| 研究課題/領域番号 |
22K14169
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
大久保 光 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 助教 (50906352)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超分子 / トライボロジー / 超低摩擦 / 自己修復 / ホストゲスト相互作用 / オペランド計測 / 分光分析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自己修復性・超低摩擦性を兼備したトライボロジーシステムの構築を目指して，ホスト－ゲスト相互作用を利用した自己修復性超分子材料に着目し，その摩擦場における自己修復－潤滑機構を種々のオペランド分析により解明する．得られた知見に基づき，超分子のホスト－ゲスト相互作用を利用した自己修復－超低摩擦トライボシステム構築に向けた基盤の確立を試みる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，超分子材料とりわけホスト－ゲスト相互作用自己修復ゲルに着眼し研究を進めた．作製した超分子ゲルは，刃物により切断した場合においても，切断面を接触させることで，即座に切断面は自己修復した．また，ゲルのトライボロジー特性及び摩擦場における自己修復能を確認した．創製した自己修復ゲルは，摺動初期において超低摩擦性を発現した．また，予め摩擦面中心を切断した状態で摩擦実験を実施した場合，弾性変形に伴うゲルの形状変化により，切断部分が接触する事で，摩擦場にて切断面は自律的に修復することが確認された．従って，超分子ゲルは「超低摩擦性」と「自己修復性」を兼備した次世代材料として期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体材料の代替材料として期待される「ハイドロゲル」は，その優れたトライボロジー特性から「人工関節」への応用が期待されている．しかし，ハイドロゲルは耐久性に乏しく，応用に際しては種々の課題がある．本研究では，損傷面の自己修復を可能とする「超分子ゲル」に着眼し，そのトライボロジー応用すなわち「人工関節」への応用を見え据えて，超分子ゲルの「摩擦特性」と「自己修復性」を確認した．その結果，超分子ゲルは，ある特定の摩擦場において「超低摩擦性」を発現し，予め付与した損傷は摩擦時の弾性変形により自己修復可能であることを見出した．このことは，超分子ゲルの生体材料応用を加速させるブレイクスルーとなり得る．
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