高強度・高弾力性を持つハイドロキシアパタイト/カーボンナノチューブ複合体の創製

• 研究課題/領域番号: 21760538
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 複合材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐藤 義倫 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (30374995)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ / ハイドロキシアパタイト / 高分散 / 放電プラズマ焼結法 / 高強度 / 高弾性 / 複合体 / 擬似体液

研究概要

1本1本の多層カーボンナノチューブ(multi-walled carbon nanotube:MWCNT)表面にハイドロキシアパタイト(hydroxyapatite:HA)を成長させ、放電プラズマ焼結法によって、加圧しながら熱処理を行うことにより、軽量でナノチューブの曲げ強度を生かした「ハイドロキシアパタイト/MWCNT複合体」の作製を試みた。HAはアミド修飾されたMWCNTsの表面に部分的に成長し、このHA/MWCNTsをスパークプラズマ焼結法(spark plasma sintering;SPS)で固化した複合体の3点曲げ強度とヤング率は120MPa、15GPaであった。得られたヤング率が従来のHAのみの焼結体のそれより低いことから、MWCNTが複合体に弾性を与えていることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Toxicity evaluations of various carbon nanomaterials (2011)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: 30 ページ: 245-263
  • NAID: 10029136414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal distribution of micro-/nano-sized ceramics and metals particles in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa kasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
  • 雑誌名: Journal of Ceramics Society of Japan 巻: 118巻 ページ: 525-529
  • NAID: 130000304782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal distribution of micro-/nano-sized ceramics and metals particles in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
  • 雑誌名: Journal of Ceramics Society of Japan 巻: 118 ページ: 525-529
  • NAID: 130000304782
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブ-バイオインターフェース (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫, 田路和幸, 湯田坂雅子
  • 雑誌名: 表面化学 巻: 30巻 ページ: 202-206
  • NAID: 10024945496
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブの毒性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫, 横山敦郎, 田路和幸
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 60巻 ページ: 57-63
  • NAID: 40016683525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Silver Nanoparticle-Decorated Single-Walled Carbon Nanotube Films (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaru Namura, Yoshinori Sato, Naoki Sashida, Shin-ichi Ogino, Kenichi Motomiya, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji
  • 雑誌名: Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures 17 ページ: 587-599
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブ-バイオインターフェース (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫、田路和幸、湯田坂雅子
  • 雑誌名: 表面化学 30 ページ: 202-206
  • NAID: 10024945496
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブの毒性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫、横山敦郎、田路和幸
  • 雑誌名: 化学工業 60 ページ: 57-63
  • NAID: 40016683525
  • 査読あり
• [学会発表] New Carbon Materials: Fullerenes, Carbon Nanotubes, and Graphenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato
  • 学会等名: 8th International Workshop "WATER DYNAMICS"
  • 発表場所: Sendai、Japan
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] New Carbon Materials : Fullerenes, Carbon Nanotubes, and Graphenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato
  • 学会等名: 8th International Workshop "WATER DYNAMICS"
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Properties of Multi-Walled Carbon Nanotube Blocks Solidified by De-fluorination (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato
  • 学会等名: Frontier 2010: Third French Research Organizations Tohoku University, Joint Workshop on Frontier Materials and Processes
  • 発表場所: Albi, France
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Properties of Multi-Walled Carbon Nanotube Blocks Solidified by De-fluorination (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato
  • 学会等名: Frontier 2010 : Third French Research Organizations Tohoku University, Joint Workshop on Frontier Materials and Processes
  • 発表場所: Albi, France (Ecole des Mines)
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] Osteoblast Growth on Multi-Walled Carbon Nanotubes with Different Diameter (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato, Sho Suzuki, Kenichi Motomiya, Atsuro Yokoyama, Kazuyuki Tohji
  • 学会等名: CNBMT09: 2nd Carbon Nanotube Biology, Medicine & Toxicology
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-06-20
• [学会発表] Osteoblast Growth on Multi-Walled Carbon Nanotubes with Different Diameter (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Sato, Sho Suzuki, Kenichi Motomiya, Atsuro Yokoyama, Kazuyuki Tohji
  • 学会等名: CNBMT09 : 2nd Carbon Nanotube Biology, Medicine & Toxicology
  • 発表場所: 北京、中国
  • 年月日: 2009-06-20
• [図書] ナノ材料のリスク評価と安全性対策 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫, 田路和幸
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] 書籍"ナノ材料のリスク評価と安全性対策"の第3章第3節"親水性繊維状カーボンナノ材料の細胞毒性" (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫、田路和幸
  • 出版者: フロンティア出版
• [図書] カーボンナノチューブの精製・前処理と分散・可溶化技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫, 横山敦郎, 田路和幸
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 書籍「カーボンナノチューブの精製・前処理と分散・可溶化技術」の第5章"カーボンナノチューブの評価"の中の第6節"カーボンナノチューブの毒性評価" (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤義倫*、横山敦郎、田路和幸
  • 総ページ数: 445
  • 出版者: 技術情報協会
• [産業財産権] 太陽光発電装置およびその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 佐藤義倫, 田路和幸, 名村優
  • 権利者名: 東北大学DOWAホールディングス
  • 出願年月日: 2011-03-11