薄膜や表面、異種材料界面は、非平衡状態にあるため階層構造が形成されやすく、このため、内部とは異なる構造や物性を発現します。当研究室では、走査プローブ顕微鏡（SPM）の探針を高分子フィルム表面に押し付け、これを摺動させることで、nmレベルのスクラッチ試験を行い、その結果から、高分子材料表面の変形特性を見積もるとともに、表面から内部にかけての階層構造形成や表面層の分子配向性を評価しています。
解析の結果、荷重依存性からは階層構造化に関する情報が、また、スクラッチ角度依存性（上図）からは分子配向性に関する情報が得られることがわかっています。これらnmレベルでの機械物性は、バルク材料を対象とした通常の引っ張り試験では評価することのできない表面特有の指標と言えます。