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Acetobacter xylinum, a Gram-negative bacterium, secretes a cellulose nanofiber into the culture medium, and thereafter the individual secreted nanofibers are assembled to form a 3D network structure as termed “pellicle.” The pellicle has unique properties including high water retention ability, biocompatibility, high strength and so on. Therefore, a hydrophobic cellulose nanofiber network sheet was attempted to be fabricated by heat-pressing of metal molds having a micro pattern in order to open further pathways of the pellicle towards potentially versatile materials. From the contact angle measurements, a heating condition at 130°C for 24 hours was the optimal condition for the treatment. ESCA analyses indicated that the increase in hydrophobicity was due to introduction of the ether bonds on the surface. Furthermore, a structural hydrophobic effect such as “Lotus effect” on this sheet was examined by introduction of micro -lattice patterns onto the surface. Finally, the synergistic effect of the heating and micro-patterning was examined. The surface of the sheet was more hydrophobic when the two effects were combined together. This successful method could be generally extended for bio-based materials to provide nano/micro structures with a surface hydrophobic property. (Received 13 November, 2008 ; Accepted 8 December, 2008) 九州大学バイオアーキテクチャーセンターおよび大学院生物資源環境科学府 富田陽子・辻 翼・近藤哲男 Fabrication of Microbial Cellulose Nanofiber Network Sheets Hydrophobically Enhanced by Introduction of a Heat-printed Surface Yoko Tomita, Tsubasa Tsuji, and Tetsuo Kondo 一般報文 表面パターン転写で疎水性を付与した 酢酸菌産生セルロースナノファイバーシートの創製 (71) SEN’I GAKKAISHI (報文)Vol.65, No. 2(2009) 73 れている[16].つまり,表面に露出しているセルロース 分子の親水部分と疎水部分の配列や集合形態を変化させ る,もしくは物質表面のセルロース分子の親水部分か疎 水部分のどちらかの性質を変化させると,その分子集合 体全体の性質も大きく変化することになる. 分子レベルでの疎水化に加えて,表面のさらなる疎水 化のために着目すべきは「ハスの葉効果」[17]に代表され るパターン構造による効果である.ハスの葉効果とは, ドイツの Barthlottらによってはじめて報告された自浄効 果である.この効果はハスの葉が超撥水性を有している ためとされる.ハスの葉の表面は,ワックスのナノ/マイ クロスケールの凹凸構造を有していることが分かってお り,疎水性物質が特定のパターン構造を有することによっ て,さらに疎水性を向上させることを示唆している. 本研究では,上記の分子レベルならびにマイクロパター ン構造の疎水化効果をふまえ,ナタデココから疎水表面 を有するシートを複雑な化学反応や表面改質法を用いる ことなく簡便に製造することを目的にした.そのため, シート状MCペリクル表面の熱処理を検討し,さらに熱 転写による表面へのマイクロサイズのパターン導入に起 因する疎水効果を検討した.すなわち,この調製で得ら れるマイクロ構造の中にナノファイバーネットワーク由 来のナノ構造が存在するナノ/マイクロ構造を有する疎水 表面を形成することで,一種のハスの葉効果を期待した. このように,熱処理によるセルロース分子の化学構造変 化とセルロースシート表面のマイクロパターン構造変化 を同時に行うという分子およびマイクロサイズの効果の 相乗効果による疎水化法を検討した.