Advancing dynamic wetting control via direct probing of molecular-scale viscoelasticity

• Project/Area Number: 25K01662
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 李 禮林 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (40850714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二本柳 聡史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究所, 専任研究員 (30443972)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2025: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 動的濡れ / ポリマーブラシ / 水吸着 / 粘弾性 / 固-液接触線

Outline of Research at the Start

本研究は、環境応答性を有する高分子ブラシ薄膜を対象とし、分子スケールにおける動的濡れ現象の理解とその制御手法の高度化を目指す。動的濡れの挙動は表面エネルギーだけでなく、界面における分子の構造変化や周囲との分子相互作用などが複雑に関与することが分かりつつある。本研究では、湿度変化といった外部環境要素による水分の吸脱着挙動とそれに伴う界面粘弾性の変化、さらに分子レベルでの界面構造変化に着目し、石英水晶マイクロバランスや原子間力顕微鏡、および界面選択的分光技術を組み合わせ、三相接触線における分子ダイナミクスを考慮した濡れ理論の拡張を図り、実用表面の濡れ挙動の基礎理解と濡れ制御の高度化に貢献する。