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ナノワイヤ薄膜による超撥水および超親水の実現とマイクロ/ナノ流路

研究課題

研究課題/領域番号 18656054
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関神戸大学

研究代表者

大前 伸夫  神戸大学, 工学研究科, 教授 (60029345)

研究分担者 木之下 博  神戸大学, 工学研究科, 助教 (50362760)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードカーボンナノチューブ薄膜 / 高耐摩耗 / 超撥水 / マイクロトライボロジー / 超親水
研究概要

本研究ではカーボンナノチューブ(Carbon-Nanotubes:CNT)薄膜の超撥水性に注目し、任意形状を有するマイクロ/ナノ流路の創製を試みてきた。CNT薄膜を基板上に成長させる場合、触媒の配置によって任意位置にCNT薄膜を作成することが可能である。したがって、親水性基板上にCNT薄膜をパターン作製することにより、マイクロ/ナノ流路の創製が可能である。すでに前年度、シリコン酸化膜上にメタルマスクと熱CVD(Thermal chemical vapor deposition)法による直線、分岐、合流、連続屈曲、さらにはフェルマー螺旋形状を有するCNT薄膜流路の作成に成功し、マイクロシリンジを用いた水導入の実験にも成功した。しかしながら、CNTとシリコン酸化膜の密着性が低く、場合によっては水の圧力でCNTの剥離などが生じ、水の導入が困難な場合が存在した。
そこで、本年度はCNT薄膜と基板との密着性を高めるために、陽極酸化アルミニウム(AAO;Anodized Aluminum Oxide)の形状が均一な細孔を鋳型として、そこにCNTを作製するテンプレート法を用いてCNT薄膜の作製を行った。このAAOテンプレート法で作製されたCNT薄膜はCNTの根元が細孔内に留まることから、シリコン酸化膜基板よりも高い密着性を有していた。マイクロ摩擦試験の結果、シリコン酸化膜基板では極低荷重で容易に剥離していたCNT薄膜が、AAO上では20〜100μN以上の荷重下においても剥離が観察されなかった。このようにAAOを用いることで、耐久性を持つマイクロ/ナノ流路の創製が達成できると思われる。
本研究成果に関し、JSTのシーズ発掘試験に応募し実用化試験を目指すとともに、産業財産権の取得を考えている。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Shaping carbon nanotube bundles during growth using a magnetic field2008

    • 著者名/発表者名
      大前 伸夫
    • 雑誌名

      Carbon 46

      ページ: 544-546

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic structure and field evaporation of carbon nanotube studied by atom probe field ion microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      大前 伸夫
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials 16

      ページ: 1179-1182

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and mechanical properties of carbon nanotube/diamond-like carbon composite films.2007

    • 著者名/発表者名
      木之下 博
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials 16

      ページ: 1940-1944

    • NAID

      120001478925

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Humidity effects on tribology of advanced carbon materials2007

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Ohmae
    • 雑誌名

      Tribology International 第39巻・12号

      ページ: 1497-1502

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Atomic Structure and Field Evaporation of Carbon Nanotube Studied by Atom Probe Field Ion Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Ohmae
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials 第16巻・4-7号

      ページ: 1179-1182

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] カーボンナノチューブ薄膜のマイクロトライボロジー -長さと形状の影響-2006

    • 著者名/発表者名
      木之下博
    • 雑誌名

      トライボロジー2006 春 東京 会議予稿集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High frictions of vertically aligned and spaghetti-like carbon nanotube films in microtribology2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kinoshita
    • 雑誌名

      Proc. International Tribology Conference AUSTRIB 2006

      ページ: 65-65

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigations of microtribology of carbon nanotube films using in-situ SEM2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kinoshita
    • 雑誌名

      Rroc. of The third Asia International Conference of Triblogy

      ページ: 531-531

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ薄膜の形状によるトライボロジー特性2007

    • 著者名/発表者名
      和田剛典
    • 学会等名
      トライポロジー会議2007秋
    • 発表場所
      佐賀県
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Nanolubricants2008

    • 著者名/発表者名
      Jean Michel Martin
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      John Wiley & Sons
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/eng-ohmaelab/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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