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2023 年度 研究成果報告書

乳化界面におけるセルロースナノファイバー集積機構の解明とナノバルーン合成への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 21K05175
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関苫小牧工業高等専門学校

研究代表者

甲野 裕之  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (70455096)

研究分担者 田島 健次  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00271643)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードセルロ―ス / ナノ繊維材料 / 高分子化学 / 構造機能相関
研究成果の概要

固体微粒子が油水界面に吸着し、界面張力の低下により液滴を安定化する“ピッカリングエマルジョン”は界面活性剤フリーの乳化システムとして注目されている。本研究では、微生物が作る高アスペクト比ナノ繊維『ナノフィブリル化バクテリアセルロース(NFBC)』のピッカリング乳化条件の検討と形成ミセル界面での集積状態を実施し、NFBCによる乳化機構の全貌を明らかにすることを目指した。さらに樹脂との複合化を検討し「軽量・断熱・低屈折率ナノフィラー」としてのナノコンポジットの有効性を立証した。本成果は新しいアプローチに基づく多糖ナノ材料合成法を構築し、新規基盤技術としてナノ材料科学の発展に貢献することができた。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオマス資源、天然糖質の1種であるセルロースを、その構造的特長を活かすことにより乳化剤特性を引き出し、新たな機能性を付与することが可能となった。さらに表層を化学的改質することによって樹脂との複合化を達成し、樹脂の軽量化と高強度化を同時に可能とした。本研究成果は学術的な価値に加え、サステナブルな社会形成に貢献する可能性を含んでいる。

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公開日: 2025-01-30  

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