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日記

masakunの日記: 産総研、ガラスの基本単位であるオルトケイ酸の結晶作成に成功 16

日記 by masakun
J-PARCセンター施設公開 2017のストーリーでリンク先にアクセスしたとき気づいたが、産総研の触媒化学融合研究センターのプロジェクトチームがガラスの基本単位であるオルトケイ酸の結晶化に成功したと報じられている(J-PARC プレス発表)。

19世紀前半にイェンス・ベルセリウスにより溶解性のシリカ (オルトケイ酸) が発見されたが、その組成が「ケイ素上に4つの水酸基-OHが結合した分子構造」であることが分かったのは20世紀に入ってから。しかもテトラアルコキシシランや四塩化ケイ素の加水分解によってオルトケイ酸は生成するが、速やかに脱水縮合しシリカに変わるため、今まで単離できず詳細な構造は不明だった。そこで産総研では水を使わないオルトケイ酸の合成反応を開発し、オルトケイ酸と加えたアンモニウム塩からなる単結晶を得ることに成功。「X線結晶構造解析の結果、オルトケイ酸は正四面体構造であり、ケイ素-酸素結合の平均結合長は0.16222ナノメートルで、酸素-ケイ素-酸素結合の平均結合角は109.76度であった」。さらに「中性子結晶構造解析により、酸素-水素結合の平均結合長が0.0948ナノメートルであることも分かり、世界で初めてオルトケイ酸の詳細な分子構造を明らかにした」という。

オルトケイ酸はガラスやシリカに代表される無機ケイ素材料やシリコーンなどの有機ケイ素材料の基本単位構造であるため、この合成手法は現在産総研で取り組まれている次世代の高機能シリコーン材料の開発に役立つと期待されている。またイネ科の植物は天然のオルトケイ酸を取り入れシリカとして蓄積することで、物理的に丈夫になるだけでなく病原菌にも強くなっている。そのメカニズムの解明にも役立つだろう。

# スラドで政治ねたウザいと書いた人にはぜひコメントしていただきたい。

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  • by maruto! (18665) on 2017年08月15日 17時29分 (#3261505) 日記

    イネもそうであるが、骨格がケイ酸ガラス繊維でできているカイロウドウケツも気になる存在。
    その形成プロセスが判明すれば光ファイバーの製造コストが大幅に下がるとか下がらないとか。

  • by Anonymous Coward on 2017年08月15日 18時12分 (#3261523)

    マントル遷移層では、SiO4に水素がくっついている可能性も指摘されているから、今回のSi(OH)4もマントルに存在する可能性があるわけか?

    つまり、

    SiO4 -> SiO2

    という相転移が可能?

  • by Anonymous Coward on 2017年08月15日 20時46分 (#3261598)

    ちょっと話しは飛躍するが人類はいずれ大部分の物質を人工的に作れるようになるだろうね
    ちょっと思いつくものでは人工血液も作り出して輸血に使える医学の実用段階に入った
    人工ダイヤモンドはずっと前からあるがその何倍も硬い物質も作り出してる
    近い将来には魚を海から採るのではなくキューブ状の肉の細胞を生産するかもしれない
    クジラの各肉質の細胞をそれぞれ1m角に量産できれば外国から非難されることなく
    日本人には福音になる 学校給食の何十年ぶりの再現になる・・・ちょっと先走りすぎたか

    • by Anonymous Coward

      クジラについては捕鯨という文化が大事だから紛糾してるんであってクジラ肉が人工培養できるようになったって解決にはならないんじゃ?

      • by Anonymous Coward

        伝統文化っていうと沿岸捕鯨になるけど、そっちについては海外でも認められてる例があるし、なんとかなるのでは?
        国際的に本当に問題視されてるのは遠洋漁業での捕鯨の方でしょ。

        #一部の過激な団体は沿岸捕鯨にも反対しているけど、そういうのは含めない世界的なコンセンサスという意味で。

        • by Anonymous Coward

          しかし、日本が求めてるのは、遠洋捕鯨なのでは?
          捕鯨産業の保護って事でやってるんでしょ?

    • by Anonymous Coward

      日本が消えそう

    • by Anonymous Coward

      つまり、骨のない魚を作る事が可能なのか
      やったぜっ!

      #そういえば、最近の若いもんは「刺身がそのまま」泳いでいるって認識らしいが本当なのかね?

      • by Anonymous Coward

        子供の頃、さすがにそのまま泳いでいるとは思いませんでしたが、マグロの刺身とサケの切り身は魚そのもののカタチと結びつきませんでした。
        他の普段食べるような魚はまるごと一匹魚屋の店頭にあったので想像がついたのですが、こいつらは切り身でしか置いてなかったので。
        解体の仕方を知らなければそんなものだと思います。
        そういう意味ではマグロの解体ショーは教育上意味があるんですね。

        肉だって解体の仕方知らなければ鶏むね肉と鶏を結びつけるのは難しいかと。

        • by Anonymous Coward

          お歳暮に新巻鮭を贈る文化は廃れたのか。

      • by Anonymous Coward

        なんか、「新人類」とか言うてる時代にも似た話があったようなきがするけど。
        要は、サンタクロースをいくつまで信じてたかっていう話とおんなじ気がしてきた。

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一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy

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