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海水中で素早く強力に接着し、繰り返し使用可能な新規接着剤を開発

2019-12-01 | 科学・技術
 北海道大学創成研究機構化学反応創成研究拠点(WPI-ICReDD)・同大学院先端生命科学研究院のFan Hailong(フアン ハイロン)研究員、同研究拠点・同研究院・同大学国際連携研究教育局の剣萍(グン チェンピン)教授らの研究グループは、海水中で素早く強力に接着し、繰り返し使用可能な新規接着剤を開発した。本研究成果は、2019年11月12日公開の「Nature Communications」誌に掲載。
 ポイント
 〇海水中で素早く強力に接着し、繰り返し使用可能な新規接着剤の開発に成功。
 〇本接着剤の化学構造は、海洋付着生物であるイガイの接着タンパク質を参考に設計。
 〇海中作業における接着剤やシーリング材、また海中でのコンクリート硬化剤として期待。
 イガイやフジツボなどの海洋付着生物は、「接着タンパク質」と呼ばれる接着剤を分泌することによって、海水中で岩に強固に接着する。一方、ほとんどの人工的な接着剤は空気中では材料に強く接着するが、水中や海中では使用出来ない。
 研究グループは、イガイの接着タンパク質中では+に帯電したカチオン性部位と芳香環と呼ばれる部位が隣り合って並んでいることに着目し、カチオン性部位と芳香環部位が隣同士に配置された高分子化合物を合成した。得られた高分子化合物は海水中で接着剤として働き、石・ガラス・プラスチックなどの様々な固体を強く、素早く接着させることが出来た。その接着強度は最大で約60kPa(接着面1m2あたり6tもの重さに耐える)と非常に丈夫であり、また剥離と再接着を何度も繰り返すことも出来る。一方で、カチオン性部位と芳香環がランダムに配列した高分子化合物では、上記のような強い接着は見られなかった。すなわち本化合物による海水中での強い接着は、カチオン性部位と芳香環が隣同士に配列した構造に由来することがわかった。
 本研究は、海水中において繰り返し使用可能な接着剤の開発を報告する世界初の例になる。本材料は、海水中において仮止め剤や破損の修復剤として使用可能であるほか、本技術を活かした海水中でのコンクリート製造なども可能になると期待される。

 今日の天気は、雲が多い晴れ。早朝に畑に行ったら、霜が降りていた。寒い朝だった。
 小さなお花畑で、まだ”マリーゴールド”の花が咲いている。八重花が多い。
 ”マリーゴールド (marigolds)”のマリーとは聖母マリア様のこと。聖母マリアの祭日に、この花が咲いていたことから”聖母マリアの黄金の花”が名前の由来。
 ◆聖母マリアの祭日
 最も名高いものとしては、最古のマリアの祝日とされる8月15日の聖母被昇天の大祝日がある。
 マリーゴールドには幾つかの種(約50種)があり、代表品種としてはフレンチ・マリーゴールド(French marigold)、アフリカン・マリーゴールド(Aflican marigold)、メキシカン・マリーゴールド(Mexican marigold)など。よく見かけるのは、フレンチ・マリーゴールド、かな。
 マリーゴールド(marigolds)
 別名:紅黄草(こうおうそう)、孔雀草(くじゃくそう)、万寿菊(まんじゅぎく)
 学名:Tagetes patula
 キク科タゲテス属(マンジュギク属)
 一・ニ年草
 原産地:メキシコを中心とする中米
  江戸時代前半に渡来したと言われる
 開花時期は5月~11月
 多くの種があり、花姿(咲き方)は一重・八重・カーネーション咲きなど