2023 Fiscal Year Annual Research Report
Self-healing and ultra-low friction tribo-systems through supramolecular host-guest interactions
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22K14169
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
大久保 光 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 助教 (50906352)
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2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | トライボロジー / ホストゲスト相互作用 / オペランド計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，自己修復性・超低摩擦性を兼備したトライボロジーシステムの構築を目指して，ホスト－ゲスト相互作用を利用した自己修復性超分子材料に着目し，その摩擦場における自己修復－潤滑機構を種々のオペランド分析により明らかにすることを目的とした．
超分子ゲルの水中における摩擦摩耗特性及び摩擦場における自己修復性について調査した．超分子ゲルは，完全膨潤状態で摩擦係数0.01を下回る超潤滑性を発現した．また，完全膨潤状態においても，超分子ゲルに「予き裂」を付与していた場合，その切断面は摩擦に応じて自己修復した．昨年度同様，完全膨潤状態の超分子ゲルに対して，全反射法（真実接触部が発光することで摩擦界面を観察可能な手法）を用いた摩擦界面のその場計測を実施し，摩擦面における自己修復プロセスを確認した．ゲルに予め設けた切り込みは，相手圧子の接触・貫入による弾性変形によって，切断面の両面がある接触することで，部分的に自己修復している様子が確認された．一方，摩擦することで，その切り込み部が摩擦せん断方向に弾性変形によりさらに接着し，自己修復が進行する様子が確認された．
また，超分子ゲル等の広く粘弾性体に応用可能なその場計測装置を開発した．接触・摩擦状態におけるゲル材料の「粘弾性」・「摩擦力」・「摩耗状態」を計測可能とする装置である．本装置の運用により，材料の摩擦・摩耗状態と粘弾性応答（弾性係数・粘性係数）の関係を明らかとする予定である．
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