バイオミメティクス（生体模倣技術）の医療への応用17：生物に学ぶ低摩擦材料:微細構造による摩擦の制御

摘要

摩擦は身近に発生している現象でありながら,原子?分子レベルの凹凸が影響してしまう非常に複雑で 理解が難しい現象である.さらに摩擦によってエネルギーが浪費され,摩耗によって部材が損傷してしま う問題もあり，さまざまな分野でどのように摩擦力を下げるかが大きな課題となっている.筆者らは,表 面の微細構造が摩擦カにどのように影響するのかを調べるにあたり，狭い空間に潜むように生息している マダラシミに着目した.電子顕微鏡によって体表面を詳細に観察し,原子間力顕微鏡を用いて摩擦力を測 定した結果,マダラシミの体表は微細な溝構造が形成している鱗片で覆われており,鱗片表面の溝構造に よって摩擦力を低減していることが示唆された.また加硫ゴムで作製したマイクロスケールの突起構造の 摩擦力を測定し，その摩擦力低減効果とあわせて考察することで,いかにして接触面積を減らすのかが摩 擦力を下げるうえで重要な要素であるかを明らかにした.