| 研究課題/領域番号 |
21K06252
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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44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
広瀬 裕一 琉球大学, 理学部, 教授 (30241772)
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| 研究分担者 |
酒井 大輔 北見工業大学, 工学部, 准教授 (10534232)
上杉 薫 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20737027)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ナノ構造 / 水棲生物 / 表面物性 / ナノファブリケーション / バイオミメティクス |
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| 研究成果の概要 |
ニップルアレイは高さ100 nm前後の突起のアレイ構造で、様々な動物の体表に認めらる多機能構造である。本研究ではニップルアレイの模倣材料であるモスマイトを用いて、微小粒子に対する表面吸着力・接着力が水中および大気中で低減することを明らかにした。さらに、ナノファブリケーションした高さ120, 200, 400 nmの褶曲構造に対して、ホヤ幼生が12０nm構造に対して負の選択性を示す傾向が示された。また、ウミウシ32種の体表粘液の屈折率と吸収スペクトルを計測し、粘液層が光反射を低減することを示唆した。体表ナノ構造や粘液層は微粒子や生物の付着防除、光反射低減に役立っていると考えられる。
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| 自由記述の分野 |
動物形態学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な動物の体表に認められるニップルアレイが水中においても表面吸着力・接着力を低減することから、「汚れにくい表面」を本構造が構成している可能性が示された。泥の粒子などが分散する水中ではこの防汚機能は適応的であると期待される。また、異なるサイズの褶曲構造に対するホヤ幼生の選択性アッセイから、体表ナノ構造において100 nm前後というサイズに機能的な意味があることが示唆されている。生物模倣材料の社会的利用を検討する基礎情報となるだろう。加えて、体表粘液が動物体表に光学的機能を付加している可能性を示し、ナノ構造は粘液層の支持構造としても機能しているかも知れない。
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