| 研究課題/領域番号 |
22K18756
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平山 朋子 京都大学, 工学研究科, 教授 (00340505)
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| 研究分担者 |
山下 直輝 京都大学, 工学研究科, 特定助教 (50847746)
土屋 智由 京都大学, 工学研究科, 教授 (60378792)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 摩擦係数 / ナノすきま / 境界潤滑 / 流体潤滑 / トライボロジー / ナノ隙間 / 潤滑油 / 潤滑 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、潤滑油で湿潤された二固体間を対象場とし、理想的なナノすきまを形成する二面をせん断（＝摩擦）するのに原理的に必要なせん断応力（＝摩擦力）の実計測を目指す。具体的には、「境界潤滑」および「流体潤滑」のそれぞれの状態を模擬した2種類のMEMS計測デバイスを創成し、可能な限り物理の素過程を模す形態で摩擦力の計測を試みる。特に、潤滑油中に含まれる添加剤によって表面に形成される添加剤吸着層に焦点を当て、その層間摩擦（境界潤滑）および流体との壁面摩擦（流体潤滑）の正確な取得と理解を目指す。最終的に、理想的な状態で原理的に達し得る最小摩擦係数を提示を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、潤滑油で湿潤された二固体間を対象場とし、ナノすきまを形成する二面をせん断（＝摩擦）するのに必要なせん断応力（＝摩擦力）の実計測を目指す。具体的には、「境界潤滑」および「流体潤滑」のそれぞれの状態を模擬した2種類のMEMS計測デバイスを創成し、可能な限り物理の素過程を模す形態で摩擦力の計測を試みた。MEMS計測デバイスを用いた実験により、境界潤滑および流体潤滑状態にあるナノすきまでの潤滑油挙動を把握することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の更なる省エネルギー化の流れに伴って低摩擦摺動実現の必要性は日増しに高まっており、特に自動車業界を中心として、更なる低摩擦摺動面（新材料・潤滑油設計含む）の開発、および、Model-Based Development（MBD）の確立に向けた摩擦係数の精密予測が強く求められている。本研究によってナノすきまにおける境界／流体潤滑下での潤滑油の挙動の一端が明らかになったことから、本成果は潤滑モデル構築に貢献し得るものである。
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