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【Live配信セミナー】
熱に関するメタマテリアルの原理,設計の効率化,応用,評価

8月開催 化学系セミナー  更新日:2021年7月 1日
 セミナー番号【109203】9/16 講師5名
★熱特性を任意にコントロールする人工物の考え方★MIによる材料探索の効率化
★熱放射,熱輻射,熱と光のエネルギー変換,中~遠赤外用光学素子などへの応用の可能性

【Live配信セミナー】
熱に関するメタマテリアルの原理,設計の効率化,応用,評価


■ 講 師

【第1部】

東京農工大学 大学院 工学研究院 先端機械システム部門 准教授 博士(工学)  岩見 健太郎 氏

【第2部】

北海道大学 大学院工学研究院応用化学部門 教授 博士(理学)  島田 敏宏 氏

【第3部】

高知工科大学 総合研究所 ナノテクノロジー研究センター 教授 博士(理学)  古田 寛 氏

【第4部】

東京大学 大学院工学系 研究科機械工学専攻 教授 Ph.D. in Mechanics  塩見 淳一郎 氏

【第5部】

九州工業大学 工学研究院 機械知能工学研究系 教授 博士(工学)  宮崎 康次 氏
■ 開催要領
日 時 :
2021年9月16日(木) 10:00~17:00

会 場 : ZOOMを利用したLive配信 ※会場での講義は行いません
聴講料 :
1名につき66,000円(消費税込み,資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき60,500円〕


■ Live配信セミナーの受講について


・本講座はZoomを利用したLive配信セミナーです。セミナー会場での受講はできません。

・下記リンクから視聴環境を確認の上,お申し込みください。
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・パソコンの他にタブレット,スマートフォンでも視聴できます。

・セミナー資料はお申込み時にお知らせいただいた住所へお送りいたします。
 お申込みが直前の場合には,開催日までに資料の到着が間に合わないことがあります。ご了承ください。

・当日は講師への質問することができます。可能な範囲で個別質問にも対応いたします。

・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり,録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。

本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。
 複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。

・Zoomのグループにパスワードを設定しています。部外者の参加を防ぐため,パスワードを外部に漏洩しないでください。
 万が一部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。


プログラム

【10:00~11:00】

第1部 メタマテリアル・メタサーフェスの基礎と設計・製作および応用技術

●講師 東京農工大学 大学院 工学研究院 先端機械システム部門 准教授 博士(工学)  岩見 健太郎 氏

 
【講座の趣旨】

 金属や誘電体ナノ構造の配列によって製作される極薄の光学素子「メタサーフェス」を形成する研究が近年進展している. 代表的な応用として,メタレンズ・偏光素子・ホログラムなどがある。本セミナーでは,メタサーフェスの原理・特徴,作製方法と応用について述べる.


【セミナープログラム】

1.メタマテリアル・メタサーフェスの基礎
  1.1 メタマテリアルの基礎
  1.2 メタサーフェスの基礎
  1.3 メタレンズの基礎

2.メタサーフェスの特徴と理論
  2.1 スペクトル制御
  2.2 位相制御
  2.3 波面制御
  2.4 シミュレーションと設計
  2.5 加工法

3.メタサーフェスの応用
  3.1 メタレンズ・可変焦点メタレンズ
  3.2 偏光素子
  3.3 ホログラフィ
  3.4 熱ふく射制御
  3.5 位相変調素子

4.まとめ

【質疑応答】
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【11:10~13:00】

第2部 熱に関するメタマテリアルとその応用について

●講師 北海道大学 大学院工学研究院応用化学部門 教授 博士(理学)  島田 敏宏 氏

 
【講座の趣旨】

 電磁波の波長と同スケールの構造を持つメタマテリアルを近~遠赤外線の波長である 1~100μmで作ると熱を制御できる可能性がある。背景となる理論,最近の研究動向, 設計指針,材料特性,加工技術等について解説する。


【セミナープログラム】

1.熱の輻射と物質
  1.1 キルヒホフの法則
  1.2 放射率
  1.3 赤外線と物質の相互作用

2.中~遠赤外線工学
  2.1 物質パラメータ
  2.2 光源とコヒーレンシー
  2.3 検出器
  2.4 光学部品

3.熱とメタマテリアル
  3.1 メタマテリアル
  3.2 赤外線固有の問題
  3.3 プラズモンとの関係
  3.4 設計手法

4.材料と加工技術
  4.1 熱制御に使える材料
  4.2 耐高温材料とその異種界面
  4.3 加工技術
  4.4 必要な精度の検討

【質疑応答】
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【13:40~14:40】

第3部 カーボンナノチューブ熱メタマテリアルとSDGs適用への期待

●講師 高知工科大学 総合研究所 ナノテクノロジー研究センター 教授 博士(理学)  古田 寛 氏

 
【セミナープログラム】

1.社会的背景と熱メタマテリアル従来例と課題
  1.1 地球環境課題(エネルギー利用,水問題など)
  1.2 太陽熱利用温水器,ハイブリッド型太陽電池,太陽熱蒸留器など
  1.3 熱メタマテリアル従来技術と課題

2.カーボンナノチューブ等の熱物性

3.カーボンナノチューブのメタマテリアルへの応用
  3.1 先行技術
  3.2 事例紹介(カーボンナノチューブフォレストメタマテリアル)

4.カーボンナノチューブ熱メタマテリアルの今後の展望
  4.1 事例紹介
  4.2 SDGs対応について

【質疑応答】
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【14:50~15:50】

第4部 機械学習と熱放射物性計算を組み合わせによる 熱放射性メタマテリアル構造の設計とその応用

●講師 東京大学 大学院工学系 研究科機械工学専攻 教授 Ph.D. in Mechanics  塩見 淳一郎 氏

 
【講座の趣旨】

  ベイズ最適化などの機械学習と,物性計算を組み合わせて,最適なメタマテリアルを設計し,実験でそれを実現するマテリアルズ・インフォマティクス手法について解説する。


【セミナープログラム】

1.伝熱工学とマテリアルズ・インフォマティクス(MI)
  1.1 熱マネージメントや熱アロケーション
  1.2 熱機能材料へのニーズ
  1.3 様々なMI手法

2.材料構造を最適化するMI手法
  2.1 ベイズ最適化と物性計算を組み合わせた構造設計手法
  2.2 固体の熱伝導問題での効率の検証
  2.3 いくつかの例題

3.熱放射材料への応用
  3.1 熱放射のスペクトル制御へのニーズ
  3.2 狭帯域熱放射膜
  3.3 スカイラジエータ

4.さらなる巨大材料空間探索に向けて
  4.1 量子アニーラの活用
  4.2 今後の展望

【質疑応答】
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【16:00~17:00】

第5部 メタマテリアルの熱伝導率,熱伝導率測定や予測について

●講師 九州工業大学 工学研究院 機械知能工学研究系 教授 博士(工学)  宮崎 康次 氏

 
【講座の趣旨】

フォノン輸送を理解して人工的に熱伝導率を制御する手法や その結果を測定する3オメガ法について実例を交えて概略を解説する。


【セミナープログラム】

1.ナノ構造と熱伝導率
  1.1 熱伝導率
  1.2 フォノン
  1.3 ナノ構造の熱伝導率報告例

2.フォノン輸送
  2.1 フォノン輸送
  2.2 フォノン平均自由行程

3.熱電半導体への応用
  3.1 電子輸送とフォノン輸送
  3.2 ナノポーラス構造
  3.3 自己組織化を用いた熱電特性向上

4.界面熱抵抗
  4.1 塗布熱電材料の熱伝導率
  4.2 界面熱抵抗測定
  4.3 DMMモデルによる界面熱抵抗予測

【質疑応答】