2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of fast superhydrophilic and superhydrophobic metals for thermal energy conversion devices
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16H04531
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
菊地 竜也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60374584)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アノード酸化 / 超親水 / 超撥水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ピロリン酸アノード酸化による特異なナノ構造形成法に基づき、高速超親水性・超撥水性を発現する耐食性アルミニウム合金を創製し、熱エネルギー変換デバイスへの応用に関する指針を得ることを目的としている。本年度においては、ナノ構造を精緻に制御することにより、滑落性の異なるアルミニウム合金の作製を試みるとともに、電解エッチングとアノード酸化との融合に基づく撥油アルミニウム合金の創製に挑戦した。
3004アルミニウム合金をピロリン酸によりアノード酸化すると、表面に無数のアルミナナノファイバーが生じた。疎水性の自己組織化単分子膜を修飾したのち、拡張収縮法によって水滴の前進接触角および後退接触角を測定すると、前進接触角はアノード酸化時間によらず170度程度の高い超撥水性を示したのに対し、後退接触角はアノード酸化時間とともに大きく変化し、表面の滑落性を制御できることがわかった。ナノ構造の最適化によって、水がよく滑り落ちる滑落性の超撥水アルミニウム表面から、表面によく密着した吸着性のアルミニウム表面まで、幅広い滑落性をもつアルミニウム合金の創製に成功した。超撥水性および滑落性に及ぼす合金添加元素の影響は軽微であった。また、電解エッチングとピロリン酸アノード酸化との融合により、油も弾く撥油性アルミニウム合金を形成できることがわかった。本研究により得られた超親水・滑落性制御型アルミニウム合金は、熱交換器など各種エネルギーデバイスへの応用が期待できる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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