• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

花弁の透明化のメカニズムとそのバイオミメティクス

研究課題

研究課題/領域番号 19K05620
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関公立千歳科学技術大学

研究代表者

Karthaus Olaf  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (80261353)

研究分担者 谷尾 宣久  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (50217121)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードbiomimetics / flower petals / transparency / films / fluoropolymer / phase change / micropores / SEM / EDS / inorganic salt / flower petal / porous films / petals / leaves / PVDF copolymer / refractive index / microstructure / polymer films / phase separation
研究開始時の研究の概要

The purpose of this research is the elucidation of the mechanisms by which flower petals turn transparent upon becoming wet. The petal microstructure most likely has air-filled voids that will be imaged by electron microscopy and a biomimetic version of the void structure will be prepared in polymer films. This process can be useful for the formation of reversibly transparent polymer films.

研究成果の概要

花びらの内部構造は光学顕微鏡および電子顕微鏡によって調査され、強い光散乱によって花びらの白色が気泡によるものであることが判明しました。これらの気泡に液体やゲルを満たすことで、不透明度が変化し、花びらは透明になりました。生体模倣のアナログとして、乾燥状態と湿潤状態で同様の透明度変化を示すフッ素化ポリマーの多孔質フィルムを製造することができました。この場合、変化は可逆的であったのに対し、花びらの場合は不可逆的でした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Biomimetics can produce functional materials by environmentally friendly processes that are energy-saving. The transparency change of films without any external triggers offers new applications in remote areas and can be used for automatic shading of windows or as sensors.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Structure of cellulose microfibers on the lower side of populus alba leaves and their use in composite materials2022

    • 著者名/発表者名
      Ryota Iida, Tatsuki Saito, Masayoshi Tabata, Thomas Berberich, and Olaf Karthaus
    • 雑誌名

      Proc. CIF21

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Preparation and characterization of fluoro-polymer films aiming at the biomimetics of flower petals2023

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Shinon Takahashi, Shinpei Otaki, Thomas Berberich
    • 学会等名
      高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Floral Biomimetics2023

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Shinpei Otaki, Shion Sasaki, Yoshihiko Omura, Thomas Berberich
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Forum
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plant Biomimetics for Thin Film Applications2023

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Thomas Berberich, Yoshihiko Omura
    • 学会等名
      International Conference on Organized Molecular Films
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unusual biomaterials for environmentally friendly applications2022

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Shinon Takahashi, Takumi Arakawa, Shinpei Otaki, Norihisa Tanio, Masahiro Kawahara, Thomas Berberich, Shion Sasaki, Kazuhiro Dainaka, Hayate Sato, Chiharu Ueno, Sho Shibamura, Tomomi Matsumura, Masahiro Kashiwao, Katja Drerup, Yoshihiko Omura
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Engineering Materials
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Water Condensation-Controlled Transparency Change of Windows2022

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Takumi Arakawa, Shinpei Otaki, Masahiro Kawahara, Thomas Berberich
    • 学会等名
      The 22nd International Vacuum Congress(IVC-22)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transparent Flower Petals and their Biomimetic Polymer Films for Optic Applications2021

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Takumi Arakawa, Shinpei Otaki, Norihisa Tanio, Masahiro Kawahara, Thomas Berberich
    • 学会等名
      European Advanced Material Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preparation and Optical Properties of Porous Films of Fluorinated Polymers that Exhibit Reversible Transparency Change2021

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Takumi Arakawa, Shinpei Otaki, Norihisa Tanio, Masahiro Kawahara, Thomas Berberich
    • 学会等名
      2021 KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水分によって可逆的に透明、不透明になるフッ素高分子多孔質膜の作製2021

    • 著者名/発表者名
      大滝 晋平、川原 正裕、Thomas Berberich、Olaf Karthaus
    • 学会等名
      第 55 回 (2020 年度) 高分子学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] サンカヨウの花弁を模倣したフッ素高分子多孔質膜の作製及び評価2020

    • 著者名/発表者名
      大滝晋平、Olaf Karthaus、荒川卓巳
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面活性剤の水溶液による花弁及ひPVDFコホリマー膜の透明化2020

    • 著者名/発表者名
      荒川 卓巳 、尾崎 百花 、Olaf Karthaus
    • 学会等名
      第 54 回 高分子学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Opaque, Translucent, and Transparent Flower Petals2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Arakawa, Olaf Karthaus
    • 学会等名
      5th Euro BioMAT
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ransparent Plower Petals and their Biomimetics. Useful Lessons for Polymer Thin Films for Optical Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Olaf Karthaus, Takumi Arakawa, Ryota Wakabayashi
    • 学会等名
      2019 KJF-ICOMEP
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nature Photonics: Opaque, Translucent and Transparent Flower Petals2019

    • 著者名/発表者名
      Takumi Arakawa, Ryota Wakabayashi, Olaf Karthaus
    • 学会等名
      Chitose International Forum
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海面活性剤による植物の花弁と葉の透明化2019

    • 著者名/発表者名
      荒川 卓巳、大崎 百花、若林 龍太、Olaf Karthaus
    • 学会等名
      2019年度北海道高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi