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微生物を利用するバイオマシニングの基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 03805013
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 機械工作
研究機関岡山大学

研究代表者

宇野 義幸  岡山大学, 工学部, 教授 (20029341)

研究分担者 田中 豊  岡山大学, 工学部, 教授 (80032944)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1991年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードバイオマシニング / 〓立栄養細菌 / バクテリア・リーチング / 除去加工 / チオバチルス・フェロオキシダンス / 電解バイオマシニング / バイオテクノロジ / 鉄酸化細菌 / 培養 / ATCC
研究概要

本研究は従来の加工法の中には全く存在していない生物学的加工法、すなわちバクテリアを使って金属を加工する「バイオマシニング」の基礎的実験を行なうことを目的としている。そのためにまずバクテリア・リーチングで利用されている独立栄養細菌の一種であるチオバチルスフェロオキシダンスの培養液を使って金属の加工実験を行なった結果、基本的にバイオマシニングが可能であることを明らかにした。しかし昨年度は、加工中にpHが増加して細菌の活動を阻害するために、加工の進行が妨げられるという現象が見られた。本年度は、まずこの点を改善するために実験装置の改良を行ない、良好な結果を得た。すなわち昨年度の実験では、加工実験中に培養液が減少したので、本年度は加工槽を大きくするとともに、培養液の蒸発を防ぐ覆いを取り付けた。さらに、加工パターンをフォトリソグラフィの技術を使って工作物上に付けることにした。その結果、加工中のpHの増加はなくなるとともに加工速度は飛躍的に増加した。現在、加工速度は純鉄で14μm/hr、純銅で20μm/hr程度であり、しかもほぼ加工時間に比例するという状態を実現することができている。さらに、この加工法におよぼす電界の影響を調べた結果、0.5V程度の電圧をかけることによって、陽極側の加工量がほぼ2倍に増加することが確認された。これを「電解バイオマシニング」と命名した。電解バイオマシニングでは、電気条件のコントロールによっても、加工量をコントロールすることができるので、実用上極めて有利である。なお磁界の影響についても検討したが、今回の実験範囲ではその影響は見られなかった。以上の実験によって、微生物を利用して金属を加工することが可能であり、しかも加工時間や電気条件のコントロールによって加工量が制御できることが明らかとなったので、実用化に向けて今後の研究の発展が期待される。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 宇野 義幸,金枝 敏明,横溝 精一: "バイオマシニングに関する基礎的研究(第1報)-Thiobacillus ferrooxidansによる金属の除去加工-" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 993-994 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇野 義幸,金枝 敏明,構溝 精一,三輪 昭生: "バイオマシニングに関する基礎的研究(第2報)-鉄酸化細菌による銅の除去加工-" 1993年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 437-438 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.UNO,T.KANEEDA and S.YOKOMIZO: "Bio-Machining of Metals by Bacteria Thiobacillus Ferrooxidans" Proceeclings of 7th International Precision Engineering Seminar. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.UNO, T.KANEEDA and S.YOKOMIZO: "Fundamental Study on Bio-Machining (1st Report) -Metal Removal by Thiobacillus ferrooxidans" Proceedings of Annual Meeting of JSPE. 993-994 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.UNO, T.KANEEDA, S.YOKOMIZO and A.MIWA: "Fundamental Study on Bio-Machining (2nd Report) -Metal Removal of Copper by Bacteria" Proceedings of Annual Meeting of JSPE. 437-438 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.UNO T.KANEEDA and S.YOKOMIZO: "Bio-Machining of Metals by Bacteria Thiobacillus Ferrooxidans" Proceedings of 7th International Precision Engineering Seminar. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇野 義幸,金枝 敏明 横溝 精一,三輪 昭生: "バイオマシニングに関する基礎的研究(第2報) -鉄酸化細菌による銅の除去加工-" 1993年度精密工学会春季大会学術講演会論文集. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.UNO,T.KANEEDA and S.YOKOMIZO: "Bio‐Machining of Metals by Bacteria Thibacillus Ferrooxidans" Proceedings of 7th Intemational Prescision Eugineering Seminar. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 宇野 義幸,金枝 敏明,横溝 精一: "バイオマシニングに関する基礎的研究ーThiobacillus ferrooxidansによる金属の除去加工ー" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会論文集. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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