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2019 年度 研究成果報告書

吸着水の構造と水の濡れ性挙動の関連性の理解による水の動的挙動の制御

研究課題

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研究課題/領域番号 16H02400
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

石崎 貴裕  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50397486)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード表面・界面物性 / 表面濡れ性 / 接触角ヒステリシス / 有機単分子膜 / 共吸着
研究成果の概要

本研究では、疎水性および疎水・親水性からなるモデル表面を形成し、その表面の濡れ性挙動およびその表面における吸着水の吸着力を調査した。その結果、異なるアルキル鎖長を有する2種類の有機シラン分子を被覆することで、低ヒステリシス表面が形成されることを明らかにした。数種類のプローブ液体を用いた接触角測定の結果から、この表面に存在する分子欠陥や細孔の面積は0.31-0.36 nm2以下であることを明らかにした。
疎水性、疎水性・親水性混合表面のモデル表面におけるフォースカーブ測定の結果から、吸着力は静的接触角の大小関係と対応していることを明らかにした。

自由記述の分野

表面工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題を通し,従来の熱力学的・速度論的観点から得られる表面の物理化学的特性および水の動的挙動と吸着水の構造との関係を体系化させることができたと考えられる。また、接触角ヒステリシスの低い表面を形成させるためには、分子密度の制御が重要であることを明らかにした。これらの点に学術的意義がある。水の動的挙動(濡れ性)を制御可能な表面処理技術は,材料表面からの液滴の除去効率を大幅に改善できるため,バイオチップ,電子,自動車,半導体産業等に対し,省エネの観点から幅広い産業への波及効果が期待できる。

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公開日: 2021-02-19  

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