研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績研究キーワード最近の研究トピックス■非線形界面動電現象の基礎と設計基盤の確立（2016-2018科研費（基盤Ｃ））■2004.9-2005.12Stanford大学機械科にて、CanonInc.から派遣されたvisitingscholarとして、共同研究を実施。■2006-2008：CanonInc.と京都大学の協同研究プロジェクト（医療イメージング関連プロジェクト）に参加。⾮線形ナノ界⾯現象・複雑熱流体システム・界⾯動電現象・マイクロ流体・バイオミミック素⼦2018年度掲載論文：●H.Sugioka,M.Kubota,S.Segawa,“Leidenfrostmixer”,JapaneseJournalofAppliedPhysics58,048001,2019●H.Sugioka,S.Segawa,“ControllableLeidenfrostglideronashallowwaterlayer”,AIPAdvances8,115209,2018●H.Sugioka,“Directsimulationonnonlinearthermokineticphenomenaduetoinduced-chargeelectroosmosis”J.FluidMech.855,736,2018Ａ.応用問題：非線形マイクロ流体素子Ａ１：流体制御３要素●ポンプ[PhysicalReviewE,83,056321,2011他]●ミキサ[PhysicalReviewE,81,036306,2010他]●バルブ[Physical Review E, 81, 036301, 2010他]Ａ２：バイオミミック素子（人工繊毛）●バルブ[Phys. Rev. Applied 3, 064001,2015]●ビートポンプ[J. Phys. Soc. Jpn. 85, 104001,2016]●キャッチャ[J. Phys. Soc. Jpn. 86, 014401,2016]●動作検証[Physical Review E 97,013105,2018]Ａ３：自己組織化・スマート材料●微小柱形成[Physical Review E, 80, 016315, 2009]●表面修飾粒子[計算数理論文集16, 04-161202,2016]●微小柱実験１[J. Phys. Soc. Jpn. 86, 104402, 2017]Ａ４：ナノホール問題/分離●ブラウン運動ノイズの抑制[PhysicsofFluids28,032003,2016]●ベクトル分離技術[J.Phys.Soc.Jpn.85,094802,2016]Ｂ．基礎問題：●マルチ物理計算、数理モデリング技術他研究から広がる未来卒業後の未来像【私の学問へのきっかけ】小学校の時、仮説を立てディスカッションし実験で検証していく“仮説検証型の科学”の楽しさを教えてくれた先生との出会いが“科学者になりたい”と意識するきっかけでした。以来、大学を卒業し、企業に勤め、状況や対象が異なっても、自分の中の“科学を楽しむ心”は変わっていません。ただ、今の専門は、数理工学や熱流体工学の楽しさを教えてくれた方や、スタンフォード大学での共同研究などの挑戦的な研究をさせてくれた方々のお陰です。機械システム⼯学科教授杉岡秀⾏慶応大学修士(電気）修了。キヤノン（株）にて30年間勤務。スタンフォード大学との共同研究やフロンティア研究を実施し流体MEMSの設計手法の研究で京都大学より博士(工学)の学位を取得。2017年6月より現職。ナノ界⾯領域の理解から、固液界⾯をダイナミックに制御、多様なマイクロ流体システム・機能材料を創⽣界面を知ることは、自然を理解し活用していくことに通じています。例えば、水または電解液中に置いた導電体に電界を印加すると、電界の二乗に比例した強い流れ(非線形界面動電現象)が発生し、これを活用すれば、小型で高性能なポンプ、バルブ、ミキサを小さなチップの上に形成でき、医療分野等に応用できる可能性があります。杉岡研究室では、①身近な熱現象が示す不思議な熱デバイスの研究、②人工繊毛の研究、③不思議な機能を持った材料の研究、④マイクロ流体システムの研究等を通じて、界面現象を利用した新規なマイクロ流体素子やシステムまたは機能材料を提案し検証するとともに、その理論的基礎を設計論として確立し、応用していく研究を進めていきます。杉岡研究室では、熱的・電気的な界面現象と流れが関与する複雑現象の基礎と応用に関する研究を行っています。仮説を立て実験検証し、ビデオ等を定量的に解析することでモデル化し、現象の背後にあるメカニズムに迫ります。こうした研究力はどこの企業でも重要であり、自動車メーカーやトヨタ系及びJR系の会社等へ、修士の学生さんは就職しています。界面現象の新知見は、革新的なナノマシンあるいはナノシステムの技術の芽を生み出す可能性を持ちます。特に、水生微生物などの生命体を模したナノ機械の構築には、界面とその周りの流体力学的及び熱力学的な理解が不可欠となります。ここでは。非線形ナノ界面現象の研究からナノマシンやナノシステムの実現を目指します。人工繊毛の基礎実験H. Sugioka, N. Nakano, Physical Review E 97, 013105, 2018 掲載Post-ELEKIN2012で座長を務めているところ人工繊毛の理論予測H.Sugioka,Phys.Rev.Applied3,064001(2015)掲載☆2020.3：久保田眞子さん、「自動車技術会大学院研究奨励賞」受賞☆2019.3: 瀬川慧君、「日本設計工学会武藤栄次賞」受賞2019年度掲載論文●H.Sugioka,S.Segawa:EffectiveSymmetryBreakingofFlowinACElectro-OsmoticPumpUsingaRatchetStructure,J.Phys.Soc.Jpn.88,084602,2019●H.Sugioka,NaokiNakano,YukiMizuno:High-SpeedPeriodicBeatingMotionofaSpiralGoldThreadUsingInducedChargeElectro-OsmosiswithaTwo-ElectrodeStructure,J.Phys.Soc.Jpn.88,084601,2019●H.Sugioka,M.Ishikawa,T.Kado:SelectiveCarbonSelf-wiringfromaGraphiteRodinWaterunderaDCElectricField,J.Phys.Soc.Jpn.89,024801,2020●H.Sugioka,Y.Mizuno:VisualizationofFlowsaroundaWideAu-CoatedBeaminValvingMotionUnderstoodasACElectroosmosis,J.Phys.Soc.Jpn.89,044401,2020●H.Sugioka,S.Segawa,M.Kubota,“High-speedside-shooterusingLeidenfrostPhenomena”,J.Appl.Phys.125,134502,201987
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