光は人類にとって欠かす事のできない、エネルギーです。
この光のエネルギーとの化学反応で有害物質を除去する「光触媒」、環境を浄化する「光触媒」の働きが今さまざまな場面で注目を浴びています。

二酸化チタン光触媒の表面をアパタイトで覆うことにより、アパタイトが細菌や有機物質を吸着して二酸化チタンが分解する多機能性セラミックス複合材料を開発。
アパタイトは生体内で生成されることから、アパタイトができやすいようにPHや組成を調整した疑似体液を開発した。液温を体温に近い37℃に設定しに酸化チタン粉末や薄膜を浸漬することで表面にアパタイトを析出させた。アセトアルデヒドや大腸菌などを用いた実験により、この複合材料の吸着・分解の効果が確認できた。
二酸化チタンの光触媒機能に加え、アパタイトのタンパク質やアンモニア臭、NOxなどの吸着機能を付与することで、光の有無に関わらず細菌やウィルスを吸着する事が可能になった。吸着した物質は、光が当たると二酸化チタンの作用により分解されるため、アパタイトの吸着能力はその都度回復する。さらに、アパタイトがスペーサーとなり二酸化チタンが直接媒体と接触しないことにより、従来不可能であった有機系の媒体（繊維、樹脂、プラスチックス、木材、紙等）に練り込んで被覆することもでき、二酸化チタンの応用範囲を飛躍的に拡大する可能性がある。病院のタイルや空気清浄機のフィルター、たばこの臭いの消臭に衣類の繊維に混ぜたり水耕剤倍、風呂、花瓶などの水の浄化、室内のカビ防止などに利用できるだろう。

←アパタイトが二酸化チタンに析出している

二酸化チタンとアパタイトを複合化することができれば、アパタイトが細菌を吸着して二酸化チタンが光触媒作用によって分解する半永久的に使用できる抗菌材料となりうる。

【結果】
二酸化チタンにアパタイトが被覆することにより今までできなかった塗料の上に直接光触媒を施工することができる。

←一般的な二酸化チタンの表面図。二酸化チタンがむき出しである。

細菌などを積極的に吸着する能力はないため、表面に接触した菌しか殺菌・分解できない。

【結果】
二酸化チタン単体では有機物を分解するだけで、塗料の上に直接光触媒を施工することはできない。

【昼】有害物質を分解　【夜】有害物質を吸着　を1日を通して毎日繰り返しています。

アパタイト被覆に酸化チタンと二酸化チタン単体でのトルエンの分解試験。