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金属酸化物ナノ粒子の自己集積による超親水表面の構築と撥水-親水パターニング

研究課題

研究課題/領域番号 17K06834
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

小林 靖之  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (00416330)

研究分担者 池田 慎吾  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (60511152)
道志 智  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (00393299)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード超撥水 / 超親水 / ナノ粒子 / 透明 / セリア / 自己集積 / 表面 / ナノ材料 / 材料加工・処理 / 構造・機能材料
研究成果の概要

粒子径の揃ったナノ粒子集合体を合成し,ガラスやポリマー表面へ固定化して,透明で持続性のある超撥水性コーティングを実現することを目的とした。オゾン酸化法を利用することにより,テンプレートフリーで粒子径の揃ったセリアナノ粒子集合体の合成ができることを確認した。また,ディップコーティングでガラスやポリマー基板表面に粒子を固定化するとともに,撥水化剤として有機ホスホン酸を使用することにより,長期安定性にすぐれた高撥水表面を構築することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体表面の水や油の濡れ性制御は工業的に重要な技術であり,近年では特に超親水や超撥水などの特異表面を簡便に構築するプロセスに注目が集まっている。これらの特性を発現するためには,表面の化学的特性だけでなく,蓮の葉の表面のような凹凸構造を作る必要があるとされている。一般的にこの構造はミクロンオーダーであるため光は透過しないが,本研究では100 mm程度の粒子径分布の小さなナノ粒子を用いて表面凹凸構造を形成して,高い撥水特性と透明性,さらには長期安定性を実現することに成功した。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] セリアナノ粒子とホスホン酸SAMによる透明高撥水処理とその耐久性2021

    • 著者名/発表者名
      小林靖之、中谷真大、池田慎吾
    • 学会等名
      表面技術協会第143回講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] セリアナノ粒子とホスホン酸SAMによるガラス表面の高撥水特性制御2020

    • 著者名/発表者名
      小林靖之,池田慎吾
    • 学会等名
      表面技術協会第141回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子径の揃ったセリアナノ粒子による表面メソ構造の構築と超親水・撥水特性2019

    • 著者名/発表者名
      小林靖之,池田慎吾,藤原裕
    • 学会等名
      表面技術協会第139回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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