2016 Fiscal Year Annual Research Report
effect of surface nano-roughness on dynamic wettability
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26390068
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
吉田 直哉 工学院大学, 先進工学部, 准教授 (40345145)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 濡れ性 / 撥水性 / 親水性 / 静的濡れ性 / 動的濡れ性 / 表面組成 / 表面粗さ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は，引き続き（１）微少な表面粗さ・不均一性を導入した自己組織化単分子膜の作製，（２）ポリスチレンビーズ・コロイダルシリカ等を利用して系統的に表面粗さを変えた2次元の規則的・不規則的凹凸構造を付与した無機酸化物薄膜の作製，を行い，さらに（３）作製した表面の静的・動的濡れ性と、凹凸のサイズ及び形状との相関を明らかにする，（４）動的濡れ性の原理解明（制御指針の確立）を目指して研究を行った．
（１）オクタデシル基（ODS）からなる自己組織化単分子膜表面の作製とUVオゾン処理による部分的な酸化分解を行い，水，グリセリン水溶液等に対する濡れ性を調べた．
（２）平成26年度に行った，直径1 μmの粒径のPSを用いたサンプル作製に加え，直径0.5 μmの粒径のPSを用いて同等のサンプル作製を行い，均一な面積がやや小さいものの，濡れ性の評価が可能なサンプルを得た．
（３）作製したサンプルの水接触角・転落角，転落挙動等の基礎的なデータ収集を行った．さらに，一部のサンプルについては，エチレングリコール，グリセリン等の有機溶媒およびそれらの混合溶液に対する濡れ性のデータも取得できた．
（４）当初の予想通り，動的濡れ性に関しては，表面粗さの小さい側と大きい側で液滴付着性が弱くなることを裏付けるデータが得られており，中程度の粗さの場合に付着性が強くなる傾向が見られた．これは，界面への空気の噛み込みやすさの変化を示していると考えられる．組成の不均一性の効果は，表面粗さと比較して弱い結果が得られているが，表面粗さが大きくなるに従い増幅されていることが示唆された．さらに3相界面の顕微鏡観察からは，構造の欠陥などの不均一部分でピン留め効果がはっきりと観察されており，定量的な評価に課題が残るものの，動的濡れ性の制御因子が明確になったと考えられる．
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