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。
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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。
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湘南工科大学(人間環境学科)ロボット、エネルギーからAI、プログラミング、デザイン、スポーツ工学まで、社会の課題解決に挑む、創造的な技術力と実践力を備えた技術者を育成します。私立大学 / 神奈川
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三条市立大学(工学部)国公立大学 / 新潟
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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
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大同大学(機械工学科)産業界のニーズに即した実学教育で、新しい「ものづくり文化」を築くことのできる人を育成するカリキュラム。2021年春に誕生した新キャンパスでは、新時代の学びが始まっています。※2024年4月建築学部 新設私立大学 / 愛知
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千葉科学大学(航空技術危機管理学科)薬学部、危機管理学部、看護学部の3学部を設置。危機管理の素養を身に付け、「健康で安全・安心な社会の構築」に寄与し、薬学・医療や航空・工学・動物・看護の各方面から暮らしの安全を守る人材を養成します。私立大学 / 千葉
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東京医薬看護専門学校(臨床工学技士科)11職種10学科の多様な分野が集まる本校は、学科間連携、企業・地域との連携、そしてこれからの医療を学ぶ学校として、時代とともに変化し、学びを創造し続けます。専門学校 / 東京
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京都芸術大学(情報デザイン学科)芸術は才能を持った特別な人が学ぶ学問ではありません。たとえ未経験でも「好きなことを学びたい!」と考える人 が 学び・育つ環境を全力でつくっています。私立大学 / 京都
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滋慶医療科学大学(医療科学部)滋慶医療科学大学は、医療機器の管理や保守点検ができるだけでなく、ITやAI、データサイエンスを活用し、未来の医療機器の研究開発にも貢献できる臨床工学技士を養成します。私立大学 / 大阪
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材料工学とはどんな学問?
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