研究内容

磁性ゲルとは，ミクロンサイズの磁性粒子をシリコーンゲル中に分散させることによって，粘弾性と強磁性を両立させた機能性材料です．この素材を使用し，人の筋肉の様に柔軟な動作を示すアクチュエータの研究を行っています．

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超磁歪現象を利用したアクチュエータとして，超磁歪素子を用いたスピーカを研究しています．超磁歪材料の磁歪定数と透磁率の非線形性を考慮し，磁場と構造の連成解析により設計を行っています．

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Ni-Mn-Ga系合金単結晶の強磁性マルテンサイト相に磁場を印加すると，巨大な磁場誘起ひずみが発現することが知られており，アクチュエータへの応用が期待されています．我々は，強磁性形状記憶合金であるNi-Mn-Ga合金を用いた振動アクチュエータを提案し，電磁場と構造の連成解析手法を用いて，周波数応答特性を予測するだけでなく，試作機を用いた評価を行っています．

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充電工具などに搭載されているリチウムイオン電池の保護機能として，所定の温度以上で大電流を高速で遮断するため，高精度な温度検知，高速応答，長ストロークスイッチングが可能なサーモスイッチが開発されています．我々は，感温磁性材料を用いた高速応答サーモスイッチ構造を提案し，磁場と熱の連成解析と試作機を用いた実験により有効性を検証しています．

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静電霧化イオンとは，直径数十nmの帯電した水の微粒子で，ドライヤーや空気洗浄機等に用いられています．この静電霧化イオンを放射することで，消臭，花粉抗原等の無力化，毛髪への保湿作用等のさまざまな効果が期待されます．静電霧化イオンの放射現象は，水滴挙動と静電力の複合現象として考えられます．本研究では，水滴の大変形を解析可能な粒子法と，電場分布を解析可能な有限要素法を連成し，霧化イオンの空中への射出やレイリー分裂などの静電霧化イオン放射メカニズムを明らかにするとともに，新しいシミュレーション法の開発を行っています．

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