マイクロ／ナノ溝配列の両面パターニングによる摩擦制御技術の開発

• Project/Area Number: 24K00785
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related; Basic Section 18030:Design engineering-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section18030:Design engineering-related , Basic Section18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 安藤 泰久 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00344169)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 美紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722) ; 三宅 晃司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (30302392) ; 是永 敦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (70344215)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 摩擦制御 / ナノストライプ構造 / ドミノ型ブロック配列 / 単分子潤滑膜

Outline of Research at the Start

摩擦速度に影響されない任意の摩擦係数を得るために、一方の摺動面にドミノ型ブロック配列構造を作製する。ドミノ型ブロック配列は、フォトリソグラフィーとDRIE（deep reactive ion etching）加工などによって作製する。このブロック配列を、ナノストライプ構造に接触させて摩擦を行い、摩擦力を測定する。ナノストライプ構造に対して単分子膜の選択的修飾を行い、単分子膜の摩擦低減効果をFFM（friction force microscopy）測定により明らかにする。数値流体解析により油膜厚さを計算することで、ナノスケールの溝形状の最適化を図る。