トライボロジーとは何ですか？
トライボロジーは摩擦、摩耗、潤滑の科学であり、真に学際的です。 それは摩擦、摩耗、潤滑、付着、tribochemistry、等と関連している移動表面およびあらゆる面の相互作用を調査する。 トライボロジーの解決は自動車産業で、軸受け、スペース、スポーツ、食糧、健康および生物医学的な、再生可能エネルギーおよび他の多数の分野加えられます。
“トライボロジー”という用語は、”擦る”またはこすることを意味するギリシャ語の”tribos”（π β π）に由来し、1964年に発明されましたが、摩擦の探査は紀元前50,000年頃に人類が火を得るためにそれを使用し始めたときによく始まっています（トライボロジーの歴史を参照）。 エジプトと中国の古代文明は、巨大な建物で使用される重い石を輸送するために潤滑の原則を適用しました。 しかし、トライボロジーの最初の体系的な研究は、1490年から1500年に世界の最初のトライボロジストであるLeonardo da Vinciによって行われました。 彼はあらゆる種類の摩擦に焦点を当て、滑り摩擦と転がり摩擦を区別しました。
摩擦損失と摩耗損失がエネルギーを消費し、それ以外の場合は節約できるという事実により、トライボロジーの重要性が高まっています。 ジョスト教授は、より良いトライボロジカル慣行の研究開発における最小限の投資（結果に対する1から50の比率）は、国民総生産の1％から1.4％を節約で 経済的な効果に加えて、トライボロジーは、エネルギー効率を高めることによって
排出量を削減し、したがって地球を維持するのに役立ちます。 輸送業界は最大のエネルギー消費者の1つですが、排出源でもあり、最先端のトライボロジソリューションを使用することで潜在的に大部分が最 摩耗の粒子は軸受け、ディスク壊れ目、MEMSの機械損傷のための源である場合もありますがまた大気から人体に突き通れば人間の健康のために有害で したがって、トライボロジー研究の成果は、社会の重要な問題を解決するために使用することができます。
グリーントライボロジー
グリーントライボロジーという用語は現在、語彙の一部となっている。 グリーントライボロジーは、材料間で起こり得る様々な表面間の相互作用の潜在的な環境および生物学的影響の生態学的バランスを維持することに特 Green tribologyは、材料間で発生する摩擦や摩耗が環境に優しい方法で発生することを確実にするために機能します。 グリーントライボロジー分野の研究者は、風力タービン、ソーラーパネル、潮汐タービンも検討しています。 彼らは、将来的には、より環境に優しく、持続可能であることに焦点を当てています。
グリーントライボロジーには、環境と人間の健康への影響を制限することを目的とした三つの基本原則があります。 これらの3つの原則は、バイオミメティクス（複雑な人間の問題を解決するために自然のモデル、システム、要素を模倣する）と自己潤滑性の材料と表面、生分解性と環境に優しい潤滑、再生可能および/または持続可能なエネルギー源です。
具体的には、green tribologyは摩擦の最小化、摩耗の最小化、潤滑の低減および/または排除、自然な潤滑の作成、グリーン工学および化学の原則の維持、トライボロジーシステムのリアルタイムモニタリングを検討しています。
グリーントライボロジーはかなり新しい概念ですが、すべての産業システムが環境に優しい方法で機能することを保証する上ですでに重要な役割を果 さらに、研究者は、グリーントライボロジーを統合し、設計された設計とエネルギー生産の面で完全に持続可能なシステムを開発する方法を検討しています。
潤滑
摩擦や摩耗を制御するために潤滑剤が使用されています。 潤滑油は潤滑油のフィルムの作成によって直接接触から摩擦表面を分ける。 フィルムは摩耗から表面を保護し、潤滑油は摩擦を制御するために（大抵減るために）選ばれる。 潤滑剤は、エマルジョンおよびグリースの場合のように、液体、気体、固体形態、またはそれらの組み合わせであってもよい。
多くの場合、潤滑剤は液体油であり、摩擦面を分離するために非常に薄い潤滑剤層を生成します。 この層は、固体よりも容易に共有され、したがって、摩擦および多くの場合、摩耗が低減される。 古典的な（弾）流体力学的潤滑理論は、フィルムの厚さだけでなく、潤滑剤によって生成される摩擦を予測し、機械部品を設計するために効果的に使用す ほとんどの共通の工学材料および条件のために、層の摩擦は固体間の摩擦よりより少しです。 表面の分離のほかに、液体の潤滑油はまた温度の上昇を減らし、表面をきれいにし、摩耗の残骸を除去し、そして保護フィルムを再生します。 しかし、摩擦低減の古典的な潤滑理論は、その基本的な限界（0.01-0.04の摩擦）に達しており、摩擦をさらに低減するのを助けることはできないことに注 したがって、他の理論を開発する必要があります。
超潤滑性
摩擦と摩耗を低減するための古典的な潤滑アプローチの主な欠点は、表面を直接接触から分離するのに十分な厚さの潤滑膜の開発に依 残念なことに、フィルムの厚さは、主に潤滑剤の粘度によって決定される。 二つの微視的に粗い表面を接触から分離するためには、粗さのレベルよりも厚い潤滑膜が必要であるため、粘度は十分に高くなければならない。 より高い粘着性はより高い摩擦力がより高いエネルギーの損失の固体そして結果の表面の潤滑油によって開発されることを意味します。 それが上で述べられたように、これは流体力学の潤滑のアプローチの適用に基本的な限界を持って来る。
超潤滑性は、摩擦係数が低い状態として一般に定義されるトライボロジーにおいて最近発明された用語である。 “低”の定義は明確ではありませんが、0.01-0.001未満と仮定することができます。 定義の一般性のために、超潤滑性のメカニズムは様々な性質のものであり得る。 ナノスケールでは，接触体の結晶格子が不整合であれば，構造的超潤滑性が生じる可能性がある。 ナノベアリングの形成は，摩擦を滑りから転がりに変えることによって超潤滑状態につながる可能性がある。 グリセロール／水混合潤滑鋼対において，容易に共有可能な水素結合層の生成による超低摩擦を報告した。 Ｖａｎｄｅｒｗａａｌｓ反発力は金ＡＦＭチップとテフロン基板との間の超潤滑状態に導くことができることを示した。 上記の超ルブリック状態の実現には、通常、真空などの非常に特殊な条件、またはグラフェン、ダイヤモンド状炭素などの材料が必要です。 したがって、超潤滑状態のマクロスケールおよび通常の環境への翻訳は課題である。