「濡れ」と「すべり」を定量化して紐づける新規原子間力顕微鏡法

• 研究課題/領域番号: 25K22071
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
• 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, 准教授 (60906220)
• 研究分担者: 高橋 厚史 九州大学, 工学研究院, 教授 (10243924)
• 研究期間 (年度): 2025-06-27 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2026年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2025年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 濡れ / 流体のすべり / 周波数変調原子間力顕微鏡 / 接触角ヒステリシス / 白色干渉顕微鏡

研究開始時の研究の概要

固体面上における液体の「濡れ」は研究開始から200年以上経った今でも完全な理解からは程遠い。特に固液界面において流体が速度を持つ「すべり」との関連性は古くから指摘されながらも未解明のままである。本研究では「濡れ」と「すべり」を正確に計測する新規原子間力顕微鏡法を提案する。探針が固液界面近傍で散逸する微小なエネルギー量を計測し解析することで、固液界面の付着仕事とすべり長さを定量的に算出する。本計測法と接触線の光学計測を協働することで、すべり現象を陽に組み込む新しい動的濡れモデルの構築に向けた最初の一歩を踏み出す。