| 研究課題/領域番号 |
18H03750
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
安藤 泰久 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00344169)
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| 研究分担者 |
中野 美紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20415722)
三宅 晃司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (30302392)
大花 継頼 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (10356660)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2020年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2018年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
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| キーワード | トライボロジー / MEMS / ナノストライプ構造 / 固体潤滑 / 境界潤滑 / 原子間隔 / 自己再生 / 多層膜 / 表面テクスチャリング / 摩擦係数 / 流体動圧 / 歪み / 原子間力顕微鏡 / ナノストライプ / 流体潤滑 / 油膜厚さ / 数値計算 / 温度 / 粘度 / 薄膜固体潤滑 / 自己修復 / ナノパターン / 動圧効果 / カーボン膜 / 雰囲気 / 凝着力 / 摩擦力 / 添加剤 / 膜厚比 / 移着膜 / 比摩耗量 / 摩耗低減効果 / アモルファスカーボン |
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| 研究成果の概要 |
ナノストライプ構造をベースとした表面3次元ナノ構造を作製した。これらを油潤滑条件下で摩擦したときに、境界潤滑領域においては、ナノ溝の密度が高いほど摩擦係数が低くなること、直線パターン面同士を組み合わせた時には、溝の相対的な角度を変化させることで摩擦係数が制御可能であることを明らかにした。またこれらの条件で、摩耗してもナノ溝が再生または維持されることを確認した。一方、真空環境においては、軟質金属薄膜の補修的形成により、低摩擦が維持されること、同種材料を摩擦したときに原子間隔を変化させることで、摩擦力が低下すること等を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで周期性の高いナノスケールのパターンの作製方法は限られていたが、多種の金属を組み合わせながら、そのようなパターンの作製を可能にしたことは、学術的に大きなインパクトを有する。摩擦面への適用に関しては、摩耗してもナノスケール溝が維持される条件を見出したことにより、広い面積にナノパターンを適用したときの潤滑特性を検討することが可能になり、トライボロジー研究分野への寄与が認められる。また、原子間隔の摩擦への影響については、近年注目されているグラフェンなどへの展開が期待出来る。
社会的には、省エネルギーを通じた二酸化炭素排出削減に対して、潤滑性能向上が重要な役割を担っている。
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