液体中の粉体間に働く疎液性引力の直接測定と起源究明

抄録

疎水性引力は，疎水性の粉体などの表面間に長距離から強い引力が働く特異な現象であり，粉体の挙動に重要な影響を及ぼす．この引力の起源についてはナノサイズの気泡の表面間架橋であるとされるが，気泡が存在しない系ではどのような力が働くか，あるいは水以外の溶媒でこの力が存在するかなど，検討されるべき点は数多く残っている．本研究では，原子間力顕微鏡を用いた直接測定により検討を行い，気泡を除去した疎水性表面間にもファンデルワールス力より強い引力が働くことを見出した．これは，疎水性引力は気泡がなくても働き得ることを示している．また，有機溶媒中の疎液化した表面間にも疎水性引力と同様の引力が観測され，水以外の溶媒中でも疎水性引力と同様の「疎液性引力」が普遍的に存在することが推察された．これらの引力の作用範囲は表面のサイズによって大きく変化し，これは発生起源の違いを反映していることが示唆された．