全反射光学系によるソフト & ウェット界面のin-situ観察法の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656041
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 古川 英光 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50282827)
• 連携研究者: 龍 剣萍 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20250417)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: ゲル / 摩擦 / 全反射 / PVA / 界面 / 接触 / 薄膜干渉流動画像法 / 乱流

研究概要

全反射プリズムと回転型レオメーターを組み合わせることにより、ゲル-ガラス摩擦界面のin-situ観察を可能にする観察装置の開発を行った。開発した観察装置を利用し、ゲルの表面摩擦現象における潤滑層形成の様子を直接観察に成功した。さらに、ゲル表面の物性(弾性率や表面ラフネス)を変化させることにより、潤滑層形成がどのように変化するかを調べた。ゲルの厚さによって潤滑層の形成過程に違いが見られた。

研究成果

• [雑誌論文] Polymer Effects on Turbulence in Flowing Soap Films Studied with Film Interference Flow Imaging Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Ruri Hidema, Hidemitsu Furukawa, Hideharu Ushiki
  • 雑誌名: J. Solid. Mech. Mater. Eng 巻: Vol.5 ページ: 838-848
  • DOI: DOI:10.1299/jmmp.5.838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surfactant-induced friction reduction for hydrogels in the boundary lubrication regime (2011)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Kamada, Hidemitsu Furukawa, Takayuki Kurokawa, Tomohiro Tada, Taiki Tominaga, Yukihiro Nakano, Jian Ping Gong
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: Vol.23
  • DOI: DOI:10.1088/0953-8984/23/28/284107
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Film Interference Flow Imaging Method (FIFI) Studying Polymer Stretching Effects on Thin Liquid Layer (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Hidema, H. Furukawa
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science -Towards Nano-, Bio-, and Green Innovation-(ISSS-6)
  • 発表場所: Tower Hall Funabori, Funabori, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] ハイドロゲルの表面摩擦~共焦点レーザ顕微鏡を用いたソフト界面の直接観察~ (2011)
  • 著者名/発表者名: 八島慎太郎, 古川英光, 黒川孝幸, 角五彰, 龍剣萍
  • 学会等名: 第59高分子学会討論会
  • 発表場所: 北海道大学高等教育機能開発総合センター
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 光学的手法を用いたゲルの構造解析と機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川英光
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会(招待講演)
  • 発表場所: 神奈川・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-25
• [備考] ・山形大学研究者情報
  • URL: http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/index.jsp
• [備考] 古川研究室ホームページ
  • URL: http://furukawa.yz.yamagata-u.ac.jp