[スポンサーリンク]

一般的な話題

3Dプリンタとシェールガスとポリ乳酸と

[スポンサーリンク]

3Dプリンタとシェールガスとポリ乳酸。

3Dプリンタは新時代のものづくりに使われ、シェールガスは次世代のエネルギー源と期待され、ポリ乳酸は環境に優しいプラスチックとして普及しています。一見無関係に見える三者ですが、実は3Dプリンタにもシェールガスにもポリ乳酸が活用されています。今回は、そんな次世代技術と高分子の意外な関係をご紹介します。

3Dプリンタとポリ乳酸

3Dプリンタは、先日ケムステでもご紹介したように、新しいモノづくりとして広まりつつあります。この3Dプリンタの「インク」にあたる樹脂には、一般的ににポリ乳酸やABS樹脂が使用されています。ポリ乳酸は透明性が高く、機械的強度もそこそこな上に融点が170℃程度で扱いやすいために採用されているのでしょう。

3Dプリンタを適用できるのはプラスチックだけではありません。細胞やナノ粒子から「耳」が製作されていますし[1]、山形大学ではゲルの利用が研究され[2]、材料としてだけでなく食品への展開も検討されています。さらに、液体金属[3]や水滴(しかも自発的に動く)[4]など新素材を3Dプリンタで活用する試みも始まっています(図2)。ポリ乳酸は生体適合性を有するので、これらの比較的柔らかい新素材と組み合わせることで、医療用途などまだまだ用途が広がるものと期待されます。未来のものづくり、今から楽しみです。

3dshellpla2-2.jpg

図1. (左上から時計回りに)3Dプリンタで作成された耳・ゲル・液滴・液体金属(図は各論文から引用)

シェールガスとポリ乳酸

シェールガスについても過去にケムステで取り上げられています。主成分がメタンですが、化学各社ではアクリロニトリルやポリエチレンなど、高分子を低コストで生産する取り組みが始まっています。触媒などシェールガスに付加価値をつける化学は興味深いのですがまたそれは別の機会に。

実は、「シェールガスを生産するために」も様々なプラスチックが利用されています。ここでも、ポリ乳酸など生分解性高分子の利用が増加しています。シェールガス生産時には貯留層である岩石を破砕しますが、この時生じた亀裂を固定するために亀裂内に流し込む固形物(プロパント)として、ポリ乳酸が利用されています(図2)。

ではなぜポリ乳酸なのか。シェールガス採掘時に用いる薬品が周囲の環境を汚染してしまうことが問題となっていますが、ポリ乳酸は先述のように生分解性を有するために環境汚染につながりにくいために利用されています。油田サービスの世界最大手である米シュルンベルジェ社が使用するポリ乳酸は年4000トンとも言われています(!)[5]。石油・ガス産業のスケールの大きさを感じる話です。
3dshellpla3.jpg

図2. プロパントが岩の亀裂を固定しガスを取り出しやすくする[6]

また、ポリ乳酸以上に機械的強度や分解性に優れるポリグリコール酸など、様々な生分解性高分子がプロパントとして利用され始めています。プロパントだけでなく、採掘機具への応用など、シェールガス生産において生分解性高分子の利用が拡大しています。日本ではシェールガスの生産は期待できませんが、日本の化学・材料メーカーの高分子が活躍しています(ポリ乳酸は主に海外メーカーが生産)。

繰り返しになりますが、シェールガス生産に伴う環境汚染が問題となっていますが、環境に優しいポリ乳酸のような高分子の利用が拡大することで環境に優しいエネルギー生産に繋がってほしいと切に思います。

参考文献・ウエブサイト

  1.  Mannoor, M. S.; Jiang, Z.; James, T.; Kong, Y. L.; Malatesta, K. A.; Soboyejo, Q. O.; Verma, N.; Gracias, D. H.; McAlpine, M. C.* Nano Lett. 2013, 13, 2634-2639. doi: 10.1021/nl4007744
  2. Muroi, H.; Hidema, R.; Gong, J.; Furukawa, H.* J. Solid Mech. Mater. Eng. 2013, 7, 163-168. doi: 10.1299/jmmp.7.163
  3. Ladd, C.; So, J-H.; Muth, J.; Dickey, M. D. Adv. Mater. 2013, ASAP. doi: 10.1002/adma.201301400
  4. Villar, G.; Graham, A. D.; Bayley, H. Science 2013, 340, 48-52. doi: 10.1126/science.1229495
  5. 化学日報工業, 2012年9月5日 リンク
  6. http://thorsoil.com/main.html

suiga

投稿者の記事一覧

高分子合成と高分子合成の話題を中心にご紹介します。基礎研究・応用研究・商品開発それぞれの面白さをお伝えしていきたいです。

関連記事

  1. オープンアクセス論文が半数突破か
  2. プロ格闘ゲーマーが有機化学Youtuberをスポンサー!?
  3. 最小のシクロデキストリンを組み上げる!
  4. 第99回日本化学会年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part…
  5. ヒト遺伝子の ヒット・ランキング
  6. 2012年Wolf化学賞はナノケミストリーのLieber博士,A…
  7. スイスの博士課程ってどうなの?2〜ヨーロッパの博士課程に出願する…
  8. 抗体結合ペプチドを用いる非共有結合的抗体-薬物複合体の創製

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. SelectfluorR
  2. 目指せ抗がん剤!光と転位でインドールの(逆)プレニル化
  3. 第6回HOPEミーティングに参加してきました:ノーベル賞受賞者と夢語り合い
  4. トレハロースが癒着防止 手術に有効、東大など発表
  5. 【鎮痛・抗炎症薬】医師の認知・愛用率のトップはロキソニン
  6. B≡B Triple Bond
  7. 人工嗅覚センサを介した呼気センシングによる個人認証―化学情報による偽造できない生体認証技術実現へ期待―
  8. 第7回HOPEミーティング 参加者募集!!
  9. 角田 佳充 Yoshimitsu Kakuta
  10. sp3炭素のクロスカップリング反応の機構解明研究

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2013年8月
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  

注目情報

最新記事

アゾ重合開始剤の特徴と選び方

ラジカル重合はビニルモノマーなどの重合に用いられる方法で、開始反応、成長反応、停止反応を素反応とする…

先端事例から深掘りする、マテリアルズ・インフォマティクスと計算科学の融合

開催日:2023/12/20 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

最新の電子顕微鏡法によりポリエチレン分子鎖の向きを可視化することに成功

第583回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院 工学研究科 応用化学専攻 陣内研究室の狩野見 …

\脱炭素・サーキュラーエコノミーの実現/  マイクロ波を用いたケミカルリサイクル・金属製錬プロセスのご紹介

※本セミナーは、技術者および事業担当者向けです。脱炭素化と省エネに貢献するモノづくり技術の一つと…

【書籍】女性が科学の扉を開くとき:偏見と差別に対峙した六〇年 NSF(米国国立科学財団)長官を務めた科学者が語る

概要米国の女性科学者たちは科学界のジェンダーギャップにどのように向き合い,変えてきたのか ……

【太陽ホールディングス】新卒採用情報(2025卒)

■■求める人物像■■「大きな志と好奇心を持ちまだ見ぬ価値造像のために前進できる人…

細胞代謝学術セミナー全3回 主催:同仁化学研究所

細胞代謝研究をテーマに第一線でご活躍されている先生方をお招きし、同仁化学研究所主催の学術セミナーを全…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける回帰手法の基礎

開催日:2023/12/06 申込みはこちら■開催概要マテリアルズ・インフォマティクスを…

プロトン共役電子移動を用いた半導体キャリア密度の精密制御

第582回のスポットライトリサーチは、物質・材料研究機構(NIMS) ナノアーキテクトニクス材料研究…

有機合成化学協会誌2023年11月号:英文特別号

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年11月号がオンライン公開されています。…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP