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Study on sophistication of technology for thin liquid film lubrication using nanostripe patterning

Research Project

Project/Area Number 25249011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

ANDO Yasuhisa  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, 製造技術研究部門, 研究グループ長 (30302392)
福田 めぐみ  日本工業大学, 工学部, 准教授 (00589765)
Project Period (FY) 2013-10-21 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥37,440,000 (Direct Cost: ¥28,800,000、Indirect Cost: ¥8,640,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2015: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2014: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2013: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywordsナノストライプ / ナノパターニング / 潤滑特性 / フォトリソグラフィー / 摩擦力分布 / トラクションドライブ / ナノパターン / AFM / 油膜厚さ / ナノ溝 / マイクロ溝 / ヘルツ接触 / 表面パターニング / 流体潤滑 / 境界潤滑 / 粘度上昇 / 表面分析 / 等高線型ナノストライプ / 油溜り効果 / 湿度 / 凝着力 / 吸着 / 酸化度 / 研磨 / 多層膜 / トライボロジー / 自己再生
Outline of Final Research Achievements

We have studied to sophisticate the technology for thin film fluid lubrication utilizing nanostripe structure. The measurements were made on (1) the friction force distribution by an AFM and the mesoscale friction test apparatus, (2) the friction properties for low sliding speed and for combination of pattern surfaces, (3) the friction force and change in lubricant oil thickness using the rotation friction tester,. For (1), it was found that there is a difference in the friction reduction effect depending on the direction of the groove and that the friction force reduced on the nano grooves. For (2), the friction coefficient could be increased by combining the patterns. For (3), it became clear that the friction efficiently reduced for patterns with the higher ratio of the nano-pattern area. Throughout the research, we were able to obtain new findings on the lubricating properties of the nanoscale patterns.

Report

(6 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Fabrication and Lubrication Properties of Contoured Nanostripe Surfaces2016

    • Author(s)
      Yasuhisa ANDO, Hiroyuki Imai, Hironobu Ito
    • Journal Title

      Tribology Letters

      Volume: 63 Issue: 1

    • DOI

      10.1007/s11249-016-0703-x

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    • Author(s)
      阿部俊介, 安藤泰久
    • Journal Title

      トライボロジスト

      Volume: 61 Pages: 50-58

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      Reina Shiojima, Yasuhisa Ando, Koji Miyake, Miki Nakano
    • Organizer
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  • [Presentation] Effect of Nanostripe Surface Geometry on Lubrication Properties2017

    • Author(s)
      Yasuhisa ANDO, Takuro SUMIYA
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    • Author(s)
      鈴木 瑞穂、間野 大樹、伊藤 博信、安藤 泰久
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      安藤 泰久
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      第8回 マイクロ・ナノ工学シンポジウム
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      鈴木 瑞穂、間野 大樹 (産総研) 、伊藤 博信、安藤 泰久
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      IIP2017 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
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      東洋大学 白山キャンパス(東京都文京区)
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      鈴木 瑞穂、間野 大樹 (産総研) 、伊藤 博信、安藤 泰久
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      トライボロジー会議2017春東京
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      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都渋谷区)
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      三浦友洋,安藤 泰久
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      トライボロジー会議2016春東京
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      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京都渋谷区)
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      林元樹, 安藤泰久
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      住谷拓朗, 安藤泰久
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      2016年度日本機械学会年次大会
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      九州大学(福岡市西区)
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  • [Presentation] ナノストライプとマイクロパターンの組み合わせによる流体潤滑特性の検討2015

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      住谷 拓朗,安藤 泰久
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      マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市中央区)
    • Year and Date
      2015-10-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 等高線型ナノストライプ表面の作製及び摩擦特性2015

    • Author(s)
      今井 裕之,伊藤 博信,安藤 泰久
    • Organizer
      マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市中央区)
    • Year and Date
      2015-10-28
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  • [Presentation] Determining Lubrication Properties of Nanostripe Structure by AFM Measurement2015

    • Author(s)
      Tomohiro Miura, Yasuhisa Ando, Takuro Sumiya
    • Organizer
      International Tribology Conference, Tokyo 2015
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都・葛飾区)
    • Year and Date
      2015-09-16
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金属間の摩擦係数を支配する因子の解明2015

    • Author(s)
      安藤泰久
    • Organizer
      2015年度日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-09-13
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    • Invited
  • [Presentation] ナノストライプ表面形状が超低速摺動時の潤滑特性に与える影響2015

    • Author(s)
      塩島怜奈, 安藤泰久
    • Organizer
      2015年度日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-09-13
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  • [Presentation] Friction Properties of Nanostripe Structures in Vacuum Environment2015

    • Author(s)
      Shunsuke Abe, Yasuhisa Ando
    • Organizer
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment
    • Place of Presentation
      神戸、神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-14 – 2015-06-17
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  • [Presentation] Effect of nanostripe surface geometry on lubrication properties at extremely low sliding speed2015

    • Author(s)
      Reina Shiojima, Yasuhisa ANDO
    • Organizer
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment
    • Place of Presentation
      神戸、神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-14 – 2015-06-17
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  • [Presentation] Effects of adhesion on the frictional properties of nanostripe structure2015

    • Author(s)
      Koji Miyake, Takamasa Ueki, Yasuhisa Ando, Koji Ikeda
    • Organizer
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment
    • Place of Presentation
      神戸、神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-14 – 2015-06-17
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  • [Presentation] Effect of nanostripe surface geometry on lubrication properties at extremely low sliding speed2015

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      Reina Shiojima, Yasuhisa Ando
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      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2015)
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      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市中央区)
    • Year and Date
      2015-06-14
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  • [Presentation] Friction properties of nanostripe structures in vacuum environment2015

    • Author(s)
      Shunsuke Abe, Yasuhisa Ando
    • Organizer
      2015 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2015)
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市中央区)
    • Year and Date
      2015-06-14
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  • [Presentation] Using Nanostripes to Reduce Friction Force under Dry to Lubricating Conditions2015

    • Author(s)
      Yasuhisa Ando, Shunsuke Abe, Tomohiro Miura
    • Organizer
      The 6th Advanced Forum on Tribology 2015, Wuhan
    • Place of Presentation
      武漢、中国
    • Year and Date
      2015-04-18 – 2015-04-19
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    • Invited
  • [Presentation] Using Nanostripes to Reduce Friction Force under Dry to Lubricating Conditions2015

    • Author(s)
      Yasuhisa Ando, Shunsuke Abe, Tomohiro Miura
    • Organizer
      The 6th Advanced Forum on Tribology 2015
    • Place of Presentation
      Maya Playa Hotel Wuhan(中国・武漢)
    • Year and Date
      2015-04-17
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ランダムナノストライプ表面の潤滑特性に関する研究2015

    • Author(s)
      今井裕之、安藤泰久
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      東京、東洋大学(白山キャンパス)
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-19
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  • [Presentation] AFM 測定によるナノストライプ構造の潤滑特性の解明2014

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      三浦友洋, 安藤泰久
    • Organizer
      マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      松江、くにびきメッセ
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      2014-10-20 – 2014-10-22
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      松江、くにびきメッセ
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
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  • [Presentation] AFM 測定によるナノストライプ構造の潤滑特性の解明2014

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      三浦友洋, 安藤泰久
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      東京、東京電機大学(東京千住キャンパス)
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    • Author(s)
      川口正進, 福田めぐみ, 安藤泰久
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      2014年度日本機械学会年次大会
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      東京、東京電機大学(東京千住キャンパス)
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-10
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  • [Presentation] ランダムナノストライプ表面の形成と摩擦特性2014

    • Author(s)
      今井裕之、安藤泰久
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      2014年度日本機械学会年次大会
    • Place of Presentation
      東京、東京電機大学(東京千住キャンパス)
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-10
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  • [Presentation] 異なる酸化状態基板上でのシラン処理表面改質とその摩擦

    • Author(s)
      川口正進,福田めぐみ,安藤泰久
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      第5回 マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
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  • [Presentation] Using nanostripe to reduce friction force under dry to lubricating conditions

    • Author(s)
      Y. Ando, S. Abe, M. Fukuta, K. Miyake, M. Nakano
    • Organizer
      International Nanotribology Forum
    • Place of Presentation
      Kochi, India
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  • [Presentation] 超低速摺動におけるナノストライプ表面の潤滑特性

    • Author(s)
      吉田広志,安藤泰久,阿部 俊介
    • Organizer
      日本機械学会 関東学生会学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
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  • [Presentation] AFM測定によるナノストライプ構造の潤滑特性の解明

    • Author(s)
      三浦友洋,安藤泰久
    • Organizer
      日本機械学会 関東学生会学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-10-24   Modified: 2019-07-29  

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