Debelopment of ultra-low friction sliding system with hybrid structure

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Tsuruoka National College of Technology
• Principal Investigator: Kamijo Toshio 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00588337)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イオン液体 / ポリマーブラシ / トライボロジー / 陽極酸化アルミナ / テクスチャ / 低摩擦

Outline of Final Research Achievements

We have developed an ultra-low friction sliding system by combining a smooth surface with a substrate having a hybrid structure in which one of the sliding substrates is textured and its surface is modified with an ionic liquid-type polymer brush (ILPB). The results showed an experimental macroscale coefficient of friction（＜0.001） under a loading condition of 5 N. It was demonstrated that the hybrid surface is useful as a low-friction sliding system.

Free Research Field

分析化学，材料化学，トライボロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，摺動基板に表面をパターニングするテクスチャリング技術とイオン液体型濃厚ポリマーブラシ（ILPB）の表面修飾技術を組み合わせたハイブリッド構造が平滑な表面と組み合わせることで超低摩擦摺動システムになることを示すことができた。ここで得られた成果は，他のこれまでのテクスチャリングのみや表面修飾のみでアプローチしてきた技術に対しても応用でき，摺動面の低摩擦化の実現が可能となり，エネルギーロスを減らす有用な低摩擦技術に供するものと期待できる。