2014 Fiscal Year Annual Research Report
新しいトライボロジーメカニズムを秘めたサンドフィッシュの鱗のバイオミメティクス
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25630037
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
木之下 博 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (50362760)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオミメティクス / ナノ・マイクロトライボロジー / 固体潤滑 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
砂漠に生息するサンドフィッシュ (トカゲ)の鱗が低摩擦性と高耐摩耗性を有していることが，近年明らかとなってきている．本申請者もμＮ荷重でのこの鱗表面のトライボロジー特性を研究し，特異な性質を発見している．μN荷重では，他の材料，ポリイミドやPTFEなどが凝着力を持つにもかかわらず，サンドフィッシュの鱗では凝着力が無く，このことによってこの領域の荷重で，他の材料より低摩擦であることを見出した．本研究では，さらにmNでのサンドフィッシュの鱗のトライボロジー特性について研究する．
mN荷重でのトライボロジー特性について研究を行った結果，下記のことが明らかとなった．SUJ2球を用いた時は，PIとPTFEでは全ての荷重で摩耗が見られた．サンドフィッシュの鱗では摩耗は，荷重3mNの時には見られず，荷重5mNの時に極小さな摩耗が見られ，10mNの時にPI，PTFEよりも小さな摩耗が見られた程度であった．また，サンドフィッシュの鱗の摩擦係数は，各荷重で0.01-0.04のほぼ同様な値となっていた．Wプローブでしゅう動試験を行った時，全ての試料で摩耗が見られた．サンドフィッシュの鱗とPIが同じぐらいのしゅう動痕幅であり，PTFEがそれらより大きなしゅう動痕幅であった．サンドフィッシュの鱗では0.02-0.12の摩擦係数で変動が大きく，PTFEとほぼ同様な値で，PIよりも大きかった．摩擦係数はSUJ2球のものと比べると，サンドフィッシュの鱗とPTFEは高くなる傾向であり，PIは大きな差異は無かった．
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