ストーリー by hylom 2017年08月15日 16時57分意外に未知だったガラス 部門より

masakun曰く、
J-PARCセンター施設公開2017のストーリーでリンク先にアクセスしたとき気付いたが、産総研の触媒化学融合研究センターのプロジェクトチームがガラスの基本単位であるオルトケイ酸の結晶化に成功したと報じられている
（J-PARCプレス発表、EE Times Japan）。
http://j-parc.jp/ja/topics/2017/Press170727.html
http://eetimes.jp/ee/articles/1708/01/news084.html


19世紀前半にイェンス・ベルセリウスにより溶解性のシリカ （オルトケイ酸） が発見されたが、その組成が「ケイ素上に4つの水酸基-OHが結合した分子構造」であることが分かったのは20世紀に入ってから。
しかもテトラアルコキシシランや四塩化ケイ素の加水分解によってオルトケイ酸は生成するが、速やかに脱水縮合しシリカに変わるため、今まで単離できず詳細な構造は不明だった。
そこで産総研では水を使わないオルトケイ酸の合成反応を開発し、オルトケイ酸と加えたアンモニウム塩からなる単結晶を得ることに成功。
「X線結晶構造解析の結果、オルトケイ酸は正四面体構造であり、ケイ素-酸素結合の平均結合長は0.16222ナノメートルで、酸素-ケイ素-酸素結合の平均結合角は109.76度であった」。

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https://science.srad.jp/story/17/08/15/0619257/

【プレスリリース】リケジョ高校生、蚕が食べるクワの葉に植物の宝石「プラントオパール」を新発見 本庄高等学院の高校生の論文が国際的植物専門誌に掲載へ - 日本の研究.com
http://research-er.jp/articles/view/41407


早稲田大学本庄高等学院の筒井音羽(つついおとは、研究開始時高校3年、現早稲田大学政治経済学部2年)さん、坂本玲(さかもとれい、研究開始時高校2年、現早稲田大学教育学部1年)さん、尾林舞香(おばやしまいか)さん、山川冴子(やまかわさえこ)さん(ともに現高校3年)、半田亨(はんだとおる)教諭、東京大学物性研究所松田巌(まつだいわお)准教授らの研究グループは、蚕が食べるクワの葉の中に植物の宝石「プラントオパール」を発見しました。

蚕のエサである一ノ瀬クワの葉におけるプラントオパールの観測は、本研究が世界で初めてです。さらに、葉の中のプラントオパールの分布が不均一であることを突き止め、そこから一ノ瀬クワの成長機構を明らかにしました。

プラントオパールはケイ酸の結晶で、植物が水と共に取り込んだ土中のケイ酸イオンから形成されます。その特徴的な形と物質の安定性から植物分類学や考古学などに利用されています。葉の成長に伴って、プラントオパールの元素組成や形状の変化を分析することにより、植物が根から吸収した物質の循環を知ることができ、植物の成長のメカニズムの解明に寄与します。

早稲田大学本庄高等学院は、スーパーサイエンスハイスクールとして文部科学省から指定されており、2010年より有志生徒がキャンパスに自生するクワの葉を対象に研究に取り組んできました。本研究は高校生自身が論文執筆を手がけ、教員の協力のもと、国際的な植物専門誌『Flora』に掲載されることになった快挙でもあります。

本庄高等学院は富岡製糸場で知られる群馬県とともに養蚕業が盛んな埼玉県北部に位置しており、今年度よりプラントオパールが蚕に与える影響の調査も開始しています。プラントオパールは蚕の食欲誘因物質の1つと言われています。今後は蚕の食欲増進や絹の増産につながる研究にも着手していきます。

なお、今回の研究成果は、オランダ系の植物学専門誌『Flora』オンライン版に、11月26日(現地時間)に掲載されました。

掲載論文:Light and SEM observation of opal phytoliths in the mulberry leaf

著者:O. Tsutsui, R. Sakamoto, M. Obayashi, S. Yamakawa, T. Handa, D. Nishio-Hamane and I. Matsuda

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