| 研究課題/領域番号 |
22K18783
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山西 陽子 九州大学, 工学研究院, 教授 (50384029)
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| 研究分担者 |
前田 真吾 東京工業大学, 工学院, 教授 (40424808)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 電界誘起気泡 / 金属析出 / 反応性界面 / 酸化還元 / 機能性材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではこれまでにないプラズマ誘起気泡内における高速反応性界面を利用し(1)局所合金析出技術の創生(パーマロイや形状記憶合金など)，(2)局所電場勾配を作り出し電荷やイオンの流れを創生することを目標とする．また本システムが安定に機能しゲルや生体組織などのソフトな材料に機能性材料を直接埋め込んで機能の明確な返り値を返すセンサーとしての役目を司るようになること，またそのような知能化した材料が持続性を有して動き続けるためのパワーソースとしての局所電場勾配付与などの実現をめざしている．本研究提案での超高速非定常反応場を捉えて計測し，制御することは学術研究としての価値がひじょうに高いものとなり得る．
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| 研究成果の概要 |
2022-2023年度と2年間にわたり局所合金析出のための気液界面の析出の条件を絞り込み，溶液の組成に応じた堆積物が得られることを明らかにした．原因としてはプラズマ誘起気泡による反応がμ秒単位の非常に高速な反応であるため，遠距離に存在するイオン化傾向の小さい金属や堆積速度の速い金属ではなく，近距離に存在する金属イオンが優先して還元されたと考えられ，気泡（気液界面）周辺の金属イオン量が支配的であると示唆される．これは従来法である電解めっき法とは大きく異なる特性で，学術的に非常に重要である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において局所合金析出のための気液界面の析出の条件を絞り込み，溶液の組成に応じた堆積物が得られることを明らかにした．原因としてはプラズマ誘起気泡による反応がμ秒単位の非常に高速な反応であるため，遠距離に存在するイオン化傾向の小さい金属や堆積速度の速い金属ではなく，近距離に存在する金属イオンが優先して還元されたと考えられ，気泡（気液界面）周辺の金属イオン量が支配的であると示唆される．これは従来法である電解めっき法とは大きく異なる特性で，学術的に非常に重要である．
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