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2013年2月11日 (月)

アナゴの習性ヒントに高分子材料研究

2013年2月6日
サイエンスポータル編集ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 細長い魚のアナゴが筒の中に入り込む
習性をヒントに、高分子ナノ材料の製法や
制御などを研究した楊井(やない)伸浩
・九州大学大学院助教の博士論文が、
エンジニアリング・プラスチック
(エンプラ)や複合材材料などの分野の
研究者育成と産学連携の支援を目的に創設
された「クオドラントアワード2013」の
第1位となった。
 
 日本人の第1位受賞は前回(11年)の
梶谷忠志博士( 東京大学)に続いて2人目。
 
 高分子ナノファイバーは、電子回路や
高機能な繊維材料などの有用素材として
早くから重要視されていたが、微小な
ファイバーを数本だけ集めるようなことは
できず、ナノレベル空間での「熱転移温度」
や振る舞いを調べることはできなかった。
 
 「熱転移温度」は高分子ナノファイバー
が崩れ始める温度のことで、ファイバーを
配線に用いたナノ回路が壊れずに安定を
保つためにも測定は必要だ。
 
 さらにファイバーはナノサイズの孔から
高分子材料を“ところてん”のように
押し出して作るが、高分子の運動性が
高くないと孔が詰まってしまう。
 
 この問題を解決するためにも、運動性が
高くなる熱転移温度をあらかじめ知って
おく必要があった。
 
 解決のヒントとして注目したのがアナゴ
だ。
 アナゴは狭いところに隠れるのを好み、
筒があると中に入る。
 しかも1つの筒に何匹も同居する場合も
ある。
 「こうしたアナゴの習性を分子レベルで
達成できれば、高分子鎖が数本集まった
構造体ができ、熱転移温度を調べられる
のではないか」と考え、当時開発された
ばかりの「多孔性金属錯体」の利用を
思い付いたという。
 
 多孔性金属錯体は、孔のサイズが
数ナノメートル以下の、非常に均一な細孔
をもつ多孔質材料で、
ポリエチレングリコールを高分子材料
として実験した結果、細孔の中に数本ずつ
の高分子が取り込まれ、熱転移温度の測定
に成功した。
 
 細孔のサイズや表面状態を変えること
で、自在に高分子を制御できることが
分かった。
 
 また、高分子は「分子の鎖が長くなる
ほど熱転移温度が高くなる」のが当時の
常識だったが、逆に「鎖が長いほど
熱転移温度が低くなる」ことも発見した。
 
 楊井さんは、これらの研究成果を
博士論文
「Controlling Polymer Properties in
Coordination Nanospaces
(金属錯体ナノ空間を用いた高分子物性
制御)」にまとめ、2011年に博士号を
取得した。
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>熱転移温度の測定に成功した。
 
>解決のヒントとして注目したのが
>アナゴだ。
>アナゴは狭いところに隠れるのを好み、
>筒があると中に入る。
 
 面白い発想ですね。
 
 「クオドラントアワード2013」の第1位
 おめでとうございます。

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