GROUP研究グループ

石油を元に作られる合成プラスチックは我々の生活を豊かで便利にしてくれた反面、マイクロプラスチックをはじめとする環境汚染が、人類を含む地球上に生きる全ての生物の健康的で持続的な生活を脅かし始めています。当グループでは、地球上で最も賦存量の多い持続性の炭素源であるセルロースに着目し、バイオマスの高次利用によって支えられた持続的な環境負荷の無い未来社会を目指して、機能性セルロース樹脂に関する研究開発を行っています。

セルロースはβ-D-グルコースが繰り返し連なった植物細胞壁の主成分となる天然高分子で、分子中の水酸基間の水素結合によって強固に束ねられています。水素結合を切断して任意の化学修飾を適切な程度施すことで、水に溶けるものから有機溶媒に溶けるものまで、柔らかいものから硬いものまで、セルロース樹脂の性質を多様に変化させることが可能です。我々はイオン液体という次世代溶媒を活用することで、多様な性質のセルロース樹脂を、より簡便に大量に作れる技術開発に取り組んでいます。

一方で、セルロース分子が束ねられた天然繊維を物理的・化学的に細かく解きほぐす（解繊）ことで、ナノサイズのセルロース繊維（セルロースナノファイバー、短いものはウィスカー）が得られます。単繊維は極めて強靭で比重が軽く、生分解性の強化繊維として注目されていますが、それだけでなく分散剤、増粘剤、ゲル化剤など多様な用途展開も期待されています。我々は、この次世代の高機能繊維を様々な天然高分子と組み合わせることで、プラスチック以外としても使える革新的バイオマス複合材料の開発にも励んでいます。