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光のON-OFFで摩擦の増減を制御物質・材料研究機構 研究グループ

 物質・材料研究機構の研究グループは,真空中において有機分子とサファイア基板間に生ずる摩擦力の大きさをレーザー光の照射の有無で繰り返し変化させられるこ とを見出したと発表した。
 これまで,摩擦力の低減により運動性能を向上させる目的で,加速度センサーやジャイロスコープなど微小な装置の駆動部として使用されるマイクロマシンの主な材 料であるシリコン基材に,ダイヤモンドライクカーボン,自己組織化単分子膜,フッ素系有機膜などをコーティングする技術が注目されてきたが,これらのコーティン グは,いったん材料が決まると,その材料の組み合わせに起因して摩擦係数が決定されるため,コーティング後に摩擦力を制御することは困難だった。同グループは, 有機分子をコーティングしたカンチレバー(片持ち梁)探針とサファイア基板との間で生じる摩擦力の大きさを,走査型プローブ顕微鏡技術の一つである摩擦力モー ドを用いて測定したところ,レーザー光を測定場所に照射することで,摩擦力が約15%増大することを明らかにした。さらに,レーザー光のON-OFFにより繰り返し 摩擦力を増減することができた。
 今回見出された光による摩擦力制御は,マイクロマシンの運動制御を可能としたり,摩擦の基礎メカニズムの解明に寄与する結果と考えられる。また,今回は光によ るナノレベルの摩擦力の制御であるが,今後はマクロレベルの摩擦現象の制御へも展開されることが期待される。

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