透明なPDMSを用いた可変凹凸表面における濡れ性の評価と空気の挙動の解明

摘要

静的な表面粗さの違いによる濡れ性への効果が研究されており（1），表面における液滴の操作を目指した表面粗さによる濡れ性の制御も試みられている（2）（3）．筆者らは表面粗さを変化させて動的に濡れ性を変える試みとして，ピラーアレイ状に微細加工したSi基板表面にシリコン樹脂（PDMS）ダイアアラムを接合したデバイスを作製し，内部の圧力により平坦状と凹凸状に表面形状を変えることで可逆的に濡れ性が変化することを見いだした（4）。凹凸時では凹部内が全面濡れるWenzelモードを超える接触角であり，凹部内での空気の存在が示唆されたが（1），実際の空気の存在や挙動については解明されていなかった．本研究では，透明なPDMSピラーアレイ構造をもつ可変凹凸デバイスを作製して，濡れ性を動的に変化させた際のデバイス裏面から凹部内の空気の挙動を調べた．