| 研究課題/領域番号 |
17K18837
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
塩見 淳一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40451786)
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| 研究分担者 |
児玉 高志 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (10548522)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | セルロースナノフィブリル / 熱伝導 / フォノンエンジニアリング / 縮流効果 / 流動現象 |
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| 研究成果の概要 |
まず，セルロースナノフィブリル（CNF）の分子シミュレーションを構築・実施し，CNF内部や界面の熱伝導特性および，それへの周囲分子の影響を明らかにした．次に，断熱材への応用を念頭に，CNFエアロゲルの熱伝導率を，真空対応の定常熱伝導計測装置を作製して評価した．さらに，メゾスコピックのネットワーク伝熱モデルによって，気体熱伝導，固体熱伝導，熱輻射の寄与を明らかにし，性能向上のための設計指針を同定した．並行して，高熱伝導材への応用を念頭に，CNFの束からなるフィラメントをフローフォーカシング法によって作製し，T型ジャンクション型の熱伝導計測装置を構築して熱伝導率を評価し，材料の有用性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果により，CNFの集合体としての構造を工夫することで熱輸送物性を高度に制御できる可能性が示された．これは擬一次元構造を有するCNFのフォノンエンジニアリングの研究の発展に寄与するものである．また， CNFの集合体や複合材からなるフィラメントやシート材などのバルクCNF材を利用した製品開発が進められているが，その多くが引っ張り強度やチクソ性などの機械的特性を利用したものである．CNF技術を森林産業の育成や低炭素社会の実現に繋げるためには，CNF材料の機能の多岐化および高付加価値化が必要となることを考えると，CNFの断熱材や熱伝導材としての高い潜在能力が示されたことは意義深いと思われる．
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