Active control of deformation properties of van der Waals structures using electrostatic charge

• Project/Area Number: 25K17508
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松永 航 京都大学, 工学研究科, 助教 (70975424)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: ファンデルワールス力 / 静電気 / 余剰電子，ホール / 変形特性

Outline of Research at the Start

申請者は，絶縁体材料への静電気の注入，除去により，材料強度を強化したり，元に戻したりできることを発見した．本成果から，ファンデルワールス（vdW）相互作用で積層された二次元材料のvdW積層構造において，静電気を用いたvdW相互作用の制御により，流動的で大きな変形を許容する状態から，変形抵抗が高く形状を維持する状態まで，材料の変形特性を大きく変化させることができると着想した．そこで本研究では，静電気を注入，除去したvdW積層構造に対して層間強度の力学的評価を行い，静電気がvdW相互作用を変化させる根本的な法則を解明する．これにより，vdW材料の変形特性を自在に設計できる新たな学術分野を開拓する．