Development of carbon nanotube-based capture devices for impacting microparticles

• Project/Area Number: 23K25997
• Project/Area Number (Other): 23H01302 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 平原 佳織 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40422795)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2024: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2023: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
• Keywords: 衝突粒子捕集 / カーボンナノチューブ / ヤモリテープ / 電子顕微鏡 / 高速変形

Outline of Research at the Start

配向成長させたカーボンナノチューブからなる人工粘着基材（CNTヤモリテープ）は、従来の粘着テープにないクリーンな接着機構、炭素由来の導電性、耐候性、および優れた衝撃吸収性を有する。これらの特性は、宇宙応用という特殊環境下のニーズに的確に合致し、100m/s以下の速度で衝突する粒子の捕集材に活用できれば、人工宇宙ゴミのリスクマネジメント、有機物等の破壊・変成が生じない宇宙塵捕集などに寄与できる。粒子状固体の衝突捕集に関しては経験則的な知見が得られつつあるが、その捕集機構の本質的理解が必要とされている。本研究では粒子衝突時のCNTの変形・接着の物理を実験的手法により微視的な視点から紐解いていく。