新たな蓄熱システムによる熱の有効利用

熱エネルギーを効率的に利用するために，固体と液体間の相変化によって熱を貯蔵する研究をしています．例えば，相変化物質(PCM：糖アルコール類など)を用いてエネルギーを高密度で貯蔵して，PCMと熱媒体の直接接触により効率の良い熱交換を行う蓄熱システムについて，凝固現象の可視化などをして検討しています．

新規収着剤を用いた空調システム

排熱利用をするなど環境にやさしい新たな空調システムの開発が注目されています．本研究室では空気中の水蒸気を出し入れする新規収着剤を用いて，熱を駆動源するデシカント空調システムの研究を行っています．一般的なユニットの研究に加えて，収着剤粒子を用いた流動層システムを用いることで反応を向上させる検討もしています．

図１：蓄熱物質のオイル表面の凝固写真

図２：収着剤粒子の流動挙動

気液相変化現象における熱輸送に関する研究

気液相変化は“蒸発”や“結露”といった身近な現象ですが，工業的にも広く使われています．このときの熱輸送性能は固体表面の物理的・化学的な性質と深く関係しており，これらを制御することによる性能の向上を目指して研究しています．

固体表面の動的濡れ性制御に関する研究

動的濡れ性とは，固体面に付着した液滴の動きやすさの指標となるものです．これは表面の性質に大きく依存していますが，まだ多くの謎が残されています．この研究では，その謎の物理を明らかにすることを目指しています．

図１：濡れ性を局所的に変化させることで凝縮発生位置を制御

図２：(上)超撥水面上の液滴 (下)表面ナノ構造

ナノスケール領域におけるふく射（電磁波）の解析

ふく射（電磁波）の波長よりも小さいナノスケール構造の周囲では，ふく射は“反射”や“透過”といった古典的な光学の理論に従わない振る舞いをみせます．数値シミュレーションを通してこの特徴的な挙動の解明を目指しています．

ナノスケール構造の製作とふく射物性の評価

シミュレーションから得られた知見を現実世界へアウトプットすることも研究の使命です．ナノスケール構造の試作を通してナノスケール構造が実際のふく射や可視光の反射，透過に与える影響を評価します．

図１：ナノスケール構造周囲のふく射場

図２：ナノスケール構造による色彩の変化