2018 Fiscal Year Annual Research Report
On the spontaneous formation of hierarchical wrinkles of a thin film attached to a soft substrate
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17H06835
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
永島 壮 大阪大学, 工学研究科, 助教 (80800317)
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| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 座屈 / 薄膜 / ナノ・マイクロ構造 / 変形 / ひずみ / リンクル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，硬質薄膜と軟質基板から成る薄膜－基板系の座屈変形により自律形成する表面階層リンクルに着目し，その発現機構の解明と制御指針の獲得，機能性人工物としての有用性の実証を目的とする。前年度の研究成果をふまえ，平成30年度は，特にポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane, PDMS）基板表面にダイヤモンドライクカーボン（diamond-like carbon, DLC）薄膜を蒸着して作製した薄膜－基板系を用いて研究を推進した。その具体的成果を次の（1）から（6）に記す。（1）蒸着過程で薄膜に生じる圧縮残留ひずみにより，膜厚に応じて単一リンクルあるいはナノスケールとマイクロスケールのリンクルが重畳した階層リンクルが自律形成することを明らかにした。（2）蒸着後に薄膜に面内単軸圧縮ひずみを付与することにより，圧縮方向に対して直交する階層リンクルを作製できた。（3）圧縮ひずみ量および膜厚により，階層リンクルの寸法を調節できることを明らかにした。（4）圧縮ひずみ量の増大に伴い，座屈モードが遷移し，階層リンクルからフォールド（折畳構造）へと変形する現象を明らかにした。（5）階層リンクル表面の異方濡れ性を確認した。（6）（5）にもとづき，階層リンクルを用いて溶液膜の脱濡れを特定方向に規則的に発生させる手法を構築し，溶液中に分散した物質を一次元構造体として析出させ，所望の間隔で周期的に配置させることに成功した。
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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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