サブミクロン周期構造の特徴

KISTEC単独で特許出願した、コロイド構造転写によるサブミクロン周期構造の形成技術と親水性・疎水性の付与について紹介します（特開2020-026137）。

まず、液体試薬を室温で混合して直径が250nmに揃った酸化ケイ素粒子を析出させ、その溶媒を蒸発させることによりバルク体を得ました（図１）。これは「人工オパール」とも呼ばれています。

図２に示すように、プラスチック基材（ポリスチレン又はポリプロピレン）をホットプレートで190℃に加熱しながら人工オパールを接触させ、空冷後に人工オパールを部分的に剥離しました。

表面をSEMで観察すると、人工オパールの構造がプラスチックに転写され、直径約200 nmに大きさの揃った周期的に配列する穴（孔）が形成されていることが分かりました（図３）。

特性の評価　～水接触角測定～

得られた試料の特徴づけとして、表面の濡れ性を水接触角測定により評価しました。人工オパールを剥離せずに担持させたままの表面では、親水性が高くポーラスであるため吸水されました（図４(a)）一方、人工オパールを剥離した構造転写面では104°であり、基材の水接触角90°と比べて高い値を示しました（図４(b)）。ポリプロピレン基材を用いた場合には試料を曲げることもできました（図５）。フレキシブルな親水・疎水パターニング材料としての利用が期待されます。

★本研究成果は、Chemistry Letters vol.48 (2019) 541-543に掲載されました。

---

ご利用を希望される方へ

このページのご紹介内容は、委託開発でご利用いただけます。

実施可否・料金等は相談の上、決定となります。

関連リンク

1. [PDF]研究報告 2019(KISTEC Annual Research Report,2019)
2. 論文情報：Formation of Hydrophilic and Hydrophobic Surfaces on Plastics by a Facile Method Using a Silica Opal

ご利用方法

委託受託（KISTEC事業名：技術開発受託）で利用できます。

今回のコロイド技術によるサブミクロン周期構造の形成と特性の付与の事例については、
以下のようなお悩み・課題の解決にご活用ください。
・新しいプロセス開発
・新しい材料開発

【PRポイント】
　必要な設備はスターラーとホットプレートのみです。
　試薬も500mlで1万円以下の汎用試薬しか使用していません。
　人工オパールは酸化ケイ素なので、耐熱性や化学的安定性に優れます。