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2022 年度 実績報告書

集積化マイクロデバイスを用いたナノすきま潤滑の素過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00214
研究機関名古屋大学

研究代表者

福澤 健二  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60324448)

研究分担者 伊藤 伸太郎  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377826)
東 直輝  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50823283)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードナノトライボロジー / マイクロ流体デバイス
研究実績の概要

材料・加工技術の進歩に対応して,摺動すきまはμmからnmオーダへと微小化が要請されているが,微小すきまゆえに計測は困難で,ナノすきま潤滑技術は確立されていない.本研究では,ナノすきまでの流体潤滑の素過程解明のための基盤的知見を得るために,マイクロマシン技術を用いてしゅう動部・アクチュエータを集積化した平行平面摺動系を構築することを目的としてきた.本目的の達成には,以下の,マイクロマシン技術を用いた集積化潤滑計測デバイスの構築,エリプソメトリー顕微鏡によるナノ摺動すきま計測,ナノしゅう動すきまの流れ計測の三つの要素技術が必要である,本年度は,それぞれの要素技術の確立について,以下のように研究を進めた.
・マイクロマシン技術を用いた集積化潤滑計測デバイスの構築:前年度までに,作製法の確立と原理確認を達成した.本デバイスを用いた粘度計測を試み,原理確認に成功した.
・エリプソメトリー顕微鏡によるナノ摺動すきま計測:試料に光を照射し,反射光の偏光状態の変化からすきまを得る偏光解析に基づいたエリプソメトリー顕微鏡について,潤滑計測デバイスと同様のマイクロメートル領域のしゅう動面についてナノしゅう動すきまの可視化が可能であることを確認できた.
・ナノしゅう動すきまの流れ計測:蛍光分子を用いた流れ場計測について,ナノすきま流路を有するマイクロ流体デバイスを用いて原理確認を試みた.原理的に可能であることを確認できた.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Effects of Polarity of Polymers on Conformation and Lubricating Film Formation of Adsorbed Films2023

    • 著者名/発表者名
      Song Yuxi、Fukuzawa Kenji、Hirayama Tomoko、Yamashita Naoki、Yamada Norifumi、Itoh Shintaro、Azuma Naoki、Zhang Hedong
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 56 ページ: 1954~1964

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.2c02238

    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of polarity of polyalkylmethacrylate (PAMA) polymer additives on film formation ability during sliding2022

    • 著者名/発表者名
      Yuxi Song, Kenji Fukuzawa, Shintaro Itoh, Naoki Azuma, Hedong Zhang
    • 学会等名
      2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of viscosity of confined in nano-meter gap using combination of micro fluidic device and fluorescence correlation spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Junpei Takashima, Kenji Fukuzawa, Shintaro Itoh, Naoki Azuma, Hedong Zhang
    • 学会等名
      2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Shear response of liquid film confined in nano-gaps measured by vertical-objectivetype ellipsometric microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuyosi Kato, Kenji Fukuzawa, Shintaro Itoh, Naoki Azuma, Hedong Zhang,
    • 学会等名
      2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of integrated micro fluidic device for measurement of viscosity of confined in nano-meter gap with accurate gap control2022

    • 著者名/発表者名
      Kou Hiraiwa, Yuta Oshitani, Kenji Fukuzawa, Shintaro Itoh, Naoki Azuma, Hedong Zhang
    • 学会等名
      2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of polarity of polyalkylmethacrylate(PAMA) polymer additives on adsorbed film’s thickness and durability2022

    • 著者名/発表者名
      Song Yuxi, Kenji Fukuzawa, Tomoko Hirayama, Shintaro Itoh, Hedong Zhang, Naoki Azuma
    • 学会等名
      トライボロジー会議2022 春
  • [学会発表] 垂直観測型エリプソメトリー顕微鏡を用いたナノすきま液体のせん断応答計測の精度向上2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 剛史, 福澤健二, Song yuxi,伊藤 伸太郎, 東 直輝, 張 賀東
    • 学会等名
      日本機械学会2022年度年次大会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスと蛍光相関分光法の組み合わせによる微小すきまの潤滑剤粘度・流速のすきま一定型計測2022

    • 著者名/発表者名
      高島純平,福澤健二,東直 輝,伊藤伸太郎,張賀東
    • 学会等名
      トライボロジー会議2022 秋
  • [学会発表] ナノすきまにおけるすきま一定型粘度計測のためのマイクロ集積化デバイス2022

    • 著者名/発表者名
      平岩広羽,押谷優太,福澤健二,東直輝,伊藤伸太郎,張賀東
    • 学会等名
      トライボロジー会議2022 秋
  • [学会発表] ポリアルキルメタクリレート(PAMA)系高分子添加剤の極性が摺動時の油膜形成能力に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      ソンユシ,福澤健二, 平山朋子,山下直輝,伊藤伸太郎,東直輝,張賀東
    • 学会等名
      トライボロジー会議2022 秋
  • [学会発表] 垂直観測型エリプソメトリー顕微鏡によるナノ閉じ込めされた液体のせん断特性の定量化2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 剛史, 福澤 健二, 東 直輝 , 伊藤 伸太郎, 張 賀東, 中川 勝, 縄田 亮, 関 淳一, 浅野 俊哉
    • 学会等名
      IIP2023 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会

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公開日: 2023-12-25  

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