固体-液体界面の流動ダイナミックスに基づく表面機能材料の開拓

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350066
• 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: 機能物質化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中島 章 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00302795)
• 研究分担者: 亀島 欣一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50251616)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 表面 / 自己組織化単分子膜 / 撥水 / シラン

研究概要

固体表面へのシランの平滑コーティング技術、内部流動の可視化技術を駆使することにより、ナノレベルの表面粗さ、表面エネルギーの分布、シランの表面被覆率、液体の粘性等が液滴のの転落挙動に及ぼす影響を明らかにした。また風圧による水滴の移動に関する基本的知見を取得し、耐摩耗性に優れた透明超撥水膜を設計した。更にナノリッターレベルの微小液滴を用いた蒸発の特徴づけを行い、転落挙動と結びつけた。これらを通じて、高速液滴滑落表面の設計に関する基本的な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Mass Dependence of Slipping/Rolling Ratio in Sliding Acceleration of Water Droplets on a Smooth Fluoroalkylsilane Coating (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, A. Nakajima, Y. Sakurada, M. Sakai, N. Yoshida, A. Hashimoto, Y. Kameshima, K. Okada
  • 雑誌名: J. Jpn. Soc. Colour Mater.(色材協会誌) 82[1] ページ: 3-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 撥水性固体表面の科学と技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島章
  • 雑誌名: 表面技術 60[1] ページ: 2-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Liquid Viscosity on the Internal Fluidity of a Droplet Sliding on a Fluoroalkylsilane Coating (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakurada, S. Suzuki, M. Sakai, A. Nakajima, Y. Kameshima, K. Okada
  • 雑誌名: Chem. Lett 37[7] ページ: 688-689
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Measurement of the Motion of Water Droplets on a Hydrophobic Self assembled Monolayer Surface under Airflow (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hashimoto, M. Sakai, N. Yoshida, S. Suzuki, Y. Kameshima, A. Nakajima
  • 雑誌名: J. Surf. Finishing Soc. Jpn.(表面技術) 59[12] ページ: 907-912
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rolling and Slipping Motion of a Water Droplet Sandwiched between Two Parallel Plates Coated with Fluoroalkylsilanes (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, A. Nakajima, M. Sakai, A. Hashimoto, N. Yoshida, Y. Kameshima, K. Okada
  • 雑誌名: Appl. Surf. Sci 255 ページ: 3414-3420
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速水滴転落性を有する撥水表面の設計とその機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島章
  • 雑誌名: 塗装工学 43[1] ページ: 4-10
• [雑誌論文] 撥水性・親水性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島章
  • 雑誌名: 無機マテリアル学会誌 15 ページ: 441-445
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Abrasion Resistance of Transparent Super hydrophobic Coating by Combining Crater like Silica Films with Acicular Boehmite Powder
  • 著者名/発表者名: T. Yanagisawa, A. Nakajima, Y. Kameshima, M. Sakai, K. Okada
  • 雑誌名: Mater. Sci. Eng. B (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 平滑撥水コーティング上での水滴の転落と蒸発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古田勤、中島章、磯部敏宏、酒井宗寿、亀島欣一、岡田清
  • 学会等名: 第1回資源、環境対応セラミックス材料/技術研究討論会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 撥水性固体表面を転落する液滴の内部流動に及ぼす液体粘度と固体表面の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島章、桜田雄、鈴木俊介、酒井宗寿、亀島欣一、岡田清
  • 学会等名: 第47回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2009-01-08
• [学会発表] 撥水性固体表面での水滴の転落挙動とその内部流動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島章
  • 学会等名: 日本学術会議第15回公開界面シンポジウム
  • 発表場所: 日本学術会議講堂
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] 撥水技術の現状と将来 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島章
  • 学会等名: 表面技術協会材料機能ドライプロセス部会第76回例会
  • 発表場所: 東京都中小企業振興公社
  • 年月日: 2008-10-28
• [学会発表] 撥水表面を転落する液滴の内部流動に及ぼす表面構造と液体粘度の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜田雄、中島章、鈴木俊介、磯部敏宏、酒井宗寿、亀島欣一、岡田清
  • 学会等名: 2008年度色材協会研究発表会
  • 発表場所: 名古屋市工業技術センター
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] フルオロシランコーティング表面を転落する液滴の内部流動に及ぼす液滴粘度の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜田雄、中島章、酒井宗寿、亀島欣一、岡田清
  • 学会等名: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 神奈川県箱根町ホテル花月園
  • 年月日: 2008-07-24
• [学会発表] Direct Evaluation of the Sliding Motion of Water Droplets on Hydrophobic Silane Coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Nakajima, S. Suzuki, M. Sakai, Y. Kameshima, K. Okada
  • 学会等名: 6^<th> International Symposium on Contact Angle Wettability and Adhesion
  • 発表場所: University of Maine
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] Evaluation of Flow Velocity Distribution in a Water Droplet during Sliding on Hydrophobic Surfaces by Particle Image Velocimetry (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, A. Hashimoto, S. Suzuki, N. Yoshida, Y. Kameshima, A. Nakajima
  • 学会等名: Joint Conference of the 2^<nd> International Conference on Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC2) and the 1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surface and Interface (STSI1)
  • 発表場所: OVTA(幕張)
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] Direct Evaluation of Sliding Motion of Water Droplets on Hydrophobic Silane Coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, A. Nakajima, M. Sakai, Y . Sakurada, Y. Kameshima, K. Okada
  • 学会等名: Joint Conference of the 2^<nd> International Conference on Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC2) and the 1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surface and Interface (STSI1)
  • 発表場所: OVTA(幕張)
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] Effect of Tilt Angle and Viscosity on the Internal Fluidity of Droplets Sliding on Hydrophobic Silane Coatings (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakurada, A. Nakajima, M. Sakai, Y. Kameshima, K. Okada
  • 学会等名: Joint Conference of the 2^<nd> International Conference on Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC2) and the 1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surface and Interface (STSI1)
  • 発表場所: OVTA(幕張)
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] Preparation of Transparent Super hydrophobic Coating by Combining Crater like Silica Film with Acicular Boehmite powder (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Nakajima, T. Yanagisawa, M. Sakai, Y. Kameshima, K. Okada
  • 学会等名: Joint Conference of the 2^<nd> International Conference on Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC2) and the 1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surface and Interface (STSI1)
  • 発表場所: OVTA(幕張)
  • 年月日: 2008-05-31
• [学会発表] 撥水性固体表面に挟まれて転落する水滴の内部流動の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊介、亀島欣一、中島章、岡田清、酒井宗寿、橋本綾子、吉田直哉
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2008年年会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] ナノファイバとクレータ構造の組み合わせによる透明超撥水コーティングの作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 柳澤智大、中島章、亀島欣一、岡田清
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2008年年会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] 撥水コーティングを施したSi基板上での水滴のすべりと回転運動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鈴木俊介、中島章、亀島欣一、岡田清、酒井宗寿、吉田直哉
  • 学会等名: 第20回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] 表面エネルギー傾斜撥水膜上での液滴の転落挙動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 朝倉広子、中島章、鈴木俊介、亀島欣一、吉田直哉、酒井宗寿、橋本綾子、岡田清
  • 学会等名: 第20回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-12
• [図書] 固体表面の濡れ制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中島章、内田老鶴圃
  • 総ページ数: 203