ぬれ (撥水/撥油・親水性) の基礎と液体の滑落性を向上させるための表面設計と最新開発動向

本セミナーでは、固体表面における“ぬれ”の正しい評価方法と制御技術についての基礎〜応用知識の修得を目指す。最新の (超) 撥水/撥油性、(超) 親水性付与技術、液体の滑落性を向上させるための表面設計について、国内外の最新の研究開発動向を紹介する。 　さらに、長鎖有機フッ素化合 (PFAS) への法規制を鑑み、演者らが取り組んでいる実用的なフッ素フリー表面処理技術について、その設計指針と得られる機能について実例 (単分子膜、ゲル、ポリマーブラシ、ハイブリッド皮膜等) を挙げながら分かりやすく詳細に解説する。

1. ぬれの基礎
   1. Youngの式
   2. 表面張力の定義
   3. 表面自由エネルギーとは?
   4. Wenzelの式 (凹凸表面におけるぬれ)
   5. Cassieの式 (複合表面におけるぬれ)
   6. CassieとWenzelの式は本当に正しいのか?
   7. 既存理論を否定する研究事例
   8. 3相接触線の重要性
   9. これまでのぬれ性評価法とその問題点
   10. 静的接触角とぬれ性との関係
2. 動的ぬれ性の考え方と測定・制御方法
   1. 動的ぬれ性とは?
   2. 動的ぬれ性制御の重要性
   3. 動的接触角
   4. 動的接触角の測定方法
      1. Wilhelmy法とその特徴
      2. 転落法とその特徴
      3. 拡張収縮法とその特徴
   5. 接触角ヒステリシスとは?
   6. 自然界における高/低接触角ヒステリシス表面 (ハスの葉やバラの花弁)
   7. 接触角ヒステリシス制御に関する過去の研究
   8. 接触角ヒステリシスを抑制するためのコンセプト
   9. Liquid-like表面とその特徴
   10. 接触角ヒステリシスと滑落性の関係 (Kawasaki/Furmidgeの式)
3. (超) 撥水/撥油処理の国内外の最新研究開発動向
   1. バイオミメティクス (生物模倣技術) とは?
   2. (超) 撥水/撥油性を得るための指針
   3. これまでの (超) 撥水/撥油性表面の問題点・課題
   4. 最近の (超) 撥水/撥油性の定義
   5. (超) 撥水/撥油処理の最新研究開発動向
   6. SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces) の特徴・設計・課題
4. フッ素フリーで実現できる液体の滑落性に優れた各種機能表面の作製事例
   1. 自己組織化単分子膜の成膜方法とその特徴
   2. ポリマー薄膜/ポリマーブラシの成膜方法とその特徴
   3. 有機-無機ハイブリッド皮膜の成膜方法とその特徴
   4. 離漿ゲルの成膜方法とその特徴
   5. 親水性と滑水性を兼ね備えた透明皮膜の成膜方法とその特徴
5. (超) 親水処理の最新研究開発動向
   1. (超) 親水性を得るための指針
   2. これまでの (超) 親水性表面の問題点
   3. (超) 親水性処理の最新研究開発動向
   4. 曇りのメカニズムとぬれ性制御の重要性
      1. これまでの防曇処理の研究事例と課題
      2. 防曇処理の最新研究開発動向 (自己修復を中心に)
   5. 魚類体表の多機能性を模倣したバイオミメティック透明超親水性皮膜
      1. 作製方法
      2. 多機能性
         • 防曇性
         • 自己修復性
         • 抗菌性
         • 水中超撥油性
      3. インテグラルブレンド法による大面積成膜技術
6. 現状の課題と最近のトピックス
   1. 傷が長期間にわたって自己修復する超撥水性材料の開発
   2. 傷が極めて高速で自己修復する超親水性材料の開発
7. まとめ
• 質疑応答