Skip to main content
Erschienen in: Colloid and Polymer Science 5-6/2011

01.04.2011 | Original Contribution

Surface friction of thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) gels in water

verfasst von: Atsushi Suzuki, Ryota Ishii, Yoji Yamakami, Ken Nakano

Erschienen in: Colloid and Polymer Science | Ausgabe 5-6/2011

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this paper, we report the experimental results of surface friction between thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) gels in water. The static friction force was found to depend on the waiting period prior to slider movement after contact between gel surfaces, which was a result of two relaxation mechanisms: the stress decay process due to macroscopic deformation under a normal load and the microscopic conformational change in the real contact area of polymer networks. The sliding velocity and the normal load dependence of the kinetic friction force were extensively measured. The results suggested that the following two mechanisms depended on the sliding velocity: the friction force generated by direct contact of the solid-like behavior and the viscous resistance of the liquid-like behavior. The strong temperature dependence of kinetic friction was observed, which was a result of a change in the balance between hydrophobic and hydrophilic interactions. The experimental results are discussed in terms of the multi-asperity contacts between the swollen gel/gel interfaces (solid friction, depending on the waiting period) and the viscous resistance and lubricating effect between the gel/water interfaces (fluid friction, depending on the sliding velocity).

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
3.
Zurück zum Zitat Suzuki A, Yamazaki M, Kobiki Y, Suzuki H (1997) Macromolecules 30:2350CrossRef Suzuki A, Yamazaki M, Kobiki Y, Suzuki H (1997) Macromolecules 30:2350CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Nakamura T, Hattori M, Kawasaki H, Miyamoto K, Tokita M, Komai T (1996) Phys Rev E 54:1663CrossRef Nakamura T, Hattori M, Kawasaki H, Miyamoto K, Tokita M, Komai T (1996) Phys Rev E 54:1663CrossRef
5.
6.
Zurück zum Zitat Matzelle TR, Herkt-Bruns C, Heinrich LA, Kruse N (2000) Surf Sci 454–456:1010CrossRef Matzelle TR, Herkt-Bruns C, Heinrich LA, Kruse N (2000) Surf Sci 454–456:1010CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Nanao H, Hosokawa S, Mori S (2001) Tribology 46:968 Nanao H, Hosokawa S, Mori S (2001) Tribology 46:968
9.
Zurück zum Zitat Nitta T, Haga H, Kawabata K (2002) J Phys IV France 12:Pr9–Pr319 Nitta T, Haga H, Kawabata K (2002) J Phys IV France 12:Pr9–Pr319
10.
11.
13.
Zurück zum Zitat Baumberger T, Caroli C, Ronsin O (2003) Eur Phys J 11:85 Baumberger T, Caroli C, Ronsin O (2003) Eur Phys J 11:85
14.
Zurück zum Zitat Nitta T, Kato H, Haga H, Nemoto K, Kawabata K (2005) J Phys Soc Jpn 74:2875CrossRef Nitta T, Kato H, Haga H, Nemoto K, Kawabata K (2005) J Phys Soc Jpn 74:2875CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Heslot F, Baumberger T, Perrin B, Caroli B, Caroli C (1994) Phys Rev E 49:4973CrossRef Heslot F, Baumberger T, Perrin B, Caroli B, Caroli C (1994) Phys Rev E 49:4973CrossRef
17.
18.
Zurück zum Zitat Matsuoka S (1992) Relaxation phenomena in polymers. Hanser, Munich Matsuoka S (1992) Relaxation phenomena in polymers. Hanser, Munich
19.
Zurück zum Zitat Greenwood JA, Williamson JBP (1966) Proc Royal Soc of London A295:300CrossRef Greenwood JA, Williamson JBP (1966) Proc Royal Soc of London A295:300CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Suzuki A, Sato T, Sakasegawa D, Sawada H, Goto M (2007) J Appl Polym Sci 105:3728CrossRef Suzuki A, Sato T, Sakasegawa D, Sawada H, Goto M (2007) J Appl Polym Sci 105:3728CrossRef
21.
23.
Zurück zum Zitat Johnson KL, Kendall K, Roberts AD (1971) Proc Royal Soc of London A324:301CrossRef Johnson KL, Kendall K, Roberts AD (1971) Proc Royal Soc of London A324:301CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Sakasegawa D, Goto M, Suzuki A (2009) Prog Colloid Polym Sci 136:135 Sakasegawa D, Goto M, Suzuki A (2009) Prog Colloid Polym Sci 136:135
25.
Zurück zum Zitat Suzuki A, Wu XR, Kuroda M, Ishiyama E, Kanama D (2003) Jpn J Appl Phys 42:564CrossRef Suzuki A, Wu XR, Kuroda M, Ishiyama E, Kanama D (2003) Jpn J Appl Phys 42:564CrossRef
Metadaten
Titel
Surface friction of thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) gels in water
verfasst von
Atsushi Suzuki
Ryota Ishii
Yoji Yamakami
Ken Nakano
Publikationsdatum
01.04.2011
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Colloid and Polymer Science / Ausgabe 5-6/2011
Print ISSN: 0303-402X
Elektronische ISSN: 1435-1536
DOI
https://doi.org/10.1007/s00396-011-2387-y

Weitere Artikel der Ausgabe 5-6/2011

Colloid and Polymer Science 5-6/2011 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.