氷核不活性化による疎氷性固体表面の創出

• 研究課題/領域番号: 26289050
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 稲田 孝明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 省エネルギー研究部門, 上級主任研究員 (60356491)
• 研究協力者: 小山 寿恵
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2016年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 氷 / 核生成 / 表面 / 高分子 / 着霜

研究成果の概要

寒冷地の生物は、不凍タンパク質の機能によって自らの凍結を回避する。その機能に倣い、水滴の凍結を抑制する固体表面（以下、疎氷性固体表面と呼ぶ）の創出を試みた。その結果、不凍タンパク質と同じ機能を有する合成高分子を固体表面に作用させることで、固体表面上での氷の発生を遅らせることに成功した。さらに、ヒートポンプ用熱交換器における着霜抑制への技術応用を目指し、本研究で得られた疎氷性固体表面を使って着霜実験を行い、その技術的な有効性を確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Pit formation on the basal plane of ice in antifreeze protein type III solution for different growth mechanism of ice (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Inada, Toshie Koyama, Kunio Funakoshi
  • 雑誌名: Crystal Growth and Design 巻: 16 号: 7 ページ: 3587-3595
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.5b01596
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] III型不凍タンパク質の低濃度水溶液中で成長する氷結晶ベーサル面上のピット形成過程の観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小山寿恵, 稲田孝明
  • 雑誌名: 日本冷凍空調学会論文集 巻: 33 ページ: 251-259
  • NAID: 130006108109
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 合成高分子を作用させた疎氷性固体表面の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲田孝明, 小山寿恵, 中島秀介, 瀬戸章文
  • 学会等名: 第53回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: グランキューブ大阪（大阪市）
  • 年月日: 2016-05-24
• [学会発表] Inhibition of ice nucleation by antifreeze synthetic polymers (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲田孝明、小山寿恵
  • 学会等名: the 52nd Annual Meeting of the Society for Cryobiology (Cryo-2015)
  • 発表場所: Ostrava (Czech)
  • 年月日: 2015-07-26
  • 国際学会
• [図書] 潜熱蓄熱・化学蓄熱・潜熱輸送の最前線－未利用熱利用に向けたサーマルギャップソリューション－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木洋, 稲田孝明, ほか
  • 総ページ数: 251
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 産業技術総合研究所 稲田孝明ホームページ
  • URL: https://staff.aist.go.jp/t-inada/index.html