
海草や海藻は海中でCO2を吸収します。このようにして貯留される炭素を「ブルーカーボン」といいます。ブルーカーボンは地球温暖化対策として世界中で注目されており、活発な研究が進められています。本研究は、光合成生物の栄養培地を新規に開発し、海洋生物の成長を促進する研究を行います。環境問題への意識の高い学生さんに適しています。就職先として化学のほか、生物や環境まで分野が広がります。(画像は海洋藻類の培養風景です)
化粧品や食品によく用いられるエマルションは、複雑な粘性特性を持っており、測定が難しい物質です。この研究は、AIによる機械学習を利用して、エマルションの粘度を迅速に測定する手法を開発します。化粧品、食品分野など、ソフトマテリアルの開発をする仕事を希望する学生さん、あるいは、シミュレーションやAIなど、IT系の就職を希望する学生さんに適しています。(画像はR7年度に作った装置です)
高いせん断薄化特性を示す流体の効率的な混合は、化学、ポリマー、食品、医薬品分野などの多くのプロセスにおいて重要です。過度な撹拌は不要なエネルギー消費を引き起こす一方で、撹拌が不十分な場合には混合が不完全となり、均一化が達成されません。本研究では、オープンソースCFDソフトウェアOpenFOAMを用いて、機械撹拌槽内におけるせん断薄化流体の完全混合を達成するために必要な最小動力について数値的に検討しています。
CFDで求めた有効せん断速度を用いて、非ニュートン流体の撹拌槽混合に対する汎用的なMetzner–Otto相関式を開発しました。本モデルにより、さまざまな形状や流体特性に対してせん断状態をより正確に予測できます。これにより、工業用撹拌装置の設計やスケールアップの信頼性向上が期待されます。