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【本学研究者情报】

〇环境科学研究科　教授　成田史生

【発表のポイント】

• 未利用の树皮资源を有効活用し、树皮を60飞迟.%^（注1）含有する资源循环型の高バイオマス复合材料を开発しました。
• 引张强さの低下と生分解度の间に指数関係が成立することを実証し、力学特性の変化から生分解の进行を定量评価できることを明らかにしました。
• 分子锁切断理论に基づく力学?生分解连成モデルの定式化に初めて成功しました。
• 初期段阶では十分な电気絶縁性能を示し、一定期间机能を保った后に分解する生分解性エレクトロニクス材料^（注2）として、农业用资材や使い捨てセンサなどへの展开も期待されます。

【概要】

プラスチックごみによる环境负荷が世界的な课题となる中、生分解性材料や再生可能资源を活用した材料开発が强く求められています。一方で、森林资源の利用过程で大量に発生する树皮は、十分に活用されないまま廃弃処理されているのが现状です。

东北大学大学院环境科学研究科博士課程のRova Lovisa大学院生（JSPS特別研究員）と、王真金助教、栗田大樹准教授、成田史生教授（工学部材料科学総合学科兼担）は、こうした課題に対し、樹皮を60wt.%含有する生分解性複合材料を作製し、分解の進行と力学特性の変化を同時に捉える評価手法の構築を試みました。

コンポスト^（注3）および屋外土壌环境下での试験の结果、引张强さの低下と生分解度の间に指数関係が成立することを见いだし、分子锁切断理论に基づくモデルによってその挙动を説明しました。また、本材料が初期段阶では十分な电気絶縁性能を示すことから、一定期间机能を维持した后に分解する材料设计が可能であることを示しました。本研究は、生分解性材料を「どの程度分解したか」だけでなく、「いつまで机能するか」という観点から评価?设计する新たな方向性を提示するものです。

本研究成果は2026年1月20日、材料の劣化や分解現象を扱う専門誌 npj Materials Degradationに掲載されました。

図1. 樹皮?PBS複合材料の作製と構造。（a）粉砕した複合材料ペレットの外観、（b）引張試験に用いたダンベル形試験片の寸法および試験片外観、（c）作製した複合材料断面のデジタル顕微鏡像。

【用语解説】

注1. wt. %：全体の重さに対して、ある成分が何％含まれているかを示す値。

注2. 生分解性エレクトロニクス材料：役目を終えると自然に消える電子材料。一定期間またはある条件下（例えば水?熱?光?pH?酵素など）で消失するように設計された電子材料。

注3. コンポスト：有機物を微生物の働きにより発酵?分解して作製した堆肥。

【论文情报】

タイトル：Evaluating and Interpreting Biodegradability of a Tree Bark- Based Green Composite through Tensile Properties
著者：Lovisa Rova, Zhenjin Wang, Hiroki Kurita*, Fumio Narita*
*責任著者：东北大学大学院环境科学研究科　准教授 栗田 大樹、教授 成田 史生
掲載誌： npj Materials Degradation
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院环境科学研究科
教授　成田史生
TEL: 022-795-7342
Email: narita*material.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院环境科学研究科
情报広报室
TEL: 022-752-2241
Email: kankyo.koho*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）