2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12750109
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
中野 健 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (30292642)
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| Keywords | トライボロジー / 液晶 / 赤外分光法 / 分子配向 / 表面束縛 / 剪断場 / 電場 / 電気粘性効果 |
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| Research Abstract |
ガラス板の表面に透明電極を蒸着し,さらに透明電極の上に(1)ポリイミドをコーティングして一方向にラビング処理したもの,(2)セチルトリメチルアンモニウムブロマイドをコーティングしたものを用意した.同種二枚のガラス板の間に,極微量のガラス製微小球を混ぜたペンチルシアノビフェニル(5CB)をはさみ,下板を固定,上板をモータ駆動のマイクロメータヘッドで一方向に一定すべり速度を与える装置を試作した.5CBの膜厚,上板のすべり速度,極板間電圧をパラメータとして,5CBの分子配向に及ぼすそれらの影響を二色赤外分光法により調べた.ただし膜厚は4〜12μm,すべり速度は0.1〜4000μm/s,印加電圧は0〜4Vの範囲で変化させた.5CBの分子配向は【すべり速度×膜厚】という物理量で整理され,【すべり速度×膜厚】が小さいほど表面束縛の影響が大きく,【すべり速度×膜厚】が大きいほど電場の影響が大きく現れることを明らかにした.一方,これらの実験系をモデル化して数値計算を行い,本実験結果と定性的かつ定量的に一致する結果を得た.また,潤滑剤として液晶を用いた摩擦係数のアクティブ制御という観点から,電気粘性効果の利用による摩擦係数のアクティブ制御が可能な条件を明らかにした.さらに外部からの電場を用いなくとも,液晶を潤滑剤として用いれば,摩擦面の表面束縛の準備のみによって,摩擦条件に応じて潤滑剤が自ら適切な粘性に調整するようなスマートシステムの構築が可能であることを見出した.
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