Two-dimensional Colloidal Crystals on Various Curved Surfaces

• Project/Area Number: 25K08594
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 山中 淳平 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (80220424)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥薗 透 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (10314725) ; 豊玉 彰子 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (50453072)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: コロイド / ２次元結晶 / 曲面 / フォトニック結晶

Outline of Research at the Start

本課題では、サブミクロンサイズの荷電コロイド粒子が、曲面基板上で、粒子間に距離を隔てて２次元的に規則配列した「コロイド結晶」構造を形成する条件を探索する。２次元コロイド結晶は、粒子と反対符号に荷電した基板に粒子を静電吸着させ、かつ粒子間の静電反発により規則配列させて作製する。曲面には任意曲面の要素となる、様々な曲率のモデル曲面 (球状、円筒状、鞍状)を用い、粒子―基板間引力の大きさと構造の規則性の関係を調べる。これまでに(1)粒子の会合体形成 (大きな曲率を持つ基板上の結晶化に相当）と、(2)平板上の結晶化（曲率＝０）を検討しており、それらの中間の曲率を持つ、種々の基板を検討する。