2010 Fiscal Year Annual Research Report
バイオミメティック法を応用したカーボンナノチューブ複合アパタイト生体材料の開発
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20510103
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
樽田 誠一 信州大学, 工学部, 教授 (00217209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 直人 信州大学, 医学部, 教授 (80283258)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / アパタイト / バイオミメティック / 生体材料 / 複合体 |
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| Research Abstract |
(1)カーボンナノファイバー(CNT)表面ヘバイオミメティックに析出するアパタイトの析出メカニズムの検討:擬似体液中に浸漬するCNTの量が少ないほど、アパタイトは小さな粒子でCNT表面に均一に析出し、CNT単位量当たりのアパタイト量は多いことがわかった。また、CNTに対して表面処理を施して擬似体液中に浸漬した場合、過度の酸処理を施したCNTからはアパタイトの析出は非常に少ないが、Caを含む溶液あるいはリン酸で処理したCNTからは、未処理のCNTよりもアパタイトがより多く析出した。
(2)擬似体液中のカップスタック型CNT(CSCNT)からのアパタイトの析出に与える添加剤の影響:H21年度に、擬似体液中にCSCNTを分散させる分散剤として、ポリビニルアルコール(PVA)が有効であることを示した。そこで、PVAの他にポリビニルピロリドン,ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子について検討した。その結果、擬似体液にCSCNTを分散させる分散剤として、PVAが最も効果的であることがわかった。
(3)擬似体液中のCNTからのアパタイトの均一析出についての検討:PVAを分散剤として、CSCNTを擬似体液中に均一分散させて、アパタイトの析出を試みた。その結果、アパタイトはCSCNT表面に均一に、しかも速く析出することがわかった。これは、PVAがCSCNTに吸着して、CSCNTが擬似体液中に均一分散しただけでなく、PVAが有するヒドロキシル基がアパタイトの核形成サイトとして作用したためと考えられた。
(4)CNT複合アパタイト焼結体の作製と性質:CNTを均一分散混合させるために、ジェットミル処理をCNTに施した後にアパタイトと複合化した。その結果、CNTが均一に混合した緻密な複合体が得られた。複合体の破壞靭性を測定した結果、最高で1.2MPa・m＾<0.5>に達した。
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[Presentation] Microstructure and Mechanical Properties of Acid-Treated Carbon Nanofiber/Alumina Composites2010
Author(s)
Ueda N, Yamakami T, Yamaguchi T, Kitajima K, Usui Y, Aoki K, Nakanishi T, Miyaji F, Endo M, Saito N, Taruta S
Organizer
Third International Congress on Ceramics
Place of Presentation
Osaka
Year and Date
20101114-20101118
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