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
藤田ニコル「初めてした日」ゆうちゃみ「体位とかも全部」親に明かしたギャル的「性事情」に騒然
モナコ南野拓実がフランス紙レキップの今季ベストイレブン入り
【ルヴァン杯】町田に敗れた鹿島ポポビッチ監督「結果で上回られている。おめでとうと言うしか」
乃木坂46阪口珠美、卒業発表「たまちゃん」の愛称で親しまれる16年加入の3期生
【阪神】前川右京3試合ぶりスタメンで安打も追加点チャンスの満塁で凡退「頑張ります」
Experian Ascend Technology Platform™の強化により、融資、不正対策、分析のためのソフトウェアを一変
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【阪神】中野拓夢隠れたファインプレー「コーチがいける!って」一塁からタッチアップで好機拡大
ファンティアでVISA、Mastercardのクレカ使用停止となりJCB頼みか……課金者よりもクリエイターがピンチになる事態に
【ルヴァン杯】「高い授業料」18歳東京V山本丈偉が横パスから失点、それでも監督が残した理由
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
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
藤田ニコル「初めてした日」ゆうちゃみ「体位とかも全部」親に明かしたギャル的「性事情」に騒然
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
吉住、なぜかR-1グランプリの大爆笑ネタが炎上させられてしまう事態に
俳優の中尾彬さんが死去、81歳 幅広く活躍 トレードマークは「ねじねじ」 妻は池波志乃
中尾彬さん「突然」心不全で死去 数年前から終活 “ねじねじ”大量に捨てられ嘆きも
マツコが通販番組「30分オペレーター増員」仕組み激白も「言わない方がよかった、夢打ち砕く」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
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
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
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
藤田ニコル「初めてした日」ゆうちゃみ「体位とかも全部」親に明かしたギャル的「性事情」に騒然
モナコ南野拓実がフランス紙レキップの今季ベストイレブン入り
【ルヴァン杯】町田に敗れた鹿島ポポビッチ監督「結果で上回られている。おめでとうと言うしか」
乃木坂46阪口珠美、卒業発表「たまちゃん」の愛称で親しまれる16年加入の3期生
【阪神】前川右京3試合ぶりスタメンで安打も追加点チャンスの満塁で凡退「頑張ります」
Experian Ascend Technology Platform™の強化により、融資、不正対策、分析のためのソフトウェアを一変
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
【阪神】中野拓夢隠れたファインプレー「コーチがいける!って」一塁からタッチアップで好機拡大
ファンティアでVISA、Mastercardのクレカ使用停止となりJCB頼みか……課金者よりもクリエイターがピンチになる事態に
【ルヴァン杯】「高い授業料」18歳東京V山本丈偉が横パスから失点、それでも監督が残した理由