水中生物粘質物の環境材料への応用に関する研究

水生生物粘液在环境材料中的应用研究

基本信息

批准号：
15651036
负责人：
藤原和人
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

前年までに確認された魚類粘質物抵抗低減効果を環境に対して無害な材料として応用するために、数種類のシラネート系結合剤との親和性について調べた。また親水性と抵抗低減効果に直接的な関係があるかどうかを調べた。さらに人工血管等への応用を考え、細管内部にコートを形成した。1.結合剤との親和性および抵抗低減効果ガラスチューブもしくはガラス平面にビニル系、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系、フェニル-アミノ系、メルカプト系の官能基を持つシランカップリング剤を塗布し、糖蛋白質のコートによって抵抗低減効果を確認した。ただしメルカプト系は特異的に抵抗低減効果を阻害することが判明した。これに対し微小量PH計でコート面のPHを測定した結果、メルカプト系を用いたコートの場合酸性側にシフトした。これまで考えてきたカルボキシル基と水分子の干渉モデルでは、ガラス面に直接コートした場合に現れるアルカリ側シフトが予想されるため、メルカプト基が糖鎖の配勾構造を撹乱していることが考えられ、この結果は今後抵抗低減効果の物理を知る上で重要な情報となる。2.親水性と抵抗低減効果の直接的な関係光触媒効果を利用した接触角2〜3°の超親水性剤による狭流路内コートを行なっても抵抗低減効果を全く示さないことがわかった。すなわち、スリップ層が形成されるためには、コートと水の海面の間の引力だけではなくコート物質が空間的・構造的な揺らきを伴う必要があることが予想される。3.細管への適用ガラス細管内壁にコートした場合も抵抗低減効果は表れるが、コート形成に技術を要するので現時点では平板の場合に比べその効果は1/10程度に留まる。しかしながら糖蛋白質コートを樹脂等の有機系の基材に適用するとガラスのような無機系基材の場合と異なり結合力が高いために、比較的良好なコート層が形成される。この場合は5%程度の抵抗低減効果を得ることができた。

为了将去年已确认的降低鱼粘液阻力的效果应用到对环境无害的材料中，我们研究了其与几种硅烷酸酯粘合剂的相容性。我们还研究了亲水性和减阻效果之间是否存在直接关系。此外，考虑到应用于人造血管等，在管内形成涂层。 1. 与粘合剂的亲和性和电阻降低效果将具有乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基、苯基氨基或巯基官能团的硅烷偶联剂涂覆到玻璃管或玻璃平面上，我们确认了涂层的电阻降低效果。与糖蛋白。然而，发现巯基系列可以特异性抑制降阻作用。另一方面，使用微量PH计测定涂膜表面的PH，结果发现，使用巯基体系的涂膜的PH向酸性侧移动。在我们迄今为止考虑的羧基和水分子的干扰模型中，当直接涂覆在玻璃表面上时，预计会发生向碱性侧的转变，因此认为巯基破坏了糖链的梯度结构。这一结果将为理解未来减阻效应的物理原理提供重要信息。 2.亲水性与阻力降低效果之间的直接关系发现，即使利用光催化效应在狭窄的通道上涂覆接触角为2至3度的超亲水剂，也根本没有表现出阻力降低效果。换句话说，为了形成滑移层，不仅需要涂层与水面之间的吸引力，还需要涂层材料的空间和结构波动。 3、应用于细管玻璃管内壁镀膜也能看到减阻效果，但由于镀膜需要技术，目前效果仅为平板的1/10左右。然而，当将糖蛋白涂层施加至诸如树脂的有机基材时，由于结合力高而形成相对良好的涂层，这与使用诸如玻璃的无机基材时不同。在这种情况下，我们能够获得约 5% 的阻力降低效果。