光応答分子導入潤滑液表面における物質移動現象解明と小物体操作技術の確立
引入光响应分子来阐明润滑剂表面的传质现象并建立小物体操纵技术
基本信息
- 批准号:20H02456
- 负责人:
- 金额:$ 11.48万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究においては、ウツボカズラ等の生物模倣による表面機能を活用し、幅広い液体滑落性を示す液体注入表面、及び光で駆動可能な分子モーターとして注目を集める光応答性分子であるアゾベンゼン誘導体より着想を得た、光操作による物質の操作・輸送・制御を実現可能な光応答分子導入潤滑液表面を創生することを目標としている。本年度は、これまでの潤滑流体への分子モーターの導入の成功、その場観察も可能な評価分析機器の構築、操作・輸送・制御に繋げるための表面における超低摩擦化を実証したことを踏まえ、現象を再現よく引き出せるパラメータ条件の最適化とその現象の解明を実施した。疎水親油性に処理した基板表面上にアゾベンゼン誘導体を導入した潤滑油を濡れ広がらせ、その潤滑油面上で水滴を操作することを試みた。水滴後方部に紫外光を照射しながらその場観察を行ったところ、スペクトルピークが変化し潤滑油内部のアゾベンゼンがシス・トランスの光異性化を起こしていることが認められた。光吸収に伴い温度も変化し、その異性化と温度変化により表面張力が変化した。光異性化は流体内での濃度勾配を生み出し、水滴後方部に渦状の流れを引き起こした。この輸送表面は、エネルギーの観点から従来の10倍以上の輸送効率を発揮した。さらに接触角ヒステリシスが小さいことを利用し、輸送対象の液滴上で固体を輸送することにも成功した。今年度の成果をまとめ、特許1件の出願、論文1報の掲載、学会等発表8件へと繋げた。特に論文においては、Impact Factor 18.027、米国化学会最高峰論文誌に位置づけられているACS Nanoに掲載され、今年度までの成果が高く評価されている。
This study focuses on the biological mimicry of materials, such as surface functions, fluid slip properties, fluid injection surfaces, and photodynamic molecules. It focuses on photoresponsive molecules, such as material manipulation, transport, and control. It also focuses on photoresponsive molecules introduced into lubricant surfaces. This year, the successful introduction of the molecular structure of the lubricating fluid, the possibility of evaluating the construction, operation, control and surface of the analytical machine, the realization of ultra-low friction, the reproduction of the phenomenon, the optimization of the conditions of the lubrication and the solution of the phenomenon were carried out. Water lipophilic treatment on the surface of the substrate, the introduction of oil, water droplets on the surface of the oil, water droplets on the surface The ultraviolet light is irradiated on the rear part of the water droplet, and the field observation is carried out. Light absorption is accompanied by temperature change, anisotropy, temperature change, surface tension change. The optical anisotropy is caused by the concentration matching in the fluid, and the vortex flow in the rear part of the water droplet is caused by the formation of the vortex flow. The transport efficiency of the conveyor surface is 10 times higher than that of the conveyor surface. The contact angle is small, and the liquid droplets are transported successfully. This year's achievements, licensing 1 project, paper 1 report, society, etc. 8 projects. Special paper, Impact Factor 18.027, American Chemical Society highest peak paper position, this year's achievements are highly evaluated.
项目成果
期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Bioinspired extremely rapid self-repairing coatings for long-life repeated features
- DOI:10.1016/j.cej.2021.130568
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:Kengo Manabe;M. Nakano;K. Miyake;Y. Norikane
- 通讯作者:Kengo Manabe;M. Nakano;K. Miyake;Y. Norikane
フィルム・コーティングにおける自己修復とその応用可能性
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- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:大西 一輝;黒川 拓真;村田 秀信;徳留 靖明;中平 敦;真部研吾
- 通讯作者:真部研吾
ウツボカズラ表面模倣による表面濡れ性機能化
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- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:佐原亮二;K. Kohli;S. Kr. Bhattacharya;P. Ghosh;上田恭介;成島尚之;伯山流星,石黒涼太,清宮優作,小澤俊平;廣富 祐二,宇都宮 徹,一井 崇,杉村 博之;真部研吾
- 通讯作者:真部研吾
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$ 11.48万 - 项目类别:
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