| 研究課題/領域番号 |
26289139
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
不動寺 浩 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端フォトニック材料ユニット, 主席研究員 (20354160)
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| 研究分担者 |
田中 義和 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00335704)
百武 壮 国立研究開発法人土木研究所, その他部局等, 研究員 (30468871)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | コロイド結晶 / ポリイミドシート / チューナブルフィルター / 構造色 / 歪み分布 / 歪みゲージ / ヘルスモニタリング / オパール薄膜 |
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| 研究実績の概要 |
物質・材料研究機構(NIMS)では耐環境性の優れたオパール薄膜としてフッ素系樹脂による保護層の形成などの検討を実施した。また、耐久性の評価として土木研究所と共同で暴露促進実験（ウェザーメーターテスト）を実施した。その結果、可視化シートを構成するポリスチレンコロイド粒子が消失することが走査電子顕微鏡観察の結果より明らかとなった。一方、標準シートの成膜プロセスの改良も行った。将来的に㎡級のオパール薄膜の製造技術が必要となるためである。これまで海外の研究協力者（米国ワシントン大学）と成膜現象についてのメカニズムの解明に取り組んできた。NIMSではより大型化が期待される成膜プロセスの開発を進めておりその装置開発に着手した。
広島大学ではポリエチレンテレフタレート(PET)シートに加え、黒色ポリイミドシート（歪みゲージの汎用基材シート）上に成膜したオパール薄膜で歪みゲージとしての評価を行った。検査対象体（金属試験片）との接着性の改善により測定データの安定性の向上が見られた。
土木研究所では波長を絞って画像データを取得できるチューナブルフィルターを介したデジタルカメラ計測をもちいてひずみ、ひび割れを計測した。アルミ試験片とモルタル試験片を引っ張りながら連続撮影することでひずみの変化を追跡した。画像データの解析方法を検討中である。これまでのシアノアクリレート系接着剤よりも施工性の高い土木用エポキシ系接着剤によるPETシートの接着性を予備的に実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究はNIMS-広大-土木研の異分野融合による共同研究チームによるプロジェクトである。それぞれの研究分担で進捗状況に違いはあるものの全体としては順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
物質・材料研究機構では引き続き可視化シートの耐環境性向上を目的としたフッ素系エラストマーの代替、保護層形成など耐久性向上の材料設計の研究も進める。また、H27年度に明らかとなったポリスチレン粒子の消失による劣化の課題にも新たに取り組む。
広島大学では、新たに開発されたポリイミドシートを用いたオパール薄膜のひずみ計測に関する基礎実験を継続する。また、ポリイミドシートを用いたオパール薄膜を応力集中部を有する試験体に貼り付け、大きなひずみが発生している箇所のひずみ計測ならびに色変化が損傷部位の発見に有効であることを検討する。試験体の形状としては、円孔付き試験片、切欠付き試験片、スティフナ付き試験体などを用いる。
土木研究所では引き続きひずみの二次元可視化とファーフィールド計測を検討するとともに、接着剤、オパール薄膜の耐水性、耐光性を明らかにするため促進試験を開始する。
これまでの互いの研究成果を活用し研究全体の進展を図るため、メール等を活用した緊密な連携及び相互訪問の機会を増やし共同研究の着実な推進を図る。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ウェザーメーター試験により、ポリスチレン微粒子の耐候性が課題となることがわかり、同試験の追加、土木用エポキシ系接着剤の剥離試験や耐候性試験など研究所が所有する施設を用いた実験を優先して行ったため、画像計測・解析系の発注を先送りにしたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
画像計測の備品、解析の講習会費に充てる。
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| 備考 |
インターネットを利用したアウトリーチ活動
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