【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.18】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24CT0201

利用課題名 / Title

自然に学ぶ環境に配慮した機能性微細構造の創生

利用した実施機関 / Support Institute

公立千歳科学技術大学 / Chitose IST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

生分解性材料/ Biodegradable material,ナノ粒子/ Nanoparticles,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

平井 悠司

所属名 / Affiliation

公立千歳科学技術大学理工学部応用化学生物学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

浅野 祥大,渡部 玄也,酒井 藍,菅原 珠簾,長谷川 拓海,松橋 一馬 ,吉住 龍之介

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

CT-011：電界放出形走査電子顕微鏡（FE-SEM）
CT-001：紫外可視近赤外分光光度計
CT-002：フーリエ変換赤外分光光度計（FTIR)/赤外顕微鏡
CT-003：ラマンイメージング

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

蓮の葉の超撥水性や蛾の目の無反射性など、材料表面に微細構造を形成させることで様々な機能を付加することが可能なバイオミメティクス研究が注目を集めている。一方で、海洋に流出したプラスチックによる海洋汚染も大きな問題となっており、微細構造による自然に優しい機能発現メカニズムであっても、加工のしやすい高分子材料を用いた場合は、材料そのものが環境に悪影響を及ぼし問題となってしまう。そこで、持続可能性かつ自然に影響を極力与えない材料としてナノセルロースに着目、より簡便かつ機能性をもたせることができないか、表面の疎水化やフィラーとしての活用検討を行った。

実験 / Experimental

セルロースナノクリスタル(CNC)のアセトン分散液にステアリン酸クロリドまたはオレイン酸クロリドを滴下し、反応させた。その後、反応液を遠心分離し、上澄みを捨てて洗浄を行ったのち、最終的に沈殿物を取り出し、乾燥させた。乾燥させたサンプルは電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM)によってCNC表面の観察を行うとともに、乾燥させた粉末サンプルに水滴を滴下し、疎水化が進行しているかを確認した。

結果と考察 / Results and Discussion

CNCを疎水化処理した前後のFE-SEM像を図１に示す。処理の前後で表面状況は大きく変化していないことが明らかとなった。しかしながら処理後に乾燥させた粉末CNCサンプルに水滴を滴下し左右にゆっくり揺らした所、水滴は完全CNCによって覆われリキッドマーブルを形成した(図2)。処理前のCNC表面は親水性であり、水滴を滴下しても水が濡れ広がってしまうことから、リキッドマーブルの形成は間接的にCNC表面を疎水化できたことの証明となった。以上の結果から、CNCのアセトン分散液にアルキル酸クロリドを滴下、反応させることで、簡便にCNC表面を疎水化可能であることが明らかとなった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１ 疎水化処理前後のCNCのFE-SEM像

図２ 疎水化CNCで作製したリキッドマーブルの写真

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件