「水をはじく表面」近くの水は、塩を溶かしにくい 汚染を防ぐ新たな表面材料の开発へ道
東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻の伊藤喜光助教、同専攻の相田卓三教授(理化学研究所 創発物性科学研究センター 副センター長を兼任)らの研究グループは、材料表面の「水をはじく性質」が強ければ強いほどその近くの水に塩が溶けにくくなることを見出した。
表面に付着する汚れは、日常生活における服の汚れから船底への贝の付着に至るまでさまざまなところで问题となる。汚れの付着は、材料表面に汚染物质が密着することにより起こるため、汚れにくい材料表面を设计するためには、表面におけるナノスケールでの物质が接着する様子の理解が不可欠である。しかし、これまでその実态はよくわかっていなかった。
今回、研究グループは人工的に塩を表面に配置した板を用いて、「塩」と「水をはじく表面」との距离を変えて塩の溶けやすさを比较した。その结果、「塩」が「水をはじく表面」に近ければ近いほど表面の近くの水に溶けにくくなることが明らかとなった。このような変化が起こるのは、塩と水をはじく表面との距离が1ナノメートル程度であることを见出し、この距离は水に溶けている物质と表面の密着具合に密接に関连する。
本研究で见出された「水をはじく表面」近くの水は、塩をとかしにくいという现象は、これまで考えられてきた塩の溶解性に関する基础科学的な常识を覆すものである。そのため、新たな汚れを防止するための表面の开発だけでなく、「水となじむ部位」と「水をはじく部位」の复雑な相互作用の理解が必要な薬剤の设计に大きな影响を与えると期待される。
论文情报
Subnanoscale hydrophobic modulation of salt bridges in aqueous media", Science 348, 2015: 555–559, doi:10.1126/science.aaa7532.
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