2016 Fiscal Year Research-status Report
フナムシの微細毛流路を模倣した水ー油分離プロセスの構築
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26660267
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
石井 大佑 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60435625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦田 千尋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (40612180)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 微細構造 / 流路 / 表面張力 / 水輸送 / オイル輸送 / 分離プロセス / 生物模倣 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で構築を目指す水-油分離技術は、表面微細構造と表面化学組成を精密に制御すること達成される。固体表面における液体の挙動は、その表面微細構造と化学組成に依存している。前述したフナムシの脚では、緻密な微細構造と疎水性分泌液との複合効果により、ポテンシャルエネルギーのみで重力に抗して液体を上昇させている。この２因子を制御する事により、液体と表面の界面自由エネルギーを制御できる。これまでの研究では、フナムシの脚の微細構造流路を設計士、直接的な表面化学修飾により、界面自由エネルギーの違いで重力に抗して水の輸送挙動を制御した。その結果、表面にフッ化炭素鎖を有する流路構造では、表面張力の小さなオイルでさえ上昇不可能であることを見いだしている。また、表面修飾剤の違いによる表面張力の制御により、流路機能の書き換えの可能性を見いだしている。
本年度は、水-油分離プロセスの構築を試みた。これまでに流路機能を最適化した微細凹凸表面に、表面修飾剤のパターニングを組合せ、水-油混合溶液から水-油分離プロセスの構築を試みた。その結果、表面濡れ性の制御された微細凹凸表面のポテンシャルエネルギーの違いによる水と油の流量や流速の違いを利用した分離プロセスに成功した。
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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
共同研究者とも密接に打ち合わせをして研究を進めており、水-オイル分離プロセスに最適な表面修飾剤のパターニングに成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
液体輸送に最適な微細構造の最小単位を決定し、流路の小型化を検討する。
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| Causes of Carryover |
微細構造の作製に必要なフォトマスクの設計を順調に行うことができ、支出を最小限にできたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
流路の小型化を目指したフォトマスクの設計を行う。
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