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鳥取大学 工学部の教員によるミニ講義

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捨てられていたカニ殻から、夢の素材をつくり出す

これまで捨てられていたカニ殻

 鳥取県の境港ではカニが多く捕れます。ベニズワイガニでは日本一の水揚げ量です。漁港の周辺では食品加工会社があり、缶詰などを生産しています。カニの身を取り出す際に、大量のカニ殻が発生します。これまでは使い道がないと思われていたため産業廃棄物として、処分料金を支払って廃棄されていました。

極細繊維を抽出する

 このカニ殻を有効活用しようという研究が始まっています。
 カニ殻には「キチン」という物質が含まれています。キチンはカニやエビの殻やカブトムシの皮のような硬い物質を形成する役割を担っています。カニ殻の不要分を除去し、まず純粋なキチンを取り出します。その後、精製して粉砕すればキチンナノファイバーが抽出できます。幅が約10ナノメートル(髪の毛の約1万分の1)の極細繊維です。
 キチンナノファイバーは、キチンの分子が規則的に配列していて結晶を形成しているので、硬くて強い性質があります。キチンナノファイバーを脱水すれば、紙のようなシートに、樹脂を浸み込ませれば透明フィルムになります。見た目はプラスチックフィルムのようですが、熱をかけても膨張しません。現在のスマートフォンは基板に強化ガラスを使っていますが、キチンナノファイバーを使えば「曲がるスマホ」がつくれるかもしれません。

大きな可能性を秘めている

 また、生体への効果・効用もあります。キチンナノファイバーを肌に塗れば皮膚の表皮が厚くなり、肌の弾力性が高くなるため、火傷などで皮膚や筋肉が損傷した場合、皮膚の再生に効果があります。
 さらに生体の体内にキチンナノファイバーを埋め込んでも、炎症反応が起きないこともわかっています。そのため医療材料としての利用の可能が考えられています。また、大腸炎などの炎症に対しても、キチンナノファイバーを飲めば効果があることが動物実験で証明されています。
 このように、キチンナノファイバーは新しい素材として、さまざまな可能性を秘めているのです。

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カニ殻由来の新素材キチンナノファイバー

夢ナビライブ2015 大阪会場

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キチンナノファイバー

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この学問が向いているかも 高分子化学、材料化学、有機化学


工学部 化学バイオ系学科 准教授
伊福 伸介

メッセージ

 私の研究室では、鳥取県の地域資源であるカニ殻を有効活用した材料の開発をしています。「キチンナノファイバー」という新しい材料を製造して、その商品化をめざしています。
 ものづくりは非常に楽しい作業ですが、いいものをつくるには、キチンナノファイバーの特長や性質をよく理解して、しかも専門的な知識をじゅうぶんに活用し、よく考えながら進める必要があります。こうした研究やものづくりに興味のある人はぜひ一緒にやりましょう。

先生の学問へのきっかけ

 京都大学で研究員をしていた頃、セルロースという木材の成分からナノファイバーを製造して利用する研究をしていました。その後、鳥取大学に着任するにあたって地域資源を生かした、鳥取らしい仕事をしたいと考え、カニの殻から、「キチンナノファイバー」を生み出す研究を始めました。
 本来、お金を払って廃棄をしていた殻に価値を見出して、その特徴を生かして実用化を達成し、鳥取県の地域産業を活性化していきたいと日々努力しています。

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