| Project/Area Number |
21K05175
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
|
|---|
| Research Institution | Tomakomai National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
Kono Hiroyuki 苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (70455096)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田島 健次 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00271643)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | セルロ―ス / ナノ繊維材料 / 高分子化学 / 構造機能相関 / 微生物セルロース / 複合材料 / 乳化 / エマルション / シランカップリング剤 / ナノフィブリル化セルロース / バクテリアセルロース / ピッカリング乳化 / セルロースナノファイバー / 中空粒子 / 界面集合 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
セルロースナノファイバーによるピッカリング乳化機構の解明と乳化現象を活用した新しい概念に基づく新規中空ナノ粒子の合成を目的とする。エマルジョン形成に伴うNFBC集合状態、ミセル粒径と安定化制御に関する新知見を取得し、中空ナノ粒子の構造設計にフィードバックすることで構造最適化を図る。製剤・樹脂との複合化による特性評価を通じ、その有用性を実証し、ナノ繊維ネットワークが作る多孔性ナノ粒子を創製する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Pickering emulsions,” in which solid particles adsorb on the oil-water interface and stabilize droplets by lowering the interfacial tension, are attracting attention as a surfactant-free emulsification system. In this study, we investigated the Pickering emulsification conditions of nanofibrillated bacterial cellulose (NFBC), a high-aspect-ratio nanofiber produced by microorganisms, and the state of accumulation at the micelle interface to clarify the emulsification mechanism by NFBC. In addition, we investigated the composite with resin and proved the effectiveness of nanocomposites as “lightweight, heat-insulating, and low-refractive-index nanofiller”. These results established a new approach to synthesize polysaccharide nanomaterials and contributed to the development of nanomaterials science as a new fundamental technology.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
バイオマス資源、天然糖質の1種であるセルロースを、その構造的特長を活かすことにより乳化剤特性を引き出し、新たな機能性を付与することが可能となった。さらに表層を化学的改質することによって樹脂との複合化を達成し、樹脂の軽量化と高強度化を同時に可能とした。本研究成果は学術的な価値に加え、サステナブルな社会形成に貢献する可能性を含んでいる。
|
