2019 Fiscal Year Research-status Report
竹の優れた機能に関する経験知・言い伝えの理論的解釈と新しい竹林資源利用技術の開発
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18KT0037
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 太裕 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00344482)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 昭夫 近畿大学, 農学部, 教授 (80304202)
吉川 琢也 北海道大学, 工学研究院, 助教 (20713267)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 竹 / バイオミメティクス / バイオマス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の祖先は遥か昔から、竹の優れた構造的性質を「経験的に」認識し、生活のさまざまな場面で利用してきた。また災害の多い我が国では「地震がきたら竹林に逃げ込め」など、竹にまつわる先人の智恵が込められた含蓄のある言い伝えも数多く存在する。このような竹の優れた機能に関する経験知や言い伝えは、果たして自然科学的に正しく実証されうるのであろうか？もしこれらに正しい理論的解釈を与えられるならば、昔から知られた竹の潜在能力に、現代の工学的・化学的技術を付加した新たな価値が生み出されるのではないかと考えた。
本研究ではまず、自然と共生する優れた構造・防災機能をもつ竹および竹林の性質として、これまで経験的に知られてきた事実や史実を科学的側面から紐解き、竹が私たちに教えてくれる「智恵」を理論的に実証する。さらにその知見の社会実装を念頭に、竹林資源の積極利用促進に向けた新概念材料の技術開発を目的として実施されるものである。
第２年度である2019年度は、竹の維管束配列が曲げ応力に対しても極めて合理的に配列されていることを新たに実証するとともに、断面が非円形である竹（シホウチク）にも検証範囲を拡大し、断面の形という観点からも力学的な合理性の一端を発見することができた。さらに、共同研究者の吉川を中心に、竹からのセルロース単離と樹脂コンポジットへの利用を目指し、脱リグニン処理と樹脂含浸により、竹の質感を保った新素材の創製に成功した。
なお、これらの実績により、研究代表者の佐藤は2019年12月に文部科学省科学技術・学術政策研究所より「科学技術への顕著な貢献2019（ナイスステップな研究者）」に選定された。（選定理由：「竹が「軽さ」と「丈夫さ」を併せもつ理由の構造・材料力学的解明」）
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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
理論研究、実験研究両面で着実な進捗があった。さらに文部科学省から当該研究に関し研究代表者がナイスステップな研究者2019に選定されるなど、外部からの高い評価も受けている。このことから上記区分と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である第３年度以降も研究代表者・研究分担者間で密に議論を行い、竹をベースとする新しい力学的付加価値を有する構造形態の概念を創出を目指した理論、実験、計測を推進する。
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| Causes of Carryover |
今年度は他予算も合理的に使いながらほぼ計画研究を進めることができた。しかし、年度後半に予定していた出張が新型コロナウイルスの影響で全てキャンセルとなり、次年度繰越額が多くなった。最終年度に必要な資料収集、研究打ち合わせ、調査などを行いこれらを使用する予定である。
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