| 研究課題/領域番号 |
16H03843
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノマイクロシステム
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| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
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研究代表者 |
B JEYADEVAN 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (80261593)
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| 研究分担者 |
山崎 晴彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10780900)
岩本 悠宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30707162)
井門 康司 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40221775)
山口 博司 同志社大学, 理工学部, 教授 (80191237)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 金属ナノワイヤ / 熱伝導異方性 / 磁性流体 / 銅ナノワイヤ / 銀ナノワイヤ / 磁性ナノ粒子 / ポリオール法 / 溶媒置換 / 熱伝導 / 磁気機能性流体 / 熱輸送 / 熱工学 / 異方性熱伝導率 / 磁場配向 / 放熱 / 蓄熱 / 熱貯蔵 / 磁性-非磁性二次構造 |
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| 研究成果の概要 |
磁場下において磁性流体中の非磁性体が見かけ的に反磁性体として振舞い，磁力線に沿って整列する現象に着目し，熱伝導異方性を有しかつ能動的に制御可能な新しい機能性流体を提案した。特に本研究では，ポリオール法により銀ナノワイヤの寸法特性を精密に制御する技術を確立し，高アスペクト比の銀ナノワイヤの合成に成功した。また銀ナノワイヤの溶媒置換技術を確立し，銀ナノワイヤの極性溶媒から無極性溶媒への分散に成功した。さらに， 0.11 vol.%の低濃度で銀ナノワイヤを磁性流体中に分散させることで，印加磁場の方向により±7%の熱伝導変化を実現し，その物理現象を実験，数値解析，および理論解析により明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新たな金属ナノワイヤ分散磁気機能性流体と熱伝導，熱流制御技術の開発という極めて重要な工学的応用を提案した。これは，材料科学，界面化学，流体工学，伝熱工学，電磁気学，磁性流体力学，数値流体力学などの分野横断型・複合領域研究であり，学術における新たな横断的・学際的な分野を開拓した。本研究の遂行により，流体の熱伝導率を外場で制御する技術を確立し，その物理現象を明らかにするとともに，小型集積回路などの高精度・高性能熱輸送や蓄熱・放熱技術，精密熱流制御技術などへの工学応用の可能性を見出した。
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