ナノ空間で発現する特異な界面粘度を制御した次世代光硬化性液体の創製

创建具有以纳米空间表达的受控独特界面粘度的下一代光固化液体

基本信息

批准号：
19K15626
负责人：
伊東駿也
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では光ナノインプリントによる高分子の一桁ナノ成形に向けた、二つの表面間から成るナノ空間中での光硬化性液体の粘度増加の理解と界面分子科学からのアプローチによる低界面粘度化を目的とした。一桁ナノサイズでの高分子ナノ成形に適した光硬化性液体や材料表面の化学組成、成形方法は、実学から経験的に明らかにされつつも、学術として未熟な状態にある。経験的知見から行われてきたナノ加工技術において、申請者は界面分子科学の見地からアプローチした。具体的にはシリカナノ空間中での液体流動特性を計測可能な表面力・共振ずり測定を用い、光ナノインプリントに適した重合性モノマーを計測対象として評価を行った。初年度は、光ナノインプリントモールド表面に形成するフッ素含有離型層表面と基板表面に形成する反応性密着層の異種表面間から成るシリカナノ空間中での液体モノマーの粘度増加現象の解明に関して検討した。異種表面間では、未修飾シリカ表面間に比べて長距離で跳躍接触（ジャンプイン）が生じ、かつ長距離から粘度が増加することがわかった。前者はフッ素含有離型層表面間、後者は反応性密着層間の同種表面間で観測された現象と類似しており、異種表面間では両表面の影響が現れることとが示唆された。液体モノマー単体だけでなく、種々の添加剤の添加効果に関しても次年度より展開していく予定であった。しかし、コロナ禍の影響によりシリカ膜の作製が困難となり、研究を推進することができなくなったため、当該年度をもって補助事業を廃止することとした。

在这项研究中，我们的目的是了解两个表面之间纳米空间中光固化液体粘度的增加，并使用界面分子科学的方法降低界面粘度，旨在通过光纳米压印实现聚合物的单位数纳米成型。。尽管光固化液体的化学成分、材料表面和适合个位数纳米尺寸聚合物纳米成型的成型方法已经从实践研究中得到实证阐明，但它们仍处于不成熟的学术状态。申请人从基于经验知识的界面分子科学的角度研究了纳米制造技术。具体来说，我们使用表面力和共振剪切测量来评估适合光学纳米压印的可聚合单体，这些测量可以测量二氧化硅纳米空间中的液体流动特性。第一年，我们研究了二氧化硅纳米空间中液体单体粘度增加的现象，该现象由光纳米压印模具表面形成的含氟脱模层和光纳米压印模具表面形成的反应性粘合剂层的不同表面组成。基材表面。研究发现，不同表面之间的跳跃接触（跳入）发生的距离比未改性二氧化硅表面之间的距离更长，并且粘度随着距离的增加而增加。前者类似于在含氟脱模层表面之间观察到的现象，后者类似于在反应性粘合剂层之间的相似表面之间观察到的现象，表明两个表面的效果都出现在不同表面之间。该计划不仅是单独开发液体单体，而且从明年开始研究添加各种添加剂的效果。然而，由于冠状病毒大流行的影响，二氧化硅膜的生产变得困难，导致研究无法推进，因此我们决定从本财年起取消该补贴项目。