- Profile
- 藤井修二于1998年毕业于神户大学工学部应用化学系。2000年，他在神户大学自然科学与技术研究生院获得应用化学硕士学位，并于2003年在同一研究生院获得分子材料科学博士学位。在先后于萨塞克斯大学生命科学系和谢菲尔德大学化学系担任博士后研究员后，他于2006年成为大阪工業大学工业大学工学部应用化学系讲师，并自2017年起担任现职。他拥有工程学博士学位。此外，他还被收录于斯坦福大学和学术期刊出版商爱思唯尔联合发布的“科学家标准化引文数据库”（Standardized Citation Database of Scientists），该数据库收录了全球最具影响力的前2%的研究人员。他来自大阪府。
炎热的夏天我很想念水边，即使只是看到水滴和水珠也会感到凉爽。另一方面，在化学世界中有一种名为Liquid Marble的神秘滴。我问大阪工业大学应用化学系的Hideji Fujii教授从事液体大理石研究，如何利用制造方法，特征和研究的新技术将如何与社会联系起来。
※液滴=液体中使用了水和水溶液、粒子的混浊液、油、
离子性液体等多种材料
液滴※表面被微粒覆盖的状态，或者该物体称为“液体大理石” (图1)。由于它可以像固体一样处理，同时保持液体，您可以滚动硬物的表面并将其放在水面上。
我在大阪工大担任讲师3年后的2008年左右开始研究液体大理石。最初我正在研究称为乳液 (乳化) 的油滴分散在水中或水滴分散在油中的状态。本来是分离的水和油，通过将微粒子作为表面活性剂使用，可以变成混合状态。在研究作为覆盖水滴和油滴的表面活性剂的微粒时，我发现了一篇关于Liquid Marble的论文，如果用微粒覆盖液滴，它甚至可以在空气中稳定。由于这项研究在物理领域取得了进展，我认为如果我在化学领域，我将创造各种尺寸和材料的液体大理石，并将导致世界上显着的研究。
使用六角板探索对形状和结构的影响
作为覆盖液体大理石的微粒子，使用二氧化硅、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等。这些颗粒的尺寸从几十纳米到微米不等，形状不均匀(1毫米的100万:1纳米，1000:1微米)。要制作液体大理石，在培养皿上铺满微粒子，在那里用吸管等滴下液滴，使液滴滚动，使微粒子附着在表面。在使用各种材料制作时，我觉得有必要阐明颗粒的形状和尺寸如何与液体大理石的形状和结构有关。因此，我们使用聚对苯二甲酸乙二醇酯六边形板(对角长约0.2~2mm,厚40~50微米)来研究它如何通过制备不同尺寸的液体大理石来影响形状和结构。
结果，用比金属板大的水滴制作液体大理石，就会变成球形或扁球形，观察表面就会发现金属板形成了规则排列的蜂窝状结构。另一方面，当板和滴的大小接近1:1时，可以创建具有尖角的六面体，五角体和四面体的液体大理石(图2、3和4)。
当2个扁球形液体大理石合并时，它看起来像哑铃，或者当你顺序连接许多球形液体大理石时，你可以制作长棒状滴，最长1.7米是的。我们开发的液体大理石可以自由地设计水滴的形状，作为可以应用于电子领域等各种工业领域的基本技术，相信今后也会受到越来越多的关注。
以蚜虫甘露为灵感的粉状粘合剂
当我参加一个大型科学研究项目“生物多样性规范创新材料技术”作为公共研究员时，我在液体大理石的研究中获得了很大的刺激，该项目从2012年开始实施了5年是的。东北大学的Masatsugu Shimomura教授 (现任1000岁科学技术大学名誉教授) 担任代表的专业是研究“仿生学”，模仿和再现生物的结构和功能。该项目旨在创建一个名为“生物规范工程”的新研究领域，通过阐明生物体的特征功能，以及工程，生物学，博物学，解决环境，资源和能源问题。各种领域的研究人员聚集在一起，如经济学。
下村教授向我介绍了从事蚜虫研究的北海道大学研究生院农学研究院的秋元信一教授(昆虫系统实验室，现任同一所大学的名誉教授)。因为在蚜虫中，有将从肛门排出的甘露用从身体排出的蜡成分覆盖，制作液体大理石的种类。
我去北海道大学拜访秋元教授，在他的指引下我漫步于札幌校园，看到了在榆树上卷成一团的叶子。它被称为“昆虫”，其中有蚜虫。当我戳一个昆虫时，一个直径约0.1毫米的白球溢出。这是蚜虫的液体大理石(照片)。Akimoto教授敦促我舔它，当我犹豫不决地含在嘴里时，我得到了“甜蜜”的味觉刺激。然而，更令我惊讶的是，当我用手指压碎液体大理石时，它变成了粘稠的感觉。“这不是可以应用于新的粘合剂吗?”。
蚜虫用蜡覆盖有粘着性的甘露，容易排出虫瘤。因为虫瘤是半封闭的空间，所以认为是为了防止甘露蓄积的话自己会淹死，以及防止糖分高的甘露导致生活空间发霉。在蚜虫液体大理石的调查分析中，我实验室的学生在北海道待了近3个月，收集了约2000个液体大理石，测量了大小，甘露和蜡的成分，电子显微镜检查了颗粒的附着状态等。
以调查为基础开发了粉状粘合剂。将粘性聚合物聚丙烯酸正丁酯颗粒的水分散体滴滚动到碳酸钙颗粒的干燥体上，以产生含有乳胶的液体大理石。之后，通过蒸发水分，我们完成了液体大理石的粘合剂，中心是粘性聚合物，周围是碳酸钙颗粒。目前，该粉状粘合剂正在与公司进行研究以商业化。由于需要能够大规模生产并且能够在一段时间内以稳定状态存储，因此市场上似乎需要更多时间。胶粘剂包括胶带、液体和喷雾剂，但粘性可能会限制其使用。如果可以制成微小的粉末粘合剂，它似乎可以用于新的应用，例如插入细管的间隙中。
藤井教授 (后) 注视着制作液体大理石花纹的学生。来自法国的2名留学生也参观了
改变液滴和微粒，
液体大理石的魅力在于，通过改变液滴和微粒子，使其具有多种功能。
在与泰国朱拉隆功大学的共同研究中，使用天然高分子粒子，开发出具有食品腐败检测功能的直径2mm的液体大理石。将溶解了接触腐败气体后会从黄色变为绿色的试剂的水溶液，用来自螃蟹、虾的高分子 (壳聚糖) 和棕榈酸中含有的成分 (硬脂酸) 复合合成的天然粒子覆盖。您可以从液体大理石的颜色变化中检查食物是否腐败，并且由于它是微小的颗粒，它可以滚动或滑动到狭窄的空间中。
此外，使用在光照下会发热的微粒子，制作出可用于搬运物质的液体大理石。当您将这种液体大理石漂浮在水面上并应用激光时，前面和后面的水面之间会产生温差，并且会发生流动，您可以移动液体大理石。此外，如果您在移动液体大理石后在附近添加酒精，液体大理石可能会崩溃并释放内部液体。该技术的应用还可以使用液体大理石作为胶囊来运输和释放物质。
关于液体大理石的新功能，想法永远不会用尽。根据粒子的大小和形状、表面的凹凸、在液滴表面装卸的难易程度等，性质会有各种各样的变化。我想将来系统地调查液滴和微粒子的材料和形状，整理成书籍和总论留给后世。
为了扩大自己的视野，从研究中获得新的想法，在30多岁时有意识地尝试与不同行业的人交谈，并要求自己在一个月内至少遇到一个新人。即使是现在，与不同领域的研究人员交谈并观察自然中的山脉和海洋对于刺激创造力也是不可或缺的。研究对我来说是一种自我表达，与音乐家和画家的感觉相同。今后也想继续进行独创性的研究。
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