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出血しない注射針、人工雷発電機を開発

ハンギョレ新聞 10/9(日) 7:19配信

カイスト、イガイ接着機能模写して刺しても出血ない針作って ユニストゥ、雲の中分子挙動似ていた“電荷ポンプ”で電気生産

■出血ない注射針

 韓国科学技術院(カイスト)研究チームが刺しても出血しない注射針を作った。蔚山(ウルサン)科学技術院(ユニスト)研究チームは稲妻のように電気を作る“人工稲妻発電機”を開発した。

 カイスト化学科イ・ヘシン教授の研究チームは6日「イガイ(貽貝)が持つ接着機能を真似た生体材料を利用し、刺しても出血しない注射針を開発した」と明らかにした。論文はネイチャーマテリアルズの3日(現地時間)付オンライン版に掲載された。

 医療処置で注射をすれば、通常は3分程度皮膚を圧迫して止血するが、長期入院の癌患者や血友病、糖尿病の患者は正常な止血が難しい。これらの患者のために、注射針に止血材料をコーティングして使うが、その材料が血管内部や皮膚によく接着しなければならない。

 研究チームはイガイが繊維状の足絲(魚介類のからだから出る硬蛋白質の強靭な繊維束)により強い波が打ちつけるところに固くついている原理を真似て、止血材料を製作した。イガイの足絲構造に存在するカテコールアミン成分を入れた接着性キトサンを利用して、注射針の上に作った止血機能性フィルムは血液に触れれば瞬間的にハイドロジェル構造に変わり止血を起こした。

 イ・ヘシン教授は「血友病実験動物でも効果があることが明らかになり、血液凝固障害がある患者に役立つと見られる」と話した。今回の研究には安全性評価研究所のカン・ソンウン、キム・ギソク博士の研究チームも共同で参加した。

■人工雷発電機

 ユニスト新素材工学部のペク・ジョンミン教授はこの日「雷が瞬間的に途方もないエネルギーを放出する原理を真似た『人工雷発電機』を開発した」と明らかにした。研究成果はネイチャーコミュニケーションズの5日(現地時間)付オンライン版に掲載された。

 雷は雲の中にある水蒸気分子が氷の結晶と摩擦する過程で生じるが、二つの物質が衝突する過程で電荷が分離し蓄積されて、莫大なエネルギーを地表面に放出する。研究チームは電荷が分離・蓄積される過程を真似て「電荷ポンプ」という概念を考案し、水蒸気分子と氷のように摩擦が生じる新素材を作り、3階構造の摩擦電気発電機を作った。このシステムは外部電荷まで摩擦電気発電機で吸い上げることができ、電力生産効率を上げることができる。

 ペク・ジョンミン教授は「一般的な2階構造の発電機で摩擦により生成された電荷が外部回路に移動する時に電荷を失うことを防ぐため、アース層を挿入して3階構造にしたところ、出力電力が16倍以上に高まった。人工雷発電機は、建物だけでなく動く自動車の電力生産、スマートフォンのような携帯用電子機器用のバッテリー充電などに使われうるだろう」と話した。今回の研究には、米ジョージア工大のチョン・ニンワン教授、成均館大のキム・サンウ教授、韓国科学技術研究院のカン・ジョンユン責任研究員、慶煕大のチェ・トクヒョン教授が共同で参加した。

イ・グンヨン先任記者 (お問い合わせ japan@hani.co.kr )

最終更新:10/9(日) 7:19

ハンギョレ新聞