材料科学科へようこそ!

写真)2年生「材料科学実験」の授業風景

スマートフォンから宇宙ロケットまで

「材料」はすべてを支えるチカラ、

なりたい自分にピッタリ合った

職業・職種が見つけられる!

多彩なコース設定で未来をデザイン

ハイブリットカーや太陽光発電など、

製品の高性能化と環境にやさしいモノ作りには

新素材開発とそれを利用する力が不可欠です。

最先端の研究と最新の設定で

キミの夢やアイディアをカタチに!


2016年度卒業・修論発表会

2017年2月20日

2月13日(月)に卒業研究発表会、2月16日(木)と17日(金)に修士論文発表会、ポスター中間発表会が湘南校舎16号館で開催されました。

発表には、在学生らのほか、金剛会(学科同窓会)や技術士会(東海大OB)らも聴講され、有意義な発表会となりました。

また、今年から大学院1年生を対象としたポスター賞が設置され、最優秀賞1名と優秀賞3名が受賞されました。


エジプト考古学と工学がタッグ失われた古代の技術に迫る

2017年2月1日


関東冶金工業の髙橋愼一社長による特別講義を行いました

2017年01月16日

工学部材料科学科では12月5日と12日に湘南キャンパスで、関東冶金工業株式会社(KYK)の社長である髙橋愼一氏による特別講義を実施しました。さまざまな材料に関する基礎知識を学ぶ2年次生対象の授業「複合材料学」の時間を利用して行ったもので、本学科を中心に工学部の学生約80名が出席しました。

髙橋氏は、工業用熱処理炉の設計・製作を行うKYKの特色や技術開発、業界の現状などを紹介。KYKが取り扱っている最先端工業用熱処理炉で生産される炭素繊維業界を具体例に取り上げて講義しました。髙橋氏は炭素繊維が宇宙・航空業界などで幅広く使われるようになるまでの技術開発の課程や世界情勢、国際分業の事例などについて説明しながら、「製品を売るためには、よい原料から性能の高いものをつくり、適正な価格を設定できるかがカギとなります」と強調しました。

さらに、膨大な時間と労力を要するものづくりの事例のほか、競争の激化による技術革新の恩恵などについても補足。「常に情報データを読み解き、いま何をすべきかを考えて次の課題を見据えなくてはなりません」と語り、「皆さんも社会に出ると次の商品や技術を考える時期が必ずきます。価値のあるものをつくる際に、私の話が参考になれば幸いです」とアドバイスしました。

学生たちからは「世界20ヶ国以上で熱処理炉を販売している方のお話は、迫力があり刺激的でした。授業では具体的にイメージできない価格についても、世界情勢なども含めて現実的に理解できました」「炭素繊維に興味があるので大変参考になりました。航空業界などにインターンシップに行って、どのように使われているのかもっと知りたいと思います」「具体的な事例を深く説明していただいたので、類似したものにも応用していけると考えられるようになりました。まだ研究の方向は決まっていませんが、世の中で役立つものをつくりたいと意欲が沸いてきました」といった感想が聞かれました。


材料科学科が「入門ゼミナール2」で形状記憶合金の実験を行いました

2017年01月06日

工学部材料科学科では、1年次生を対象にした導入科目でゼミナール形式の授業を取り入れています。「入門ゼミナール2」は、本学科に所属する新入生を対象とした材料に関する最も基礎的な入門科目の一つ。2年次生から始まる本格的な実験や研究の課題を見つけることを目的としています。12月14日には葛巻徹教授の指導のもと、約25名の学生が形状記憶合金の性質研究と製作実験を行いました。

今回の授業では、クラスを前半後半に分け、形状記憶合金について湘南キャンパスの図書館やコンピュータ室で調べる作業と、実際に形状記憶合金素線を加工する科学実験を実施。ト音記号の形や丸型など、それぞれ形をつけた形状記憶合金素線を実験室の機材で加工して形状記憶合金が完成すると、学生たちからは驚きの声が上がりました。学生からは、「形状記憶合金がどういうものかは前回の授業で調べましたが、実際に製作してみるのは初めてでとても興味深かった」といった声が聞かれました。葛巻教授は学生に向けて、「形状記憶合金を商品に使用する際は、何百回と耐久実験が行われます。また、ニーズに応じてさまざまな形の合金が加工されるので、どんなものがあるのか調べてみてください」と話しました。


在学生と現役技術士との交流・懇親会を開催しました

2016年12月22日

12月3日に湘南キャンパスで、2016年度第1回東海大学望星技術士会主催の「学生の皆様とOB技術士との交流・懇親会」を開催しました。交流会には在学生のほか同会会長の吉田一也副学長、技術士の資格を持つ前田秀一教授(工学部光・画像工学科)や浅香隆教授(応用化学科の)を含む約80名が参加しました。

卒業生の和田洋六技術士の司会で行われた当日は、最初に東海大学望星技術士会会長の吉田一也副学長があいさつ。「技術士資格は技術の分野では最高位にランクされる国家資格であることと、この資格を在学生に広く知ってもらい、取得してもらうことを目的に無償で活動されている先輩が企画しました。この交流会を企画実現するためには先輩技術士がどれだけ大変な労力を使って、実現させたかということを知ってほしい。これは一重に後輩を思う気持ちがこのような形で実現したということであることを十分に認識しておいてほしい」と述べました。その後、戸田建設(株)の半田雅俊技術開発センター長から最新の建築技術や19号館の建設概要の講演がありました。続いて登壇した齋藤寛技術士(卒業生)は、技術士資格が業務にどれほど役に立つかを分かりやすく解説、在学中の学生であっても技術士補試験を受験できることや、卒業してから技術士本試験を受験して合格すれば、会社にいても鬼に金棒であることが紹介されました。

その後参加者は数班に分かれて、19号館(仮称)の現場見学を行いました。懇親会では、会場の一角に設けられた技術士資格の説明コーナーで、吉宮和紀技術士(卒業生)が熱心な後輩に取り囲まれ、資格の取り方などについて説明をしていました。参加した阿野 香琳さん(大学院工学研究科応用理化学専攻1年次生)は「これまで技術士の方と交流できる機会がなかったのでとても有意義でした。同じ大学の先輩なので、質問にも丁寧に答えて下さり、技術士の仕事内容や社会でのニーズの高さ、責任感の重さを実感しました。また、同じ技術士の資格を取ろうと頑張っている他学科の学生とも知り合うことができ、コミュニケーションを深められたのもよかったと思います」と話していました。


「世界一行きたい科学広場」にブースを出展しました

2016年12月14日

工学部の教員と学生が12月3日、湘南キャンパスで開催された「世界一行きたい科学広場」に出展しました。本企画は、"身近なものを使って子どもたちに科学の魅力を体験してもらう"ことを目的に、地域の幼児や小中学生、高校生とその保護者を対象に、全国に広がる学校法人東海大学の教育研究機関が各地で開いているもの。今回は、同日に本キャンパスで開かれた「TOKAIグローカルフェスタ」(To-Collaboプログラムの大学推進プロジェクト「ライフステージ・プロデュース計画 大学開放事業」)の一環として実施されました。

光・画像工学科の渋谷猛久教授の研究室では、電卓を解体し液晶ディスプレイの構造について解析するワークショップを実施。生命化学科の中田宗宏教授、笹川昇教授、清水佳隆准教授と同学科の学生が企画したブースでは、蒸留装置で抽出したラベンダーオイルとクレヨン、ろうを混ぜて、色とりどりのアロマキャンドル作り体験を行いました。原子力工学科のブースでは吉田茂生教授と学生が放射線とその影響について解説し、材料科学科では宮沢靖幸教授と小黒英俊講師、学生たちが、最新の乗り物に使用されている素材など、近年開発された新材料を紹介しました。応用化学科からは、秋山泰伸教授と学生が「ドクターアキヤマと作るスーパーボール!」と題したブースで、洗濯のりを原料にスーパーボール作り体験を行い、来場した子どもたちに人気を博していました。また、本学部の学生有志が中心となって活動しているチャレンジセンター・ユニークプロジェクトの「Tokai Dream Space Team」(TDST)と「ポリへドロン工作隊」もそれぞれ出展。TDSTでは手作りのモジュールで人工衛星について説明し、ポリへドロン工作隊のブースでは、クリスマスツリーにつける多面体の飾りを工作用紙で作成しました。

渋谷教授は、「今回は電卓を解体して構造を分析し、元通り組み立てるところまで子どもたちに体験してもらいました。小学校高学年くらいだと、学校の授業で光の性質について習っているので、応用編として興味を持ってもらえたようです」と話しました。また、生命化学科のブースで案内役を務めた学生は、「地域住民の方やほかの学部生は、蒸留装置などの器具を間近で見る機会があまりないと思うので、興味を持ってくださる方が多かったです。子どもたちはわくわくした顔で実験に参加していたので、私たちにとっても楽しい時間になりました」と笑顔で話しました。

なお、当日は理学部、チャレンジセンターなどもブースを出展。松前記念館講堂で行われた滝川洋二教授(NPO法人ガリレオ工房理事・NPO法人理科カリキュラムを考える会理事長)による「実におもしろい実験ショー」では、磁石やコイルなどを用いた風力発電の実験を行いました。


付属高校訪問で付属高校の教員との面談を実施しています

2016年12月10日

http://www.u-tokai.ac.jp/academics/undergraduate/engineering/news/detail/post_173.html

東海大学では10月から12月の期間に、教員が学園の付属高校を訪問する「付属高校訪問」を実施しています。本学への推薦候補となっている3年生との面談のほか、1、2年生に対する学科説明会として実施しているものです。

このうち10月31日と11月4日には、工学部材料科学科の宮澤靖幸教授が付属甲府高校と付属福岡高校をそれぞれ訪問。甲府高では、3年生との面談で大学生活に入る前の心構えについてアドバイスした後、「就職活動などはずっと先のこと思うかもしれませんが、大学の4年間はあっという間に過ぎます。将来のためにも今から自分の目標をしっかり立てておいてください」と激励しました。また、学科説明会では形状記憶合金を使った実験を行い、日常生活のどのような場所に材料が使われているかについて講義。「何事も興味を持つことが学びの第一歩になります。教科の得意・不得意にとらわれず、自分が面白いと思った分野に進むよう心がけてください」とメッセージを送りました。

その後両校では、進路指導の教員らとも面談。高校生の様子や学科のカリキュラムの特徴、各校出身者の大学での様子などについて、意見を交換しました。宮澤教授は、「高校の現場で指導している先生との懇談は、高校生のニーズを聞くことができるなど、高大連携を充実させるうえでとても大切だと考えています。今後もさまざまな機会を利用して積極的に、意見を交換したい」と話しています。


タイ王国・KMITL主催の展示会に参加しました

2016年12月10日

工学部機械工学科・小金澤鋼一教授の研究室と材料科学科・宮澤靖幸教授の研究室が、9月1日から4日までタイ王国・バンコクで開催された国際技術展示会「Engineering EXPO 2016- Engineering Innovation with your Digital Life」に参加しました。この展示会は、本学と50年以上にわたる交流の歴史を持つモンクット王ラカバン工科大学(KMITL)が主催したもので、期間中は約6万8000名が来場しました。

両研究室では、現在取り組んでいる研究の成果を紹介するポスターを展示したほか、デモンストレーションも実施。また、本学の活動を紹介するブースも設け、国際教育センターの山本佳男所長(工学部精密工学科教授)やバンコク市内にある本学アセアンオフィスのスタッフが、大学院への進学相談に応じました。本学のブースには多くの来場者が訪れ、参加した両研究室に所属する6名の学生たちは慣れない英語に苦心しながらも、熱心に説明にあたりました。また6名のうち4名は本学の研修プログラムを使ってKMITLに留学した経験があったことから、研修の際に友人となったKMITLの学生も来場し、再会を喜ぶ姿も見られました。


日本銅学会の第56回講演大会で学生が活躍しました

2016年12月09日

10月29、30日に高輪キャンパスで日本銅学会の第56回講演大会が開催され、工学部精密工学科と材料科学科の学生が運営スタッフとして活躍しました。本学の吉田一也副学長(精密工学科教授)が大会実行委員長を、宮澤靖幸教授(材料科学科)が幹事をそれぞれ務めて開かれた催しで、250名を超える企業の技術者や研究者が参加しました。準備と運営には吉田研究室と宮澤研究室に所属する学生約30名が携わり、大会全体のスケジューリングや設営、受付、誘導など運営の裏方として活躍。また、6名の学生が研究成果を発表しました。

大会の参加者から「手際のよい運営だった」と高い評価を受けた学生たち。小原永成さん(大学院工学研究科金属材料工学専攻2年次生)は、「大会運営は初めての経験でしたし、スケジュール通りに運営できるように、その場で臨機応変な対応が必要になるなど大変なこともありましたが、全体を見ながらマネジメントする力がついたと感じています。また、他の研究室の学生と協力したことも大きな経験になりました」と話しています。また研究発表を行った大迫千恵さん(材料科学科4年次生)は、「与えられた発表時間が10分間だったのですが、その中で必要な情報をいかに効果的に伝えるかを何度も考えて本番に臨みました。企業の方も多く来場しておりとても緊張しましたが、発表後に"よい発表だった"と評価されるなど自信にもつながりました」と話しています。


工学部研究会「冶金・金属研究会」の講演会を開催しました

2016年11月24日

工学部では11月11日に湘南キャンパスで、工学部研究会「冶金・金属研究会」の講演会を開催しました。本学部では、研究者間の交流を促し研究力の向上につなげることを目的に、教員による自主的な研究グループを支援する助成事業「工学部研究会」を実施しています。このうち冶金・金属研究会(代表:工学部材料科学科・宮澤靖幸教授)は、冶金や金属材料にかかわる学内外の専門家の意見交換の場として昨年度から活動。今回は、古代の粒金の加工技術について研究している大橋修教授(東京理科大学)とエジプト考古学が専門の山花京子准教授(文学部アジア文明学科)、金細工工芸家の手塚厳氏、試料にほとんど傷をつけずに金属の性質を分析する「マイクロサンプリング技術」を取り扱っている株式会社マイクロサポートの前林利典氏が講師を務めました。

講演では最初に大橋教授が「粒金・古代の金のマイクロ接合」と題して、紀元前2500年ごろに西アジアで誕生した粒金の細工の特徴と技術伝播の歴史、製造方法について資料を用いて紹介。韓国に残っている金細工の装飾品を分析した結果を踏まえつつ、「産業構造の変化によって文化が伝承されず、技術が途絶えてしまったものが多い。その技術を再現することはきわめて困難だが、それだけにやりがいもある。金や銀、銅などの加工技術を研究するためには、燃料として用いられた木炭にも注目する必要がある」と語りました。その後、山花准教授が「古代の粒金装飾と拡散のテクノロジー」のテーマで、古代の粒金装飾技術について現在提唱されているさまざまな学説を解説。前林氏は、「工業製品の異物分析や局所構造の分析に効果を発揮してきたこの技術が、文化財資料の年代測定や材料調査、ミクロ領域における修復作業への活用が期待される」とし、技術の特徴と具体的な方法を解説しました。

宮澤教授は、「冶金や金属をキーワードに、工学のみならず文学や体育学など幅広い分野の研究者、行政・企業の担当者、芸術家などが人と人のつながりを築く機会をつくりたいと思い、この研究会をスタートさせました。昨年に続き2度目の研究会ですが、互いの長所を生かした有益な意見交換を通して、今後につながるネットワークもできたと実感しています。これまでの産官学連携には、官が提供した資金を企業と大学が使うという固定した構図がありましたが、これからはそれぞれの持つ専門性や強みを生かしていくことが大事だと考えています。そのためには互いの信頼が何よりも欠かせません。今後もこの研究会を通じて、新たな産官学連携の基礎をつくっていきたい」と話しています。


社会で活躍する卒業生によるリレー授業を開講しています

2016年08月08日

工学部材料科学科では、社会で活躍する卒業生によるリレー授業「材料科学特別講義1」を開講しています。2年次生を主な対象とするこの授業は、材料科学やものづくりの現場で活躍している卒業生の講演を通して、専門分野を社会で生かすために必要なスキルを身につけ、学生一人ひとりに自らの将来像を考えるきっかけにしてもらおうと春セメスターに開講しているものです。

7月7日には、ライフプランナーの須田淳也さん(ソニー生命保険株式会社)が講義しました。在学中の思い出や三協オイルレス工業に就職した後、ソニー生命に転職するまでの経緯を紹介し、ライフプランナーの仕事を説明。その後、実際にワークシートを使いながら、学生たちが幼少期から現在までの履歴を記入し、40歳までの人生設計を立てるワープショップも行いました。最後に、「大学生活は、自分の意識次第で今よりももっと上手に使えるはずです。どんなことでもいいので本気で何かに取り組んでください。そうすれば、20代後半からの人生が素晴らしいものになるはずです」と激励しました。

学生たちは、「自分の人生について振り返る作業がとても面白かった。さまざまな先輩のお話をうかがう中で、学生の間に一つのことを極めることが社会で戦う上で大きな武器になると感じています」、「毎日の勉強を大切にするだけでなく、将来設計をしっかり立て学んでいくことが大切なのだと実感しました。今日をきっかけに自分なりに見つめ直してみたい」と話していました。


ドイツで開催された「国際ろう付・高温ろう付・拡散接合国際学会」で大学院生が研究成果を発表しました

2016年08月08日

大学院工学研究科金属材料工学専攻と応用理化学専攻金属材料工学領域の大学院生5名が、6月4日から11日までドイツのアーヘンで開催された第11回「国際ろう付・高温ろう付・拡散接合国際学会」で研究成果を発表しました。この学会は、ろう付や金属接合分野の研究者が集う場として3年に1度開催されているもので、今回は大学院生5名とともに工学部材料科学科の宮澤靖幸教授の研究室に所属する学部生と大学院生5名も参加しました。

学生たちは、異なる性質を持つアルミと銅を炉内で温度勾配をつけて接合した際の特性や銀ナノ粒子を接合材料に用いて銀と銅を接合した際の特性について、X線回折装置や電子顕微鏡や結晶方位解析装置(EBSD)で観察した研究の成果をポスターセッションで発表。ブースを訪れた研究者に概要を説明し、今後の研究の進め方や実験の方法などについてアドバイスを受けていました。

倉田洸遥さん(大学院工学研究科金属材料工学専攻2年次生)は、「海外の著名な大学の研究者から今後の研究に生かせるアドバイスをもらうとともに参考になる論文を紹介されるなど、有効なディスカッションができました。自分なりに英語の勉強はしてきましたが、さらに向上させる必要があると実感する良い機会になりました」とコメント。小原永成さん(同)は、「普段論文でしか接することのない研究者とも交流することができ、直接話すことの重要性をあらためて実感しました。会場では幅広い分野の研究に触れ、新しい知見を学ぶこともできました」と語っていました。また学部4年次生として参加した岩田昌也さんは、「留学経験はあったのですが、研究する上ではもっと勉強する必要があることを痛感しました。自分の専門分野について国際的な視野を持って位置づけながら研究することの大切さを学べるなど、大きな収穫がありました」と話しています。

【学生の発表タイトル一覧】
「温度勾配を用いた異種金属接合とその機械的特性」(倉田洸遥さん・大学院工学研究科金属材料工学専攻2年次生)
「Agナノ粒子焼結体の高温硬さと粒成長」(小原永成さん・同)
「スポットろう付によるマグネシウム合金とステンレス鋼の接合とその界面解析」(横田一輝さん・同)
「ろう材層厚さがWC-Coろう付時の界面反応に及ぼす影響」(後藤拓海さん・大学院工学研究科応用理化学専攻金属材料工学領域1年次生)
「はんだ付部合金層に及ぼす温度と電流密度の影響」(森山直輝さん・同)


タイ王国・KMITLとのジョイントセミナーとポスターセッションを実施しました

2016年05月23日

http://www.u-tokai.ac.jp/academics/undergraduate/engineering/news/detail/kmitl.html

東海大学では4月19日から21日に、タイ王国・モンクット王工科大学(KMITL)で同大との教員間のジョイントセミナーと大学院生によるポスターセッションを実施しました。両大学はこれまでにも、教員や学生の相互派遣やアジア地域の高等教育の発展に向けた連携など幅広い分野で交流を深めています。今回のセミナーは、研究面での連携強化に向けた第一歩として初めて企画されたもので、本学からは大学院工学研究科の教員と大学院生計9名が参加しました。

KMITL工学部の卒業研究発表会と合同で行ったジョイントセミナーでは、教員間の研究情報の交換が行われ、ポスターセッションでは大学院生らが現在取り組んでいる研究の内容を発表。会場にはタイ商務省のスウィット・メーシンシー副大臣も訪れ、和気あいあいとした雰囲気の中で活発な意見交換が行われました。川本裕樹さん(大学院工学研究科機械工学専攻2年次生)は、「KMITLの学生は、基礎よりも応用分野での研究が多く、とても有意義な交流になりました。多くの学生が私の研究に興味を持ってくれただけでなく、私自身もタイの文化に興味を持つ機会になりました。今回のイベントが今後のよい関係づくりにつながれば」と話しました。

また藤井衛研究科長は、「学生間の研究交流は、自らの研究や将来像を国際的な視野で考えるきっかけになるだけでなく、さらに成長をうながすと期待しています。本学ではこれまでにも国際学会に参加する学生を支援するなど、グローバル人材の育成に取り組んできました。両大学の学生同士の研究交流は今回が初めてであり、今後もKMITLとの連携を深めながら、より多くの学生にこうした機会を提供していきたい」と話しています。


宮沢先生が貴金属に関わる研究助成金を受賞しました

2016年5月

材料科学科の宮沢靖幸教授が貴金属に関わる研究助成金を受賞しました

工学部材料科学科の宮沢靖幸教授がこのほど、田中貴金属記念財団の「貴金属に関わる研究助成金」でMMS賞を受賞しました。これは、田中貴金属グループによる貴金属が開く新しい世界へのさまざまなチャレンジを支援することを目的とした研究助成金制度で、貴金属が貢献できる新しい技術や賞品の実用化に向けて研究・開発を行っている個人やグループに贈られるものです。

宮沢教授は、「Ag添加によるろう付時の母材劣化現象抑制効果」のテーマで受賞しました。ステンレス鋼と純銅を、銀を含むろう材を使って接合したときに、純銅とろう材の接合部(粒界)にろう材の一部が侵入してしまい悪影響を与える現象のメカニズムを分析。これまでは母材への影響を抑えるためにはろう材に含む銀の含有量を減らした方がよいとされてきましたが、実際には銀の含有量が多い方が侵入量が少ないことや、ステンレス鋼に含まれるニッケルも母材の劣化に影響を及ぼしていることを明らかにしました。

宮沢教授は、「金属同士をろう付する際にこうした現象が起こることは事前には予想しておらず、大変興味深い結果が出たと考えています。一部では金属材料は研究し尽くされているとも言われますが、今回の成果のようにまだまだわからないことが多いのが現状です。こうした基礎研究を評価いただいたことを励みに、これからもしっかりと成果を積み重ねていきたい」と話しています。


工学部材料科学科合同企業説明会を実施しました

2016年05月09日

工学部材料科学科主催の合同企業説明会を4月7日に湘南キャンパスの17号館で開催しました。4月から新卒採用情報が解禁となり、本格的に就職活動がスタートしたことを受けて、本学部生の採用を検討している企業の説明を一度に受けられる機会として開催したものです。

今回は、日本鉄塔工業株式会社、株式会社徳力本店、関東冶金工業株式会社が参加。各企業の歴史や取り組んでいる事業内容、強みなどについて20分ほどのショートプレゼンテーションを行いました。最後にプレゼンを行った関東冶金工業は、「30年もあれば社会も変わる。その環境変化に対応することができる会社が長く生き残る」とプレゼンを締めくくりました。学生たちはそれぞれの話を熱心にメモしながら聞いていました。

その後、3会場に分かれてさらに詳しいプレゼンを聞いたり、質問したりする個別説明会を実施。日本鉄塔工業と関東冶金工業からは、実際に技術者として働いている工学部材料科学科の卒業生も参加し、どのようにものづくりに取り組んでいるのか、会社の雰囲気などの話がありました。学生から卒業生への質問では、仕事内容などのほかに、就職活動に関するものも多く寄せられ、工学部卒業生で昨年から日本鉄塔工業で技術者として働いている山邉義将氏は、「就職活動で一番大切なのは、『自分は何がやりたいか』ということだと思います。自分の中で、軸をぶらすことなく取り組めば大丈夫です」とアドバイスをしました。

参加した学生からは、「知らない分野の企業ばかりだったので、業界や会社について知ることができるなどとても有意義な説明会でした」「エントリーシートに生かせるキーワードをたくさん聞くことができました。就職活動で行く大きな合同説明会よりも、たくさん質問したり、企業の人と話したりすることができたのがよかった」という感想が聞かれました。


平塚工科高校で「科学技術」授業

2016年4月23日

平塚工科高校では東海大学の先生による「科学技術」の授業を行っております。
今年は4回の授業が予定されており、5月26日は2回目の東海大学工学部材料科学科 高尻雅之准教授による「熱電変換材料と環境エネルギー発電」に関する授業が行われました。授業には形状記憶合金や新機能ガラス、航空機などで使われている複合材料(CFRP)や熱電素子などの体験実験が盛りこまれ、非常にわかりやすく興味深い授業でした。


工学部が新たな取り組みを展開中

2016年4月1日号

研究力の向上を目指す工学部の新たな取り組み「工学部研究会」が2015年度からスタートしている。

さまざまな研究テーマを学部内から募り、研究会などの開催を支援することで、他学部も含め学科をこえた教員同士のネットワークづくりやマッチングをうながし、さらなる研究の活性化につなげることが目的。初年度は、約10のテーマに関する研究会が発足した。

このうち2月25日には、「冶金金属研究会」(代表=材料科学科・宮沢靖幸教授)が講演会を開催した。当日は、学生や教員約30人が参加し、神奈川県産業技術センターの高木眞一氏が産業界において冶金・金属分野が担う役割や産官学連携の現状、課題を説明。メンバーの一人で文学部の山花京子准教授が、考古学の研究成果をもとに古代エジプトにおける金属工芸技術を紹介した。

また、「生理活性物質・生体材料研究会」(代表=応用化学科・毛塚智子准教授)では、3月4日に神奈川大学工学部の岩倉いずみ准教授による講演会「反応遷移状態をみたいと思いませんか?」を実施。化合物の反応過程を直接観察する手法の一つである「遷移状態分光法」の歴史や、これまでの研究成果を紹介した。

吉田一也工学部長は、「共同研究を成功させるためには、学部や学科をこえた日常的な研究交流が欠かせません。この取り組みを大いに活用し、教員同士が互いに楽しみながら切磋琢磨できる環境をつくっていければ」と話している。


ものづくりを支える材料科学

2011年8月1日号

ナノの視点で科学の未来を拓く
工学部材料科学科 葛巻 徹准教授

金属やセラミックス、高分子材料など、工業機器や製品類の材料に使われる物質を研究する材料科学。その手法を生かし、腱(けん)や靭帯(じんたい)を組織する膠こう原げん繊維(コラーゲン)再生のメカニズムを解明する研究が、工学部材料科学科の葛巻徹准教授らによって進められている。学校法人東海大学総合研究機構「プロジェクト研究」に選ばれたこの研究と材料科学の魅力を聞いた。

工業機器の材料・部品に使われる金属など、ものづくりの基礎となる素材を研究する学問として発達した材料科学。葛巻准教授はこれまで、透過型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡などを駆使したナノテクノロジーを生かして、さまざまな金属や炭素繊維などを原子のレベルで見つめてきた。

例えば、約20年にわたって続けているカーボンナノチューブの研究。この素材はアルミよりも軽く、同計量の鉄よりもはるかに強い。半導体や燃料電池のほか、地球と宇宙空間とをつなぐ軌道(宇宙)エレベーターのワイヤーへの応用が期待されている。そして、人間の髪の毛の性質を人工的に再現した、新素材の開発研究も進行中だ。「髪の毛は木材を運ぶ綱の材料に使われるなど、その丈夫さは昔から知られています。髪の毛の持つ強さの秘密に新しい繊維素材のヒントがあると考えています」

観察する対象の幅広さだけでなく、ナノの世界の奥深さにも驚くことが多いという。「素材は同じでもナノサイズになるとまったく違う性質を示すこともあります」と語る。電子顕微鏡を使って物質を観察し、原子レベルの構造が分かれば物質の持つ特徴の起源が明らかになるという。さらに構造を観察しながら加熱や変形などの加工を行うことで、物質の特徴を探っていく。

腱再生のメカニズムをミクロの目で調査
今回採択された研究「膠原繊維の応力誘起自己組織化現象の解明及び人工腱形成法の開発」は、人工腱を研究する医学部の鳥越甲順教授らと共同で、人の腱が再生するメカニズムの解明を目指す。

「アキレス腱や靭帯の治療は、医師の経験に頼る部分が大きかった。そこに、材料科学的な視点と定量的な研究を加えることで、新しい治療法の確立にもつながると期待しています」と葛巻准教授。断裂した腱が再生していく過程で分泌される物質に着目し、腱や靭帯を構成するコラーゲンの性質や特徴を調べる。「これまで扱ってきた金属などの無機物と違って、生体試料ならではの扱いの難しさがありますね」

葛巻准教授は、今回の研究でナノ材料試験システムの開発にも着手。電子顕微鏡内にマウスの腱を装着し、ナノレベルで観察しながら生体試料の引張・加工などの実験を行っていく。今後はこの研究成果を評価し、成果をまとめた研究データを医学部へ還元、新たな治療器具や治療・リハビリ技術の開発に役立てられる予定だ。

宇宙から医療まで多彩な分野に広がる
宇宙エレベーターのワイヤーや髪の毛をヒントにした新素材から、先端的な基礎医学とナノテクノロジーを融合させた研究まで、材料科学の扱うテーマは広大だ。しかし、ひとつの発見が科学の未来を拓く素材の開発につながっているとしたら、非常に心躍る分野であることには間違いないだろう。


電子顕微鏡をのぞくと新しい発見が待っている

「子どものころは機械の仕組みよりも、パーツの色や素材の違いに疑問を感じていました」と話す。 同じ大きさのねじでも磁石に付いたり、付かなかったりするのはなぜだろう? 素朴な疑問が科学への興味につながり、材料科学の分野を目指すきっかけになった。

大学と大学院では金属とセラミックスの結合について学んだものの、就職先の研究室でたまたま恩師からフラーレンという炭素物質を紹介された。以来、研究対象を大きく変更。このフラーレンの製造過程で生まれた新素材「カーボンナノチューブ」に注目して研究を重ねてきた。

現在、葛巻准教授のもとには医療だけでなく繊維や食品など、新素材の開発を目指す研究機関・企業からの調査依頼が絶えない。葛巻准教授は材料科学を「普段とはちょっと違った視点で物質を観察することで、新しい性質や新時代を拓く新素材の発見につながる。そんな、面白さに満ちた分野」と話す。

「電子顕微鏡を通じて、難しい理論やさまざまな現象をすべて可視化するのが夢。電子顕微鏡で見えるナノの世界が、子どもにとって、科学への興味を持つきっかけになればうれしく思います。百聞は一見にしかず、ですね」

葛巻 徹准教授
1990年に東海大学大学院工学研究科修了。東京大学生産技術研究所講師などを経て、2007年に東海大学へ赴任。今年度より現職。