2025/04/30 更新

写真a

チャン フートン
張 賀東
ZHANG, Hedong
所属
大学院情報学研究科 複雑系科学専攻 複雑系計算論 教授
大学院担当
大学院情報学研究科
学部担当
情報学部 自然情報学科
職名
教授
連絡先
メールアドレス
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学位 1

  1. 博士(工学) ( 2002年3月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 8

  1. ヘルスケア

  2. IoTデバイス

  3. 表面界面物性

  4. 表面工学

  5. 薄膜

  6. 分子シミュレーション

  7. マイクロ・ナノ計測

  8. マイクロ・ナノトライボロジー

研究分野 6

  1. その他 / その他  / 設計工学・機械機能要素・トライボロジー

  2. その他 / その他  / 計測工学

  3. 情報通信 / 計算科学  / Molecular simulation

  4. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 計測工学

  5. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 機械要素、トライボロジー

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現在の研究課題とSDGs 5

  1. マルチスケールシミュレーション法の確立

  2. ナノすきま潤滑用の有機摩擦調整剤の分子設計論の確立

  3. ナノすきま潤滑の設計論の確立

  4. 計測データに基づいた健康状態の分析・評価技術の確立

  5. 高感度なウェアラブルセンサ・デバイスの開発

経歴 2

  1. 名古屋大学   大学院情報学研究科 複雑系科学専攻   教授

    2021年9月 - 現在

  2. 名古屋大学   大学院情報学研究科 複雑系科学専攻   准教授

    2017年4月 - 2021年8月

学歴 2

  1. 名古屋大学   工学研究科   電子機械工学専攻

    1999年4月 - 2002年3月

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    国名: 日本国

  2. 浙江大学   工学部   光学技術・光電儀器学科

    1990年9月 - 1994年6月

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    国名: 日本国

所属学協会 4

  1. 日本機械学会

  2. 日本トライボロジー学会

  3. 日本機械学会

  4. 日本トライボロジー学会

受賞 14

  1. 分野融合研究優秀表彰

    2024年5月   日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門   ナノ深さ矩形流路を用いたナノインプリント用レジスト材料の濡れ現象の観測

    鈴木雅仁,伊藤伸太郎,福澤健二,東直輝,張賀東

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    受賞国:日本国

  2. 部門貢献表彰

    2023年3月   日本機械学会情報・知能・精密機器部門  

    張賀東

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  3. 2022 Information, Intelligence and Precision Equipment Division Award for Young Engineer

    2023年3月  

    Xingyu Chen

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  4. MIPE Student Award 2022

    2022年8月   JSME and ASME  

    Xingyu Chen, Koya Inayoshi, Takumi Aoto, Hedong Zhang, Kenji Fukuzawa, Shintaro Itoh, Naoki Azuma

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

  5. MIPE AWARD 2015

    2015年6月  

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    受賞国:日本国

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論文 178

  1. Detection and Behaviors of TEMPO Derivatives in Seven Mass Spectrometry Ionization Methods

    Oyama, KI; Hor, S; Tsukamoto, M; Zhang, HD

    JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY   60 巻 ( 4 ) 頁: e5122   2025年4月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Journal of Mass Spectrometry  

    Four 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxyl (TEMPO) derivatives with molecular weights of 339–1131 Da were synthesized to investigate their ionization behaviors in fast atom bombardment (FAB), electron ionization (EI), direct analysis in real time (DART), electrospray ionization (ESI), atmospheric pressure chemical ionization (APCI), atmospheric pressure photoionization (APPI), and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). These include 4-dodecanoylamino-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (1), 4-dodecylamino-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy (2), N,N′-bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-oxyl-4-piperidinyl)dodecanediamide (3), and bis-cholesterol TEMPO derivative 4. For TEMPO derivatives 1 and 2 (molecular weights: 353 Da and 339 Da), [M]+, [M+H]+•, and [M+2H]+ peaks were detected. TEMPO derivative 3, containing two TEMPO moieties, showed [M]+•, [M+H]+, [M+2H]+•, and [M+3H]+ peaks. EI was optimal for smaller derivatives, as molecular ion peaks were predominant. For larger analytes, molecular ion intensities weakened, favoring hydrogen adduct peaks. EI and DART-MS failed to detect bis-cholesterol TEMPO derivative 4. Under APCI and APPI-MS, N–O bond cleavage was observed. MALDI-MS detected only hydrogen adduct peaks. FAB, ESI, APCI, and APPI-MS detections varied with scan numbers, unlike EI, DART, and MALDI-MS.

    DOI: 10.1002/jms.5122

    Web of Science

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    PubMed

  2. Bulk conformation and shear-induced transitions in bottlebrush poly(alkyl methacrylate): The role of side chain length and polymer flexibility 査読有り

    Shekhar, H; Chikazawa, Y; Song, YX; Zhang, HD

    TRIBOLOGY INTERNATIONAL   204 巻   頁: 110476 - 110476   2025年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Tribology International  

    Optimal design of polymeric friction modifiers (PFMs) in lubricating oils is crucial for enhancing energy efficiency. This study examines the impact of side chain length on the flexibility and conformation of bottlebrush PFM poly(alkyl methacrylate) in bulk oil solutions and under shear using molecular dynamics simulations. We semi-quantify polymer flexibility through cluster analysis, revealing coil-globule transitions at varying temperatures. Under shear, polymers exhibit translational and rotational motion with conformational changes, driven by shearing and temporary surface adsorption. A concentrated distribution of adsorbed atoms is crucial for stable adsorption in the subsequent translational phase. Polymers with shorter side chains demonstrate stable adsorption with a coil conformation, while those with longer side chains lack stable adsorption, repeating translation-rotation cycles and coil-globule transitions.

    DOI: 10.1016/j.triboint.2024.110476

    Web of Science

    Scopus

  3. Wearable PZT Piezoelectric Sensor Device for Accurate Arterial Pressure Pulse Waveform Measurement 査読有り

    Li, MY; Aoyama, J; Inayoshi, K; Zhang, HD

    ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS     2025年1月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Advanced Electronic Materials  

    Accurate, non-invasive, and wearable measurement of arterial pressure pulse waveforms is crucial for cardiovascular healthcare, yet remains challenging due to the lack of effective sensors and mounting methods. This study introduces highly sensitive, flexible PZT piezoelectric sensors and an optimized mounting method for accurate radial pulse waveform measurement in natural wrist positions. The sensors incorporate a PZT thin film directly fabricated on a flexible substrate with easily produced parallel-plate electrodes, requiring no poling treatment. The high-quality PZT films exhibit low charge leakage, enabling measurement even at 1 Hz. To ensure comfort and accuracy, a foam pad is used for optimal sensor mounting and investigate how its stress–strain properties affect pulse detection. The optimized sensor device captures waveforms closely matching those from a high-accuracy capacitive force sensor. Despite smaller size and lower mounting load, the sensors show four times the sensitivity of polyvinylidene fluoride sensors and successfully detect age-related changes in waveforms. Additionally, a deep learning model is developed to enable calibration-free conversion of sensor signals to blood pressure (BP), achieving a mean absolute error of 5.82 and 4.60 mmHg for systolic and diastolic BP. These results highlight the potential of this technology for effective cardiovascular monitoring in daily life.

    DOI: 10.1002/aelm.202400852

    Web of Science

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  4. Stretching and immobilizing a single DNA molecule on a glass surface using pressure flow in a microchannel for super-resolution imaging Open Access

    Azuma, N; Suzuki, R; Fukuzawa, K; Itoh, S; Zhang, HD

    AIP ADVANCES   15 巻 ( 1 )   2025年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Advances  

    Single-DNA analysis combines fluorescence microscopy with a method of stretching a single DNA molecule from its random coil shape to a linear shape. Although super-resolution imaging methods can be used for analyzing the DNA with a higher lateral resolution, these methods require several seconds to minutes to obtain a super-resolution image of the entire DNA molecule. Therefore, immobilizing the stretched DNA molecules on the substrate surface is essential for preventing the decrease in the lateral resolution caused by thermal fluctuations of the molecule. Previous studies utilized a method to use super-resolution imaging methods, in which a DNA molecule can be stretched by the surface tension of the air-liquid interface and immobilized on a glass surface treated with a silane coupling agent. However, achieving control over the stretch ratio of the DNA molecule poses challenges because of the difficulty in accurately adjusting the surface tension. In this study, we used the combination of stretching DNA molecules using pressure flow in a microchannel and immobilizing them on a glass surface treated with a silane coupling agent. Our results indicated that this method enabled the control of the stretch ratio of the molecule by adjusting the flow velocity and the super-resolution imaging while reducing thermal fluctuation by immobilizing the molecule on the surface. Combining the method with the super-resolution imaging method enables the analysis of single DNA molecules with higher accuracy.

    DOI: 10.1063/5.0223375

    Open Access

    Web of Science

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  5. Mechanism of Hydrogen Generation by Decomposition of Lubricating Oils: Effect of Lubricating Oils on Hydrogen Brittle Flaking Open Access

    Ito, M; Kawamura, T; Sakaguchi, T; Suzuki, Y; Zhang, HD; Nagaoka, M

    TRIBOLOGY ONLINE   19 巻 ( 6 ) 頁: 517 - 524   2024年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 日本トライボロジー学会  

    In the rolling bearings used in automotive electrical instruments and auxiliary devices such as alternators, it is well-known that brittle flaking occurs earlier than expected due to hydrogen embrittlement. Despite this, in the flaking mechanism, the generation process of hydrogen atoms in lubricating oils has not been clarified microscopically. In this study, we theoretically elucidated the reaction processes of poly-α-olefin (PAO) and alkyl diphenyl ether (ADE) molecules using quantum mechanical (QM) calculations. The basic and important mechanism for the generation of hydrogen molecules was clarified for the first time at the atomic level. Upon considering the generation mechanism on ceramics and nascent steel surfaces, it was found that the reason why the amount of hydrogen generation is similar regardless of the type of lubricant is because the energy required for hydrogen generation is almost the same. Furthermore, it was suggested that the suppression of hydrogen brittle flaking by ADE was due to the low exposure frequency of the nascent steel surface.

    DOI: 10.2474/trol.19.517

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

    CiNii Research

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MISC 1

  1. 潤滑油からのポリアルキルメタクリレート(PAMA)ポリマー吸着膜の形成メカニズムと立体配座

    SONG Yuxi, FUKUZAWA Kenji, ITOH Shintaro, ZHANG Hedong, AZUMA Naoki  

    日本トライボロジー学会トライボロジー会議予稿集(CD-ROM)2021 巻   2021年

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講演・口頭発表等 486

  1. トライボシミュレーションの進歩と活用 招待有り

    張賀東

    分子研研究会「トライボロジーの分子科学」  2025年4月7日 

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    開催年月日: 2025年4月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:岡崎コンファレンスセンター   国名:日本国  

  2. 熱アシスト磁気記録におけるDLC表面上のPFPE膜のメカノケミカル分解に関するReaxFF分子動力学解析

    情報・知能・精密機器部門講演会 (IIP2025)   2025年3月4日  日本機械学会情報・知能・精密機器部門

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口大学 常盤キャンパス  

  3. 接触させた球面と平面間のナノすきまを用いた環状DNAの一分子伸長と長さ判別

    佐藤鐘太, 東直輝, 福澤健二, 伊藤伸太郎, 張賀東, 宋玉玺

    情報・知能・精密機器部門講演会 (IIP2025)   2025年3月3日  日本機械学会情報・知能・精密機器部門

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口大学 常盤キャンパス  

  4. ハンセン溶解度パラメータを用いたポリメチルメタクリレート薄膜の固体面への吸着特性測定

    福井隆士, 伊藤伸太郎, 福澤健二, 東直輝, 張賀東

    情報・知能・精密機器部門講演会 (IIP2025)   2025年3月3日  日本機械学会情報・知能・精密機器部門

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口大学 常盤キャンパス  

  5. フレキシブルPZT圧電センサを用いた非侵襲・高感度の圧脈波計測ウェアラブルデバイスの開発

    李旻玉, 青山純, 斎藤まどか,張賀東

    情報・知能・精密機器部門講演会 (IIP2025)   2025年3月3日  日本機械学会情報・知能・精密機器部門

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口大学 常盤キャンパス  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 10

  1. カフレス血圧・血糖の非侵襲・高精度計測用ウェアラブルデバイスの事業化検証

    2024年6月 - 2025年3月

    令和5(2023)年度 大学発新産業創出基金事業 スタートアップ・エコシステム共創プログラム GAPファンドプログラム『ステップ1』 

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

  2. 大規模分子シミュレーションと先端計測の協働による有機摩擦調整剤の分子設計指針の構築

    2021年3月 - 2023年2月

    メカトロニクス技術高度化研究助成 

    張 賀東

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:2000000円

  3. 高性能マスクのフィルタ機能を簡便に実現するナノ繊維網目構造体スプレーの開発

    2020年12月 - 2022年12月

    豊秋奨学会2020年度研究助成 

    張 賀東

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:750000円

  4. Reversed-hierarchical multiscale analytical approach to elucidate micro-contacts separated by liquid nano-film

    2020年6月 - 2021年6月

    Taiho Kogyo Tribology Research Foundation, Research and Development Grant 

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    担当区分:研究分担者 

  5. 環境調和型の新規な有機摩擦調整剤の開発

    2019年11月 - 2020年11月

    研究成果最適展開支援プログラム A-STEP機能検証フェーズ 試験研究タイプ 

    塚本眞幸

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    資金種別:競争的資金

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科研費 12

  1. 高分子有機摩擦調整剤の最適設計-分子構造をマクロ摩擦特性につなぐ計算スキーム

    研究課題/研究課題番号:24H00282  2024年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    張 賀東, 塚本 眞幸, 吉田 紀生, 東 直輝, 宋 玉璽, 安田 耕二, 塚本 眞幸, 吉田 紀生, 東 直輝, 宋 玉璽, 安田 耕二

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:48230000円 ( 直接経費:37100000円 、 間接経費:11130000円 )

    本研究では,超低摩擦をもたらす高分子有機摩擦調整剤(PFM)の設計指針の提示を目指して,先端計測・化学合成との協働により,PFMの分子構造から,すきまがナノオーダで面内がマイクロオーダの摺動部における境界・混合潤滑の摩擦特性(マクロ摩擦特性)を算出可能なマルチスケール計算法を確立する.具体的には,独自の計測装置および独自設計・合成のPFM分子を用いて,PFM吸着膜と基油を含む潤滑膜の構造・マクロ摩擦特性を計測する.その結果に立脚して,分子シミュレーション,液体統計力学理論,および弾性流体潤滑理論を連成した計算スキームを構築し,境界・混合潤滑設計に新しい学理を創出する.

  2. 境界潤滑の科学-添加剤吸着層の構造・物性に基づく低摩擦現象の本質的理解

    研究課題/研究課題番号:23H05448  2023年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    平山 朋子, 大西 洋, 富永 大輝, 土屋 智由, 日野 正裕, 張 賀東, 杉山 正明, 杉山 正明, 大西 洋, 富永 大輝, 土屋 智由, 日野 正裕, 張 賀東

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    配分額:20930000円 ( 直接経費:16100000円 、 間接経費:4830000円 )

    近年、更なる省エネルギー社会の実現に向けて、機械摺動面の摩擦低減に関する要求とトライボロジー分野への期待はいっそうの高まりを見せている。本研究では、潤滑油中に含まれる添加剤の表面吸着に由来する『境界潤滑層』に焦点を当て、その摩擦係数の予測と更なる超低摩擦化に向けた最適設計指針の提示を目指す。最終的に、これまで摩擦試験を行う以外のアプローチが採られてこなかった『境界潤滑現象』に光を当て、科学として体系化することで、『境界潤滑』の新学理の創出を図る。
    近年、更なる省エネルギー社会の実現に向けて、機械摺動面の摩擦低減に関する要求とトライボロジー分野への期待はいっそうの高まりを見せている。本研究では、潤滑油中に含まれる添加剤の表面吸着に由来する『境界潤滑層』に焦点を当て、その摩擦係数の予測と更なる超低摩擦化に向けた最適設計指針の提示を目指す。最終的に、これまで摩擦試験を行う以外のアプローチが採られてこなかった『境界潤滑現象』に光を当て、科学として体系化することで、『境界潤滑』の新学理の創出を図ることを目的とする。
    R5年度は基油中にある添加剤の挙動と形成される境界潤滑層に焦点を当て、その構造および物性の把握に取り組んだ。具体的には、以下の内容に取り組んだ。
    ①『溶ける』 X線小角散乱法(SAXS)による潤滑油中添加剤分子の構造解析:基油に添加剤分子が『溶ける』現象を境界潤滑層形成の源流と捉え、基油中での添加剤分子の構造と表面における境界潤滑層形成性の関係を調査した。
    ②『吸着する』 中性子反射率法(NR)および周波数変調式AFMによる境界潤滑層の構造解析:摺動試験機構付きNRを用いてトライボロジー条件下にある境界潤滑層の構造解析を実施し、①と照らし合わせることで、基油中における添加剤の溶解構造と表面での吸着層構造との関連付けを検討した。
    ③『揺らぐ』 中性子準弾性散乱法(QENS)による境界潤滑層のダイナミクス解析:中性子準弾性散乱法(QENS)を用いて、基油分子および表面吸着分子のダイナミクスを測定した。
    R5年度は研究期間1年目であるにもかかわらず、多くの成果を創出することができた。当初の予定以上の進展により、12報の論文掲載と25件の学会発表に至ることができた。また、本チームは異なる分野の専門家で成り立っているが、チームミーティングを複数回行うことにより、活発な分野間交流を行うことができた。
    R6年度は、R5年度で得られた知見を基にさらに研究を推進する。具体的には、①に関しては、得られたSAXSプロファイルの解析を行い、論文化に繋げる。②に関しては、摺動試験機構付きNRを用いて、さらに複数の添加剤の挙動と効果を調査する。③に関しては、吸着層の相状態等の物理物性に焦点を当て、それらがダイナミクスに及ぼす影響を調査する。
    なお、6月に公開セミナー『境界潤滑現象の解明に向けた新たなアプローチ』(オンライン開催)を、また、7月にチームミーティング(京大複合研開催)を予定しており、引き続き活発な研究者間交流に努める。

  3. 境界潤滑層の構造とダイナミクス-低摩擦をもたらす潤滑油分子の最適設計

    研究課題/研究課題番号:23H00158  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    平山 朋子, 富永 大輝, 土屋 智由, 日野 正裕, 張 賀東, 富永 大輝, 土屋 智由, 日野 正裕, 張 賀東

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    担当区分:研究分担者 

    本研究では、潤滑油中に含まれる添加剤の表面吸着に由来する『境界潤滑層』に焦点を当て、その摩擦係数の予測と更なる超低摩擦化に向けた潤滑油の最適設計指針の提示を目指す。具体的には、境界潤滑層の素となる性状を基油中でのその『構造』と『ダイナミクス』に求め、中性子線を用いた各種分析を実施することでそれらの値を定量的に抽出する。さらに得られた構造・ダイナミクス情報と「点」接触系および「面」接触系における『原理的な境界潤滑摩擦係数』を分子シミュレーションを援用して紐付けることにより、超低摩擦発現に向けた境界潤滑の本質を明らかにすることを目的とする。
    本研究では、潤滑油中に含まれる添加剤の表面吸着に由来する『境界潤滑層』に焦点を当て、その摩擦係数の予測と更なる超低摩擦化に向けた潤滑油の最適設計指針の提示を目指すものである。本研究実施期間において、点接触系であるコロイドプローブAFM摩擦試験の条件出しを行い、安定した境界潤滑摩擦係数を取得する手法を確立した。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  4. 大規模分子シミュレーション・先端計測・化学合成による有機摩擦調整剤の精密分子設計

    研究課題/研究課題番号:21H01238  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    張 賀東, 安田 耕二, 塚本 眞幸, 安田 耕二, 塚本 眞幸

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:17940000円 ( 直接経費:13800000円 、 間接経費:4140000円 )

    地球温暖化防止のため,摩擦・摩耗によるエネルギー損失や温室効果ガスを極限まで削減できるグリーン潤滑が要請されており,潤滑油の添加剤として高性能な環境に優しい有機摩擦調整剤(OFM)が必須である.しかし,固体二面のナノ摺動すきまにおけるOFM分子挙動の解析・計測は困難で,OFM設計指針は未確立である.本研究では,大規模マルチスケール分子シミュレーション法,およびシミュレーション結果を検証可能な先端計測法を確立し,さらに新規OFM分子を設計・合成し,三者の協働により,OFM含有潤滑系の摩擦・摩耗特性とOFM分子構造の相関を解明し,体系的なOFM分子設計指針を構築する.
    有機摩擦調整剤(OFM)の体系的な分子設計指針の確立を目指して,大規模分子シミュレーション・先端計測・化学合成の三者の協働により研究を進めた.具体的には,大規模分子シミュレーション法,およびシミュレーション結果を検証・補完可能な計測法を確立し,さらに新規OFM分子を設計・合成した.これらを基盤にして,分子構造が異なるOFMを含有する潤滑系について,OFM分子のナノ特性,OFM吸着膜のマイクロ特性,および系のマクロな摩擦・摩耗特性,の各項目のナノからマクロまでの階層的相関の解明に挑んだ.
    本研究の成果は,2019年度戦略目標および研究開発目標「ナノスケール動的挙動の理解に基づく力学特性発現機構の解明」に合致している.トライボロジー分野の学術発展や,自動車などに適用可能な摩擦損失を軽減する高度な潤滑技術の確立に寄与することが期待される.摩擦損失の18~40%の低減は,世界エネルギー使用量の8.7%の削減につながり,本研究により省エネ・低炭素社会の実現への寄与が見込まれる.

  5. グリーントライボロジーのための高性能な有機摩擦調整剤の創製

    研究課題/研究課題番号:19K21915  2019年6月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    張 賀東, 塚本 眞幸, 三矢 保永

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    持続可能な社会の実現には,摩擦によるエネルギー損失を低減でき,かつ環境にやさしい潤滑技術の確立が必須である.そこで,潤滑油に添加される有機摩擦調整剤(OFM)を対象として,分子シミュレーションで得た知見を基に,従来の分子構造を刷新する高性能環境調和型OFMの創製に挑戦する.OFMの設計・合成とともに,実用条件でのマクロな評価および原子間力顕微鏡を用いたミクロな評価を行い,またミクロな評価結果に分子論に基づく解析法を適用して,OFM吸着膜の負荷・剪断体積などを求め,低摩擦発現と分子構造の関係を解明する.本研究により,二酸化炭素排出量の削減に貢献し,OFMの開発に役立つ学術体系の構築が期待される.
    高性能な有機摩擦調整剤(OFM)の創製を目的に,炭化水素鎖の末端にラジカルを含む環状構造をもつ分子構造を基盤として,炭化水素鎖と環状構造を結合する官能基や,炭化水素鎖の鎖長・本数・不飽和度などを変化させて,計10種類以上のTEMPO系分子を設計・合成した.OFMの分子構造と摩擦・摩耗特性との関係を実験的に解明して,分子設計の指針を得るとともに,従来OFMに比べて,高荷重・長時間の摺動に対しても低い摩擦係数を示し,かつ耐摩耗性能が高い新規なOFMを見出した.
    世界エネルギー消費量の約23%は,仕事をせずに摩擦・摩耗で失われており,このエネルギー損失や温室効果ガスを極限まで削減できるグリーン潤滑技術が,地球温暖化防止には極めて重要である.そのため,潤滑油の添加剤として高性能な環境に優しい有機摩擦調整剤(OFM)が求められている.本研究は,このニーズに応え,新規なOFM分子構造を提案するとともに,その分子設計の指針が見出せた点において,学術的・社会的意義は大きい.

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産業財産権 3

  1. 押し付け用装置および血圧測定装置

    張賀東,李旻玉,三矢保永

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    出願人:名古屋大学

    出願番号:特願2024-207023  出願日:2024年11月

  2. 圧力センサ用パッドおよび圧力測定装置

    張賀東,李旻玉

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    出願人:国立大学法人東海国立大学機構

    出願番号:2024-028019  出願日:2024年2月

    特許番号/登録番号:C20230347JP#P01 

  3. 有機摩擦調整剤

    塚本眞幸, 張賀東

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    出願番号:特願2020-009894  出願日:2020年1月

    出願国:国内  

 

担当経験のある科目 (本学) 12

  1. 機能性表面科学特論

    2016

  2. 化学実験

    2016

  3. 機能性表面科学特論

    2015

  4. 化学実験

    2015

  5. 機能性表面科学特論

    2014

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