| 研究課題/領域番号 |
21H01238
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
張 賀東 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (80345925)
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| 研究分担者 |
安田 耕二 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (70293686)
塚本 眞幸 名古屋大学, 情報学研究科, 講師 (10362295)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
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| キーワード | トライボロジー / 境界潤滑 / 分子シミュレーション / トライボロジ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球温暖化防止のため，摩擦・摩耗によるエネルギー損失や温室効果ガスを極限まで削減できるグリーン潤滑が要請されており，潤滑油の添加剤として高性能な環境に優しい有機摩擦調整剤（OFM）が必須である．しかし，固体二面のナノ摺動すきまにおけるOFM分子挙動の解析・計測は困難で，OFM設計指針は未確立である．本研究では，大規模マルチスケール分子シミュレーション法，およびシミュレーション結果を検証可能な先端計測法を確立し，さらに新規OFM分子を設計・合成し，三者の協働により，OFM含有潤滑系の摩擦・摩耗特性とOFM分子構造の相関を解明し，体系的なOFM分子設計指針を構築する．
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| 研究成果の概要 |
有機摩擦調整剤（OFM）の体系的な分子設計指針の確立を目指して，大規模分子シミュレーション・先端計測・化学合成の三者の協働により研究を進めた．具体的には，大規模分子シミュレーション法，およびシミュレーション結果を検証・補完可能な計測法を確立し，さらに新規OFM分子を設計・合成した．これらを基盤にして，分子構造が異なるOFMを含有する潤滑系について，OFM分子のナノ特性，OFM吸着膜のマイクロ特性，および系のマクロな摩擦・摩耗特性，の各項目のナノからマクロまでの階層的相関の解明に挑んだ．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は，2019年度戦略目標および研究開発目標「ナノスケール動的挙動の理解に基づく力学特性発現機構の解明」に合致している．トライボロジー分野の学術発展や，自動車などに適用可能な摩擦損失を軽減する高度な潤滑技術の確立に寄与することが期待される．摩擦損失の18～40%の低減は，世界エネルギー使用量の8.7%の削減につながり，本研究により省エネ・低炭素社会の実現への寄与が見込まれる．
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