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2008 Fiscal Year Annual Research Report

スマート結晶パターニング基板の開発

Research Project

Project/Area Number 19760466
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

手嶋 勝弥  Shinshu University, 工学部, 助教 (00402131)

Keywords結晶成長 / 表面・界面物性 / 超はっ水・超親水 / ゲル法 / マイクロミスト / 水溶液法 / 光パターニング / ナノ・マイクロ結晶
Research Abstract

本年度の研究では, 環境融合プロセスを用いて以下に記載する3項目の結晶育成に注力した。
1. はじめに, ポリスチレン(PS)二次元コロイド結晶をテンプレートにした超音波噴霧熱分解法により, 規則的なハニカム構造をもつタングステン酸ナトリウム(Na_2W_4O_<13>)結晶薄膜を作製することに成功した。PS二次元コロイド結晶テンプレートの作製には, 超親水化したガラス表面を利用した。また, 噴霧条件(特に出発原料種や加熱温度など)を制御することで, ハニカム構造を構成するタングステン酸ナトリウムをアモルファスから結晶面の発達した結晶まで変化させ, 超多孔体構造を形成できた。タングステン酸ナトリウムは, 紫外光照射下で光触媒特性を示すことが知られている。本研究で超多孔質化した結晶薄膜は, 平坦な薄膜に比べ, その特性が向上することがわかった。
2. つぎに, 前年度確立した超はっ水/超親水デザインテンプレートを利用して, ゼラチンや寒天ゲルのライン&スペースを作製し, さまざまなリン酸塩結晶をゲルマトリックス中で育成した。特に, ゲルの内部にリン酸イオンを閉じ込め, 外部からカルシウムイオンを供給することで, 規則的なライン&スペースの水酸アパタイト結晶を育成できた。この水酸アパタイト結晶からなるラインは, 無数のnmオーダーの針状結晶からなり, 個々の針状結晶は自形が発達していた。育成期間や出発原料濃度などの育成条件により, ラインを形成するアパタイト結晶の形状やサイズ, あるいは充填率を制御できた。その他に, アップコンバージョン発光するYbPO_4 : Er結晶なども育成できた。
3. さらに, 上記2の水酸アパタイト結晶をポリマー基板上に育成した。その結果, 高品質な水酸アパタイト結晶をポリマー上に育成でき, 酸性や塩基性タンパク質であるアルブミンやリゾチームに対して, 特異な吸着挙動を示すことがわかった。その結果, 本研究のアパタイト結晶基板をバイオ応用できる可能性を見出した。

  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Fabrication of highly ordered, macroporous Na_2W_4O_<13> arrays by spray pyrolysis using polystyrene colloidal crystals as templates2009

    • Author(s)
      SunHyung Lee
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics (未定)(First published on the web : 2009年3月20日)

      Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphologically controlled fibrous spherulites of an apatite precursor biocrystal2009

    • Author(s)
      Katsuya Teshima
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design 9

      Pages: 650-652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly crystalline chlorapatite films prepared by the evaporation of a sodium chloride flux2008

    • Author(s)
      Katsuya Teshima
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design 8

      Pages: 2595-2597

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wettability control of photocatalytic crystal layers by hydrophobic coating and subsequent UV light irradiation2008

    • Author(s)
      Katsuya Teshima
    • Journal Title

      Surface & Coatings Technology 203

      Pages: 812-815

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光触媒ナノシートによる有機シラン分子被覆表面の改質2009

    • Author(s)
      鈴木清香
    • Organizer
      第3回日本フラックス成長研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-12-19
  • [Presentation] Environmentally friendly, nature mimetic growth of functional nanocrystals2009

    • Author(s)
      Katsuya Teshima
    • Organizer
      Ninth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2009-01-21
  • [Presentation] Fabrication of highly ordered, macroporous tungstate arrays by spray pyrolysis using polystyrene colloidal crystals as templates2009

    • Author(s)
      SunHyung Lee
    • Organizer
      Ninth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2009-01-21
  • [Presentation] Unique microtextured, highly crystalline Na_2W_4O_<13> layers prepared by a three-step process2008

    • Author(s)
      Maki Fujisawa
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Adsorption properties of octacalcium phosphate crystals grown by naturally-derived gel method2008

    • Author(s)
      Katsuya Teshima
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] 硝酸塩フラックス冷却法によるCa_5(OH)(PO_4)_3結晶の育成2008

    • Author(s)
      亀野由嵩
    • Organizer
      第21回秋季シンポジウム(日本セラミックス協会)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-09-18

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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