2010 Fiscal Year Annual Research Report
食を基盤としたナノ-マクロハイブリッド多孔体を用いたゲートマテリアルの基礎研究
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22241021
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石田 秀輝 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (10396468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細矢 憲 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (00209248)
西尾 浩一 福井工業大学, 工学部, 講師 (30550561)
横山 和成 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業共同研究センター, チーム長 (40191514)
櫻本 直美 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 契約研究員 (30353098)
松原 秀彰 財団法人ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 主席研究員 (90167651)
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| Keywords | シリカエアロゲル / 超臨界法 / 湿潤ゲル / モノリス / フィラー / 多様性 / ハイブリット多孔体 |
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| Research Abstract |
無機材料からなる多孔質体のサンプルとして、有機原料と超臨界乾燥法などを用いてシリカの透明多孔質体(エアロゲル)を合成し、電子顕微鏡等を用いて孔径、気孔率などの多孔体構造を解析・評価した。また、独自に開発した粒成長の計算機シミュレーション手法を用いて、多孔体構造の三次元構造解析を行い、孔径分布などの各種構造因子を明らかにした。シリカエアロゲルおよび、合成する途中段階で得られる湿潤ゲルを用いて、透明な土を作製した。
有機多孔体としては、相分離を利用した新規多孔体(モノリス)の合成に成功し、発泡体の合成条件の検討、および、フィラーの特性および発泡体への含有率を変化させることにより、フィラーの含有率が低いほど,発泡体の吸水量は増すが,吸水の高さは減少する傾向があること、フィラーの含有率が高いほど,発泡体の吸水量自体は減少するが、一方で吸水高さが上昇することを明らかとした。また、フィラーに関しては,その親水性が高く、また、フィラーの細孔径が小さいほど、さらにフィラー自体の粒子径が大きいほど母体の発泡体の吸水特性が向上することが分かった。
微生物の多様性を有する土壌からの微生物採集法にもシリンジを用いた手法の開発に一定の目処がつき、新規に合成された無機、有機多孔体の微生物に対する評価試験を開始できる状態となった。
デザイン分野では、未来の多孔体普及に向けてのコンセプトを打ち出すことを中心に、ハイブリット多孔体を用いた製品や環境のデザインを行っている。例えば、都市型の棚田など、高層建築における住空間と食糧生産型自然環境との融合について、新しいライフスタイルと住環境のあり方といった視点から提案型のデザインに取り組んだ。
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