高速超親水・超撥水金属材料の創製と熱エネルギー交換デバイスへの応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04531
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・組織制御工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 菊地 竜也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60374584)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: アノード酸化 / 超親水 / 超撥水

研究成果の概要

アルミニウムのピロリン酸アノード酸化と自己組織化単分子膜（SAM）修飾により、超親水・超撥水アルミニウム表面を創製した。純アルミニウムおよびアルミニウム合金をピロリン酸溶液中に浸漬してアノード酸化すると、アルミニウム表面に無数のアルミナナノファイバーが生成した。ナノファイバー形成アルミニウム表面は超親水性を示した。アルミナナノファイバーにSAMを修飾すると、アルミニウム表面の濡れ性は超親水性から超撥水性へと、ドラスティックに変化した。ピロリン酸アノード酸化およびSAM修飾により、アルミニウム表面の濡れ性を容易に制御する技術を確立した。

自由記述の分野

材料表面科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

アルミニウムの表面を高速で水が濡れ広がる超親水性から、水をよくはじく超撥水性まで、濡れ性をさまざまに制御できる新しい技術を確立しました。アルミニウムをピロリン酸によりアノード酸化すると、無数のアルミナナノファイバーがアルミニウム表面に生成し、超親水性を発現します。また、アルミナの表面を撥水性の分子によって修飾すると、超撥水性が発現します。アノード酸化および分子修飾の最適化によって、アルミニウム表面の濡れ性を容易に制御することができます。