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木材を乾燥させる際に生じる割れの発生挙動をアーティファクトの影響なく、細胞レベルで経時的に可視化する方法を開発するために、木材の含水率に左右されずに観察可能な共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)の利点に着目し、木材ブロック試料を設置する雰囲気の環境制御法を確立することで、脱湿および吸湿過程に伴う木材細胞の3次元的な形状変化をリアルタイムで可視化する方法を検討した。
16年度の研究成果は以下の通りである。
1.環境制御下での細胞形状の経時変化観察法の確立
木材ブロック試料の観察環境を制御するため、分流式精密湿度供給装置を導入し、試料室の温度および湿度の精密な制御を可能にした。アーティファクトの影響を限りなく小さくするために、木材ブロック試料をそのまま観察する方法を採用したが、木材表面と内部で含水率勾配が生じるために得られる画像の箇所の含水率と木材ブロック全体の含水率が異なる。この問題を解決するために、脱湿過程を通して木材ブロック全体の均一な含水率を実現させるための最適な脱湿速度を検討し、飽湿状態から気乾状態までの環境制御スケジュールを確立した。
2.横断面(X-Y平面)における細胞形状の経時変化の可視化
1で述べた実験系を使って、まず、横断面(X-Y平面)において、脱湿に伴う収縮挙動の可視化を検討した。その結果、繊維飽和点以下において、含水率の低下に伴う細胞形状の変化をリアルタイムに捉えることが可能になった。
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