Akio Nakahara 研究室
主宰者:Akio Nakahara
日本大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、物質が乾燥や冷却によって収縮する際に生じるひび割れパターンの形成メカニズムを研究しています。特に、粉体と液体からなるペースト状物質や、加熱された液体滴が冷えて固化する過程に着目し、これらの系でどのようにしてひび割れが進展し、複雑な形態が生成されるのかを明らかにしています。従来は規則性がないと考えられていた現象に対し、物理的な法則性を見出すことが研究の問いとなっています。
研究手法としては、コンピュータシミュレーション、流動測定装置を用いた実験、X線トモグラフィによる微視的構造観察など、複数のアプローチを組み合わせています。特にシミュレーションでは、粒子の相互作用を詳細に再現するモデルを構築し、ひび割れの時間発展を追跡しています。実験ではペースト状物質に振動や流動といった変形を事前に加えることで、その過程でどのような情報が物質内に「記憶」されるのかを検証しています。
主要な発見として、ひび割れは単発ではなく、バースト的に進展することが明らかになりました。また、振動や流動によって形成された粒子の配列パターンが、その後の乾燥時のひび割れ方向を決定する「記憶効果」を持つことが示されています。さらに、多糖類の添加によってこうした記憶効果を制御できることも報告されており、こうした知見は材料製造やコーティング技術への応用の可能性を示唆しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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関連研究室(8 件)
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研究成果(8 件)
- DOI: https://doi.org/10.1039/d6sm00010j
- DOI: https://doi.org/10.21468/scipostphys.19.6.142
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2024.112890
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-57368-5
- DOI: https://doi.org/10.1103/physreve.109.034604
- DOI: https://doi.org/10.1103/physreve.108.054602
- [2022] X-ray computerized tomography observation of Lycopodium paste incorporating memory of shakingDOI: https://doi.org/10.1103/physreve.105.044902
- DOI: https://doi.org/10.1039/d1sm01193f
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