米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）研究员：电子光子基础技术研究部分子集成器件组真锅健吾，研究组组长：Norikane Yasuo，首席研究员：制造技术研究部摩擦学研究组疏水和亲脂处理を行った部材表面上に、植物油の成分の一种であるオrene酸をぬれ広がらせ、その油表面に水を载せた、复数の润滑液を保持した表面を开発し、摩擦系数我们成功实现了小于 001 的超低摩擦。
过去，通过使用大量润滑油或昂贵的润滑材料（例如石墨烯）来减少摩擦，但采用这项技术，只需在疏水和亲油表面上涂上一层薄薄的植物油和少量水即可实现超低摩擦。通过应用该技术，只需在需要低摩擦的设备接触区域的润滑油膜中加水，即可形成低成本、对环境影响小的超低摩擦润滑液表面，减少汽车、工业设备等因摩擦造成的能量损失，促进能源的高效利用。2预计将有助于减少。
なお、この技术の详细は、2021年12月12日に米国化学会の学术志朗缪尔发表在杂志上。
超低摩擦表面示意图（左）和摩擦后的摩擦系数及表面观察结果（右）
油酸润湿并铺展在经过疏水性和亲油性处理的部件表面上的表面，水置于其顶部。
界面摩擦会导致汽车和工业设备的损坏和恶化以及能量损失。建立低摩擦技术将显着提高能源使用效率以及由此产生的二氧化碳2这是一个重要的研究和开发问题，因为预计它会产生减少效果。传统上，大量的润滑油或昂贵的润滑剂（例如石墨烯）被用于获得低摩擦表面，特别是摩擦系数为001或更小的超低摩擦条件，但由于环境和成本问题，它们的适用性受到限制。此外，水、乙醇等对环境影响较小的润滑液也受到人们的关注，特别是水基润滑液由于资源丰富、成本低廉而被认为具有广阔的前景。然而，由于它们的粘度低，很难将流体保留在界面处，并且难以形成足够厚的液膜，因此很难在少量的情况下获得稳定的低摩擦性能。
猪笼草由于具有高拒水性和拒液性，因此作为新型润滑表面而受到关注。这个仿生学を用いた表面は、液体を滑らせることを主眼に発展を遂げてきたが、対固体の难度・摩耗を扱うトライボロジーの観点では先制作例が少なく、摩擦系数001以下の超低摩擦はいまだに达成されていなかった。
AIST 正在推动应用技术的开发，以控制材料界面处的摩擦、粘附、粘附和滑移 (2018年2月19日，AIST主要研究成果）。在此背景下，我们将通过模仿生物的卓越功能和结构的仿生学为保护全球环境做出贡献。生物转化 (BX)新型低摩擦表面的研究和开发
这项研究和开发得到了日本学术振兴会科学研究补助金（研究活动启动支持 19K23501、基础研究 B 20H02456）的部分支持。
这次，我们开发了一种新的低摩擦表面，可以减少固体之间的摩擦和磨损，其灵感来自于猪笼草的表面既具有对液体的高润滑性，又具有水平时保留液体的能力。
模仿猪笼草表面苯基有硅烷偶联剂将玻璃构件的表面处理为疏水性和亲油性，并使用油酸作为其上的润滑液。经证实，油酸在材料表面稳定铺展，兼具高拒水性和润滑性。
本开発表面は、その安定保持されたオライン酸の上に水を载せるだけで実现できる。使用未处理的玻璃销(φ3mm×距离水面20毫米），未处理表面的摩擦系数为063，而发达表面的值为0015，降低至1/42（图1，左）试験后の表面を顕微镜観察したところ、未处理表面は摩耗により损伤していた侧面で、本开発表面には折动痕が见られず、表面とピンが接触することなく低摩擦状态を维持していたことが分かった。
为了研究为什么仅通过表面存在水就产生低摩擦状态，我们在滑动测试期间从玻璃构件的背面对摩擦进行了现场观察（图 1，右）。当表面上仅保留油酸且表面上不放置水时，观察到销与表面之间直接接触，材料之间不存在润滑液。另一方面，在油酸上放置了30μL水的表面上，水沿着销扩散，但是当销尖端和展开表面接触时，观察到水残留在两个表面之间，或者水包围销尖端，并且即使在滑动过程中也保持这种状态。因此，物质之间或周围存在水不仅维持流体润滑状态，而且在水和周围的油酸之间产生表面张力差异。拉普拉斯压力が物质を上方に持ち上げたと考えられる。水がピンの先端に存在しない场合でも、水はピンの先端へと自発的に移动し、低摩擦状态を実现することが分かった。
图1 往复滑动过程中未处理表面与展开表面的对比（左）和滑动过程中水的原位观察（右）
当我们评估油酸上的水量对本实验中使用的玻璃针 (φ 3 mm × 20 mm) 摩擦系数的影响时，我们发现，当液体量较小时，水分布自发优化需要时间，但只要存在 1 μL 或更多的水，摩擦系数就可以显着降低（图 2，左）。
当我们评估旋转滑动的摩擦系数时，无论滑动速度如何，展开的表面都显示出最低的摩擦系数（图2右）。特别是，当滑动速度为30rpm时，摩擦系数为00098，成功实现了摩擦系数001以下的超低摩擦。
传统上使用亲水和亲油表面来将润滑油铺展在表面上，但由于用这种方法很难将水保留在润滑油层上，因此使用大量的一种类型的润滑液来减少摩擦。在这种开发的方法中，通过处理部件的表面，使其具有疏水性和亲脂性，我们创造了一种润滑油比水更容易润湿和铺展在表面的条件。这使得将水置于润滑油之上成为可能，并且有望在未来发展为一种新的低摩擦方法，使用多种少量流体来实现超低摩擦。
図2往复折动における水の添加量の影响（左）、および回転折动时の表面系数の比较（右）。
通过向玻璃销(φ 3 mm × 20 mm)施加负载(50 mN)来进行摩擦测试。
未来，为了建立这项技术，我们将研究更广泛的材料和流体组合对摩擦和磨损的影响，旨在改善和提高表面性能。此外，通过将新开发的表面应用于汽车和运输设备、医疗设备、住房和建筑等广泛应用，预计将减少摩擦、成本和环境影响，因此我们将促进与企业的合作并致力于开发应用程序。
期刊：朗缪尔
论文标题：仅通过植物油注入表面上的一滴水即可实现绿色超润滑
作者：真锅健吾、中野美纪和德金康夫
DOI:101021/acslangmuir1c02689