ナノスケール界面の分子動力学解析に基づく高熱伝導コンポジット材料設計の基盤構築

• 研究課題/領域番号: 24K22919
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 斎藤 高雅 東北大学, 工学研究科, 助教 (41001712)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 高分子ナノコンポジット / 熱界面材料 / 表面修飾 / 分子動力学シミュレーション

研究開始時の研究の概要

超スマート社会の実現に向けて、益々高度化する電子機器の効率的な放熱のためには、柔らかい高分子と熱伝導性無機粒子から成る高分子コンポジット材料の高熱伝導化が不可欠である。高熱伝導化の鍵を握るのが「表面修飾ナノ粒子」の利用であり、表面修飾ナノ粒子/高分子間の構造や諸特性を把握することは表面修飾の最適化において重要である。本研究では、分子動力学シミュレーションの活用により表面修飾ナノ粒子/高分子界面の構造・親和性・熱伝導性の分子論的機構を解明し、高熱伝導化に対する表面修飾の最適条件を特定する。さらに、実験により実証することで、超高熱伝導ナノコンポジット材料の実現に向けた基盤を構築する。