東北大などのチ-ム開発 軟らかく伸縮自在 塗料で成功 医療でも期待
プラスチックやゴムなどの材料に使われる高分子を利用して、従来より伸縮性に富む軟らかい新素材を開発することに、東京大新領域創成科学研究科(千葉県柏市)などのチ-ムが成功した。この素材を塗料に用いたところ、わずかな傷なら自然に復元したほか、はがれにくい特性も得られ、携帯電話などの表面の美しさを長持ちさせる効果が期待できるという。研究チ-ムの伊藤耕三東大教授は「異なる分子を組み合わせて新しい機能を持たせた『超分子』の成果。超分子を実用につなげた初めての例だ」と話している。
ビ-ズが滑車
高分子の分子構造はひも状。これをタイヤのゴムなどに用いる場合は、ひも同士を固く結合して網目のような構造を作り強度を上げる。一方、新素材は同じような網目構造だが、結び目が自由に動くのがポイントだ。作製はまず、ひも状の高分子と、大きさが数ナノ㍍(ナノは10億分の1)の“ビ-ズ”のような形状のオリゴ糖分子を用意。両者を水に混ぜると、それだけで自己組織化という現象によつて、自然とひもがビ-ズに通った状態らなる。その上でビ-ズ同士を化学結合させて、網目を作った。ビ-ズが滑車の役割をして自由に動き、ひもは固定されない。「引っ張っても圧縮しても、力が分散するため壊れなくく、衝撃にも強い」と伊藤教授。塗料に応用したところ、引っかき傷が元に戻ったほか、ぶつけても亀裂が広がらずにはがれにくかった。
生体にも適合
今回の新素材は、医療品などに広く使われている分子の組み合わせで、生体にも適合しやすいと考えられるという。人工軟骨や人工関節、ソフトコンタクトレンズなどの医療用材料のほか、化粧品への応用も期待されている。伊藤教授は「これまで理論家の夢にすぎないと言われていた分子構造を実現できた。幅広く応用していきたい」と話している。