| 研究課題/領域番号 |
16H06071
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
高橋 和義 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (60645208)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 高分子電解質 / 物理化学 / 計算科学 / 高分子物理学 / 分子動力学 |
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| 研究成果の概要 |
革新材料への応用が期待される高分子電解質系（帯電系）の分子動力学（MD）計算は、電荷的中性が満たされる分子系での運用が前提条件となる既存手法では困難であった。そこで本研究では、帯電系に適用可能かつ高速・精密なMD法であるLinear-combinantion-based Isotropic Periodic Sum/Fast Fourier Transformation（LIPS/FFT）法を開発した。
一方で、高分子物性の時空間スケールを原子レベルMD計算のみで追跡することは困難であった。そこで本研究では、原子レベルMD法と粗視化MD法の相互接続手法を開発した。
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| 自由記述の分野 |
熱工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
帯電系における高速・精密なMD法の完成はMD法全体の適用範囲の大幅な拡張を意味しており、その用途は高分子電解質に留まらない。電気二重層、対イオン凝縮、イオン拡散・伝導、電極・コロイド・生体膜界面など、数多くの魅力的な問題に対する多大な貢献が期待できる。またこれらへの貢献により、有機熱電変換素子、固体高分子形燃料電池、電気二重層コンデンサ、分子アクチュエータ、イオン交換膜など、様々な革新デバイスの創生・設計に役立つと期待できる。
原子レベルMD法と粗視化MD法の相互接続は、粗視化の弱点である定量性の喪失を合理的に補うことができるため、粗視化MD法の高精度化に対して多大な貢献が期待できる。
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