機械・航空宇宙

金沢大学理工学域では、いったい何が行われているのでしょう? 理工学域で研究をしている研究者や学生の皆さんに、聞いてみました。「みなさんはいったい何をはかる?つくる?」

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    • ヒューマン・エコシステムプログラム
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    • 機械・航空宇宙
    • データサイエンス・AI

    人間の限界を超える身体機能拡張を図っています。
    単位は
    義肢装具4.0を創っています。

    手足を切断したり身体が不自由になった人が使う義肢や装具は身近な身体機能拡張デバイスです。次世代の義肢装具は人間の機能を超えてゆきます。義肢装具の研究はヒトと機械の融合であるサイボーグ技術の最先端です。

    執筆者:内藤 尚 准教授

    フロンティア工学類
    人間適応制御研究室

    • 機械創造コース
    • ものづくり
    • 機械・航空宇宙
    • データサイエンス・AI

    機械学習を活用した最適設計法で設計技術革新を図っています。
    単位は泥臭く賢く
    知的なものづくりの世界を創っています。

    機械工学の中では珍しく、数理工学やコンピュータシミュレーションなどを活用した最適設計に関する研究を行っています。機械工学の知識を基盤に、生産技術分野への展開を図っています。

    執筆者:北山 哲士 教授

    機械工学類
    設計製造技術研究所

    システムデザイン研究室

    • 機械創造コース
    • ものづくり
    • 機械・航空宇宙
    • データサイエンス・AI

    モノづくりの変革を図っています。
    単位はスマート
    生活を豊かにする金属3Dプリンタを造っています。

    金属を用いた3Dプリンタで自然と人間社会を調和させたモノづくりを実現させるため、造形中の現象を詳細に検討しながら新材料や最適プロセスの研究開発をしています。現象を追求して本質を理解することで、様々な実用部品への展開を目指しています。

    執筆者:古本 達明 教授

    機械工学類
    設計製造技術研究所
    生産加工システム研究室

    • 機械創造コース
    • 機械・航空宇宙
    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    金属材料のミクロスケールでの変形を測っています。
    単位はひずみ
    壊れにくい金属を創っています。

    金属材料は肉眼では見えないミクロスケールでの構造(微細組織)を有しています。巨視的な変形がミクロスケールでの変形とどのように関係しているかを明らかにすることで、金属材料の変形・破壊の本質に迫り、より優れた金属材料の創製を目指しています。
    執筆者:古賀 紀光 准教授
    機械工学類
    材料工学研究室

    • エネルギー機械コース
    • エネルギー
    • 機械・航空宇宙

    「音で冷やす」装置の性能向上を図っています。
    単位は熱音響
    エネルギーを有効利用できる社会を創っています。

    熱から音を作り出したり、音を使って冷却する熱音響エンジン・冷凍機があります。これを使って廃熱を電気エネルギーに変換したり、太陽光で冷却したり、エネルギーの有効利用を図る研究をしています。

    執筆者:多田 幸生 教授

    機械工学類
    熱科学研究室

    • 知能ロボティクスプログラム
    • 機械・航空宇宙
    • データサイエンス・AI

    目に見えない空気の流れを測っています。
    単位はm/s(未踏の空)
    嵐の中や他の星で飛ぶ無人機のロータを作っています。

    複数のロータがついた無人航空機(通称ドローン)のロータの研究を行っています。開発対象は、地球外で大気のある星で飛行する機体や、暴風の中など特殊な環境で性能を発揮できる機体です。いつか、皆さんの生活の身の回りで役立つ技術の獲得を目指しています。(見えない流れを見るってとっても楽しい作業です。)

    執筆者:大塚 光 助教

    フロンティア工学類
    航空宇宙システム研究室

    • 機械創造コース
    • 機械・航空宇宙
    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    インピーダンスを測っています。
    単位はΩ
    交流を使って材料の解析を行う手法を創っています。

    交流を使う場合、直流に対する抵抗に相当するものが、インピーダンスです。このインピーダンスを使うと材料の特性を測定することができます。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

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    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    ハイスピードカメラで変形を測っています。
    単位はμs, μm
    高速変形の解析手法を創っています。

    近年のハイスピードカメラの高解像度化によって、自動車事故レベルの高速変形や破壊を詳細に撮影することが出来るようになっています。車等のボディーには金属材料が多く使われており、その高速変形や破壊に関して、より深い理解を試みます。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

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    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    プログラムで画像を比較して「ひずみ」を測っています。
    単位はなし(無次元)
    「ひずみ」分布の可視化の材料への応用法を創っています。

    近年のカメラの高解像度化とプログラムによる画像の比較によって、従来は観察できなかった金属材料の変形中の「ひずみ」分布を可視化することが可能になりました。この手法を用いて、金属の変形の理解向上と高強度化を試みています。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

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    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    レーザーやプラズマを使って作った特殊な薄膜の開発を測っています。
    単位はいろいろ
    腐食しないコーティングを創っています。

    5種類以上の元素を等量含むハイエントロピー合金という材料の薄膜を、プラズマやレーザーを使って作っています。高温まで腐食しないコーティングの実現を目指します。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

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    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    金属の内部構造(組織)を測っています。
    単位はnm, μm
    より特性が良い金属を創っています。

    金属の特性は、内部構造(組織)によって変化します。そのため、電子顕微鏡等を使って金属の内部構造を見ています。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

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    金属の強度を測っています。
    単位はMPa
    社会の隅々まで使われている構造用金属材料を創っています。

    スカイツリーや明石海峡大橋が実現したのは、その形状を実現できる構造用金属材料の開発があったからです。輸送機器、橋梁、ビル鉄骨等、社会のすみ地味まで使われている次世代の高強度構造用金属材料の開発をしています。

    執筆者:宮嶋 陽司 教授

    機械工学類
    知的材料システム

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    • 機械・航空宇宙
    • ナノテクノロジー
    • 材料
    • 物性
    • 計測

    金属の電気抵抗を計っています。
    単位はΩ, nΩm
    より電気抵抗率が小さい金属を創っています。

    オームの法則は理科で習っていると思いますが、各金属の電気抵抗率は内部構造(組織)を変えると変化します。より電気抵抗率が低ければ、ジュール熱による損失が減って消費電力を減らせます。それは、回り回って地球管渠保護にも繋がります。
    執筆者:宮嶋 陽司 教授
    機械工学類
    知的材料システム研究室

    • エネルギー機械コース
    • エネルギー
    • 機械・航空宇宙

    固体-液体の相変化の速度を計っています。
    単位はW,m/s
    熱を有効利用できる社会を創っています。

    身近な氷でさえ、未解明な部分があります。それらを含む凝固・融解の現象に着目し、熱を上手に貯める、取り出す、運ぶ方法を研究しています。

    執筆者:寺岡 喜和 准教授

    機械工学類
    熱機関研究室

    • 計算制御システムプログラム
    • エネルギー
    • 環境・地球科学
    • ものづくり
    • 機械・航空宇宙
    • 計測

    人間が感じる音と振動の大きさを測っています。
    単位はぶるぶる
    人間が快適に過ごせる音振環境を創っています。

    地震や風で揺れる物体、クルマや電車に乗った時の揺れや音など、生活環境には様々な振動現象が見られます。本研究室では乗り物を含む機械と人間との関係に注目して、不快で邪魔な音・振動を取り除く方法を考えています。反対に、振動をうまく利用して発電するなどの取り組みも行っています。

    執筆者:小松﨑 俊彦 教授

    フロンティア工学類
    ダイナミックデザイン研究室

    • 計算制御システムプログラム
    • ものづくり
    • 機械・航空宇宙
    • データサイエンス・AI

    空の大きさを測っています。
    単位はロマン
    誰も見たことのない空を一緒に飛びましょう。

    身近な空を飛ぶドローンから火星の空を飛ぶ探査飛行機まで、空を飛ぶ機械の研究をしています。機体設計や運動制御、飛行試験など飛行機づくりが一通り経験できる研究室です。

    執筆者:得竹 浩 教授

    フロンティア工学類
    航空宇宙システム研究室

    • ヒューマン・エコシステムプログラム
    • 医療・バイオ
    • ものづくり
    • 機械・航空宇宙
    • ナノテクノロジー

    鼓膜の動きやすさを測っています。
    単位はHzとdB
    赤ちゃんからお年寄りまで使える耳の診断装置を創っています。

    学校の健康診断で聴力検査をしたことがありますよね。高さの異なる2種類の音(1 kHzと4 kHz)を聞き、聞こえたらボタンを押すという検査方法です。では自分でボタンを押せない赤ちゃんの聴力はどのように調べたらよいでしょうか?もし聞こえが悪かった場合、耳のどこが悪いのでしょうか?これらが分かれば、早期に適切な治療を行うことが可能となります。わたしたちは、力学的アプローチで独自の診断技術の開発に挑戦しています。

    執筆者:村越 道生 准教授

    フロンティア工学類
    生体機械工学研究室

    • マテリアルデザインプログラム
    • 機械・航空宇宙
    • 計測
    • データサイエンス・AI

    タイヤで車の走行路面の状態を測っています。
    単位はすべりやすさ
    インテリジェントタイヤを創っています。

    車の先進的な運転支援システムを発展させ、自動運転などを実現するためのインテリジェントタイヤを開発しています。自動ブレーキなど、車の安全装備の開発が注目されていますが、現在の車は路面のすべりやすさを測れないため、これらの装備は使用範囲が制限されています。そこで、路面の摩擦係数などを測定可能なインテリジェントタイヤを開発しています。

    執筆者:立矢 宏 教授

    フロンティア工学類
    ロボティクス・デザイン研究室
    高度モビリティ研究所