| 研究課題/領域番号 |
21K03836
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
松岡 広成 鳥取大学, 工学部, 教授 (10314569)
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| 研究分担者 |
石川 功 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70845164)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 表面力 / 溶媒和 / 吸着分子 / トライボロジー / 表面間相互作用 / 液体中 / 超高精度計測 / 表面・界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、様々な機械で超精密作動性が要求されている。また、小型化も加速しており、微小機械要素の加工技術及び超精密作動性の向上が重要性を増している。小型化に伴い、表面間力の影響が重力などの体積力に比べて顕著となる。その結果、表面間力が超精密動作性能に大きな影響を与え、その発生メカニズムと基本特性の解明が課題となっている。本研究は、液体中での表面間力に着目し、液体の固体表面への溶媒和および吸着分子の影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究で得られた成果は以下の３点である。（１）超高精度表面間力測定装置を用いて液体中での球・平面間の表面間力を2面間距離の関数として測定した。（２）これを真空中・空気中での測定結果と比較することによって、種々の材料の組み合わせでの液体の溶媒和および吸着分子の影響を明らかにした。（３）さらに、上記の測定装置を用いた場合の表面間力計測シミュレーションのための数値計算プログラムを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体表面近傍の液体分子の溶媒和による表面間力の測定，表面分子吸着層間の相互作用力測定結果には、様々な表面間力の成分が含まれているため、これまで定性的な議論にとどまっていた。本研究の成果は、この分野のこうした弱点を克服し、表面間力成分の詳細な特性解明のみならず、従来定性的な特性比較・評価にとどまっていた本研究分野をより定量的な段階へと押し上げるものである。すなわち、本研究成果は、学術的に大きな意義を持つと共に、研究分野自体の発展を促す重要な研究成果であると考えられる。
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