- Address
- 305-0044 1-1 Namiki Tsukuba Ibaraki JAPAN [Access]
Research
- Keywords
エアロゲル, モノリス型多孔体, ゾル-ゲル, シリコーン, ナノファイバー, 断熱材, 光学材料
PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.
Published patent applications
- コーティング組成物、その製造方法、それを用いた被膜の製造方法、それを用いた滑液性物品キット、及びそれを用いたウォッシャー液 (2023)
- 硬化物、断熱材、及び、硬化物の製造方法 (2024)
- 反射材 (2024)
Society memberships
日本ゾル-ゲル学会
Awards
- コニカミノルタ画像科学奨励賞 (2024)
Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA)
柔軟モノリス型多孔体の簡易合成と多目的応用
モノリス型多孔体,ゾル-ゲル法,エアロゲル,熱マネジメント材料,バイオ・医療,オルガノシロキサン
Overview
多孔体はさまざまな種類が知られており、それぞれに特有の物性を活用することで古くから利用されてきた。ゾル-ゲル法を用いて作製される多孔体においてはその化学組成やマイクロ・ナノスケールの骨格・細孔構造を適切に制御することで、断熱材、吸着・分離媒体、電池材料、触媒、細胞培養用の基材といった応用目的に特化した材料を開発できる。オルガノシロキサン(シリコーンなど)を基盤にしたモノリス型の多孔体は、その柔軟性および化学的安定性から、多岐にわたる先端応用が期待されている。さらに、この多孔体骨格内外にさまざまなナノ材料を組み込むことで、既存のプラスチックやセラミックスでは見られない新たな物性を生み出すための研究を行なっている。
Novelty and originality
● 比較的簡易な合成法により再現性よく作製できる柔軟マクロ多孔体
● ナノセラミックスとの複合化による特徴的な微細構造形成と力学特性制御
● フライス盤を利用したCNC微細加工可能
● 優れた断熱性や光学特性をもつ熱マネジメント材料への応用
● スフェロイド・オルガノイドなど立体培養に利用可
Details
相分離を伴うゾル-ゲル法を用いたモノリス型多孔体作製においてはさまざまな微細構造を形成・制御可能であるが、疎水性が比較的高いオルガノシロキサン材料を水系ゾルから効率よく形成するためには工夫が必要である。相分離制御が容易なプロセスを開発していくことで、再現性が高く欠陥が少ないバルク材料を自在なスケールで作製できるようになった。材料の変形性を生かすことで、形を変えても性能が低下しない断熱材に加え、スポンジを絞るかのように用いるリポソーム形成基材やインターフェイスを兼ね備えた触覚センサー用光学材料など、分野を問わない新しい応用を開拓している。
Summary
オルガノシロキサンは汎用プラスチックやセラミックスと比較して原料コストは高いものの、両者には見られないさまざまな特徴をもつ。付加価値の高い機能材料として、特にバイオ・医療領域への新たな応用開発を目指している。