2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of biomineral inspired materials using high-pressure
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16K21694
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute |
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Principal Investigator |
吉野 徹 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部環境技術グループ, 副主任研究員 (90614545)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体鉱物 / 無機有機複合材料 / 圧力 / 結晶化 / 非晶質炭酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
加圧により非晶質炭酸カルシウムの結晶化温度が低下することを利用した、炭酸カルシウムと有機高分子（例えば、セルロースナノファイバー）との複合化技術のさらなる改良を目指した。従来はスターラーによる攪拌で反応溶液中の有機高分子を分散させていたが、さらなる分散性の向上のためにホモジナイザーや超音波装置などを導入し、分散方法の再検討を行った。これまでに分散性の顕著な向上は確認できていないが、引続き条件の検討を行い、分散性並びに、材料特性の向上につなげていきたい。また、炭酸カルシウムとキチンとの積層構造の構築を目指し、先行研究を参考に氷晶の形成を利用したフリーズキャスティング法を用いてキチンシートの作製を行い、cmサイズでのキチンシート積層構造体の作製に成功した。これにより、この構造体をテンプレートとして、本研究で培った基盤技術を応用することで、本研究の最終目標である真珠層構造（しかも、cmサイズ）の実現に一歩近づいた。加圧を用いた炭酸カルシウムと有機高分子との複合化技術に関して、本研究で得られた成果を基に、炭酸カルシウムと有機高分子との複合体およびその製法に関する特許を出願した。
昨年度の研究で明らかとなった、非晶質炭酸カルシウムの赤外スペクトルに見られるピークが加圧により不可逆的にシフトする現象について、さらなる測定および解析を行い、加圧圧力とシフト量の関係を求めた。その結果、加圧に伴うピークのシフト量は非晶質炭酸カルシウム中の水分量に依存しないことが明らかとなり、非晶質炭酸カルシウムの結晶化メカニズムの解明につながる有益な情報を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
有機高分子の分散性の向上など、炭酸カルシウムと複合化させるうえで基盤となる技術の開発に重きをおいたため、当初予定していた様々な有機高分子、有機物、金属イオンとの複合化を進めることができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
フリーズキャスティングを用いて作製したキチンシート積層構造体をテンプレートとして本研究で培った技術を応用することで真珠層構造の実現を目指す。また、キチンやセルロースナノファイバー以外の有機高分子や有機物、さらには金属イオンとの複合化を検討する。
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| Causes of Carryover |
当初発表を予定していた学会が、スケジュールの関係で参加できなくなったため。
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Research Products
(2 results)
