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【ベテラン記者のデイリーコラム・坂口至徳の科学の現場を歩く】ノーベル賞級…世界初、接着剤を使わず「最強の接着」 モノづくりの常識が変わる 阪大

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【ベテラン記者のデイリーコラム・坂口至徳の科学の現場を歩く】
ノーベル賞級…世界初、接着剤を使わず「最強の接着」 モノづくりの常識が変わる 阪大

2種の材料を直接反応させて接着する仕組み。材料にボロン酸(ピンク色)をつけて、ヨウ素(薄いブルー)を含む材料と、Pd(OAc)2などの金属触媒により反応させると、炭素と炭素の共有結合ができて接着する(右下)=原田明・大阪大特別教授提供

 原田特別教授らは、ノーベル化学賞を受賞した鈴木章・北海道大名誉教授の金属の触媒を使って炭素同士を効率よくつなげる「鈴木・宮浦カップリング反応」を利用して共有結合をつくる方法を考案。材料の水を含んだゲルにフェニルボロン酸という化合物を含ませ、一方のゲルにヨウ素をつけて接触面で触媒反応を行ったところ、炭素同士の強い共有結合ができた=図参照。また、ゲルとガラス基板の組み合わせや、ガラス基板同士の接着でも同様の方法でできた。

 ボロン酸やヨウ素がない場合はこの反応は起きず、逆に、この2つの化合物を増やせば増やすほど結合力は強まった。

 また、通常、接着剤を使った場合、有機化合物の溶媒に浸すと材料同士が分離してしまうが、今回の方法ではバラバラにならず強固な結合であり、さまざまな条件下で広く使えることがわかった。

 原田特別教授は、ブドウ糖が輪のようにつながったシクロデキストリンという化合物の「穴」に鎖状の高分子がネックレスのように貫通した「ポリロタキサン」という化合物を世界で初めて作成したことで知られる。このポリロタキサンの研究や、分子認識を利用した材料間の接着を研究する過程で、今回の接着の手法がみつかった。

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