くし型電極を用いた真実接触面積評価の試み

摘要

スキー滑走時などの雪面摩擦を説明するのに摩擦融解説や凝着説などがある．その摩擦発生メカニズムについて考えるとき，融解水の有無や真実接触面積の大きさについて把握することが重要である．本研究では，誘電特性を利用してスキーなど不透明な物体の真実接触面積評価を試みている．前報では，有限要素解析によりくし型電極と接触状態の関係についてしらべた．くし型電極の幅と間隔が小さいと電極表面近傍に発生する電場は密になり，電極表面近傍にある物質の影響を受けやすく，接触面積を検出できる可能性のあることなどを示した．本報では，実際にくし型電極を作成し，まずその誘電特性を有限要素解析によりしらべた．次に，予備実験として，融けやすく扱いづらい雪の代わりに，シリコンゴムや塩化ナトリウムの表面に，くし型電極を押しつけ誘電特性を測定した．このとき荷重を変化させた．さらに，同じ表面にくし型電極にみなしたガラス板を押しつけ，偏光顕微鏡により接触面積を測定した．