横浜国立大学 研究者ナビ

研究概要

一般に固体の摩擦には、静摩擦と動摩擦が存在すると言われています。静摩擦から動摩擦への遷移は、微小な機械部品から巨大な大陸プレートに至るまで、様々なスケールでの間欠的な運動を生み出します。しかし、純然たる力学の視点でこれを上手に眺めると、二種類の摩擦の存在は必ずしも必要ではありません（Nakano & Popov 2020「動的固着理論」図参照）。このように、複雑に考えられがちな摩擦という物理現象を、可能な限り単純な言葉で翻訳して、摩擦を理解・制御するための研究をしています。

アドバンテージ

トライボロジー試験機、レオロジー試験機、材料試験機、表面張力計、各種カメラ（高速度カメラ、光弾性カメラ）、各種顕微鏡（光学顕微鏡、レーザー顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡）など、様々なスケールでの摩擦の物理の研究に必要な実験設備が充実しています。

事例紹介

摩擦による間欠的な運動を安定化する独自の理論を構築し、同理論に基づく制振型摩擦試験機を開発して、摩擦係数計測に潜んでいた問題を解決しました。現在は、民間企業と連携して、スティックスリップの問題を抱える様々な機械製品への応用研究を進めています。

主な所属学会

日本機械学会 / 日本トライボロジー学会 / 米国トライボロジー学会

主な論文

『Dynamic stiction without static friction: The role of friction vector rotation（K. Nakano・V. L. Popov）』「Physical Review E・102巻（記事番号063001）」2020年12月（原著論文）
『すべり摩擦に現れる振動の対策（中野 健・田所 千治・前川 覚・角 直広）』「トライボロジスト61巻（頁416-422）」2016年07月（解説記事）
『摩擦振動が生む動摩擦係数の計測誤差（角 直広・田所 千治・中野 健）』「日本機械学会論文集C編79巻（頁2635-2643）」2013年07月（原著論文）

主な特許

特許第6159509号「摩擦振動抑制方法およびそれを用いた機械装置」

主な著書

『数値解析と表面分析によるトライボロジーの解明と制御（テクノシステム）』2018年03月（分担執筆）
『化粧品に求められる使用感の共有と感性価値の数値化・定量化（サイエンス＆テクノロジー）』2014年10月（分担執筆）

主な研究機器・設備

「トライボロジー試験機」Bruker UMT TriboLab
「レオロジー試験機」TA Instruments ARES-G2
「走査型プローブ顕微鏡」Bruker MultiMode 8