| Project/Area Number |
22K18250
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 3:History, archaeology, museology, and related fields
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
針山 孝彦 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 特命研究教授 (30165039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高久 康春 東京農業大学, 農学部, 教授 (60378700)
妹尾 千代 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特任研究員 (60890960)
河崎 秀陽 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 准教授 (90397381)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | 文化財保護 / NanoSuit法 / 自立薄膜 / 防菌防黴 / プラズマ |
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| Outline of Research at the Start |
人類にとって貴重な文化財の保存と修復に関して、世界的に研究が進められている。われわれは、ガスや水分などのバリア機能と、導電性機能をもつ薄膜を、基材表面に沿って密着させて形成させたり、自立薄膜として単離し基材表面に付与したりすることもできるNanoSuit薄膜技術を改良し、１．文化財として発掘されるタマムシなどの昆虫の保存・修復技術の確立。２．紙などで作られた文化財をカビなどによる変色から表面を保護する技術の確立に挑戦する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
人類にとって貴重な文化財の保存と修復に関して、日本だけでなく世界的に研究が進められている。われわれは、ガスや水分などのバリア機能と、導電性機能をもつ薄膜を、基材表面に沿って密着させて形成させたり、自立薄膜として単離し基材表面に付与したりすることもできるNanoSuit薄膜技術を改良し、新しい文化財保護法の確立を目指す。
これまでの研究開発によるNanoSuit法による成膜技術の特徴として、１．凸凹した試料や基材表面に添った薄膜作成可能、２．水分やガスのバリア機能付与、３．自立膜作製可能、４．滅菌性や導電性が高いなどの特徴のある薬品を用いることも可能、５．膜厚コントロール可能、６．薄膜の厚さや薬品の屈折率をコントロールすることで、透明にしたり光学干渉により色を付けたり、などの膜の光学的特性調整可能、７．膜に導電性を持たせることができるので、静電気による塵の誘引などから基材を防御可能、８．NanoSuit法を作成する際に用いるプラズマあるいは電子線照射によって溶液を成膜する際に基材表面に付着した菌や黴などを死滅させ、成膜したNanoSuit膜は菌や黴を内部に通すことがない、などが挙げられる。
これらの特徴を最大限利用できるように、１．文化財として発掘されるタマムシなどの昆虫の保存・修復技術の確立、２．紙などで作られた文化財をカビなどによる変色から表面を保護する技術の確立のために、それぞれの基質の特徴を解析するとともに、それぞれの基質にNanoSuit薄膜技術を適用できる工夫に努め、新規な文化財保護技術開発としてのNanoSuit技術を最適化することを目的として研究を開始し、文化財のタマムシの研究ではメラニン層の役割が分かりはじめ、紙の保存に関する研究では、NanoSuit法で紙を走査型電子顕微鏡観察できるようにし、プラズマ照射による紙の改質が行われることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１．韓国において文化財として発掘されたタマムシの小片を入手することができた。反射スペクトル測定を実施すると、保存状態から空気中に曝すことで、黒化が起こり、その反射率は低減し、スペクトル分布も不明瞭になることがわかった。また、前年度確認できたメラニン層が、鞘翅の赤いストライプと緑の部分とで、層の数と、層間の幅に差があることがわかった。
２．折り紙の色の変化を継続測定・解析し、染料（塗料）とNanoSuit大気圧プラズマ照射処理をしたものの違いを明瞭にした。窓辺に一ヶ月ほど放置した色紙の内、青色色紙の変色の差が大きく、反射スペクトル測定による退色の差も顕著であった。
紙などで作られた文化財をカビなどによる変色から表面を保護する技術の確立のために、紙をNanoSuit法で観察できる技術を確立した。NanoSuit溶液処理し、大気圧プラズマ照射処理あるいは直接走査型電子顕微鏡で観察したものの間で差はなかった。NanoSuit溶液を塗布して直ぐに走査型電子顕微鏡観察することで、実験を進められることがわかった。また、紙の切断面を観察するための治具を開発し、簡便にかつ安定的に観察可能とした。接触角測定により、プラズマ照射時間の差によって接触角が異なることを確認した。筆を用いた質感の変化をとらえる実験も実施し、処理したものと無処理のものの違いを確認した。
また、カビと紙との関係の実験を開始するためのカビの選定実験を実施した。
イタリア・フィレンツェ大学の文化財保護を推進している理学部細菌学教室との連携を継続的に深めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．文化財として発掘されるタマムシの黒化現象の解明の為に、透過型電子顕微鏡での観察を実施する。そのために、発掘されたタマムシの構造観察および反射スペクトル測定を定量化する。
２．折り紙の色の変化を継続測定・解析し、染料（塗料）とNanoSuit大気圧プラズマ照射処理、および真空プラズマ照射処理をしたものの違いを明らかにする。
紙などで作られた文化財をカビなどによる変色から表面を保護する技術の確立のために、それぞれの基質の特徴を走査型電子顕微鏡解析する。紙としてのテクスチャの違いを明らかにするために、筆を用いた質感の変化を、定量的に解析できる方法を確立する。
３．紙などの基質とカビなどとの関係を明らかにする実験を実施する。
国際連携のために、イタリア・フィレンツェ大学の文化財保護を推進している研究室との連携を深めていく。
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