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2014 年度 実績報告書

バイオミメティックプラストロンの作製と水中における酸素補給デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25600021
研究機関千歳科学技術大学

研究代表者

平井 悠司  千歳科学技術大学, 総合光科学部, 講師 (30598272)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードナノ表面・界面 / 生体模倣材料 / プラストロン / 超撥水 / 自己組織化
研究実績の概要

平成26年度は、平成25年度の研究成果である耐水圧性を有するポリカーボネートで作製された自己組織化多孔質薄膜をプラストロン模倣材料として利用し、水中での高効率酸素補給機能を有するプラストロン模倣デバイスの作製を行うことを目的としていた。しかしながらプラストロン模倣デバイスの酸素補給能力の測定結果に再現性が得られず、回路などを作製して原因を調査したところ、プラストロン模倣デバイス内部の酸素を消費するために使用していた空気亜鉛電池が高湿度下では働かないことが明らかになり、実験系の再構築が必要となってしまった。その後、窒素バブリングにより水中の酸素を除去し、プラストロン模倣材料で覆われた実験系の内部酸素濃度を測定したところ、プラストロン模倣デバイス内部の酸素濃度も減少することが明らかとなった。また、自己組織化多孔質薄膜で覆った貫通孔の面積に比例して酸素減少速度が変化していたことから、自己組織化多孔質薄膜を介して酸素が移動することが明らかとなり、我々の作製したプラストロン模倣デバイスは水中での酸素補給デバイスとして利用可能であることが示唆された。これらの研究成果は国際会議を含む3件の学会で発表され、またプロシーディングとして発表済みである。また現在、実際に酸素を消費して二酸化炭素を放出する脱酸素材を入手することができたため、より昆虫のプラストロン呼吸に類似した状況を構築、酸素補給速度などを計算してデバイスを最適化し、その酸素補給能力の向上を図る。以上の様に引き続き成果が得られる状況であるため、今後も研究を続け、その成果を積極的に発表する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Preparations of the Artificial Plastron Device by Self-Organized Honeycomb-Patterned Films2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hirai, Naoki Yanagi, and Masatsugu Shimomura
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      巻: 13 ページ: 90-92

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.90

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 自己組織化を利用して作製した人工プラストロンの酸素透過性測定2015

    • 著者名/発表者名
      柳 直樹、平井 悠司、下村 政嗣
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [学会発表] 多孔質薄膜を用いた人工プラストロンの酸素透過性測定2015

    • 著者名/発表者名
      柳 直樹、平井 悠司、下村 政嗣
    • 学会等名
      49th 高分子学会北海道支部冬季研
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-26
  • [学会発表] Fabrication of artificial plastrons by using self-organization processes2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yanagi, Yuji Hirai, Masatsugu Shimomura
    • 学会等名
      15th Chitose International Forum
    • 発表場所
      千歳科学技術大学(千歳市)
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-03
  • [学会発表] 多孔質薄膜を用いた人工プラストロンの作製2014

    • 著者名/発表者名
      柳 直樹、平井 悠司、下村 政嗣
    • 学会等名
      2014年度 北海道高分子若手研究会
    • 発表場所
      定山渓ビューホテル(札幌市)
    • 年月日
      2014-08-29 – 2014-08-30

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公開日: 2016-06-01  

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