| 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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| 研究実績の概要 |
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．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，体系的なOFM分子設計指針の構築を図る．最終年度では，以下のように研究を進めた．
・ミュレーションでは，全原子モデルの分子動力学（MD）計算および粗視化モデルのMD計算を実施した．全原子MDでは，これまで開発してきたTEMPO系分子に加えて，高分子系OFMも対象とした．高分子OFMの油中および固体表面における存在形態を解明するとともに，今後粗視化モデルの構築に必須な参照データを蓄積した．また粗視化MDでは，脂肪酸OFMの粗視化モデルを構築するとともに，表面粗さがOFM分子の吸着挙動に及ぼす影響を明らかにした．
・実験では，新規なOFM分子を設計・合成し，またOFMのマクロな摩擦・摩耗特性を評価する実験条件として，従来の低速・低圧条件から高速・高圧条件まで拡大した．実験結果とシミュレーション結果を照らし合わせて考察した結果，マイルドな摺動条件と厳しい摺動条件では，摩擦・摩耗の低減に有利となるOFM吸着膜の特性が異なることを明らかにし，広範な摺動条件にわたって高性能なOFM分子を設計するための重要な知見が得られた．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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