実用性の高いタフな低摩擦システムを開発
―不揮発性のイオン液体ポリマーと平滑材料の複合によりマクロスケールでの低摩擦化と高耐久化を実現―
鶴岡工業高等専門学校 創造工学科 有機機能材料研究室の荒船博之助教（筆頭著者）、上條利夫准教授、森永隆志准教授、佐藤貴哉教授（責任著者）らはイオン液体ポリマーブラシと平滑ガラス表面を組み合わせることで実用的な低摩擦システムを開発することに成功しました。この研究成果はドイツのWiley-VCH社が発行する界面化学の学術論文雑誌Advanced Materials Interfacesに10月19日付けで掲載され、同雑誌の表紙にも採用されました。（論文は下記URLに掲載されており、概要を閲覧できます）
論文タイトル：「A Robust Lubrication System Using an Ionic Liquid Polymer Brush」
全著者：Hiroyuki Arafune, Toshio Kamijo, Takashi Morinaga, Saika Honma,
Takaya Sato and Yoshinobu Tsujii
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.201500187/abstract
資源枯渇が懸念される近年、省エネルギーかつ長寿命な機械システムを実現する上で低摩擦システムの開発は重要な課題です。これまで均一かつ高密度なポリマー鎖が基板上に並んだポリマーブラシ材料が摩擦低減に有効であることが報告されてきましたが、膨潤に使用する水や有機溶媒が蒸発してしまうため長時間使用に耐えられないことが実用化における課題になっていました。
本研究では不揮発性をもつイオン液体をベースにポリマーブラシを合成し、これを平滑ガラス表面と組み合わせました。その結果マクロスケールの摩擦係数が0.003まで低減し、4000回繰り返し使用後も摩擦係数が変わらないことから、耐久性の高い実用的な低摩擦システムであることを実証しました。今回得られたイオン液体型のポリマーブラシは高温および真空下でも安定であり、省エネルギーかつ長寿命な機械システムに貢献することが期待されます。
本研究は文部科学省の大学発GRENE事業先進環境材料分野「グリーントライボ・イノベーション・ネットワーク」の支援を受けて行われたものです。今後、得られた成果を科学技術振興機構のACCELプロジェクトへと展開し、実用化を目指します。ACCELプロジェクトはK-ARC*を中心に行い、全国高専から協力研究者を募る予定です。
＊K-ARC：従来のサテライトラボを拡充した高専発の研究施設。高分子機能材料や農業ICT、微生物メタボローム解析などの研究や技術者養成のほか、3Dプリンタなどをそろえた簡単なものづくり空間として「Tsuruoka ファブ」を開室。
WILEY-VCH 表紙
