トップページ > 3つの技術領域 > 超低摩擦技術領域

超低摩擦技術領域
  • 概要 OUTLINE
  • 研究内容 RESEARCH CONTENTE
  • 共用設備 SHARED EQUIPMENTE

概要 OUTLINE

 摩擦低減技術は自動車分野をはじめ、あらゆる産業分野、生活環境における効率的エネルギー活用と安心・安全の鍵であり、低炭素社会実現の観点からも極めて重要である。たとえば、自動車の全エネルギー損失は、20%がエンジンやトランスミッションなどにおける摩擦に起因しており、摩擦低減技術による燃費向上は非常に重要である。実際、この20年間に摩擦技術の向上により燃費が15%も向上している。これは数多くの現象の発見、工業上の体系的知識や経験的智恵にもとづくものである。

 本領域では、機械分野と材料分野の研究者、ならびに産業界の技術者が協働して、従来まで経験的であった摩擦低減技術に対して科学的なアプローチを駆使した技術開発を行い、摩擦低減技術の開発を加速する。超低潤滑摩擦界面に着目したナノレベルでの物理・化学的視点からの現象解明、ならびに摩擦機構の基礎的・理論的解明に基づく超潤滑ナノ界面最適化技術の開発を行う。燃費効率の大幅な向上によるCO2排出量削減に資する汎用性を有する基盤技術として期待される。

研究内容 RESEARCH CONTENT

 低摩擦発現技術に関する界面評価・解析ならびに材料創成を基盤として、超潤滑ナノ界面の最適化技術を開発する。具体的には、ピストンや軸受などエンジンにおける機械部品の摩擦損失を低減する「油潤滑」、新エネルギーシステムのための「水潤滑」、次世代真空機器等における適用が望まれている「固体潤滑」について、固-液界面特性、潤滑剤・添加剤の作用メカニズム、ナノ界面形成メカニズム(なじみ過程)をそれぞれ明らかにすることにより、実用低摩擦材料・界面設計技術を構築する。

 摩擦低減技術は国内外の民間企業ならびに大学や研究機関において研究開発がなされているが、摩擦は固体表面・潤滑油など多くの要素が界面において複雑に絡む動的特性のために、基礎的かつ理論的に検討するには至っていなかった。本研究は東北大学におけるトライボロジー研究を推進するための幅広い分野の研究者が協働できる高いポテンシャルを活かして、低摩擦発現技術、物質の界面評価・解析技術、計算科学技術を融合することにより、摩擦界面を科学的に理解し、その理論に基づいて研究開発を進める。実用化を強く念頭においた技術開発及び学術的機構解明に裏付けされた技術開発をテーマ設定の理念としている。

超低摩擦技術領域

共用設備 SHARED EQUIPMENT

  • ナノサーチ顕微鏡(微細表面構造計測顕微鏡)
  • 薄膜表面評価用インプレーンX線回折装置
  • 顕微赤外分光装置
  • マイクロビッカース硬度計
  • 表面粗さ測定機
  • マクロトライボロジー試験機
  • 差動排気型光電子分光分析(XPS)装置