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水中生物粘質物の環境材料への応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15651036
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関熊本大学

研究代表者

藤原 和人  熊本大学, 工学部, 助教授 (50219060)

研究分担者 浅川 牧夫  熊本大学, 教育学部, 教授 (60040060)
廣江 哲幸  熊本大学, 工学部, 教授 (90218826)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード魚類粘着物 / 糖蛋白質 / 抵抗低減 / 峡流路内流れ / 人工血管 / 魚類粘質物 / 糖タンパク質 / シラネート結合材 / 表面結合強度 / ジェット / 細管 / 表面抵抗低減 / 膜形成 / 親水性 / 糖度 / 微生物接着性
研究概要

前年までに確認された魚類粘質物抵抗低減効果を環境に対して無害な材料として応用するために、数種類のシラネート系結合剤との親和性について調べた。また親水性と抵抗低減効果に直接的な関係があるかどうかを調べた。さらに人工血管等への応用を考え、細管内部にコートを形成した。
1.結合剤との親和性および抵抗低減効果
ガラスチューブもしくはガラス平面にビニル系、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、フェニル-アミノ系、メルカプト系の官能基を持つシランカップリング剤を塗布し、糖蛋白質のコートによって抵抗低減効果を確認した。ただしメルカプト系は特異的に抵抗低減効果を阻害することが判明した。これに対し微小量PH計でコート面のPHを測定した結果、メルカプト系を用いたコートの場合酸性側にシフトした。これまで考えてきたカルボキシル基と水分子の干渉モデルでは、ガラス面に直接コートした場合に現れるアルカリ側シフトが予想されるため、メルカプト基が糖鎖の配勾構造を撹乱していることが考えられ、この結果は今後抵抗低減効果の物理を知る上で重要な情報となる。
2.親水性と抵抗低減効果の直接的な関係
光触媒効果を利用した接触角2〜3°の超親水性剤による狭流路内コートを行なっても抵抗低減効果を全く示さないことがわかった。すなわち、スリップ層が形成されるためには、コートと水の海面の間の引力だけではなくコート物質が空間的・構造的な揺らきを伴う必要があることが予想される。
3.細管への適用
ガラス細管内壁にコートした場合も抵抗低減効果は表れるが、コート形成に技術を要するので現時点では平板の場合に比べその効果は1/10程度に留まる。しかしながら糖蛋白質コートを樹脂等の有機系の基材に適用するとガラスのような無機系基材の場合と異なり結合力が高いために、比較的良好なコート層が形成される。この場合は5%程度の抵抗低減効果を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Fluid Dynamical Properties of Fish Skin Coating2005

    • 著者名/発表者名
      湯本修士
    • 雑誌名

      Proceedings of KSME-JSME Joint International Conference on Manufacturing, Machine and Tribology (CD-ROM edition)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 魚類年質物による流体抵抗の低減特性に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      藤原和人
    • 雑誌名

      日本農芸学会2005年度 関西・中四国・西日本支部合同大会大会講演集

      ページ: 98-98

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 金属チューブの衝撃圧縮によるジェット生成に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      藤原和人, 廣江哲幸, 波多英寛
    • 雑誌名

      衝撃波シンポジウム論文集

      ページ: 183-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A PRELIMINARY STUDY ON ACCELERATION OF PROJECTILES BY SUCCESSIVE DETONATION PRESSURE2004

    • 著者名/発表者名
      藤原和人, 廣江哲幸, 波多英寛
    • 雑誌名

      55^<th> Meeting of the Aeroballistic Range Association

      ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原和人, 浅川牧夫, 廣江哲幸, 中尾達也: "Cell Ruptures of Microorganisms by Shock Wave and Ultrasonic Wave"ASME PVP Emerging Technology in Fluids, Structures and Fluid-Structure Interactions. 460. 283-286 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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