| Project/Area Number |
16H00309
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
化学
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| Research Institution | Fukushima National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 潤 福島工業高等専門学校, モノづくり教育研究支援センター, 技術専門職員
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| Project Period (FY) |
2016
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000)
Fiscal Year 2016: ¥550,000 (Direct Cost: ¥550,000)
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| Keywords | gellation / multivalent ion crosslinking / morphology observation |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・研究目的および手法
アルギン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液が混合されて、多価イオン架橋が起こり、アルギン酸カルシウムゲルが形成する、いわゆる"人工イクラ"といわれる実験は広く行われている。
この実験では、多くの場合球状のゲルが形成するが、反応が瞬時に起こるため、ゲルの形成過程の解析が容易ではない。そこで、本研究では、アルギン酸ゲルの形成過程の観察およびゲル化時間の推定を試みた。
・研究手法
二液が接触し、アルギン酸ゲルが形成するまでの過程をハイスピードカメラによる動画撮影により観察を行い、得られた結果よりゲル化時間の推定を行った。
・研究成果
これまでの実験結果より、アルギン酸ナトリウム水溶液を塩化カルシウム水溶液に上部から滴下した場合、滴下時の液滴の形状を保持したままゲルが形成するのではなく、接触による衝突によって一度変形した後に、ゲルの形成過程において改めて球状になることが明らかとなり、10ミリ秒程度でゲル化が完了すると推定した。しかし、ゲルがどの時点で形成するかが不明瞭であったため、ほかの手法について検討を行ったところ、塩化カルシウム水溶液中にアルギン酸ナトリウム水溶液をシリンジにて側面から吐出する方法を用いたところ、吐出直後は, 直線的な挙動を見せるが, ある点を過ぎると流れが乱れ, 非直線的な挙動となる. この流れの挙動が変わる点で, アルギン酸ゲルが形成されると考えられ、この結果より、ゲル化時間を推定したところ、4ミリ秒程度でゲルが形成するという結果が得られた。なお、流れの挙動の変化とゲルの形成との関係性について、検討が必要な部分が残っており、今後の課題である。
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