| 研究課題/領域番号 |
20K21863
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
秋山 佳丈 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (80585878)
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| 研究分担者 |
森脇 洋 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (30321938)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | マイクロプラスチック / 音響収束 / 超音波 / 音響泳動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，5 mm以下の小さなプラスチック片 (マイクロプラスチック) が，食塩やペットボトル水など食品へ混入しているだけでなく，生物濃縮により有害物質のキャリアとして働くなどの生体へ悪影響を引き起こしている可能性が指摘されている．これらマイクロプラスチックの回収は，濾過という古典的手法に限定されており，フィルタの目詰まりなどにより連続的な回収ができないことが問題となっていた．そこで，超音波による微粒子操作技術などの微小流体制御技術を組み合わせることで，世界初の濾過によらないマイクロプラスチック連続濃縮回収技術を確立する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，マイクロ流体技術の1つである音響泳動を用いて，10マイクロメートル程度の微細なものを含めたマイクロプラスチック濃縮回収技術を確立した．電気回路アナロジーを用いてマイクロ流路ネットワークを設計することで，4連続で濃縮機構を設けることで100倍濃縮可能なデバイスを開発した．一方で，音響泳動力が粒子サイズに比例するために，ナノ粒子であるナノプラスチックを音響泳動を用いた本手法をそのまま適用することは難しい．そこで，ナノプラスチックを含むそれ以下の微細なものについては，ペクチンと鉄イオンによる凝集沈殿技術を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，5 mm以下の小さなプラスチック片 (マイクロプラスチック) が，食塩やペットボトル水など食品へ混入しているだけでなく，生物濃縮により有害物質のキャリアとして働くなどの生体へ悪影響を引き起こしている可能性が指摘されている．これらマイクロプラスチックの回収は，濾過という古典的手法に限定されており，フィルタの目詰まりなどにより連続的な回収ができないことが問題となっていた．そこで，超音波による微粒子操作技術などの微小流体制御技術を組み合わせることで，世界初の濾過によらないマイクロプラスチック連続濃縮回収技術を確立する．
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