関西大学化学生命工学部の宮田隆志教授の研究グループとシャープ株式会社健康・環境システム事業本部は、大気中の湿気(気体状態)を吸収し、わずかに温度上昇させるだけで水(液体状態)に変化させることができるスマートゲルの開発に成功した。

 高分子ゲルは、食品や紙おむつ、コンタクトレンズなど身の回りに利用されている材料である。このようなゲルの中でも、温度やpHなどの外部環境の変化に応答して体積を変化させる刺激応答性ゲル(スマートゲル)が注目されている。スマートゲルは、通常、水中や湿潤状態で利用されており、乾燥状態でのスマートゲルの応用に関する研究例はほとんどなかった。

 そこで、同グループは、吸湿によるわずかな温度変化によって液体状態の水に変化させるスマートゲルを開発した。このスマートゲルは、室温付近で、湿度の比較的高い環境下で良く吸湿する。50℃に加温すると、吸湿したゲル表面から液体状態の水が滲み出てくる。また、温度サイクルの変化により、吸湿と滲み出しの繰り返し操作が可能である。

 ゼオライトなどの乾燥剤を用いた通常の除湿システムでは、吸湿後に乾燥剤を高温で加熱して再生するプロセスと、その過程で蒸発した水を凝縮するプロセスが必要であり、多量のエネルギーを消費するが、スマートゲルでは、わずかな加温により湿気を液体状態の水として集めることができるため、小型・省エネルギーシステムの開発につながることが期待される。

論文情報:【Nature Communications】Thermo-responsive gels that absorb moisture and ooze water

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大学ジャーナルオンライン編集部

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