2019 Fiscal Year Research-status Report
ナノ空間で発現する特異な界面粘度を制御した次世代光硬化性液体の創製
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19K15626
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊東 駿也 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20814479)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 光ナノインプリント / 重合性モノマー / 表面力・共振ずり測定 / 粘度増加 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では光ナノインプリントによる高分子の一桁ナノ成形に向けた、二つの表面間から成るナノ空間中での光硬化性液体の粘度増加の理解と界面分子科学からのアプローチによる低界面粘度化を目的とする。一桁ナノサイズでの高分子ナノ成形に適した光硬化性液体や材料表面の化学組成、成形方法は、実学から経験的に明らかにされつつも、学術として未熟な状態にある。経験的知見から行われてきたナノ加工技術において、申請者は界面分子科学の見地からアプローチする。具体的にはナノ空間中での液体流動特性を計測可能な表面力・共振ずり測定を用い、光ナノインプリントに適した重合性モノマーを計測対象として評価を行う。
当該年度は、光ナノインプリントモールド表面に形成するフッ素含有離型層表面と基板表面に形成する反応性密着層の異種表面間から成るナノ空間中での液体モノマーの粘度増加現象の解明に関して検討した。異種表面間では、未修飾シリカ表面間に比べて長距離で跳躍接触（ジャンプイン）が生じ、かつ長距離から粘度が増加することがわかった。前者はフッ素含有離型層表面間、後者は反応性密着層間の同種表面間で観測された現象と類似しており、異種表面間では両表面の影響が現れることとが示唆された。種々のフッ素含有離型層による効果を引き続き検討する予定である。さらに、液体モノマー単体だけでなく、種々の添加剤の添加効果に関しても次年度より検討し、ナノ空間中で発現する液体モノマーの粘度増加現象の解明に基づく光硬化性液体の開発について展開していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度は、光ナノインプリントモールド表面に形成するフッ素含有離型層表面と基板表面に形成する反応性密着層の異種表面間から成るナノ空間中での液体モノマーの粘度増加現象の解明に関して検討した。異種表面間での計測では、表面作製時の修飾分子の凝集体の発生やパーティクル等のコンタミネーションに起因する計測精度の低下が確認され、当初の予定よりやや遅れている。また、表面間距離計測のための干渉縞の観察カメラが故障し、修理のために約半年間実験ができない状況が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
表面作製時の修飾分子の凝集体の発生やパーティクル等のコンタミネーションを改善するため、クリーン環境の整備と温湿度管理を行う。干渉縞の観察カメラは修理が完了したため、引き続き異種表面間での計測を実施する。種々のフッ素含有離型層による効果および液体モノマーへの種々の添加剤の添加効果に関しても検討する。
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| Causes of Carryover |
本年度は進行状況がやや遅れていたため、消耗品や旅費としての支出が少なく次年度使用額が生じた。次年度は実験に必要な消耗品の購入と情報収集・成果発表のための旅費として使用する。
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