목화 수건을 의류용 유연제 없이 세탁하고 자연건조하면 접착제처럼 딱딱해지지만, 이것은 일상생활에서 자주 보인다.이에 대해 카오는 물질에 결합한 결합수라는 물에 주목. 2011년에, 이 특수한 물이 모관 접착(좁은 고체 표면 사이에서의 액체 개재에 의한 접착 현상)에 의해 단섬유끼리를 연결(가교)하는 것으로, 경도가 발현한다는 모델을 제안했다.그러나, 그 메카니즘에 대해서는 불명점이 많았다.

　그래서 이번에 홋카이도 대학의 무라타 조교의 협력·지도하에 직접적·미시적(분자 수준)인 관점에서 이 모델의 실증을 목적으로 연구를 실시했다.그 결과, 물질 표면을 원자 수준의 정밀도로 관찰할 수 있는 원자간력 현미경(AFM)을 사용함으로써, 면 표면에는 결합수가 존재하고, 점도가 있는 결합수가 단섬유끼리의 모관 접착에 관여한다 것으로 나타났습니다.또한, 적외선을 이용한 최첨단의 표면 분석 수법인 AFM 적외 분광 분석(AFM-IR)에 의한 관찰로부터, 면 표면의 결합수가 2개의 다른 상태로 존재하는 것을 알 수 있고, 각각 공기와의 계면・면과의 계면의 결합수에 대응하고 있다고 생각되었다.

　이번 연구 성과에 의해 카오가 제안한 모델이 실증되었다.이것에 의해, 의류용 유연제의 효과 발현의 구조에 관해서 새로운 시점을 얻을 수 있어, 최근 논의가 활발한 물질 표면의 물의 구조·기능을 이해하는 단서인가
된다고 한다.

참조 :【홋카이도 대학】목면 표면의 특수한 물·결합수의 직접 관찰에 성공~물로 적신 목면 제품이 자연 건조 후에 딱딱해지는 메카니즘의 연구~(PDF)