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高耐食性材料の表面改質による海洋生物定着促進・抑制機構の解明と海洋実証評価

Research Project

Project/Area Number 22K04725
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

黒田 健介  名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任教授 (00283408)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺門 修  函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (90402487)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords表面改質 / 海洋生物 / 定着機構 / 海洋評価
Outline of Research at the Start

金属,セラミックス,ポリマー材料への海洋生物(藻類胞子,貝類幼生)の定着促進・抑制を制御するための表面改質処理技術を開発し,表面改質した材料の化学的表面特性と海洋生物の定着促進・抑制との学術的相関関係を明らかにする.これによって,海洋生物の定着促進・抑制のメカニズムををラボ実験により明らかにするとともに,表面改質した部材を実際の海洋中に設置し,その実地評価を行うものである.

Outline of Annual Research Achievements

表面改質した金属,セラミックス,ポリマー材料の化学的表面特性と海洋生物(藻類胞子,貝類幼生)の定着促進・抑制との学術的相関関係を明らかにしつつ,表面改質した材料を海中に設置し,生物定着促進・抑制の持続性の実地評価を進めている.
本年度は.すでに表面処理技術が確立しており,かつ,一般に海洋中で使用されているポリマー材料(ポリエチレン,ビニロン)を用いて,藻類胞子や貝類幼生の定着促進・抑制のラボ評価を行うとともに,海洋中での実地評価を行った(一部継続中).表面処理として,水熱処理,紫外線照射,大気圧プラズマ照射と,各種イオン定着処理やタンパク質定着処理,さらにはC-F系物質の定着処理を採用した.
その結果,定着抑制実験においては,前年度の効果が芳しくなかった抗菌性イオン吸着材に代わり,C-F系物質を定着させた部材を新たに作製し評価を行ったところ,ビニロンロープ(16mm),ポリエチレン製フロート(浮き玉,ブイ)のいずれにおいても,半年以上にわたり,藻類や貝類の定着が著しく阻害・抑制され,ラボ実験の結果を裏付けるとともに,耐久性の観点からも極めて良好な結果となった.
一方,定着促進実験においては,ビニロン(促進イオン定着部材ならびにタンパク質吸着部材)の海洋設置実験を継続した.ビニロンロープ(16mm)を用いた実験では,部材表面に藻類ならびに貝類の自然定着・繁茂量が著しく増加し,海洋中においてもラボ実験と同様,十分にその効果が発揮できることを確認した.
しかし,海苔網に用いられる2mmビニロンロープを用いた大規模評価(1m四方4枚)においては,固定が不十分であったためか,表面処理材が海洋流出し,表面処理の効果を確認することはできなかったため,平成6年度に大規模評価の再チャレンジを行う予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究実績の概要に記載の通り,海苔網に用いられる2mmビニロンロープを用いた大規模評価(1m四方4枚)において,ロープの固定が不十分であったためか,表面処理材が海洋流出し,表面処理の効果を確認することができなかったため.
その他の実験内容((1)定着忌避ラボ実験,(2)定着促進ラボ実験,(3)定着忌避海洋実験,(4)定着促進海洋実験(小規模))については,おおむね順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

令和5年度に結果が得られなかった2mmビニロンロープを用いた大規模評価実験(1m四方4枚)を再度行うものとする.さらにセラミック材料についての評価研究を行うものとする.以上を踏まえて,研究のとりまとめを行う.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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