メタマテリアルによる自由自在な熱輻射制御 ~基礎から最新の研究成果まで~

熱輻射を人工的に制御するには?

熱輻射・メタマテリアルの基礎から実用展開、
マテリアルズ・インフォマティクスによる材料設計までわかりやすく解説!


講師


新潟大学 工学部 機械システム工学科 准教授 博士(工学) 櫻井 篤 先生

■ 略歴
 平成15年:東北大学 工学部 卒業,平成17年:東北大学大学院 工学研究科修士課程 修了,平成19年:東北大学 工学研究科 博士課程 修了,日本学術振興会特別研究員.平成20年:新潟大学 工学部 助教,平成25年:新潟大学 工学部 准教授として現在に至る.平成25年 ~平成26年まで米国ジョージア工科大学客員研究員.

■ 専門・得意な分野・研究
熱工学,ナノフォトニクス・プラズモニクス

■ 本テーマ関連学協会での活動
日本伝熱学会、日本機械学会、日本熱物性学会,アメリカ光学会
平成30年日本伝熱学会学術賞,平成30年日本機械学会熱工部門講演論文表彰,
平成29年新潟大学学長賞,平成27年日本熱物性学会奨励賞,
平成28年~Associate Editor, Journal of Thermal Science and Technology等


受講料


1名41,040円(税込(消費税8%)、資料付)
*1社2名以上同時申込の場合 、1名につき30,240円
*学校法人割引 ;学生、教員のご参加は受講料50%割引。


セミナーポイント


■ はじめに
 従来,熱輻射は人工的に制御することが難しい光と言われてきた.ところが近年,ナノテクノロジーの進展と共にメタマテリアルという光を自由に操ることが可能な人工材料が脚光を浴びており,最近ではその原理に基づいた熱輻射制御への応用が始まっている.
 本講座ではまず,熱輻射の基礎とメタマテリアルを用いた熱輻射制御の原理について解説する.次に,機械学習を用いたメタマテリアルの設計方法等の最新の研究動向に触れながら,熱輻射制御の基礎研究と産学連携による応用研究について紹介する.

■ 本講座で得られる知識

 熱輻射の基礎知識
 メタマテリアルによる熱輻射制御の原理
 理論設計・数値解析法および作製技術
 熱輻射制御技術の様々な分野への応用

■ 受講対象
 本研究は,太陽エネルギー利用技術や赤外線ヒーターによる乾燥技術など熱輻射が関わる様々な分野への応用が期待される.波長選択的な熱輻射制御に興味があり,既存の産業機器の省エネルギー化や新たな応用方法を発見してビジネスチャンスに繋げたいと考えている皆様にとって有益な情報を提供したい.

■ 特記事項
 熱輻射の基礎からその具体的な応用例までを体系的に講演する.そのため特にこの分野に関わる深い知識が無くても重要なポイントが理解できるようにしたい.


セミナー内容


1.熱輻射の基礎
 1.1 光とエネルギーについて
 1.2 熱輻射とは何か
 1.3 熱輻射が関わる様々な応用分野の紹介
 1.4 熱輻射の放射機構
 1.5 プランクの黒体放射則

2.メタマテリアルの基礎
 2.1 メタマテリアルとは何か
 2.2 電磁波と物質の相互作用
 2.3 表面プラズモン
 2.4 局在表面プラズモン共鳴
 2.5 マグネティックポラリトン
 2.6 メタマテリアルによる熱輻射制御
 2.7 メタマテリアルの作製方法

3.エネルギー変換技術への応用
 3.1 大面積波長選択太陽光吸収材料の開発
  3.1.1 太陽光吸収材料開発の最新動向
  3.1.2 遺伝アルゴリズムによるサーメット型太陽光吸収材料の最適設計
  3.1.3 自己組織化ナノ粒子アレイによる太陽光吸収材料
 3.2 太陽熱光起電力発電への応用
  3.2.1 太陽熱光起電力発電とは
  3.2.2 メタマテリアルエミッターの数値設計と作製,評価
  3.2.3 太陽熱光起電力発電システムの構築
 3.3 波長制御ヒーターによる乾燥技術の新展開
  3.3.1 産業界における乾燥技術
  3.3.2 メタマテリアルヒーターの数値設計と作製,評価
  3.3.3 波長制御ヒーターを搭載した新しい乾燥システム
 3.4 機械学習による超狭帯域熱輻射
  3.4.1 機械学習とは
  3.4.2 マテリアルズ・インフォマティクスを応用した材料設計
  3.4.3 超狭帯域熱輻射材料の実現

4. 熱輻射制御技術の進展が拓く未来
 
 <質疑応答>


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