2021 Fiscal Year Annual Research Report
光応答分子導入潤滑液表面における物質移動現象解明と小物体操作技術の確立
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20H02456
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
真部 研吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (80848656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 美紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722)
穂苅 遼平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20759998)
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオミメティクス / 表面濡れ性 / 界面 / 光応答性分子 / 物質輸送 / ソフト・インターフェース / ウツボカズラ / Liquid-Infused Surface |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、ウツボカズラ等の生物模倣による表面機能を活用し、幅広い液体滑落性を示す液体注入表面、及び光で駆動可能な分子モーターとして注目を集める光応答性分子より着想を得た、光操作による物質の操作・輸送・制御を実現可能な光応答分子導入潤滑液表面を創生することを目標としている。本年度は、前年度に特定の潤滑流体への分子モーターの導入に成功し、また評価分析機器を構築したことから、その流体の光照射時のその場観察、操作・輸送・制御に繋げるための表面における超低摩擦化、潤滑流体を保持可能な複数の下地層の検討を実施した。超疎水性基板上での動的濡れ現象として、分子モーターを導入した液滴に光をON/OFFしながらその場観察を行ったところ、光異性化と温度に伴う表面張力変化が計測された。分子モーターの濃度や官能基、潤滑流体の種類、粘度、官能基に依存した変化を示し、潤滑流体の流動を引き起こすひとつの現象解明に至った。潤滑流体上に水滴を保持した場合には、摩擦係数が0,01を切る超低摩擦性を示すことが確認された。下地層においては、水や油に対して超濡れ現象を示す表面を実現でき、接触液体に応じた下地層の膨張・収縮状態の制御が可能になり、さらに無機材料と高分子材料の複合化による新たな下地層の開発に至った。今年度の成果をまとめ、特許1件の出願、論文2報の掲載、論文1報の投稿、学会発表3件へと繋げた。特に論文においては、Impact Factor 13.273、分野別ランキングにて2位に位置づけられているChemical Engineering Journalに掲載され、今年度までの成果が高く評価されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度目標としてた安定的かつ再現性の高い潤滑流体の流動現象の発現を達成し、さらにその機構の一部について解明に至っていることから、目標に到達したと考えている。昨年度に引き続きコロナウイルスによる出社制限等の実験面における制約を受けているものの、成果発信が論文、特許、学会と多岐に実施できている。以上から、“おおむね順調に進展している。”といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画は順調に進展しているが、当初の計画では考慮されていなかった育休を取得することになったため、育休に伴う計画の変更（研究実施期間の延長）を予定している。研究項目としては、これまで同様に計画書通りに項目を実施していく。特に、今度の研究推進の焦点として、潤滑流体内での光異性化現象のスペクトル測定、凹凸や官能基を変更した下地層の新規創生と潤滑流体とのマッチング最適化を実施することで、これまで以上の性能を発揮する表面を創生していく。
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Research Products
(7 results)
