トポロジー最適化による非相反メタマテリアルの創成設計

• 研究課題/領域番号: 24K17191
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分18030:設計工学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松島 慶 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60943537)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 非相反材料 / トポロジー最適化 / メタマテリアル / 音響 / 計算力学

研究開始時の研究の概要

本研究はトポロジー最適化に基づく非相反メタマテリアルの設計法の確立による、従来の限界を超える性能を発揮する非相反メタマテリアルの創成の実現を目的とする。非相反メタマテリアルとは自然界で普遍的に成立する「系の入出力の対称性」が成り立たない材料であり、熱ダイオードなどの革新的な工学技術・デバイスを実現するための鍵となることが期待されている。本研究は (1) 従来型のミクロ特性評価に依存しない非相反現象のモデリング (2) 数値モデルを解析するための数値計算スキームの開発 (3) 非相反メタマテリアル設計のためのトポロジー最適化法の開発を行う。