【技術】微小突起で水をはじく表面技術、多方面への応用期待 米研究

雨粒が表面に当たって跳ね返るまでにかかる時間を短縮する方法を発見したとする
研究論文が20日、英科学誌ネイチャー（Nature）で発表された。
米研究チームによるこの発見は、衣料品から飛行機の翼まで、広い分野での応用が期待される。

 論文によると、米ボストン大学（Boston University）とマサチューセッツ工科大学
（Massachusetts Institute of Technology、MIT）の研究チームは、
水滴が表面に接触している時間を大幅に短縮することに成功したという。

 高速度カメラで撮影した写真を見ると、水滴は表面に当たるとまず小さなパンケーキ状に広がり、
次に水滴自体の表面張力で引き戻され、そして跳ね返る。

「水でぬれる」ことに関して重要なのは、水滴の振動に基づいて算出される接触の継続時間である。
この時間をできるだけ短縮するために、物質科学者らがこれまで重点的に取り組んできたのは、
水に対する表面の粘着性を低下させる作用を持つ、撥水性または疎水性の化学物質を開発することだった。

 だが今回の新しい研究では、物理的アプローチが取られた。

 表面に極小の突起を付けることで、水滴が表面に当たる際に、
丸い水滴の対称性が壊れるようにした。すると水滴はより小さく、
非常に不規則な形に分裂するため、単純な丸い形の場合に比べて、跳ね返りに要する時間が短くなるという。

 ボストン大のジェームズ・バード（James Bird）助教（機械工学）は
「要するに、この接触時間が短縮されると、表面が乾いた状態に保たれる時間が長くなるわけだ。
これは、様々な分野に応用できる可能性を持っている」と説明する。

 実験室条件下で使用された材料は「フルオロシラン」と呼ばれる疎水性化学物質で
コーティングされたシリコンウエハーで、表面には極小の突起が刻まれた。

 実験では、コーティングされた表面での水滴の接触時間が無処理の表面に比べて
40％短縮された。研究チームは、この短縮の割合を最大80％まで引き上げることを目指している。

 研究チームによると、鋼鉄やアルミ、布地といった他の材料でも
この表面構造を再現できる可能性があるという。
早期の応用が見込まれる分野の1つは、飛行機の翼だろう。
高い上空で水滴にさらされると、危険な着氷が発生するリスクが高くなる。


【11月22日 AFP】
http://www.afpbb.com/articles/-/3003742

Nature
Reducing the contact time of a bouncing drop
http://www.nature.com/nature/journal/v503/n7476/full/nature12740.html

おいおい

昆虫の表面構造応用は既に応用済みでんがな

だねぇ

ハスの葉

フッ素スプレーによる防水も同じ原理だっけ　微小突起で水をはじく

微笑突起 ＝ おまいらのチn

あーあ、ばれちゃった・・・

既に衣料品でこんなの出てるよね。

水滴で遊ぶ玩具あったよな

俺の股間にも巨大な突起がひとつ・・・

元ネタはハスの葉の表面構造の方ぢゃないかな？

雨の多い地域の植物は、水がたまらないように細い葉や
切れ込みの多い葉(シダ、ヤシなど)が多いが、
ハスやサトイモなど大きな葉の植物は表面の微小構造
で水がたまらんようにしている

チクチクするだろ。

　　O､<丶｀∀´>O　　微小突起の起源なら韓国ニダ！！！！！
　　ﾉ, ）　　　　ノ ヽ
　ん､/　　っ　ヽ_､_,ゝ
　　（＿ノ　ヽ＿）

totoが便器でやってなかったか・・何年も前に

そういや昔、ハスの葉をアイデアに開発したって車のガラス撥水剤があったね。
どんな理由か忘れたけど、1度使っただけで使わなくなったけど。

ついに人類は傘から離れられるようになるのか

簡単なことを、難しく話してるだけじゃねーの

ベルベットとかが濡れにくいのってこれ？

８年くらい前にもヤモリのぶら下がりは〜
ってこれ古すぎる研究だろ

スキーウェアに応用してほしい

この研究の どの部分に新規性があるのか判らないｗｗ

ヨーグルトメーカーがハスの葉を参考に製品化したって言っていたな
http://www.youtube.com/watch?v=_KYOnmXZf_c

>>1
サトイモの葉っぱ。

応用技術はドアミラーの撥水剤。ただしウェス等で拭かれると表面の繊維状突起がとれて、
撥水効果が弱くなる。

研究の積み重ねが飽和して何が新しいか分からなくなってるのか？
特許庁も大変だな。古い特許ならパクってもばれないだろう

ヨモギの葉っぱの技術だな。
それ応用したオモチャなかったっけ？

>>13
チョウセンアサガオの葉っぱで覆っとけ

だから俺の微小突起は女はじくのか

何が新しいんだ？。
既知だと思うが。
最適サイズ？？？

短縮する方法の発見が新しいんだろ。
吸水しない小突起フリース登場の予告か？

飛行機の翼に使った場合、空気抵抗は大丈夫なのか？

>>30
フクロウの翼の原理で騒音が軽減されたりしないかな

30>
むしろ表面に微小な構造を作ってやる方が、空気抵抗は減らせるはずだ。
ゴルフボールのディンプルのように。魚の鱗のように。

>>32
ゴルフボールのディンプルを車のボディに応用しても効果がないというのを2・30年前の車の雑誌で見たことある

なんていう雑誌のいつの号なのかを教えて欲しい。もしもダメならこんどは
車のボディにポンチを打つのはやめて、鳥の羽根のようにフェルトを貼る
方向に転じるから。さすがにフロントガラスはどうにもできない気がする
けれども。

>>28
高速度カメラでの撮影による検証。

>>34
>>1ぐらい読め。
>20日、英科学誌ネイチャー（Nature）で発表された。
って書いてあるじゃねーか。
ってことは、Natureという雑誌の最新号ってことだよ。
つまり↓のことだ。
http://www.nature.com/nature/journal/v503/n7476/full/nature12740.html

>>33
怪しい伝説では、一応効果ありみたいになってる
ttp://d.hatena.ne.jp/k-takahashi/touch/20100322/1269268696

>>33
＞2・30年前
＞2・30年前
＞2・30年前
(；ﾟДﾟ)・・・・・

日本の傘とかで実用化されてるのは経験的に作ったけど
科学理論に基づいて作ったと言うことなのか

4,5年前のニュートンでも同じような記事見かけたぞ
観測できたのが新しいことなのかね

これの技術を船底で応用できないか？

弾くのは最初のうちだけ。
数の子天井と同じでこすってると
滑らかになっちゃいます。

カズノコ天井がこすってると滑らかになるのはまた違う理由だろ

>>41 浮力が維持できるのだろうか？

>>44
水を弾く力が増えるんだから浮力増えるんじゃね？

>>45
アメンボくらい軽ければな
船くらいの重さなら完全にアルキメデスの法則に支配されるよ

>水滴の振動に基づいて算出される接触の継続時間である。
>この時間をできるだけ短縮する

接触時間が短ければ大丈夫。床に落ちても5秒以内なら大丈夫。

>>44
浮力ではなく、摩擦が減るって事じゃないかな

素材を問わない原理だったら、すごく応用屍骸があるな。
化学物質はアレルギーとか毒性が気になる。
テフロンを超える安全素材のフライパンとかできないかな。

暫くすると「独特の形状の微小突起の破片が少しずつ腸管粘膜に刺さり刺激し続けて発癌するメカニズムが確認」とか

マイクロバブルで船の抵抗を下げる発想もあったから、これも船底に応用できると思う。

表面をゲルで覆うと水中での抵抗が減らせるらしい。
バクテリアのコロニーが出来てぬるぬるするのも、
糖鎖のゲル（カンテンとかコンニャクのような）により
水との摩擦抵抗を減らして、はぎ取られないでものの表面に
はりつき続けるためらしい。
　船の船壁やパイプの中にゲル様の膜を張れれば、摩擦抵抗が
大いに減らせるかもしれない。

毛の生えた傘作ってくれんかな

ウナギのぬるぬるした物質でも摩擦は減るだろう。

>>53
表と裏、どちらに？

>>52
>>54
実際うなぎ塗料ってのがあるけど貝が付くのを防ぐためでぬるぬるによる直接のスピード化は謳ってないよ