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機器材料とは...

めざましいテクノロジーの発展に伴い省資源・省エネルギー・リサイクルという地球環境に優しく,高性能・高機能の機械・電気部品の開発が要求されています.近年では人工衛星,航空機,電気自動車,高速船,各種ロボット,介護機器,携帯端末(スマートフォン)など,十数年前には夢の機器が私たちの目の前で動いています.特に超小型化する電子デバイス関連は,システム的な基本原理として容易に考えることができますが,実際の構造体として世に送り出すためには,構成する材料の性能が極めて重要となります.これまでに様々な分野において原子の組み替えやナノレベルの成形などによる超微小部品も開発されており,私たちはその恩恵を受けています.しかしながら,様々な環境における材料物性やその特性変化,耐久性評価など,まだまだ未知の領域が存在します.

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研究概要

 本研究室では,過酷環境(高圧力,高ひずみ場,高温,低温,腐食)下における種々の先端材料や機械・電子構造部品・製品のナノからマクロにわたる物性,力学的特性,材料・構造強度および信頼性評価に関する研究について行っています.

ものづくりの仕上げは品質保証です.ユーザーに製品を選択していただくためには,高機能はもちろん,安全性・信頼性が要求されます.その要求を満たすためには,それらがどのような状況で破壊するのか,使用方法によってどれだけの寿命を保証するのか,など材料や構造物を破壊してみないとわからないことが数多くあります.もちろん設計において予測すべき外乱因子は考慮されていますが,事前に予測不可能な未知の因子が必ずあります.それらを設計段階でどこまで正確に考慮できるかが工業的に極めて重要な要素となります.逆に破壊の限界値がわかれば,どのような材料を製品に用いればよいのか,どのような材料を開発すべきか,材料開発および設計技術へとフィードバックすることができます.材料や構造物が壊れる仕組みを力学的手法を用いた実験やシミュレーション解析に興味のある人をお待ちしています.

近年のハイブリッド自動車,ポータブルコンピューター,太陽光発電などの発展に伴い,電気抵抗の小さな金属材料の高強度化や接合技術の確立へのニーズが高まっています.そこで,ナノスケールの結晶粒,および粒界制御によって高導電・高強度材料を開発する研究を行っています.自然界に存在する原子の美しい結晶,フラクタルやカオスなど自然の織り成す秩序形成と変化を人類の発展に生かせるよう研究しています.自然と工学の両面に興味のある人をお待ちしています.

磁性とは電子に由来する現象です.皆さんの身近なところでは,磁石や,パソコンのハードディスクに利用されています.本研究室では磁性の変化にする材料の機械特性やエントロピー変化を生かした新しいインテリジェンスマテリアルを創造することを目標とした基礎研究を国際的にも一流の施設や研究グループとともに行っています.高校で習った分子、原子や電子の状態を研究する分野です.量子力学や統計力学に興味のある人をお待ちしています.

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