濃厚ポリマーブラシの内包水異常性の解明と防着雪氷霜機能応用

• 研究課題/領域番号: 24H00474
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 辻井 敬亘 京都大学, 化学研究所, 教授 (00217308)
• 研究分担者: 黄瀬 雄司 京都大学, 化学研究所, 助教 (00946676) ; 石田 紘一朗 京都大学, 化学研究所, 助教 (20989925) ; 中野 健 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30292642) ; 大谷 優介 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (70618777)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円); 2025年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2024年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
• キーワード: ポリマーブラシ / 水和 / 水クラスター形成 / 着雪氷霜 / トライボロジー

研究開始時の研究の概要

固体表面に密にグラフトされた高分子鎖からなる新機能表面「濃厚ポリマーブラシ（CPB）」を対象として、水蒸気／水／氷（水三態系）の付着・相転移現象を解明・制御する。具体的には、CPB独自の特性（特には高い保液性と明確なサイズ排除効果）に由来する「内包水の異常性」に着眼し、その実態を各種分光法等による精密計測実験と大規模分子動力学シミュレーションを併用して解明するとともに、これにより、CPB内／表面水の過冷却状態や氷結現象を制御し、社会実装を見据えた応用研究を展開する。