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東北大学

大学院：工学研究科機械機能創成専攻

足立・厨川研究室

接触面の摩擦と摩耗を科学的に追究し、制御するトライボロジーの研究室。

トライボロジー窒化炭素膜水潤滑

About研究室について

表面と接触面の設計で、高性能な機械をつくる。

足立・厨川研究室は、大学院工学研究科機械機能創成専攻のナノ界面制御工学分野で、機械の部品どうしがこすれ合う接触面で起こる摩擦と摩耗を研究しています。
この分野はトライボロジーと呼ばれ、機械の信頼性と耐久性、性能を決める鍵を握る学問です。
研究室では、摩擦と摩耗を科学的に追究して制御する技術を開発し、それに基づく機械設計法の構築と高性能な機械の創成を目指しています。
近年は、水素を含む窒化炭素膜の超低摩擦が、高真空や湿度の違う環境でどのように続くかを調べています。
研究室のサイトは、村島研究室と共同の「足立・厨川/村島研究室」として公開されています。

用語の説明

トライボロジー: 表面・接触面における科学と技術。機械の信頼性と耐久性、性能を決める鍵を握る学問
窒化炭素膜: 硬質薄膜の一つ。窒素ガスを吸着させると、潤滑油を使わなくても低い摩擦を示す
水潤滑: 油の代わりに水を潤滑剤にして、こすれ合う面を滑らせる方法。セラミックスでは非常に低い摩擦が得られる

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Research研究テーマ

機械の故障や寿命の原因の多くは接触面で発生するため、より高性能な機械には「形と材料の設計」に加えて「表面と接触面の設計」が求められます。この研究室では、接触面の摩擦と摩耗を科学的に追究して制御する技術を開発し、それに基づく機械設計法の構築を目指しています。

※イメージ画像

窒化炭素膜の吸着ガス潤滑

窒化炭素膜に窒素ガスを吸着させると、潤滑油を使わなくても油で潤滑したときと同じくらい低い摩擦（摩擦係数0.003）が得られます。吸着ガスで摩擦が下がる仕組みを解き明かし、実用化のための窒化炭素膜の創成と、トライボシステムの設計指針の構築を目指しています。

セラミックスの水潤滑

セラミックスは水を潤滑剤にして、摩擦係数0.001オーダーの非常に低い摩擦を与えることができ、その水潤滑システムは環境に優しい機械のしゅう動要素として期待されています。水潤滑で摩擦が低くなる仕組みを解き明かし、広く使うためのしゅう動面とトライボシステムの設計を研究しています。

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Members教員

教授足立幸志
助教厨川和哉

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指導の手厚さ

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トップの画像：「Friction-driven Encoder Test (encoder 01-CC)」 International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA／CC BY 4.0（トリミング）
窒化炭素膜の吸着ガス潤滑：「Optical coating - Thin film coating - Stripe filters - CILAS」 CILAS／CC BY-SA 3.0（トリミング）
関連する研究室（村島研究室）：「Diamond-like carbon coated cobalt ball」 Drac2000 at English Wikipedia／CC BY-SA 3.0（トリミング）
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