| 研究課題/領域番号 |
21K04753
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
武井 孝行 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90468059)
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| 研究分担者 |
吉田 昌弘 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | カプセル / 音波 / 浮揚 / 気相 / 液滴 / 音響 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、カプセル内にあらゆる有用物質を高含有させることができ、かつ、そのカプセルに意図した機能を付与できる、極めて汎用性の高いカプセル調製法の確立を目指す。その実現のためには、カプセル原料液の液滴を気相中に浮揚させる必要がある。本研究では、超音波を用いることでその液滴の浮揚を実現する。このようなカプセル調製法は例がなく、学術的独自性および創造性ともに高いと考える。初年度には、意図した機能を有するカプセルの作製ならびに有用物質の高含有化が可能であることを実証する。次年度には、カプセルの内部構造の制御法の確立を目指す。3年目の最終年度には、カプセルの大量生産法の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、カプセル内にあらゆる有用物質を高効率で内包でき、かつ、そのカプセルに意図した機能を付与できる、極めて汎用性の高いカプセル調製法の確立を目指した。その実現のために、如何なる固体表面においても濡れ広がらずに安定的に球状を保つことができる液滴であるリキッドマーブルおよび音波で気相中に浮揚させた液滴を利用した。実際に、高効率で有用物質をカプセルに内包することができた。また、様々なカプセル壁材と有用物質との組み合わせにおいて、壁厚みが均一なコア-シェルカプセルを精度良く、かつ連続的に製造する方法も見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究のカプセル作製法は、カプセル中に内包されずにロスされてしまう有用物質の量を劇的に減らすことがでるため、製造コストの削減につながる。したがって、従来技術ではコストの問題により商品化が不可能と見なされてきた様々なカプセル製品の商品化につながり、その社会的意義は大きい。また、カプセル内部構造の制御法のほとんどは、カプセルが液相中で調製されることを前提として提案されたものであり、それとは表面/界面張力や作用する浮力が大きく異なる気相中でのカプセル内部構造の制御指針の確立の糸口をつかんでおり、実用的のみならず学術的な価値も極めて高い。
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