金属の内部に光ファイバを埋め込む
軽くて強い、そして「感じて動く」材料を研究
金属材料の専門家として、軽くて強い材料の開発に携わっていましたが、世界的に見ても、かなり早い時期に、まったく新しい機能を求めて「感じて動く」材料の研究に取り組み始めました。それを加速するきっかけになったのは、アメリカの学会でNASAの展示ブースで見たモーフィング・エアプレーンという未来の航空機です。
通常の飛行機は翼の形がほぼ固定されていますが、モーフィング・エアプレーンは飛行の状況に応じて、翼の形や状態を著しく変化させます。その姿に衝撃を受け、自ら検知し動作可能な材料の研究を進め、軽量金属の代表であるアルミニウムの内部に光ファイバなどをセンサとして埋め込む技術や、材料の組み合わせなどにより変形可能となるような画期的コンセプトを完成させました。通常、センサなどは材料表面に取り付けられますが、内部に埋め込むことで外部からの衝撃に強くなり、壊れにくくなります。さらに光ファイバを介して情報のやりとりが可能になります。例えば、光ファイバなどのセンサによって機体の状態をモニターし、金属疲労を検知、修復するようなシステムも可能になるでしょう。材料というと特定の性質をもつかたまりというイメージがあるかもしれませんが、最新のテクノロジーと融合したり、あるいは独自のまったく新しいアイデアにより、既存のイメージを覆すような能力、機能を発揮するものを創造できます。材料工学はとても刺激的な学問ですね。
防災・減災を主なテーマに、“感”じて“動”く“感動”的材料の研究を進める浅沼教授
津波が来ると高くなる堤防
航空・宇宙分野に加え、近年注力しているのが防災・減災分野です。
東日本大震災による大津波を教訓として、高さ10メートルを超える堤防の建設が進められました。たしかに堤防は津波の被害を抑える役割を果しますが、堤防により海が見えなくなったことで、住民が精神的不調をきたすなどの弊害が指摘されているほか、メンテナンス等に莫大な手間と費用を費やすことも問題視されています。百年、数百年に一度という津波のために多くを犠牲にするのはいかがかと考え、震災後から取り組んできたのが「津波襲来時に高くなる堤防」の開発です。まだまだ遠い道のりですが、夢の実現に向け研究を進めています。
この堤防はハニカム構造といって蜂の巣のようなほぼ六角形の集合体で構成され、通常は畳まれた状態で海に沈めておきます。津波などで水位が上昇すると、それに合わせて津波の高さまで立ち上がり、減波構造としての役割を果すという構想です。課題はまだいろいろとありますが、主なものは耐用年数で、100年以上動作させることが目標です。そのため、材料に波力発電の機能を組み込み、その電気により、モニタリングシステムを駆動する、材料の錆びる速度を遅くする、さらには壊れたときに修復するためのエネルギーとして利用する、などの考えで研究を進めます。一刻も早く完成させ、世界規模で発生する災害に対応していきたいと考えています。
全国のオススメの学校
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仙台工科専門学校(環境土木工学科)「建築・大工・測量・土木・情報」の7学科を設け、充実した環境の下で行われる現場さながらの実習で即戦力となる技術を習得。きめ細かい試験対策で国家資格取得を目指し、業界の最前線で活躍する人材を育成します。専門学校 / 宮城 -
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帝京科学大学(自然環境学科)帝京科学大学は、3学部13学科を擁する総合大学です。最新の設備を活かした教育・研究環境が整う千住キャンパス。恵まれた自然環境を活かした専門施設が揃う東京西キャンパス。2つのキャンパスでいのちを学びます。私立大学 / 東京・山梨 -
東北学院大学(電気電子工学科)創立138年の歴史と伝統を持ち、人文・社会・自然科学の学問領域を網羅する総合大学です。約20万人の卒業生を輩出し、全国各地、様々な分野で活躍しています。2023年4月に4学部5学科を開設しました。私立大学 / 宮城 -
公立千歳科学技術大学(応用化学生物学科)1学年240名と小規模なため、教職員は学生の顔と名前が一致するほど身近に学生と接し、自主性をもって学生が活躍できる環境を大事にしています。企業や社会からの評価の高さにつながっています。国公立大学 / 北海道 -
東京科学大学(物質理工学院)国公立大学 / 東京・千葉・神奈川
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安田女子大学(情報科学科)総合大学ならではの学修で、幅広い知見と教養、知識、応用力を身につけた女性を育成します。2025年4月「理工学部(生物科学科、情報科学科、建築学科)」「教育学部幼児教育学科」を開設します。私立大学 / 広島
材料工学とはどんな学問?
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温度差で発電する夢のエネルギー材料を開発する先生
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技術職や研究職、システムエンジニアを目指せます
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佃 諭志 准教授

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力学やCAD設計の知識を深めて、将来は自動車開発に携わりたい
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もっと卒業生たちに聞いてみよう

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