Coexistence of wrinkles and folds in film–substrate systems in contact with water droplets

薄膜中皱纹与褶皱并存

基本信息

  • 批准号:
    22H01360
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.4万
  • 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:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究は,薄膜の表面に接触した水滴が駆動する表面不安定現象に着目し,その発生機構と制御原理を解明することを目的とする。特に,波状パターン「リンクル」と折畳パターン「フォールド」の共存現象を対象に,顕微鏡その場観察実験と有限要素解析,理論構築の融合研究を実施し,上記の目的を達成する。本年度の研究実績は,以下の通りである。実験においては,エラストマー基板の表面に酸化薄膜や金薄膜を形成してリンクルを作製した。次に,水滴をリンクル表面に静置し,リンクルからフォールドへのパターン変態が生じない条件について検討した。これまでの研究成果に基づいた予測通り,膜厚が数十ナノメートルから数百ナノメートルの場合は,水滴接触後もリンクルが維持され,共存現象は生じないことを明らかにした。この実験を遂行する過程で,表面不安定現象に基づき階層凹凸パターンが形成する現象を新たに見出し,そのメカニズムを明らかにした。さらに,リンクル・フォールド共存を発生させずに異方的な濡れ特性を示す機能表面の作製に応用できることを実証し,その研究成果を国際学術雑誌Advanced Materials Interfacesに原著論文として掲載した。有限要素解析においては,汎用ソフトウェアAbaqusを用い,水の表面張力が駆動するリンクル・フォールド変態の基礎的な検討を実施した。具体的には,水の表面張力に相当する集中荷重をリンクルの頂点近傍に作用させ,フォールド変態の発生条件を検討した。特に,リンクルを形成する初期ひずみや膜と基板の弾性特性など,種々のパラメータがフォールド変態に及ぼす影響を明らかにした。さらに,表面張力を除荷した後のパターン変態について解析し,有用な知見を獲得した。
This study focuses on the surface instability phenomenon of water droplets coming into contact with the film surface, and the purpose of elucidating the mechanism and control principle of the film. Special に, the coexistence phenomenon of wavy パターン「リンクル」とfolding 畳パターン「フォールド」 を対 resembles に, 镕微The mirror's field observation and limited element analysis, the fusion research of theoretical construction and implementation, and the purpose mentioned above are achieved. This year's research achievements are summarized below.実験においては, エラストマー substrate surface acidified film and gold film are formed by してリンクルを. Time, water droplets on the surface of the water, let it stand, リンクルからフォールドへのパターン変STATEが生じないconditionsについて検曰した. The research results of the research are based on the expected results, and the film thickness is tens of がナノメートルから hundreds of ナノメートルIn this case, after the water droplets come into contact, the water droplets will remain in contact with each other, and the coexistence phenomenon will occur.この実験を executes the する processで, and the surface instability phenomenon is based on the hierarchical unevenness パターンが formation する phenomenon を新たに见出し, そのメカニズムを明らかにした.さらに, リンクル・フォールド coexistence を発生させずにdifferent side’s な濡れcharacteristics を発す function table Noodles are produced and used, and research results are published in the International Academic Journal Advanced. The original paper on Materials Interfaces is published here. Finite element analysis, general use, Abaqus, water table The basics of surface tension and movement are the basics of facial tension. Specifically, the surface tension of water is equivalent to the concentration of the load, the vertex is close to the action, and the condition of the surface tension is the condition of the water. Characteristics of the する initial stage of ひずみや film and the elastic properties of the substrate of リンクルをKind of 々のパラメータがフォールド変stateにandぼすeffectを明らかにした.さらに, のパターン変state についてanalytic し after surface tension をremoval of charge, useful なknowledge をobtained した.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Researchmap
研究地图
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

永島 壮其他文献

Cyclic steps inside submarine canyon and in canyon-fan transition zone: Numerical experiments by 2D shallow-water model of turbidity currents
海底峡谷内和峡谷-扇过渡带的循环台阶:二维浅水浊流模型的数值实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    纐纈 拓己;三須 龍;土井 祐介;永島 壮;中谷 彰宏;瀬領勇司,大島草太,宮木孝輔,木村正雄,渡邊稔樹,北條正樹,西川雅章,松田直樹;Hajime Naruse
  • 通讯作者:
    Hajime Naruse
御殿場山体崩壊がもたらした富士山深部マグマたまりの観察窓
御殿场山崩塌造成的富士山深部岩浆池的观测窗
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    永島 壮;中谷彰宏;安田敦・田島靖久
  • 通讯作者:
    安田敦・田島靖久
柔軟な基板に接着している薄膜に発生するしわの二次元パターンの比較
粘附到柔性基材的薄膜中出现的二维皱纹图案的比较
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    纐纈 拓己;三須 龍;土井 祐介;永島 壮;中谷 彰宏
  • 通讯作者:
    中谷 彰宏
非晶性樹脂の変形による自己発熱を考慮した有限要素解析
考虑非晶态树脂变形引起的自热的有限元分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松原 成志朗;奥村 大;永島 壮;寺田 賢二郎
  • 通讯作者:
    寺田 賢二郎

永島 壮的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('永島 壮', 18)}}的其他基金

水滴接触を起点とするリンクル・フォールド共存現象の制御機構解明
阐明水滴接触引起的皱纹与褶皱共存现象的控制机制
  • 批准号:
    23K22631
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Wrinkle nanolithography for the bottom-up fabrication of DNA nanowire arrays
用于自下而上制造 DNA 纳米线阵列的皱纹纳米光刻
  • 批准号:
    22K18753
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

相似国自然基金

石墨烯基自适应双模辐射热管理薄膜的构筑与性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
VO2相变材料基准光学纳米腔结构的宽温域自适应热隐身薄膜设计
  • 批准号:
    JCZRQN202500547
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高性能薄膜铌酸锂光子芯片及其TSV集成与异构封装技术研究
  • 批准号:
    JCZRQN202501306
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
空间激光通信薄膜铌酸锂调制器研发
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
有序介孔感知薄膜的原位组装及智能柔性气体传感器应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于高分辨同步辐射表界面探测技术的二维功能薄膜气相沉积外延原位研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于LiNbO₃单晶薄膜的铁电突触及其神经形态触觉感知研究
  • 批准号:
    MS25F040015
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
氧化物半导体单晶薄膜外延剥离及物性研究
  • 批准号:
    R25E020012
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
二维材料图案化薄膜热梯度无损转印技术研究
  • 批准号:
    ZYQ25A020001
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高性能透明导电薄膜关键技术研究及应用
  • 批准号:
    2025JK2077
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

High-performance thin film porous pyroelectric materials and composites for thermal sensing and harvesting
用于热传感和收集的高性能薄膜多孔热释电材料和复合材料
  • 批准号:
    EP/Y017412/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Fellowship
圧電/磁性体薄膜の融合による広帯域MEMS振動発電素子
压电/磁性薄膜融合宽带MEMS振动发电装置
  • 批准号:
    23K20252
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
スマートウィンドウを目指したガラス基板上へのc-軸配向スピノーダル分解薄膜の作製
用于智能窗的玻璃基板上c轴取向旋节线分解薄膜的制备
  • 批准号:
    23K23038
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
大気圧プラズマCVD法によるシリカ膜のサブナノ細孔構造制御と超薄膜製膜技術の確立
常压等离子体CVD法二氧化硅膜亚纳米孔结构控制及超薄膜形成技术的建立
  • 批准号:
    23K23119
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
前駆体相からの結晶成長による単結晶有機薄膜蒸着プロセスの開発とデバイス応用
前驱体相晶体生长单晶有机薄膜沉积工艺及器件应用的开发
  • 批准号:
    23K23214
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
遷移金属ケイ化物キラル薄膜によるスピン偏極エレクトロニクスの創成
使用过渡金属硅化物手性薄膜创建自旋极化电子器件
  • 批准号:
    23K23212
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
エピタキシャルフッ化物薄膜電池のモデル界面を活用したフッ素の輸送機構解明
利用外延氟化物薄膜电池模型界面阐明氟传输机制
  • 批准号:
    23K23221
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
時間分解光電子分光によるp-type有機半導体薄膜の正孔ダイナミクス観測
使用时间分辨光电子能谱观察 p 型有机半导体薄膜中的空穴动力学
  • 批准号:
    23K26632
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
SnSの欠陥化学の探究と薄膜トランジスタへの展開
SnS缺陷化学探索及其在薄膜晶体管中的应用
  • 批准号:
    23K23431
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
強誘電体基板上に成膜した強磁性薄膜における磁気特性の評価とその発現機構の解明
铁电基板上沉积的铁磁薄膜的磁性能评估及其表现机制的阐明
  • 批准号:
    24K08198
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.4万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了