| 研究課題/領域番号 |
17K06182
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小原 拓 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40211833)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 固液界面 / 熱輸送 / 界面熱抵抗 / 分子動力学 / 固液複合系ナノ材料 / 複合系ナノ材料 / 分子熱流体 / 表面・界面 / 熱工学 / 熱物性 / 熱抵抗 |
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| 研究成果の概要 |
厚さ0.3～10nmの固体層・液体層が重畳した系など、固液界面のみから成るマクロ媒体を構成して、固液界面において生じる特異な（バルク液体・固体とは異なる）熱輸送特性を積極的に利用した新しい熱媒体を創成するための学理を確立する基礎研究として、大規模な分子動力学シミュレーションにより、固液界面や固体壁面に挟まれた液膜の熱輸送特性を解析した。液膜厚さ、固体表面の結晶スケール構造、固体表面近傍に吸着した液体分子の密度など様々な要因により熱輸送特性が大きく変化し、これらをパラメータとして現象を制御する可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体表面間の空隙を埋めて熱的接触を向上させるTIM（熱界面材料）や蓄熱材料など、熱輸送特性を制御できる熱媒体には大きな可能性がある。本研究は、近年急速に注目が集まりつつある固液界面の熱輸送特性を利用して、このような熱媒体を構成しようとするもので、固体層・液体層の重畳によりバルク液体・固体とは異なる特性をもつマクロスケールの媒体を創成しようという新しいアイディアに拠っている。固液界面の特性や支配因子は明らかになっていないことが多いが、本研究はその制御を目指したものである。
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