2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機高分子薄膜による医用圧電ナノアクチュエーター材料の開発
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25600063
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
吉木 啓介 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60432548)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | コラーゲン / 電気化学法 / 第２高調波発生顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウェットプロセスによって，コラーゲン細い線維の作製に成功し，その圧電性の発現を確認した．一方，ドライプロセスによる薄膜の存在は確認できず，分子コラーゲンなどの素材を導入する必要がある．電気化学法によって，コラーゲン溶液からのコラーゲン線維作製に成功し，電極間隔を縮小することにより，その太さは最小で4μmに達した．また，第２高調波発生顕微鏡（SHG）顕微鏡によって，細いコラーゲンほど配向性が高いコラーゲンであるほど高くなる傾向を示した．これは線維の結晶性の高さを意味しており，より細いコラーゲンの創成により，機械特性，圧電特性共に向上する可能性を見出すことが出来た．また，電極の間隔，厚みのうち，特に厚みが最小サイズを制限することが分かり，現状からさらにサイズを縮小し，目標である単一fibrilオーダーに達するための条件として，数十μm厚の電極を用いることが必須であるとの結論に達した．
一方，圧電性の測定はプローブ顕微鏡を用い，両端に電圧を印加したコラーゲン線維の変形を検出することによって印加電圧に応じた圧電変形のを確認した．また，線維の表面にうろこ状の構造を見出し，サイズを縮小する程その規則性が増し，最終的に規則的な結晶状の表面形状が得られることが分かった．これは，SHG顕微鏡による観察結果からの予測された結晶性の向上と一致する知見であり，圧電特性の直接測定の代わりにSHG顕微鏡を非接触の圧電特性計測手段として使用できる可能性を示唆する結果となった．
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