2014 Fiscal Year Annual Research Report
ポテンシャルエネルギー駆動バイオミメティック液体操作
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24686076
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
石井 大佑 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60435625)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / 自己組織化 / 超撥水 / 液滴操作 / 生物模倣 / 微細構造 / 表面修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物は、生きるために必要な水や養分を取り込むために、多様なシステムを利用している。特に、一部の生物では、その表面や界面でのポテンシャルエネルギーを利用し、省エネルギーで効率よく液体を操作している。本研究では、蓮の葉表面のような超撥水凹凸構造、フナムシの脚のあるマイクロ流路構造、粘性細胞外物質の有する水蒸気透過抑制構造に着目し、その物理化学的な現象の解明を試み、新規な界面自由エネルギー駆動の液体操作デバイスへの応用を試みている。
本年度は、超撥水構造表面の親水-疎水構造の分布制御や温度応答による微小液滴操作、微細階層構造をもつ流路の表面構造や表面組成制御による液体輸送・分離技術、親水性物質からなる薄膜の内部高次構造制御による水蒸気透過抑制膜の開発を行った。今後は、これまでの液体操作デバイスの研究に加えて、液体を操作可能な新しい生物（例えば、動吻動物の疎水性外骨格や、モスアイのサイズ依存超撥水性など）を実験対象に加えて、学術的にも重要な生物学分野における表面機能解析と物理科学分野における階層構造の表面ぬれ特性解析に関する新規学術的知見を積み重ね、工学的にも学術的にも非常にインパクトのある研究に結びつけていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究成果の論文投稿や特許取得、対外的な受賞などの高い評価を受けており、概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、研究計画に従って研究を遂行する。特に、フナムシ模倣流路の表面エネルギー制御に関しては、重点的に実験を行う。
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| Causes of Carryover |
購入予定装置の改良が一部遅れている関係で、次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遅れている装置の改良を速やかに行い、研究を推進する。
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[Presentation] Biomimetic water transportation device based on wharf roach Ligia exotica2014
Author(s)
Daisuke Ishii, Ko Okumura, Marie Tani, Yuji Hirai, Hiroko Horiguchi, Takahiko Hariyama, Yasutaka Matsuo, Kuniharu Ijiro, Kaoru Tsujii, Tateo Shimozawa, Masatsugu Shimomura
Organizer
The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
Place of Presentation
福岡大学
Year and Date
2014-08-25
Invited
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