オオヒラタシデムシの階層的表面微細構造に学ぶ新規摩擦低減構造の創出

• Project/Area Number: 24KJ0256
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 辻岡 一眞 北海道大学, 総合化学院, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2024-04-23 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2024: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)

Outline of Research at the Start

本研究では、オオヒラタシデムシ上翅上に存在する階層表面微細構造(ミクロンサイズのドーム構造にサブミクロンサイズのシワ構造)が持つ機能を調査する。 これまでこの甲虫のもつ表面微細構造機能は不明だった。しかし、甲虫の生息域(摩擦の発生しやすい地表)や摩擦分野の知見からこのような階層構造は摩擦の増加要因である接触面積やインターロックなどを大幅に低下できる可能性がある。研究はまず模倣構造の作製を行った後に摩擦力測定をすることで構造が摩擦に与える影響を調査する。その後、有限要素法シミュレーションによって摩擦に関わる要因を様々な条件下で可視化、数値化することで摩擦低減に必要な要因を網羅的に特定する。