| 研究課題/領域番号 |
21K04754
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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 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
朝熊 裕介 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (40364038)
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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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | microwave / refractive index / hydration / マイクロ波 / 溶媒和 / 屈折率 / hydrogen bond / light speed / permittivity / Microwave / micelle |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ミセルは、球状のみならず、ベクシル構造やラメラ構造等もあり、クラスター状態が複雑である。マイクロ波の照射時間や出力を変更し、その崩壊に必要な照射エネルギーの定量化により安定性の予測を行う。その照射中の屈折率の減少や照射後の屈折率の回復履歴から、外部因子によってミセル構造を制御する方法を探索する。最終的に、細胞が好む形や大きさに制御しつつ、医薬品の高効率運搬にむけた単分散なDDS粒子の創成プロセスを構築する。また、溶液のクラスター構造は、粘度、相分離特性に影響し、さらに、イオン解離特性、中和反応、気液平衡特性に関係する重要な因子であり、この関係性の解明についても挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
初年度にマイクロ波照射中の液体の屈折率測定装置を完成させ、純水の測定から、２年目は食塩水、エタノール水と測定を行い、最終年度は、大きい分子の溶液に挑戦できた。水分子だけでなく、水和を構成する極性の溶質にもマイクロ波は影響を及ぼすことを明らかにし、新たな知見を得た。また、初年度の結果が英文誌に掲載され、次年度以降の結果も投稿中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大きな分子を含む溶液にマイクロ波を照射した場合、その効果が小さい場合が考えられる。例えば、極性置換基をもつ分子は水溶液中では凝集していく。この凝集を分散させるためには、高出力の照射が必要になる。一方で、高出力の長時間照射は沸騰を引き起こすため、対策が必要になると考えられる。そのため、今後の課題として、マイクロ波連続照射だけでなく、パルス照射を行いエネルギーの分散を図り、高出力照射を可能にする。連続照射のみならずパルス照射で比較検証することで、高分子の分子集合特性を把握し、複雑系の現象の理論構築につなげる。
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