固液界面制御による濡れ性評価手法の高度化

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15475
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 叶野 翔 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (00742199)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 放射線誘起表面活性 / 濡れ性

Outline of Annual Research Achievements

動的濡れ性に対する放射線誘起表面活性（RISA）効果の影響評価に向け、その評価に適した試料作製方法を探索した。ここでは、酸化膜の成形条件を調整した試料に対し、RISA効果による静的な濡れ性特性を評価した。その結果、種々の酸化物構造や組成、酸化膜厚さによるRISA効果による濡れ性の差異は確認されず、さらに、試料表面に存在する親水基ならびに疎水基の存在状態についても従前研究と類似した結果であった。これらより、試料表面に均一で、尚且つ、薄い（<10 nm）酸化皮膜を成形し、これを供試材として使用することとした。
一方で、動的接触角の計測については、その実験準備ならびに関係研究者との打合せを行った。実験体系については、概ね、最適化が完了した。そのため、実験の実施が可能となり次第、その評価に着手する計画としている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでに、ステンレス鋼等のFe基の材料に対し、高温水ならびに大気環境下での腐食試験を実施し、試料表面に存在する酸化物種、酸化膜厚さ等の異なる試料を作製し、これらの静的な濡れ性変化へのRISA効果の影響を調査した。その結果、種々の酸化物構造や組成、酸化膜厚さの違いに起因した静的な濡れ性特性の差異は認められず、さらに、試料表面に存在する親水基ならびに疎水基の存在状態についても従前研究知見と類似した結果であった。。これらより、試料表面に均一で、尚且つ、薄い（<10 nm）酸化皮膜を成形し、これを供試材として使用することとした。
一方で、動的濡れ性評価のための実験準備、ならびに、研究打合せを実施した。ここでは、高速ビデオカメラを用いた評価を実施するのであるが、当該実験については、研究協力者の拠点にて実施することとした。この実験体系については、概ね、最適化したのだが、全国的な外出自粛のため、当初、計画してた実験は実施されなかった。

Strategy for Future Research Activity

実験の実施が可能となり次第、動的な濡れ性評価を実施する計画としている。ここでは、静的と動的な濡れ性との相関評価からスタートし、その後、滴下する溶液の密度や流体特性を制御した実験へと発展させる計画としている。特に、これまでの研究取組より、RISA効果によって試料表面に存在する親水基、疎水基の割合ないし量が制御されることが確認されており、これらの親疎水性因子が動的な濡れ性にどのように影響するのか？ に着目した研究展開を予定している。

Causes of Carryover

令和元年度に実施予定であった動的濡れ性評価が実施できなかったため、それに係る研究経費（物品費、旅費、人件費）を使用しなかった。実験実施が可能になり次第、その経費を使用する計画としている。