2019 Fiscal Year Research-status Report
Highly efficient liquid manipulation on hydrophobic/hydrophobic patterned surface
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18K14006
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
天神林 瑞樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (20815980)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 撥水 / 液体輸送 / 濡れ / 表面処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では①液滴に吸着した撥水粒子の界面での密度を制御したときの液滴の安定性の検証、および②撥水粒子の機能化にともなう遠隔非付着液体輸送システムの構築を行った。①に関して、超撥水表面および親水表面に対して粒子付着密度を変化させた液滴を付着させ、その力学的挙動を調査した。その結果超撥水表面では撥水粒子の吸着量によらず液滴は表面に非付着であり、力学的に安定であることを示した。本研究はJohn Wiley & SonsのAdvanced Materials Interfaces誌にアクセプトされ近日公開予定である。そして本発表成果は国際学会Okinawa Colloids 2019で発信され、見事最優秀ポスター賞を贈呈された。また、②に関して、熱・磁性・UVに応答する機能性粒子を合成し、表面に撥水性官能基を就職することで液滴に熱・磁性・UV性を付与した。興味深いことに、この粒子吸着液滴は接触表面のとくせいによらず、輸送効率100％で遠隔移動できることがわかり、さらに遠隔刺激によって内部液体を表面に付着するという刺激応答性のピン留め現象を示した。本現象の解析及び開発した機能性液滴輸送技術の力学的解析を行うことで、新たな知見が生まれると期待する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度目標としていた非付着液滴輸送技術を開発しただけでなく、液滴輸送を遠隔刺激によって制御できるシステムへ発展させたことから当初の計画以上に進展していると言える。所属研究拠点の変更により実験装置の購入および学会発表の機会が遅れ、本年度の研究費に未使用額が生じたが、次年度に早急に発注し、成果をまとめて発表できるように計画を進めていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
液滴輸送過程でのダイナミクスを高速度カメラによるPIV測定を用いて解析する。２年度までの研究成果と合わせて学会発表や論文発表を行うことでアウトリーチ活動を行う。
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| Causes of Carryover |
所属研究拠点の変更により実験装置の購入および学会発表の機会が遅れ、本年度の研究費に未使用額が生じたが、研究成果自体は当初の研究計画以上に進んでいる。次年度に早急に実験装置などを発注し、本年度中に成果をまとめて発表できるように計画を進めていく。
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| Remarks |
World Business Satelliteテレビ東京
耐久性に優れた、ハリセンボン風 超撥水材料のご紹介
2019年9月19日放送
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[Journal Article] Crosslinked Poly(N-isopropylacrylamide) Based Microfibers as Cell Manipulation Materials with Prompt Cell Detachment2019
Author(s)
Tomomi Konishi, Aya Mizutani Akimoto, Taihei Nishimoto, Yuki Tokura, Mizuki Tenjimbayashi, Kenta Homma, Ko Matsukawa, Taisei Kaku, Yuki Hiruta, Kenichi Nagase, Hideko Kanazawa, Seimei Shiratori
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Journal Title
Macromol. Rapid Commun.
Volume: 40
Pages: 1900464
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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