2014 Fiscal Year Research-status Report
ナノ粒子分散マグネトレオロジー流体の創製と可逆な機能性接合
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26420703
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
阿部 浩也 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50346136)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 磁気粘性効果 / コロイド / ナノ粒子 / レオロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁場下で流体のレオロジー特性が変化する現象をマグネトレオロジー（MR）効果と呼び、MR効果の大きな材料をMR流体という。我々はこれまでに、飽和磁化の高いFeナノ粒子を合成し、このナノ粒子分散系に比較的大きなMR効果を観察している。この知見に基づき、本研究ではFe系磁性ナノ粒子の構造制御等によるナノ粒子の分散性の向上とMR効果の性能向上を図るとともに、ナノ粒子の独立分散状態（ゾル）からゲル構造への変化を迅速に誘起して、液体から固体に等温可逆的に転移するMR流体の創製を目指す。さらに、この流体材料の可逆な粘弾性応答に着目して、感触等の力学的な情報を伝える機能性接合材料としての応用を検討する。
平成26年度はコア・シェル型Feナノ粒子の合成と界面構造制御について検討した。アークプラズマ法と表面酸化によって、薄い酸化被膜に覆われたコア・シェル型の球状Feナノ粒子（径～100nm）を得た。分子性ガスの使用とアークプラズマの非対称化によって、Feナノ粒子の高い収率を達成した。これは熱的ピンチ効果とプラズマジェットによる相乗効果が生じたためと考えられる。酸化条件の制御によって、2nm程度の表面粗さを有する酸化層を形成し（表面ディンプル構造）、疎水性分子キャッピングと組み合わせることによって、オイル中の分散性が高いナノ粒子を得ることができた。液相法による異方性磁性ナノ粒子の合成・構造制御にも着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２６年度の研究計画および交付申請では、①コア・シェル型Feナノ粒子の合成とサイズ制御、②Feナノ粒子のコア・シェル界面設計、について提案していた。当初は気相法（アークプラズマ法）での合成のみを考えていたが、当該分野の最近の研究動向を調査した結果、液相法による磁性粒子の合成にも着手した。また、機能性評価のためのレオロジー測定系を整備した。このため、達成度は当初の計画の予定よりやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本実験で用いる磁性ナノ材料の合成法と界面制御法にある程度のめどはついているので、ナノ粒子分散MR流体の合成と機能性評価についての検討を進めていく予定である。また、ナノ粒子系のMR効果の発現機構などについても検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
平成26年度未使用額については、当初計画を変更したことが主な原因である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度はナノ粒子分散MR流体の合成と機能性評価についての検討を進めていくので、そのための物品等を購入する。
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Research Products
(3 results)
