Development of Nanoscale Viscoelasticity Measurement Method Based on Fluctuation-dissipation Theorem

• Project/Area Number: 23K26714
• Project/Area Number (Other): 23H02021 (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 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中嶋 健 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90301770)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
• Keywords: 揺動散逸定理 / 久保公式 / 粘弾性 / 原子間力顕微鏡 / 緩和弾性率

Outline of Research at the Start

本研究では揺動散逸定理、より正確には「久保公式」を直接的に利用して、高分子の粘弾性をナノスケールで実測できる新しい手法を模索する。それによって、原子間力顕微鏡（AFM）をベースにした、従来のAFMナノメカニクス、さらには研究代表者自身が開発したナノレオロジーAFMを、空間分解能・定量性の観点で凌駕する、次世代型の測定系の構築を目的とする。さらにその手法を応用し、ゴムやプラスチックなどの高分子複合材料の巨視的な力学物性を予測・再現するための、ナノスケール力学物性計測手法の確立を目指す。