Stress-responsive underwater adhesion using particle-stabilized bubble

使用颗粒稳定气泡的应力响应水下粘附

• 批准号: 22K18891
• 负责人: 藤井 秀司
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18891/
• 关键词: 泡; 接着; 高分子粒子; 界面; 刺激応答

本研究の目的は、「ぬれの化学」に基づき、基材の表面化学（親水性・疎水性バランス）と泡の基材への吸着性の相関関係を解明することにある。また、粒子安定化泡を応力応答性接着剤として捉え、刺激応答型の水中接着技術の実現にも取り組む。令和4年度は、下記4項目について検討を行った。（1）泡の作製条件の最適化：ポリビニルピロリドンが表面に分散安定剤として吸着したポリスチレン粒子を使用し、水中にて1時間以上安定に存在する数ミリメートルの直径を有する粒子安定化泡の作製条件を明らかにした。（2）被着体表面の親水性・疎水性バランス制御：被着体として、常温で応力変形が起こりにくいガラス基板を取り上げた。ガラス基板を、フッ素系シランカップリング剤、炭化水素系シランカップリング剤等を使用して表面処理し、親水性・疎水性バランスを制御した基材を調製した。親水性・疎水性バランスは水中における空気泡の接触角測定により評価した。（3）粒子安定化泡の接着力評価：粒子安定化泡に、基板間で圧縮応力を加え、泡の崩壊および内部気泡漏出を誘起した。漏出した内部気泡が基材を架橋し接着することを確認した。（4）粒子安定化泡の接着性発現メカニズムの解明：粒子安定化泡の崩壊および内部気泡漏出に必要な応力を明らかにした。

は の purpose, this study "ぬ れ の chemistry" に base づ き, base material の surface chemistry (hydrophilic 疎 water-based バ ラ ン ス) と bubble の substrate へ の sorption sex の phase masato masato is を interpret す る こ と に あ る. ま た, particle stabilization bubble を 応 応 force a sex then tonic と し て catch え, stimulate 応 answer then technology の の water be presently に も む り group. In the 4th year of the Reiwa era, に and item 4 below: に に て検 て検 て検 discuss を line った. (1) the conditions of the bubble is の cropping の optimization: ポ リ ビ ニ ル ピ ロ リ ド ン が surface に dispersion stability and tonic と し て sorption し た ポ リ ス チ レ を use し ン particles, the water に て exist more than one time stability に す る number ミ リ メ ー ト ル の diameter を have す る particle stabilization conditions of the bubble is の cropping を Ming ら か に し た. の is (2) the body surface hydrophilicity, waterborne バ 疎 ラ ン ス suppression: is the body と し て, normal temperature で 応 force - shaped が up こ り に く い ガ ラ ス substrate を take on り げ た. ガ ラ ス substrate を, フ ッ element is シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ tonic, coking water element シ ラ ン カ ッ プ リ ン グ tonic を use し て surface 処 し, hydrophilic, 疎 water-based バ ラ ン ス を suppression し た substrate を modulation し た. Hydrophilic · 疎 hydrophilic バラ ス ス ス における water における air bubble <s:1> contact Angle determination によ evaluation 価 価 た. (3) stabilization bubble の meet focus on reviewing 価 : using a particle particle stabilization between bubble に, substrate で 圧 shrinkage 応 force の を え, bubble collapse 壊 お よ び internal 気 bubble leak を induced し た. The internal gas bubbles are exposed. The base material is を. A bridge is established. Then, する とを とを confirm. Youdaoplaceholder5. (4) particle stabilization bubble の then sex 発 now メ カ ニ ズ ム の interpret: の particle stabilization bubble collapse 壊 お よ び internal 気 bubble leak に necessary な 応 force を Ming ら か に し た.

项目成果

Liquid marbles stabilized with polymer particles

用聚合物颗粒稳定的液体弹珠

• 发表时间: 2023
• 作者: 阿部翔希;笹部久宏;荒木卓;中村剛瑠;伊藤望;城戸淳二;250保坂知宙，久保田圭，駒場慎一;Syuji FUJII
• 通讯作者: Syuji FUJII

Liquid marble: Droplet covered by particulate membrane

液体大理石：被颗粒膜覆盖的液滴

• 发表时间: 2022
• 作者: Madigan;M.T.;Absher;J.N.;Mayers;J.E.;Asao;M.;Jung;D.O.;Bender;K.S.;Kempher;M.L.;Hayward;M.K.;Sanguedolce;S.A.;Brown;A.C.;Takaichi;S.;Kurokawa;K.;Toyoda;A.;Mori;H.;Tsukatani;Y.;Wang-Otomo;Z.Y.;Ward;D.M.;and Sattley;W.M.;Syuji FUJII
• 通讯作者: Syuji FUJII

エポキシ樹脂の設計技術と市場 2022 第4章 エポキシ樹脂のフィラーと界面の設計

环氧树脂设计技术与市场2022第4章环氧树脂填料与界面设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 松尾龍人;中川洋;名倉 旭哉・栗澤 尚瑛・岩﨑 有紘・末永 聖武;山本はるか，大垣拓也，松井康哲，太田英輔，池田浩;中村吉伸，平井智康，藤井秀司
• 通讯作者: 中村吉伸，平井智康，藤井秀司

Liquid Marble as an Amphibious Carrier for the Controlled Delivery and Release of Substances

液体大理石作为两栖载体，用于物质的受控输送和释放

• DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c02305
• 发表时间: 2022
• 期刊: Langmuir
• 影响因子: 3.9
• 作者: 山本大将;佐藤春実;Fujii Syuji
• 通讯作者: Fujii Syuji

University of Newcastle(オーストラリア)

纽卡斯尔大学（澳大利亚）