ソフト&ウェット機械材料の表面摩擦におけるスマート測定システムの構築

近年、従来の概念を覆す高強度ゲルが相次いで日本で開発され、世界中が注目している。それらの高強度ゲルは環境や生体に優しい新材料として、医療や福祉分野に、また、低摩擦性をもつことより工業材料への応用に関するソフト&ウェットマター研究が一大ブームになりつつある。また、近年、学部生を対象とした学生実験や工作実習においては、新しい分析方法や新技術を用いた工作機械を用いて時代に合った講義・実習を行う動きもある。ゆえに、ソフト&ウェットマターは、新機能材料として高等教育現場での活用も期待されている。日本がリードする高強度ゲルの技術を新しいものづくりへつなげるため、工業材料、医療材料への応用を最終目的とし、ソフト&ウェットマターの摩擦挙動を定量的に評価すべく、初期段階として研究・高等教育現場での教材活用を目的とした、スマート測定システム構築を検討、検証を行った。簡易的なスマート測定システムを構築することでの学生実験等の工学教育現場での活用を目指した装置群の構築を行った。各系を思案・検討し3D-CADを用いて概要設計を行った。学生実験等での使用を目的としているため、シンプルな構成と容易な操作が行えるようシステムを検討・構築した。その場でのデータ確認・管理ができるよう操作機器としてPCを採用した。摩擦測定装置は、既存のものを採用し、測定子の各種部品については3D-CADによる設計を行い製作した。温調系の設計と構築では測定材保持具底面にヒータ、温度調節コントローラを用いて一定温度の監視・制御を可能にし、大気中・液体中併用測定材保持具を設計・製作を行った。実際に学生実験で活用することにより学生のソフト&ウェットマターへの関心が高まりや、新規材料の工学的知識として一般化されることで、今後の高等教育でのスタンダードとなりうる。さらには、本研究におけるシステムを発展、高度化することにより学術研究への応用展開も期待できる。

近年、従来の概念を覆す高強度ゲルが相次いで日本で開発され、世界中が注目している。それらの高強度ゲルは環境や生体に優しい新材料として、医療や福祉分野に、また、低摩擦性をもつことより工業材料への応用に関するソフト&ウェットマター研究が一大ブームになりつつある。また、近年、学部生を対象とした学生実験や工作実習においては、新しい分析方法や新技術を用いた工作機械を用いて時代に合った講義・実習を行う動きもある。ゆえに、ソフト&ウェットマターは、新機能材料として高等教育現場での活用も期待されている。日本がリードする高強度ゲルの技術を新しいものづくりへつなげるため、工業材料、医療材料への応用を最終目的とし、ソフト&ウェットマターの摩擦挙動を定量的に評価すべく、初期段階として研究・高等教育現場での教材活用を目的とした、スマート測定システム構築を検討、検証を行った。簡易的なスマート測定システムを構築することでの学生実験等の工学教育現場での活用を目指した装置群の構築を行った。各系を思案・検討し3D-CADを用いて概要設計を行った。学生実験等での使用を目的としているため、シンプルな構成と容易な操作が行えるようシステムを検討・構築した。その場でのデータ確認・管理ができるよう操作機器としてPCを採用した。摩擦測定装置は、既存のものを採用し、測定子の各種部品については3D-CADによる設計を行い製作した。温調系の設計と構築では測定材保持具底面にヒータ、温度調節コントローラを用いて一定温度の監視・制御を可能にし、大気中・液体中併用測定材保持具を設計・製作を行った。実際に学生実験で活用することにより学生のソフト&ウェットマターへの関心が高まりや、新規材料の工学的知識として一般化されることで、今後の高等教育でのスタンダードとなりうる。さらには、本研究におけるシステムを発展、高度化することにより学術研究への応用展開も期待できる。