2015 Fiscal Year Annual Research Report
弾性基板上のLB膜のシワを用いた規則的な微細構造の作製
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25410223
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
渡邊 真志 信州大学, 学術研究院繊維学部, 教授 (90301209)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | LB膜 / シワ / 表面微細構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、伸長させたゴム板上にＬＢ膜を累積させ、その後伸長を解除してＬＢ膜にシワを作らせようという試みである。昨年度まではゴム板表面のごく一部にしかシワの付いたＬＢ膜は作製できなかったが、本年度は表面の広範囲にシワを付けることに成功した。また、シワの付かない実験条件では、ＬＢ膜が広範囲に連続した膜にならず、表面で弾かれて途切れ途切れになっているように思われたので、逆にこの性質を利用して制御された表面微細構造を作製することも検討した。その結果、溶質を均等な間隔を開けて離散的に析出させることに成功した。以下、詳細を報告する。
ＬＢ膜はステアリン酸コバルトからなるものを作製した。ゴム板を12%伸長させてＬＢ膜を累積した後、伸長を解除した。この試料を走査型プローブ顕微鏡で観察した結果、広範囲にシワが観察された。シワの形状は、予想していたような正弦波状の断面を持つものではなく、平らな底面と、ほぼ等間隔に盛り上がっている部分とがある平たい盆のような形状であった。盛り上がりの間隔は3μｍ程度、高さは10 nm程度であった。シワの方向は伸長方向とほぼ垂直であったので、伸長を解除した際にＬＢ膜がシワになったと考えられる。また、底面が平らなことから、形成したＬＢ膜の下でゴム板が滑るように縮み、所々でＬＢ膜にシワを付けたと推測される。
一方、溶液からゴム板を引き上げる際、表面で溶液が弾かれる場合があるので、均一な弾かれ方になるよう実験条件の検討を行った。その結果、ＵＶオゾン処理をしたシリコーンゴムをメタノールと水の混合溶媒からなる溶液から引き上げると、溶液が弾かれて50μｍ程度の間隔を開けて均等に液滴が並ぶことを見出した。これを乾燥させると溶質が微粒子状になって析出した。この微粒子の並びは三角格子に沿っており、数平方センチメートルに亘ってほとんど乱れなく並ばせることに成功した。
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