ロータス葉を模倣する分子結晶のフラクタル表面と,フォトチューナブルな二重粗さ構造
Ryo Nishimura1, Kengo Hyodo1, Haruna Sawaguchi2
1Department of Materials Chemistry, Ryukoku University , Seta, Otsu, Shiga 520-2194, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 26, 2016
まとめ
研究 者 たち は 蓮 の 葉 を 模倣 し た
科学分野:
- 材料科学
- 表面化学
- ナノテクノロジー
背景:
- 超性および自己浄化特性によって特徴づけられる蓮花効果は,蓮花の葉の階層的なマイクロ/ナノ構造から生じる.
- この自然現象を 合成表面で再現することは 機能的な高度な材料の開発に 極めて重要です
研究 の 目的:
- 自然な蓮の葉の二重の粗さ構造をダイアリレチンの微晶表面で再現する.
- ダイナミックな水滴反射行動を調べるため
- この性質の達成における二重粗さ構造とその光反応制御の役割を探求する.
主な方法:
- 生物模倣的な二重の粗さ構造を持つダイアリエーテンの微晶表面の製造.
- 静的接触角度測定を用いた表面の湿透性の特徴づけ
- 動的水滴相互作用の観察, 製造された表面での反射を含む.
- 同じ素材の単一の粗さ面との比較.
- 表面構造の可逆制御は,UVと可視光を交互に照射する.
主要な成果:
- ダイアリーテンの表面は 蓮の葉の二重の粗さ構造を成功裏に複製しました
- 自然な蓮の葉を模倣して静的な超水反射とダイナミックな水滴反射が達成されました.
- 二重の粗さ構造は,水滴反射能力にとって不可欠であることが判明しました.
- 単一の荒らしさの表面は蓮の効果を示したが,ダイナミックな反発的振る舞いはなかった.
- ダブルラフネス構造とその関連特性は,光によって逆向きに制御された.
結論:
- バイオミテックによるダブルラフネス構造は,静的な超反水性とダイナミックな水滴反射の両方を達成するための鍵です.
- ダイアリエーテンのマイクロクリスタルの表面は,ライトスイッチ可能な制御で蓮花効果の特性を示すように設計することができます.
- この研究は,高度な反応性超性材料を設計するための道筋を提供します.
