| 研究課題/領域番号 |
19K05037
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 関東学院大学 |
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研究代表者 |
高井 治 関東学院大学, 材料・表面工学研究所, 特別顧問 (40110712)
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| 研究分担者 |
稗田 純子 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40566717)
上野 智永 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20611156)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 超撥水 / マイクロ波プラズマCVD法 / アモルファス炭素 / 耐久性 / 表面形状制御 / 超撥水性 / 表面凹凸 / 複合膜 / プラズマCVD法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
材料表面の超撥水性は、表面の疎水性と凹凸構造により発現する。本研究課題では、超撥水膜の耐久性向上を目的として、凹凸構造の形状変化と撥水性の劣化との関係を明らかにする。さらに、高分子材料とのコンポジット化により、強度、耐摩耗性や撥水性の長期持続等、耐久性の高い超撥水膜を開発する。マイクロ波化学気相蒸着法を用いた有機シランによる凹凸形成と高分子膜の作製を同時に行い、コンポジット化することで、耐久性の向上を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、超撥水膜の耐久性の向上を目的として、超撥水性の発現に必要な凹凸構造を耐久性の高いシリカで形成し、さらに、その表面を硬質なアモルファス炭素で被覆することで疎水性にし、強度や耐摩耗性等に優れる高耐久性超撥水複合膜を作製できた。マイクロ波プラズマCVD法で作製した膜は撥水性が高いが軟質であり、高周波プラズマCVD法で作製したアモルファス炭素膜の方が硬質であった。そのため、マイクロ波プラズマと高周波プラズマを適度に組み合わせることで、耐久性と撥水性両方に優れる膜が作製できる可能性があることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、自動車や航空機などの輸送機器、建物の外壁等、対候性・耐久性が求められる場所で使用可能な実用材料としての応用につながる。水は、最も身近な物質であり、生活や産業に様々な影響を及ぼす。そのため、水の挙動を理解し、制御することが望まれる。今後、本研究で作製した超撥水膜を用いて、実使用環境における撥水性の経時変化などの研究および超撥水膜の劣化機構の解明に関する研究が進めば、超撥水発現機構の基礎研究の発展に貢献できる。
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