| 研究領域 | π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
26102016
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
佐々木 成朗 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40360862)
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| 研究協力者 |
三浦 浩治 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (50190583)
板村 賢明 成蹊大学, 理工学部, 助教 (90433854)
鈴木 勝 電気通信大学, 情報理工学部, 教授 (20196869)
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
37,960千円 (直接経費: 29,200千円、間接経費: 8,760千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2015年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2014年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
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| キーワード | ナノトライボロジー / 超潤滑 / エネルギー散逸 / グラフェン / スマネン / フラーレン / 原子間力顕微鏡 / 分子シミュレーション / 表面・界面物性 / バッキーボウル / トライボロジー / 分子モーター / 摩擦 / 分子機械 |
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| 研究成果の概要 |
π造形分子機械のナノ力学物性の解明および精密計測手法の提案に関する以下の成果を得た。グラフェン界面摩擦の高速計算に適したモデルポテンシャルを開発し、計算時間を従来の10000分の1程度まで短縮することに成功した。相互作用の情報をRGBの色データに変換して可視化するカラーAFMの手法を提案した。QCM-AFMを用いてエネルギー散逸を動的に検出するトライボフォノンスペクトロスコピー（TPS）を提案した。カーボンナノチューブを内包させた高分子溶液を引き伸ばし、新しい細胞足場材料を作製することに成功した。金表面に吸着したスマネン薄膜の圧縮・摩擦特性を分子動力学法により評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果から以下の展開が期待される。高速計算用ポテンシャルによりグラフェン界面力学に関する実験と理論間の比較が可能となった。カラーAFMは界面の微量な化学成分検出法として期待される。TPSはaJオーダーの微小な散逸エネルギーの検出法として期待される。新しい足場材料の再生医療・創薬研究への利用が期待される。スマネンの機能性薄膜としての応用が期待される。このように本研究はπ造形システムのナノ力学物性、特に摩擦の初期過程（素励起）からエネルギー散逸過程までを系統的に理解する方法論を提示し得る点に学術的意義がある。本研究から新規省エネルギーシステムの創成につながる可能性を有する点に社会的意義がある。
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