科学研究 - 日本开发出只在被水濡湿时释放内容物的微型胶囊

日本产业技术综合研究所机能化学研究部门主任研究员小木曾真树等人的研究团队最近开发了只在被水濡湿时才释放内容物的微型胶囊。据说，这一成果可望被利用在被汗水或雨水濡湿时释放芳香物质的化妆品、以及涂膜遭受损害进水时释放自我修复物质修复涂膜的涂料等产品上。

被水濡湿时发挥功能的材料已被利用在通过墨水变色来通知淹没的探测粘纸以及婴儿用纸质尿布等产品中。此外，接触到海水时会熔析出一种物质来防止海洋生物附着的船底涂料已经被开发出来了。现在还在进一步要求实现对湿气以及亮光等不发生反应以及花费时间逐渐释放内容物等功能。

虽然纳米尺寸（1纳米＝100万分之一毫米）的微胶囊材料被期待着用来解决上述课题，但由于难以实现量产化，所以几乎还没有生产。

研究团队开发的纳米胶囊在常温下将氨基酸诱导体（氨基酸与其他分子结合的化合物）与亚铅混合物掺和在酒精等有机溶剂中制造而成。能够在几小时以内，从每1公升溶剂中获得100克以上直径100～150纳米的大小均一的微胶囊。内容物在制造开始时混合到溶剂中，即可在胶囊成形时被封入胶囊，只要是可在有机溶剂中溶解或者分散的物质就都可以封入。并且通过过滤还可将胶囊与溶剂分离开来，加工成干燥粉末。

研究团队将封入了蓝色色素亚甲基蓝的纳米胶囊的干燥粉末分散到中性水溶液中，确认了内容物被慢慢地释放出来，24小时后被释放出20%、72小时后被释放出近40％。在酸性水溶液中，内容物释放速度明显加快，24小时内释放了80%以上。据说将其分散到乙醇中时，与水性溶剂相比其变化速度大幅减缓，3天后的释放量也仅仅停留在10%左右，因此可以使用不同溶剂来控制内容物的释放速度。

研究团队推测，这一现象主要是因为微胶囊的壳的成分之一的亚铅离子发生水和作用，改变了壳的构造。在干燥状态以及酒精以外的有机溶剂环境下，胶囊的构造不发生变化，内容物没有熔析。（完）

纳米胶囊的制造及内容物释放模式图。
通过将3种原料掺和到有机溶剂中形成纳米胶囊，将其再次分散到水性溶剂中内容物就释放出来。

（摘自产业技术综合研究所新闻发布稿）