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なぜできたの？　どうやって働くの？思わず頭をかしげてしまうようなびっくり発明、おもしろ発明を、本サイト人気連載「さがせ、おもしろ研究！ ブルーバックス探検隊が行く」をベースとした『「あっぱれ！ 日本の新発明　世界を変えるイノベーション』から、ご紹介します。 【画像】アンモニアの「環境汚染がヤバい」という事実と、なんとも捨て難い魅力 前回ご紹介した顔料「プルシアンブルー」や、その類似体を利用したアンモニア吸着の発明。今回は、それらの吸着のカギとなる、分子構造上の「穴」について詳しく見ていきます。じつは、今回の開発、すでに一部で利用が始まってるそうです。 *本記事は、『「あっぱれ！ 日本の新発明　世界を変えるイノベーション』(ブルーバックス)を抜粋・再編集したものです。

「穴」の大きさがカギ

【図】プルシアンブルーの空隙サイト

アンモニアを除去するだけでなく、回収して再利用できるなら一石二鳥である。川本さんのダメ出しにもめげずに研究を進めた高橋さんは、プルシアンブルーの構造をナノメートル(10億分の1m)のオーダーで観察した。すると、05nmぐらいの幅の穴が開いているのが見つかった。 アンモニアの分子の大きさは0.26nmなので、この穴に入ることができる。つまり、アンモニアを吸着できるのだ(図「プルシアンブルーの空隙サイト」)。 「吸着材といえば、一般的には活性炭が有名ですよね。活性炭が優れているのは、いろいろな大きさの穴が開いている点です。小さい穴から大きい穴まであるので、多様な分子を吸着できる。一方、プルシアンブルーは穴の大きさが均一なので、吸着できるもののサイズも限られています」 「だから、いろいろな物質を吸着したいなら活性炭が有効ですが、狙いをアンモニアに絞って選択的に吸着したいなら、プルシアンブルーのほうが有効です。活性炭はアンモニアの吸着力があまり高くないんです」(高橋さん) また、活性炭はヤシの実や木片など天然の原料からつくるので、いつも同じものができるとはかぎらない。穴の開きかたが違えば、何をどれぐらい吸着するかも変わってくる。それに対してプルシアンブルーは人工的な合成物なので、再現性が高い。しかも、分子構造に手を加えることで、吸着力を上げることもできる。じつはその方法を見つけたことが、この研究における大きなブレイクスルーだった。