Surfactant-Induced Friction Reduction for Hydrogels in the Boundary Lubrication Regime
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概要
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We studied the ability of surfactants to reduce friction by boundary lubrication for a bulk hydrogel sliding on a solid surface in aqueous solution. A piece of negatively charged polyelectrolyte hydrogel was slid across solid surfaces with various levels of hydrophobicity, using a strain-controlled parallel-plate rheometer in water. A dramatic reduction in the sliding friction, especially in the low-velocity region, was detected by the addition of a surfactant to the water medium. This friction reduction was only observed in gel.solid friction but not in solid.solid friction, indicating that the soft and wet nature of the gel surface was crucial for this surfactant-induced friction reduction. This phenomenon reveals that surfactants can remain at the gel-mated interface, thus preventing direct interfacial interaction between the sliding surfaces, and significantly decreases the frictional stress. The reported dramatic reduction in friction highlights the frictional characteristics of soft and wet hydrogel materials.
- 2010-11-26
著者
-
古川 英光
北海道大学大学院理学研究院生命理学部門
-
Furukawa Hidemitsu
Dep. Of Biological Sciences Graduate School Of Sci. Hokkaido Univ.
-
Furukawa Hidemitsu
Department Of Biological Sciences Graduate School Of Science Hokkaido University
-
Furukawa Hidemitsu
Division Of Biological Sciences Hokkaido University
-
黒川 孝幸
北海道大学大学院理学研究院生命理学部門
-
古川 英光
東工大・生命理工
-
GONG Jian
Faculty of Advanced Life Science, Graduate School of Science, Hokkaido University
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