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ナノワイヤ薄膜による超撥水および超親水の実現とマイクロ/ナノ流路

Research Project

Project/Area Number 18656054
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大前 伸夫  Kobe University, 工学研究科, 教授 (60029345)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木之下 博  神戸大学, 工学研究科, 助教 (50362760)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywordsカーボンナノチューブ薄膜 / 高耐摩耗 / 超撥水 / マイクロトライボロジー / 超親水
Research Abstract

本研究ではカーボンナノチューブ(Carbon-Nanotubes:CNT)薄膜の超撥水性に注目し、任意形状を有するマイクロ/ナノ流路の創製を試みてきた。CNT薄膜を基板上に成長させる場合、触媒の配置によって任意位置にCNT薄膜を作成することが可能である。したがって、親水性基板上にCNT薄膜をパターン作製することにより、マイクロ/ナノ流路の創製が可能である。すでに前年度、シリコン酸化膜上にメタルマスクと熱CVD(Thermal chemical vapor deposition)法による直線、分岐、合流、連続屈曲、さらにはフェルマー螺旋形状を有するCNT薄膜流路の作成に成功し、マイクロシリンジを用いた水導入の実験にも成功した。しかしながら、CNTとシリコン酸化膜の密着性が低く、場合によっては水の圧力でCNTの剥離などが生じ、水の導入が困難な場合が存在した。
そこで、本年度はCNT薄膜と基板との密着性を高めるために、陽極酸化アルミニウム(AAO;Anodized Aluminum Oxide)の形状が均一な細孔を鋳型として、そこにCNTを作製するテンプレート法を用いてCNT薄膜の作製を行った。このAAOテンプレート法で作製されたCNT薄膜はCNTの根元が細孔内に留まることから、シリコン酸化膜基板よりも高い密着性を有していた。マイクロ摩擦試験の結果、シリコン酸化膜基板では極低荷重で容易に剥離していたCNT薄膜が、AAO上では20〜100μN以上の荷重下においても剥離が観察されなかった。このようにAAOを用いることで、耐久性を持つマイクロ/ナノ流路の創製が達成できると思われる。
本研究成果に関し、JSTのシーズ発掘試験に応募し実用化試験を目指すとともに、産業財産権の取得を考えている。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Shaping carbon nanotube bundles during growth using a magnetic field2008

    • Author(s)
      大前 伸夫
    • Journal Title

      Carbon 46

      Pages: 544-546

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic structure and field evaporation of carbon nanotube studied by atom probe field ion microscopy2007

    • Author(s)
      大前 伸夫
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials 16

      Pages: 1179-1182

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and mechanical properties of carbon nanotube/diamond-like carbon composite films.2007

    • Author(s)
      木之下 博
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials 16

      Pages: 1940-1944

    • NAID

      120001478925

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Humidity effects on tribology of advanced carbon materials2007

    • Author(s)
      Nobuo Ohmae
    • Journal Title

      Tribology International 第39巻・12号

      Pages: 1497-1502

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Atomic Structure and Field Evaporation of Carbon Nanotube Studied by Atom Probe Field Ion Microscopy2007

    • Author(s)
      Nobuo Ohmae
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials 第16巻・4-7号

      Pages: 1179-1182

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] カーボンナノチューブ薄膜のマイクロトライボロジー -長さと形状の影響-2006

    • Author(s)
      木之下博
    • Journal Title

      トライボロジー2006 春 東京 会議予稿集

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] High frictions of vertically aligned and spaghetti-like carbon nanotube films in microtribology2006

    • Author(s)
      Hiroshi Kinoshita
    • Journal Title

      Proc. International Tribology Conference AUSTRIB 2006

      Pages: 65-65

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Investigations of microtribology of carbon nanotube films using in-situ SEM2006

    • Author(s)
      Hiroshi Kinoshita
    • Journal Title

      Rroc. of The third Asia International Conference of Triblogy

      Pages: 531-531

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] カーボンナノチューブ薄膜の形状によるトライボロジー特性2007

    • Author(s)
      和田剛典
    • Organizer
      トライポロジー会議2007秋
    • Place of Presentation
      佐賀県
    • Year and Date
      2007-09-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Nanolubricants2008

    • Author(s)
      Jean Michel Martin
    • Total Pages
      230
    • Publisher
      John Wiley & Sons
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-ohmaelab/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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