表面異方性ナノ粒子の自己集合を利用した高効率熱輸送液体の設計

• Project/Area Number: 24K17216
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 小林 祐生 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (20909767)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: ナノ流体 / 自己集合 / Janus粒子 / 分子シミュレーション

Outline of Research at the Start

ナノ流体の熱輸送性(熱伝導率・粘度)は，添加剤固有の物性値だけでなくナノ粒子同士が集まって形成される自己集合構造にも強く影響することが知られている.本研究では，粗視化分子シミュレーションを用いて分子や分子集合体1つ1つの挙動を観察することで，ナノ流体における熱交換の分子論的なメカニズムを解明する.特に，熱伝導率・粘度の支配因子を特定する.また，明らかとなったメカニズムを基に，近年合成技術の発展によって作成可能となった表面異方性(パッチ)粒子を用いることで液中分散/集合構造の制御を行い，既存の材料では実現できない熱輸送特性を有する理想材料の提案を目指す.