| 研究概要 |
カーボンナノチューブはグラフェンシートを筒にしたユニークな極細チューブ構造(直径が数nm程度,長さが数十μm)を有し、硬さと柔軟性をあわせ持っている.カーボンナノチューブは基板に薄膜状に生成することも可能であり,カーボンナノチューブがスパゲッティ状に絡み合ったものや,基板に垂直配向した形状のものなどが存在する.優れた特性を有するカーボンナノチューブで構成され,その薄膜構造も特異なカーボンナノチューブ薄膜は,従来の薄膜とは異なった性質を有していると考えられる。過去において、μNレベルでのカーボンナノチューブ薄膜のマイクロトライボロジー特性について調べたけっか、アモントン-クーロンの摩擦法則を満たしているにも係らず、掘起しや凝着も見られずに摩擦係数は1をける高い値であった。
本実験ではnNレベルやmNレベルでどのような摩擦が生じるか研究したものである。その結果、nNレベルの荷重に関してはCNTsがチップ先端を支え切れれず、なめらかな摩擦が得ることができなかった。すれゆえ、今後の研究ではチップをさらに鋭敏にし、荷重も低くする必要がある。
荷重がmNレベルではCNTsは完全にシリコン基板から剥離するので、カーボン接着剤で基板との密着性を向上させた。その結果、数mNの荷重でCNTsは完全に薙ぎ倒されてしまうが、剥離までは至っていない。摩擦係数も初期のCNTsがなぎ倒される段階では摩擦係数が1近くなるが、その後は0.5付近の値となった。
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