ゲル薄膜が発現する水和潤滑メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15H03911
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 伊藤 伸太郎 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377826)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: レオロジー / ナノトライボロジー / ナノレオロジー / 水和潤滑 / トライボロジー

研究成果の概要

生体関節では0.001オーダの極めて低い摩擦係数が達成される．これはゲル状物質の表面に共通して見られる潤滑機構であり，水和潤滑とよばれる．特に本研究では任意の母材に成膜したゲル薄膜による水和潤滑の実現を目指している．しかし工学的応用のためには潤滑メカニズムの解明が必須である．ゲルは高分子が多量の水を含んだ柔軟性の高い物質であるため，その摩擦特性を理解するには，しゅう動時のゲル膜の変形を知る必要がある．そこで本研究では，水和ゲル薄膜を対象として，力学特性(ずり粘弾性)と膜の変形の同時計測を実現した．

研究成果

• [学会発表] 水和ポリマー薄膜コーティングの摩擦特性計測における摩耗過程のその場観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 伸太郎，戸田 達輝，福澤 健二，張 賀東
  • 学会等名: 第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
• [学会発表] 水和ゲル薄膜のずり粘弾性と膜変形の同時計測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤伸太郎，青山祥子，福澤健二，張賀東
  • 学会等名: トライボロジー会議2017春
• [学会発表] Thickness-dependent shear rheology of hydrated phospholipid polymer films measured with a fiber wobbling method (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Itoh, Kazuki Imai, Kenji Fukuzawa, Hedong Zhang
  • 学会等名: 6th International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] 水和したナノ厚さリン脂質高分子膜のずり粘弾性の隙間依存性計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸田達輝，今井一輝，伊藤伸太郎，福澤健二，張賀東
  • 学会等名: 第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-10-28
• [学会発表] Nanorheological Measurement of Phospholipid Polymer Thin Films Using a Fiber Wobbling Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Itoh, Kazuki Imai, Kenji Fukuzawa, Hedong Zhang
  • 学会等名: International Tribology Conference 2015 (ITC2015)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会