固液界面の多様なナノ性状の計測プラットフォーム構築と分子的描像の解明

• 研究課題/領域番号: 24K00822
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 手嶋 秀彰 九州大学, 工学研究院, 助教 (60906220)
• 研究分担者: 高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924) ; 生田 竜也 九州大学, 工学研究院, 技術専門職員 (70532331)
• 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: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2025年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2024年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: ナノスケール固液界面 / 周波数変調型原子間力顕微鏡 / 周波数シフト・エネルギー散逸カーブ / 熱流体工学 / 電気二重層

研究開始時の研究の概要

固液界面は熱や流体を扱う科学の根幹的要素の一つであるが、ナノ・分子スケールでの理解は不足している。特に、固体面から100 nm程度の領域にはいくつもの界面特有の局所的状態が分布・共存している一方で、その多様さと計測の困難さゆえに殆ど未解明のままである。本研究では周波数変調型原子間力顕微鏡を基盤として、水和構造や電気二重層など複雑に相互干渉する固液界面のナノ性状を同時に計測できる新しい実験手法を開発する。この新手法によって、水－固体界面におけるナノ性状群の相互関係と連成問題を実験的に探究することで、その分子的描像の明確化を目指す。