| Project/Area Number |
22K18756
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 直輝 京都大学, 工学研究科, 特定助教 (50847746)
土屋 智由 京都大学, 工学研究科, 教授 (60378792)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 摩擦係数 / ナノすきま / 境界潤滑 / 流体潤滑 / トライボロジー / ナノ隙間 / 潤滑油 / 潤滑 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、潤滑油で湿潤された二固体間を対象場とし、理想的なナノすきまを形成する二面をせん断（＝摩擦）するのに原理的に必要なせん断応力（＝摩擦力）の実計測を目指す。具体的には、「境界潤滑」および「流体潤滑」のそれぞれの状態を模擬した2種類のMEMS計測デバイスを創成し、可能な限り物理の素過程を模す形態で摩擦力の計測を試みる。特に、潤滑油中に含まれる添加剤によって表面に形成される添加剤吸着層に焦点を当て、その層間摩擦（境界潤滑）および流体との壁面摩擦（流体潤滑）の正確な取得と理解を目指す。最終的に、理想的な状態で原理的に達し得る最小摩擦係数を提示を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we aim to measure the shear stress (= friction force) required to shear (= friction) two surfaces forming a nano-gap between two solids sandwiching lubricant. We measured the behavior of lubricant in the boundary lubrication and fluid lubrication with nano gap through experiments using the MEMS devices. The experiments using the MEMS device succeeded in understanding the behavior of lubricants in boundary lubrication and fluid lubrication.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年の更なる省エネルギー化の流れに伴って低摩擦摺動実現の必要性は日増しに高まっており、特に自動車業界を中心として、更なる低摩擦摺動面（新材料・潤滑油設計含む）の開発、および、Model-Based Development（MBD）の確立に向けた摩擦係数の精密予測が強く求められている。本研究によってナノすきまにおける境界／流体潤滑下での潤滑油の挙動の一端が明らかになったことから、本成果は潤滑モデル構築に貢献し得るものである。
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