弾性キャピラリティに基づく表面不安定パターンの変態制御

• 研究課題/領域番号: 25H00706
• 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18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 永島 壮 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80800317)
• 研究分担者: 藤原 邦夫 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60800852) ; 奥村 大 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70362283) ; 松原 成志朗 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40823638)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円); 2025年度: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
• キーワード: 表面不安定 / 弾性キャピラリティ / ナノ・マイクロパターン / 変形

研究開始時の研究の概要

弾性薄膜と軟質基板から成る構造体の座屈現象「表面不安定」は，器官に見られる凹凸パターンの形成原理であることが示唆され，機能性人工物への展開が注目されている。しかし，パターン形成に及ぼす液体接触の影響は依然として未解明である。本研究では，研究代表者が発見した水滴誘起表面不安定パターン変態現象に対し，液体接触を起点に生じる弾性体の変形現象「弾性キャピラリティ」を接続することにより，液体接触環境における表面不安定パターン変態の全容を明らかにする。顕微鏡その場観察実験，分岐座屈解析，流体構造連成解析，および理論構築を融合した研究により，パターン変態の発生機構と制御原理を解明し，機能性人工物を創製する。