SPMによる氷の破壊を伴わない冷却銅表面への氷の付着力の測定（界面活性剤の添加による氷の付着力の制御に関する検討）

摘要

氷の固体面への付着は様々な状況下で発生し，時に重大な事故の原因となる為，氷の付着現象，特に付着力の解明をすることは非常に重要である．しかし，特に金属表面への付着の場合，凹凸がある付着面では氷を剥離する時に氷を破壊してしまい，従来のマクロスケールの方法では正確な付着力を測定できていない可能性が高い．著者らの一人は，氷の冷却金属表面への付着力を走査型プローブ顕微鏡（SPM）によりナノスケールで氷の破壊を伴わない正確な付着力を測定する方法を開発した．本研究では，界面活性剤の疎水基の固体表面への吸着に着目し，開発された方法により銅表面への氷の付着力を界面活性剤濃度を変えながら測定した．同時にQCM（Quartz Crystal Microbalance）により銅表面への界面活性剤分子の吸着量を界面活性剤濃度を変えながら測定した．得られた付着力と吸着量の関係から，界面活性剤の添加による氷の付着力制御の妥当性を検討した．