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環境変化によるあて材の微細構造と内分応力の適応機構の解明

阐明补片材料微观结构与环境变化引起的内应力的适应机制

基本信息

批准号：
08F08105
负责人：
杉山淳司
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08105/
关键词：
あて材成長応力偏心成長安定化リグニン力学的性質

项目摘要

自然環境の変化に対応して、より良い安定化を獲得するための"あて材"の形成、"成長応力"の発生などの樹木特有の物性発現機構の解明は、生物資源材料の利用の根底に関わる重要な課題であり、かつ本研究の目的である。一般に、広葉樹は幹や茎の上側に偏心成長し、あてを形成する。一方、針葉樹は下側に偏心成長し、あてを形成する。しかし、我々は、広葉樹のサンゴジュの枝が特異な偏心成長することを見出した。20年度では、まず第一に、サンゴジュの枝は、下側に偏心成長を示すものの、相対的に大きい成長応力は偏心側ではなく、正常側(枝上側)に発生していることを明らかにした。また、通常のあて材のような成長応力の分布と高い値が認められなかった。さらに、微細構造も正常材とほとんど変わりなく、あて材の形成を確認できなかった。以上の結果は、樹体の安定化のために、あて材形成によるルート以外に、まだ明らかにしていない新しい安定化機構が存在することを意味する。そこで、21年度では、樹木のバイオメカニクスを解明するために、本研究者、枝の力学的性質を調べた。そして、枝の両側の化学成分を分析するとともに、それと力学的性質との関連性を検討した。その結果、枝の上側と下側は、弾性、粘弾性的性質及びリグニンの構造が異なることがわかった。そのため、刺激のbalance変動に対して、枝が速やかに応答できると思われる。さらに、枝の下側に多く存在する縮合型リグニンが細胞壁を補強するため、枝の成長ひずみや力学的性質が制御されると考えられる。従って、この新しいバイオメカニカルな機構を解明することは、樹木の力学的安定化に関する複雑な生物機構の理解に不可欠である。

の natural environment - the に応 seaborne して, よいり good stabilization を get するための "あて material" の formation, "force growth 応" の発 raw などの trees の unique property 発 institutions now の interpret は, biological resource materials の using の root に masato わる important topic なであり, かつの purpose this study である. Generally, に, the upper side of the や stem stem of a broad-leaved tree に is eccentrically grown by and あてを to form する. On one side, the coniferous tree に on the lower side is eccentrically grown with に and あてを forms する. The サゴジュとを, I 々々, and the broad-leaved tree ササゴジュゴジュが branches が grow differently な eccentrically, するするとを show that た. 20 year では, まず first に, サンゴジュの branch は, underside に eccentric growth を shown すものの, phase of seaborne に big きい growth 応 lateral force は eccentric ではなく, normal side (branch) upper に発 raw していることを Ming らかにした. Youdaoplaceholder0, common <s:1> あて materials <s:1> ような growth 応 force <e:1> distribution と high <s:1> value が recognition められな応ったった. さらに, fine structure も normal material とほとんど - わりなく, あのて material forming を confirm できなかった. はの results above, the tree body の stabilization のために, あて material forming によるルートに, まだ Ming らかにしていな new しいい stabilization institutions がすることを mean する. そこで, the 21st annual では, trees のバイオメカニクスを interpret するために, the researchers, the nature of the branch の mechanics をべた. そして, branch のを struck side の chemical composition analysis するとともに, それと mechanics properties of との masato even sex を beg し検た. The results of そ <s:1>, the properties of elasticity and viscoelasticity on the upper and lower sides of the branch と, and the structure of びリグニ <e:1> <s:1> が differences なるとがわとがわとがわったった. そのため, stimulating の balance - move にし seaborne て, branch が speed やかに応 answer できると think われる. さらに, branch の underside にす more くる condensation type リグニンが cell wall を reinforcing するため, branches grow のひずみや mechanics properties of が suppression されると exam えられる. 従って, この new しいバイオメカニカルな institutions を interpret することは, trees の mechanical stabilization of に masato する complex 雑な biological organization の understand に not owe である.