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海洋に波のない空間を生成する研究~海洋波メタマテリアル・クローキング理論の構築~

研究課題

研究課題/領域番号 16J00369
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 船舶海洋工学
研究機関大阪大学

研究代表者

飯田 隆人  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード水波メタマテリアル / クローキング / 負の屈折率 / 水路網 / バックワード波 / メタマテリアル / 水波 / 微小水路網 / 浅水波 / 自由表面波 / 座標変換
研究実績の概要

本研究者は海洋波におけるメタマテリアル及びクローキング理論を確立するためにこれまで研究を行ってきた。研究は研究実施計画に従い行ったが、本研究で目的としていた水波メタマテリアル理論およびクローキング装置の設計・数値計算による実証は2017年度までにおいて完遂した。そのため本研究者は本年度9月30日をもって、博士後期課程を早期修了するとともに、日本学術振興会特別研究員を辞退した。
本研究者は昨年度において、微小な水路網を流れる波を電子回路と類推することにより解析する等価水路網理論を提案し、さらにこの等価水路網理論を用いることでメタマテリアル現状のひとつであるクローキングが実現できることを明らかにした。本研究成果は本年度においてjournal of fluid mechanicsに採択・掲載された。また本研究者は特別研究員として開発した微小水路網理論を拡張し、負の屈折率を実現することのできる水路網を提案した。本成果は本年度においてInternational Journal of Hydrodynamicsにおいて採択・掲載された。
本年度は提案した水路網の検証のために、模型を用いた実験を行う予定であった。しかしながら、先の大阪北部地震を受け、大阪大学所有の水槽が使用不可能となり、実験を延期することとなった。
またこれまでの研究を「Theory of Metamaterials in Water Waves-Cloaking and Negative Refractive Index-」と題した博士論文にまとめ、公聴会による審査を経て、博士取得が許可された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Negative Refraction of Deep Water Waves through Water Channel Network2019

    • 著者名/発表者名
      Iida Takahito、Kashiwagi Masashi
    • 雑誌名

      Journal of Hydrodynamics

      巻: - 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s42241-019-0021-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small Water Channel Network for Designing Wave Fields in Shallow Water2018

    • 著者名/発表者名
      Takahito Iida and Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: Vol. 849 ページ: 90-110

    • DOI

      10.1017/jfm.2018.355

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Water Wave Focusing Using Coordinate Transformation2017

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA and Masashi KASHIWAGI
    • 雑誌名

      Journal of Energy and Power Engineering

      巻: 11 ページ: 631-636

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 薄膜による波漂流力の低減に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      飯田隆人
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成30年春季講演会論文
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cancellation of Scattering Waves by Multilayered Elastic Plate2018

    • 著者名/発表者名
      飯田隆人
    • 学会等名
      International Academic Research Exchange Workshop on Ship and Ocean Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cancellation of Scattering Waves by Multilayered Elastic Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      International Academic Research Exchange Workshop on Ship and Ocean Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling wave rays with zero energy scattering2017

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      3rd Program of International Platform on Ocean Energy for Young Researcher 2017
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of small water channel network for shallow water cloaking2017

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      The 32nd International Workshop on Water Waves and Floating Bodies
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 座標変換に基づく集波に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 隆人
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 浅水波における負の屈折率を実現する水路網に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 隆人
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Design of Small Water Channel Network to Control Effective Fluid Density in Shallow Water (Poster)2016

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      2016 Annual Autumn Meeting, The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cloaking of Ocean Waves with Anisotropic Fluid (Poster)2016

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      10th International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics (Metamaterials 2016)
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 座標変換に基づく波伝播の制御方法に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      飯田隆人
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成28年春季講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Shallow Water Cloaking with Anisotropic Fluid2016

    • 著者名/発表者名
      Takahito IIDA
    • 学会等名
      The 31st International Workshop on Water Waves and Floating Bodies
    • 発表場所
      Michigan, USA
    • 年月日
      2016-04-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 水の波を自在に操る“超媒質”を創り出す ― 超域的研究

    • URL

      http://www.cbi.osaka-u.ac.jp/choikijijo/article/academicactivity-iida1/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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