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微細凹凸表面構造と化学吸着単分子膜を組み合わせた透光性超撥水性防汚表面加工の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05272
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関香川大学

研究代表者

須崎 嘉文  香川大学, 創造工学部, 教授 (60206456)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード超撥水性防汚表面 / 化学吸着単分子膜 / ナノ粒子 / 微細凹凸表面 / 超撥水性表面 / 撥油性表面 / プラズマ処理 / 超撥水性 / 表面処理 / 透過性薄膜 / 大気圧プラズマ / 表面物性 / 撥水撥油性 / 防汚表面加工
研究開始時の研究の概要

監視カメラ等のレンズ表面に雨滴や汚れが付着すること、また、スマートフォン等のタッチパネルの画面に指紋や皮脂が付着することにより視認性が悪化する問題がある。また、太陽光発電パネルの表面が粉塵などで汚れ発電効率が落ちる問題がある。そこで本研究では、微細凹凸表面構造と撥水性の機能部位をもつ化学吸着単分子膜とを組合せることで、透光性と超撥水性を有する超撥水高透明性基材を開発することで防汚表面を実現する。

研究成果の概要

監視カメラ等のレンズ表面への雨滴や汚れの付着、また、スマートフォン等のタッチパネルの画面上の指紋の付着は視認性を悪化させる。また、太陽光発電パネルの表面の粉塵などの汚れは発電効率が落とす。これらの解決のために、透光性と防汚機能を兼ね備えた超撥水高透明性基材を開発した。微細凹凸表面構造と撥水性フッ化炭素系化学吸着単分子膜とを組合せることで、透光性と超撥水性(150°以上)をもつ超撥水高透明性基材を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

直径100ナノメートルのシリカ粒子を用いた微細凹凸構造の上に、大気圧低温プラズマを用いて酸化亜鉛薄膜の柱状構造を組合せた。また、大きさの異なるシリカ粒子を組み合わせた微細凹凸構造を作製した。それら表面にフッ化炭素系化学吸着単分子膜を形成することによって超撥水性透光性表面を作製できたことは学術的に意義が大きい。現在、世界におけるスマートフォンの出荷台数は20億台を超えた。これら機器のタッチパネルに防汚表面を提供できることは世界的な波及効果が非常に大きい。また、世界の太陽光発電パネルの出荷量は年々伸びており、防汚表面を提供するで維持コストが低減することから、波及効果が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] 水中で発生させたHeとO2の混合ガスの大気圧低温プラズマによるホルムアルデヒド水溶液の分解2021

    • 著者名/発表者名
      須崎嘉文、掛川寿夫
    • 雑誌名

      プラズマ応用科学

      巻: 29 ページ: 35-38

    • NAID

      130008113829

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Highly Efficient Monolayer Pt Nanoparticle Catalyst Prepared on a Glass Fiber Surface2020

    • 著者名/発表者名
      Teruyoshi Sasaki, Yusuke Horino, Tadashi Ohtake, Kazufumi Ogawa and Yoshifumi Suzaki
    • 雑誌名

      Catalysts

      巻: 10

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of nano-raspberry particles using chemically adsorbed monolayers2020

    • 著者名/発表者名
      Teruyoshi Sasaki, Kazufumi Ogawa, Yoshifumi Suzaki
    • 雑誌名

      MRS Advances

      巻: 5 ページ: 2067-2074

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of nano-raspberry particles using chemically adsorbed monolayers2020

    • 著者名/発表者名
      Teruyoshi Sasaki, Kazufumi Ogawa, Yoshifumi Suzaki
    • 雑誌名

      MRS Advance

      巻: March 2020 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 末端アルコキシシラン系化学吸着単分子膜形成における新規触媒の研究2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木映徳、犬間萌恵子、大竹忠、小川一文、須崎嘉文
    • 雑誌名

      材料

      巻: 68 号: 6 ページ: 498-505

    • DOI

      10.2472/jsms.68.498

    • NAID

      130007665158

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2019-06-15
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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