2022 Fiscal Year Annual Research Report

Orientation state in drying process of thin liquid film of rod-like molecules/particles suspension oriented by application process

Research Project

Project/Area Number	19H02064
Research Institution	Nagaoka University of Technology
Principal Investigator	高橋勉長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20216732)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	複雑流体 / 塗布 / 流動配向 / 薄膜
Outline of Annual Research Achievements	平板に棒状の粒子・分子懸濁液を塗布することで高速かつ大量に分子・粒子が配向した機能性薄膜を形成する技術を開発する．これまでの研究で塗布過程における流動配向の形成についてレオ・オプティック測定を中心とした新たな測定手法により確認してきた．これらを踏まえて，本研究では分子・粒子配向状態にある薄い液膜の乾燥過程における配向秩序度の変化を詳細に調べ，配向状態の高い機能性薄膜形成に必要な条件を明らかにする．この目的のために乾燥状態における液膜の厚さおよび水分量の二次元的，時間的変化の測定，乾燥領域と液膜領域の画像からの認識などの計測技術の開発も行う．本年度は液晶および粒子分散系流体の塗布膜の乾燥過程における乾燥線の進行とこれに伴う亀裂の発生，亀裂の進展について検討を行った．これまでに開発したデジタルカメラにより撮影した画像と事前に評価した体積分率と透過光の関係を表す校正式により二次元的な粒子体積分率分布を評価し，時間経過の伴う乾燥線の進行，亀裂の進展状況を画像により明らかにした．また，一方向乾燥セルを用いて端面からのみ乾燥する場合の粒子の移動状態を可視化により明らかにした．これらの結果を英国・ケンブリッジ大学Routh教授とともに考察し，乾燥線の移動が亀裂形成と密接な関係にあることなどを明らかにした．これらの成果は2022年10月のレオロジー討論会（金沢）で口頭発表し，また，2023年のInternational Congress on Rheology（ギリシャ）において発表する予定である．
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。