| 研究課題/領域番号 |
21H01635
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
杉村 博之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)
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| 研究分担者 |
一井 崇 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30447908)
宇都宮 徹 京都大学, 工学研究科, 助教 (70734979)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / 高分子材料 / 真空紫外光 / 接合 / ナノ力学 / 表面処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
波長100~200 nmの光は真空紫外光 (Vacuum ultraviolet; VUV)と呼ばれ、酸素含有雰囲気で高分子材料表面に照射することで、材料表面を親水化できる。この技術は高分子材料の接合法として有用だが、そのメカニズムは完全には解明されていない。本研究では、原子間力顕微鏡を用いたナノスケールでの局所力学物性計測により、そのメカニズム解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
真空紫外 (VUV) 光照射された高分子材料について，その表面力学物性を原子間力顕微鏡 (Atomic force microsopy; AFM) により分析した．Static mode AFMによるフォースカーブ計測とDynamic mode (AM-FM mode) による表面粘弾性計測を組み合わせることにより，試料最表面での弾性率上昇と試料内部 (~ 10 nm) における凝着力上昇を検出することに成功した．それらの結果に基づき，高分子材料表面でのVUV光による反応モデルを提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
VUV光活性化接合は，接着剤を必要としない高分子材料の接合技術であり，高分子材料最表面のみを光加工することから，マイクロスケールの構造体に対しても構造を破壊せずに接合できる．一方で，その接合メカニズムには不明な点が多かった．本研究成果は，接合メカニズムについて重要な知見を与えるとともに，VUV光照射されたようないわば未知な高分子材料について，その力学物性計測手法として一つの指針を提供する．
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