近年、粒子を含むポリマー材料は、塗料、化粧品、医薬品、電池など様々な工業分野に応用されています。粒子を溶液に加えることで、溶液の粘度をコントロールできたり、溶液に新たな機能性を見出すことができます。しかし、溶液中での粒子の分散性が悪い（＝溶液中で「凝集」している）と、求める機能性が出なかったり、工業応用の面で様々な問題が発生します。したがって、溶液中での粒子の分散・凝集の制御は重要な意味を持ちます。
しかし、分散・凝集のもととなる粒子間の相互作用の機構には多くの要素が関係するため非常に複雑であり、その制御は困難を極めます。
その課題に対し、神谷研究室では、原子間力顕微鏡（AFM）を用いることで、表面を修飾された粒子－粒子間の相互作用力を「直接」測定することに成功しました。
AFMの探針に粒子をつける「コロイドプローブAFM法」（図１）を用いて、粒子－粒子間に働く力を物理的に検出した結果、分散・凝集と相互作用力の間に重要な関係があることを見出しました（図２）。
In recent years, composite materials containing particles dispersed in polymer resins have been used in many industries as components of paints, cosmetics, pharmaceutical products, and batteries. Adding such particles improves the performance of the products and the viscosity control of the solutions. However, if particle dispersibility is poor, the desired performance may not be achieved. Therefore, for producing stable composite materials, particle dispersibility in solution is important.
However, the interactions between particles are chemically and physically complex. Therefore, controlling the dispersibility is extremely difficult.
For these problems, Kamiya group investigated the dispersibility between modified particles by measuring their surface interaction forces with colloidal probe AFM method.
For further reading: Takeshi Mori, Yohei Okada 岡田 洋平, Hidehiro Kamiya 神谷 秀博: Advanced Powder Technology