いて微細構造表面を製造した世界初の例であり、バイオマス資源を主体とした微細構造表面の製造における基盤技術になると期待されます。
本研究成果は、ドイツの科学雑誌「ChemSusChem」のオンライン速報版に掲載されました。
なお、本研究は、鳥取県環境学術研究等振興事業「カニ殻に含まれるキチン・キトサンを活用したバイオマテリアルの開発」(研究代表者:井澤浩則)の支援を受けて行われました。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
研究背景
ナノ・マイクロメートルオーダーの微細な表面構造は、材料の表面機能に関わる重要な要素です。動・植物は、永年の生存競争の末に獲得した高度な表面を有しており、それらは人工的に機能表面を作り出すためのお手本となります。例えば、ハスの葉の微細な表面構造をお手本に、汚れにくい陶器や建材が開発されています。自然界の表面構造の一つにリンクル(しわ)があります。これまでに、自然界のリンクルをお手本に微細構造表面の構築例が数多く報告されていますが、それらは合成樹脂と特殊な電子機器を用いて作られています。近年、化石資源を主体とした社会からバイオマス資源を主体としたバイオベースな社会への転換が求められていることから、バイオマス資源を用いるより低環境負荷なリンクル形成手法の開発に取り組みました。
研究成果
本研究チームは、強靭な樹木の細胞壁のデザインに着目し、キトサンフィルム表面に酵素反応によって樹木のような硬い薄層(スキン層)を構築すると、フィルムの乾燥によりマイクロメートルオーダーのリンクルが発現することを発見しました。このリンクルは、フィルムの製造条件を変えることである程度サイズの制御が可能です。乾燥時に応力を加えるとリンクルの配向制御もできます。本手法は、特殊な機器を一切必要としないので、誰もが手軽に行うことができます。また、従来のリンクル形成手法では繊維のような三次元材料表面へのリンクル形成は困難でしたが、本手法は、繊維表面へのリンクル形成に適用可能であることも分かりました。
今後の展開
本研究成果は、天然の素材と簡便プロセスのみを用いて微細構造表面を構築した世界初の例であり、バイオベースな微細構造表面の製造における基盤技術になると期待されます。本研究で得られるリンクル材料は、反応性の表面を有することから、さらなる表面改質が容易です。今後は、光学・電子材料、生体材料、細胞培養足場材料など多方面の応用が期待されます。
【掲載論文】
題名:Bio-based wrinkled surfaces harnessed from biological design principles of wood and peroxidase activity
雑誌名:ChemSusChem
オンラインURL:http://dx.doi.org/10.1002/cssc.201500819
(注)ChemSusChemはグリーンケミストリー分野の最有力誌の一つでImpact Factorは7.657です。
【用語解説】
キトサン:カニ殻から得られるキチンの脱アセチル化で得られるアミノ多糖です。生体材料・医用材料としての活用が期待されています。
フェルラ酸:米ぬかなどから得られるフェノール誘導体です。
カフェ酸:コーヒーなどに含まれているフェノール誘導体です。
西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ:西洋ワサビに含まれる酸化酵素です。様々なフェノール誘導体の重合反応の触媒として幅広く用いられています。
リンクル:広義でしわを意味します。ここでは、自発的に構築されるマイクロメートルオーダーの微細構造表面を意味しています。
【お問い合わせ先】
総務課広報企画室
電話: 0857-31-5006 E-Mail: toridai-kouhou@adm.tottori-u.ac.jp
松本人志飲み会参加セクシー女優「みんなの松ちゃん愛がすごいなって素敵すぎて、泣きそうに」
ほんこん、松本人志の「M-1」「探偵!」復帰未定も力強く私見「ご出演願いたい」賛同相次ぐ
大泉洋「ビックリするくらいの早さでオファーが」宮藤官九郎氏と初タッグ「終りに見た街」
データプラットフォーム運用の成熟度を調査、データ活用を業績に結び付ける動きへシフト
仲野太賀「スカラシップ映画のオーディションで落ちたことがあります」PFFとの“因縁”を告白
反町隆史「ゆっくり動いて伸ばしたりする動きが結構つらい」柔軟性向上など目的にピラティス励む
モー娘。山崎愛生が写真集発売 お気に入りのカットは「パンダさんの衣装を着た写真」
Uターン台風14号 低気圧に変わり列島へ 日曜日にかけ 東北~九州は雨・風強まる
日テレの特番「クイズ タイムリープ」がギャラクシー賞8月度月間賞 アーカイブの活用を評価
有働由美子アナの夢…アレンパ岡田監督と2人で美酒「よれよれのポロシャツで来て」その理由は
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
四千頭身、テレビから消えた理由を明かすも批判殺到「人のせいにするな」
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
ガーシー、橋本環奈と片寄涼太を暴露するも片寄の好感度が上がったワケ
ジャングルポケット斉藤慎二が活動休止発表
東国原英夫氏、山田邦子の“元カレ”暴露に驚き「言っちゃいけないと思ってずっと黙ってた」
ハラミちゃん「助けてください」フォロワー向けSOS発信 開放されたコメント欄にさまざまな声
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ヒロシ&キーボーの山田喜代子容疑者 万引きで逮捕
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
多部未華子(30)結婚の裏事情あまりにも恐ろしすぎると話題に!
四千頭身、テレビから消えた理由を明かすも批判殺到「人のせいにするな」
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
二階堂ふみが結婚!?お相手が衝撃的過ぎてネット民「マジか・・・」
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
3時のヒロイン福田麻貴(32)は元アイドルだった!昔の姿がかわいいとヲタク歓喜
松本人志飲み会参加セクシー女優「みんなの松ちゃん愛がすごいなって素敵すぎて、泣きそうに」
ほんこん、松本人志の「M-1」「探偵!」復帰未定も力強く私見「ご出演願いたい」賛同相次ぐ
大泉洋「ビックリするくらいの早さでオファーが」宮藤官九郎氏と初タッグ「終りに見た街」
データプラットフォーム運用の成熟度を調査、データ活用を業績に結び付ける動きへシフト
仲野太賀「スカラシップ映画のオーディションで落ちたことがあります」PFFとの“因縁”を告白
反町隆史「ゆっくり動いて伸ばしたりする動きが結構つらい」柔軟性向上など目的にピラティス励む
モー娘。山崎愛生が写真集発売 お気に入りのカットは「パンダさんの衣装を着た写真」
Uターン台風14号 低気圧に変わり列島へ 日曜日にかけ 東北~九州は雨・風強まる
NY株式:NYダウは38ドル高、追加大幅利下げ期待が下支え
米マイクロストラテジー、660億円相当のビットコインを買い増し