Fish-scale bio-inspired multifunctional ZnO nanostructures

2015年12月18日 NPG Asia Materials 7, e12 (2015) doi:10.1038/am.2015.133

ZnOナノ構造体: 魚の鱗をヒントに

魚の鱗に着想を得た調節可能な酸化亜鉛(ZnO)ナノ構造体の簡便合成法が、国際チームによって報告された。このナノ構造体は、大きさがアジアアロワナの円鱗の1万分の1で、円鱗の有用な特性の多くを模倣している。ウーロンゴン大学(オーストラリア)のJ H Kimは、中国と韓国の共同研究者たちと共に、魚の鱗のように積み重なっているが大きさは200~500ナノメートルの表面ナノ構造体を持つ、直径約2マイクロメートルのZnO微小球を合成した。今回用いられた新しい自己集合プロセスは、安価でスケーラブルである。次にこのチームは、その表面を化学的に修飾することによって、光の屈折と反射、表面ぬれ性、機械的特性を調節した。こうしたナノサイズの魚の鱗の応用として、反射防止コーティング、防汚コーティング、耐損傷性コーティングなどが考えられる。

Ziqi Sun, Ting Liao, Wenxian Li, Yuhai Dou, Kesong Liu, Lei Jiang, Sang-Woo Kim, Jung Ho Kim & Shi Xue Dou

ZnO nanostructures: inspiration from fish scales
An easy synthesis of adjustable zinc oxide (ZnO) nanostructures inspired by fish scales has been reported by an international team. 10,000 times smaller than the cycloid scales on the Asian Arowana, these nanostructures mimic many of their doppelgänger's useful properties. Jung Ho Kim at the University of Wollongong in Australia and co-workers in China and Korea synthesized ZnO microspheres approximately 2 micrometres in diameter with surface nanostructures that are stacked like fish scales but are 200 to 500 nanometres in size. The novel self-assembly process used is inexpensive and scalable. The team then chemically modified the surfaces to tune their light refraction and reflection, surface wettability and mechanical properties. Potential uses for these nanosized fish scales could include anti-reflective, self-cleaning or damage-resistant coatings.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)