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2018 年度 実施状況報告書

機能性ナノシートの連続創成とそのトライボロジー特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K13678
研究機関東海大学

研究代表者

砂見 雄太  東海大学, 工学部, 講師 (10709702)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード摩擦 / ナノシート / ナノインプリント / 高分子 / 超薄膜
研究実績の概要

本年度は、表面に微細構造を付与していないナノシートのトライボロジー特性について実験的に検討した。まずは、高精度ロードセルを用いて摩擦試験機を独自に作製し、人の指とナノシート間の摩擦特性について検討した。ナノシートは皮膚に貼付されることを想定して、ドライ環境下とウェット環境下の2パターンにおいて実験を実施した。その結果、ドライ環境下では荷重の増加とともに摩擦係数が上昇した。一方で、ウェット環境下では荷重の増加に伴い摩擦係数が低下する結果となった。これらのメカニズムについて現状追及であり、追実験をしていくとともに摩擦モデルを構築して理論予測できるようにしていきたいと考えている。
また、ナノシートへの表面修飾についても検討した。カレンダー装置(プレス装置)を用いてインプリント技術によりナノシート状にマイクロメートルオーダーの孔を作製した。作製する際の圧力、速度などを調整することで、ナノシート状に微細孔を効率よく付与する条件について検討した。
上記内容は、研究計画書に記載した内容であり、概ね順調に研究が進捗している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画書に記載した内容に概ね準拠して実験は進んでいる。しかしながら、微細功を付与したナノシートのトライボロジー特性の把握までは実施できていないため、今後は計画を再度見直し実験を実施していきたい。

今後の研究の推進方策

今後は、表面に微細構造を付与したナノシートと微細構造を付与していないナノシートのトライボロジー特性の比較を実施する。なお、微細構造を付与する工程においても、ロール・ツー・ロール技術を用いているため、ナノインプリント技術と合わせてそれらの条件を最適化していく。さらに、摩擦係数だけでなく、凝着力(接着力)、膜厚さ、表面粗さ、ヤング率などの物性について詳細に実験的に検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

予定よりも物品が安価だったために残額が生じた。残った費用は2019年度に使用させて頂きたく考えております。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Universiti Malaysia Sarawak(マレーシア)

    • 国名
      マレーシア
    • 外国機関名
      Universiti Malaysia Sarawak
  • [雑誌論文] Tactile Sliding Behavior of R2R Mass-Produced PLLA Nanosheet towards Biomedical Device in Skin Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Sheng、Kai Yoshitomo、Sunami Yuta
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 8 ページ: 1-9

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/nano8040210

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] R2R生産法を用いて作製したPDLLA超薄膜の皮膚応用における生体医用デバイスへの触覚スライディング2018

    • 著者名/発表者名
      仲野駿佑、Sheng Zhang、砂見雄太
    • 学会等名
      東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tune】第9回学術講演会(熊本)
  • [学会発表] ロール・ツー・ロール生産方式を用いて作製したPDLLA超薄膜の皮膚応用における生体医用デバイスへの触覚スライディング挙動2018

    • 著者名/発表者名
      仲野駿佑、Sheng Zhang、Mohd Danial Ibrahim、砂見雄太、橋本巨
    • 学会等名
      日本トライボロジー会議2018秋
  • [学会発表] Tactile Sliding Behavior on Biomedical Devices in Skin Application of PLLA Nanosheet Produced by R2R Production System2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Nakano, Sheng Zhang, Yuta Sunami, Hiromu Hashimoto
    • 学会等名
      ASME/JSME 2018 Joint Conference on Information Storage and Processing Systems and Micromechatronics for Information and Precision Equipment
    • 国際学会
  • [備考] 橋本・落合・砂見研究室

    • URL

      http://www.mech.u-tokai.ac.jp/~hashimoto_lab/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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