技術フォーラム2019


東京理科大学 技術フォーラム

「材料表面・界面の水に関する計測,シミュレーションの基礎と応用」

主催:東京理科大学 ウォーターフロンティアサイエンス&テクノロジー研究センター

概要

物質・材料の表面に水は普遍的に存在し,構造や機能発現,さらには物理現象や機械動作などへ多大な影響を及ぼします.東京理科大学 ウォーターフロンティアサイエンス&テクノロジー研究センター(W-FST研究センター)では,物質・材料表面の水に関し,分野の垣根を超えた世界初の学際的研究拠点を形成し,ミクロ〜マクロスケールでの様々な現象について研究活動を行っております.

 本技術フォーラムでは,この材料表面・界面の水を理解,利用する上で不可欠となる,計測とシミュレーションに関して,最先端の研究者によるセミナーを開催いたします.ミクロからマクロまで,表界面における水の挙動をシームレスに理解するための,計測やシミュレーションの基礎と応用,ノウハウなどを解説し,最先端の研究事例についても紹介します.また,講演後には,講師との相談・交流の場を設けております.

開催日時・会場

日時:2019年12月3日 (火) 〜 4日 (水)
会場:東京理科大学 神楽坂キャンパス 森戸記念館(東京都新宿区神楽坂4-2-2)

講演スケジュール

【12月3日(火)】

10:00 – 11:30 界面の重要性および流体計測の基礎とノウハウ
(講師:東京理科大学 工学部機械工学科 元祐昌廣 准教授)

表面・界面の水の振る舞いには未解明の部分が多く,解明のためには様々な実験や計測が必要となります.本講演では,表面や界面における流体の特異性と重要性について解説し,濡れや界面を含む流体挙動を計測する手法の基礎とノウハウについて解説します.最先端の応用例についても紹介します.

11:30 – 13:00  ―休憩―

13:00 – 14:30 材料表界面の水の選択的分光計測の基礎とノウハウ
(講師:東京理科大学 理学部第一部 化学科 由井宏治 教授)

物質・材料の表面や界面に普遍的に存在し、その性質や機能を大きく左右する水.特に大気中や,埋もれた界面における水の吸着状態を表面・界面選択的に計測することは,特殊なノウハウが必要です.本講演では,全反射や偏光,非線形光学効果などを用いこれらの水の化学状態を計測する手法の原理と開発現場で役立つノウハウを,具体的な実例をもとに,紹介します.

14:30 – 15:00  ―休憩―

15:00 – 16:30 材料表面の水の相変化,沸騰と界面エネルギー輸送
(講師:東京理科大学 理工学部機械工学科 上野一郎 教授)

ラジエータや燃料電池など、固体材料表面(高密度発熱体)からの熱除去において,水を中心とした気液相変化現象は潜熱を介して熱交換を実現出来るため,熱伝達特性に優れる現象です.高温伝熱面への液体の供給,相変化時における蒸気泡成長・凝縮過程などの理解を通じて沸騰冷却の最適化を目指し,沸騰熱伝達に関する基礎および最新の研究内容について紹介します.

16:30 – 18:00 講師への質問コーナー 兼 技術相談・交流会

【12月4日(水)】

10:00 – 11:30 数値流体力学シミュレーション ~計算を始めるための基礎知識~
(講師:東京理科大学 理工学部機械工学科 塚原隆裕 准教授)

CFD(数値流体力学)シミュレーションは,流体を連続体として扱い,主に質量と運動量の保存則を数値計算することで,流体挙動を理解・予測するものです.本セミナーでは,CFDの基礎を説明し,様々な問題(乱流/伝熱/混相流など)の解析で的外れをしないためのポイントを解説します.

11:30 – 13:00  ―休憩―

13:00 – 14:30 分子動力学シミュレーション1 ~計算を始めるための基礎知識~
(講師:東京理科大学 基礎工学部電子応用工学科 安藤格士 講師)

分子動力学シミュレーションは,物質・材料の表面や界面を原子・分子のレベルで表し,その構造や動きを解析することを可能にします.本セミナーでは,分子動力学シミュレーションを始めるために必要となる物理化学の基礎知識の解説のほか、必要となる計算機やソフトウエアについても紹介します.

14:30 – 15:00  ―休憩―

15:00 – 16:30 分子動力学シミュレーション2 ~計算結果をどう使うか~
(講師:大阪大学大学院工学研究科 機械工学専攻 山口康隆 准教授)

分子動力学シミュレーションににより得られたミクロの分子の挙動からどのような物理情報を引き出すか,特に結果をマクロの計算や機器設計・性能評価に反映するために必要になる,拡散係数,粘性係数,熱伝導率,表面張力などの情報が,どのような原理により引き出されるかや,その際に注意すべき点などについて解説します.また,固体表面の水を理解する上で重要となる,濡れ性の解釈についても説明します.

16:30 – 18:00 講師への質問コーナー 兼技術相談・交流会

参加費

 ・1日参加:30,000円(同機関の方は2人目以降20,000円/名)
 ・両日参加:50,000 円(同機関の方は2人目以降40,000円/名)
  *配布冊子テキスト代含む

 

お申し込み (11月20日(水)まで)

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問い合わせ先

  W-FST研究センター 技術フォーラム担当 元祐昌廣(mot@rs.tus.ac.jp)

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