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2020 年度 研究成果報告書

撥水/撥水パターニング表面での特異的ピン止め現象の解明と高効率液体輸送技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18K14006
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26030:複合材料および界面関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

天神林 瑞樹  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (20815980)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード撥水材料 / 液体輸送 / 濡れ性制御 / 生体模倣 / リキッドマーブル / 超撥水 / 薄膜
研究成果の概要

インフラストラクチャー・プリンテッドエレクトロニクスに代表される液体の輸送技術は、工業・医療・エレクトロニクス分野に不可欠な基盤技術である。しかし、輸送過程における液体の不本意な付着損失は、輸送ラインの汚染及び輸送効率の低下の原因に繋がる。本研究では撥水性材料の構造制御及びパターン技術により液体を付着損失なく任意方向に輸送できるような革新的な液体輸送技術を開発することである。固体表面の濡れ性及び構造を変化させ、液体の付着挙動をIn-situ観察し、そのダイナミクスを明らかとした。そして液体の接着界面の力学特性を精密に制御することで液体を付着損失なく任意方向に輸送できるような基盤技術を開発した。

自由記述の分野

表面界面科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

液体の輸送過程における不本意な付着残りは、液体の輸送効率の低下だけでなく付着容器の汚染を生み出す。このような液体の付着を抑え、輸送効率を高める研究は、医療現場や食品の容器への付着などのフードロスや、廃棄液体の環境汚染問題への解決策として注目を集めている。本研究ではこのような液体の不本意な付着を抑制する撥水技術を基盤とした液体の輸送技術の開発に着手した。本課題を通じて液滴の付着ダイナミクスを明らかにし、得られた知見をもとに液滴をマイクロリッタースケールからリッタースケールまで付着損失なく任意方向に遠隔輸送できる技術を開発した。

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公開日: 2022-01-27  

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