Construction of a measurement platform for various nano-properties at solid-liquid interfaces and elucidation of their molecular depiction

• Project/Area Number: 24K00822
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 手嶋 秀彰 九州大学, 工学研究院, 助教 (60906220)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924) ; 生田 竜也 九州大学, 工学研究院, 技術専門職員 (70532331)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2024: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: ナノスケール固液界面 / 周波数変調型原子間力顕微鏡 / 周波数シフト・エネルギー散逸カーブ / 熱流体工学 / 電気二重層

Outline of Research at the Start

固液界面は熱や流体を扱う科学の根幹的要素の一つであるが、ナノ・分子スケールでの理解は不足している。特に、固体面から100 nm程度の領域にはいくつもの界面特有の局所的状態が分布・共存している一方で、その多様さと計測の困難さゆえに殆ど未解明のままである。本研究では周波数変調型原子間力顕微鏡を基盤として、水和構造や電気二重層など複雑に相互干渉する固液界面のナノ性状を同時に計測できる新しい実験手法を開発する。この新手法によって、水－固体界面におけるナノ性状群の相互関係と連成問題を実験的に探究することで、その分子的描像の明確化を目指す。