KONA Powder and Particle Journal No. 41 (2024)

Contents<Editorial>
1

Editor's Preface<Review Papers>
3

巻頭言
Arno KWADE 教授（欧州/アフリカ編集委員長）

Artificial Intelligence and Evolutionary
Approaches in Particle Technology
粒子技術における人工知能と進化的アプローチ

Whitebox
Known models

Digital twin
Predictive AI
Process control
Genetic programming
Reinforcement
Active learning

ブラウンシュヴァイク工科大学／ドイツ

Christoph Thon, Marvin Röhl,
Somayeh Hosseinhashemi, Arno Kwade andCarsten Schilde
26 Role of Powder Properties and Flowability inPolymer Selective Laser Sintering—A Review
ポリマー選択的レーザー焼結における粉体特性と流動性の役割：総説

Processoptimization
Geneticalgorithms

Simulation/ Physical process/ Data bank

Final Part Properties
Low Porosity

High Porosity

Polymer melt

Polymer melt
Low Flowability

Powder Flowability
High Flowability
Interparticle Forces

フロリダ大学／米国

Xi Guo and Brij M. Moudgil
42

Particle Properties

Measurement of Fugitive Particulate Matter
Emission: Current State and Trends
飛散粒子状物質排出の測定：現状と動向

上海理工大学／中国

Tianyi Cai and Wu Zhou
58

About Modeling and Optimization of Solid
Bowl Centrifuges
固体ボウル遠心分離機のモデリングと最適化について

カールスルーエ工科大学／ドイツ

Marco Gleiss and Hermann Nirschli

KONA Powder and Particle Journal No. 41 (2024)

78

Contents

DEM Modelling of Segregation in GranularMaterials: A Review
粒状材料における偏析のDEMモデリングに関するレビュー

デルフト工科大学／オランダ

Ahmed Hadi, Raïsa Roeplal, Yusong Pang andDingena L. Schott
108 A Review of Analytical Methods for
Calculating Static Pressures in Bulk Solids
Storage Structures
粉体貯槽内の静的圧力計算のための解析手法に関するレビュー

Depth

マニトバ大学／カナダ

George Dyck, Adam Rogers andJitendra Paliwal
123

High-Pressure Torsion for Highly-Strainedand High-Entropy Photocatalysts
高ひずみ・高エントロピー光触媒のための高圧ねじり

藤 正督ら（名古屋工業大学）

Saeid Akrami, Parisa Edalati, Masayoshi Fuji
and Kaveh Edalati

メタン生成を例とした高発熱反応への気泡
流動層反応器の応用

300.00.20

α R0α R3
Bubble Holdup R0
Bubble Holdup R3

250.0

0.18
0.16
0.14

200.0

R3R0

0.12
0.10

150.0

0.08

100.0

0.06
0.04

50.0

ポール・シェラー研究所 (PSI)／スイス

Philipp Riechmann and Tilman J. Schildhauer

ii

0.0

0.02
1.5

2u/umf340.00Bubble Holdup εb [-]Applying Bubbling Fluidized-Bed Reactors
for Strongly Exothermic Reactions: Focus on
Methanation
α [W/m²K]

140

KONA Powder and Particle Journal No. 41 (2024)

Contents

151 Current Progress of Experimental andSimulation Work of Mixing Processes inParticulate Systems
粒子系の混合プロセスにおける実験およびシミュレーションの最近の進展

ニューサウスウェールズ大学／オーストラリア

Xin Jin and Yansong Shen
172

Recent Progress in Controlled Nanostructureof Colloidal Nanocrystal Powders for EfficientLight Emission
効率的な発光のためのコロイドナノ結晶
粉体のナノ構造制御の最近の進展
白幡直人（物質・材料研究機構 (NIMS)）

Naoto Shirahata
183

Characteristics of Ultrafine Bubbles(Bulk Nanobubbles) and Their Application
to Particle-Related Technology
超微細気泡（バルクナノバブル）の特性と粒子関連技術への応用

Colloid of gold nanoparticles
Gold nanoparticles synthesized
without ultrafinebubbles (UFB)

without UFB

with UFB

with UFB

Immediately after synthesis
without UFB

with UFB

安田啓司（名古屋大学）

Keiji Yasuda
197

100 nm

100 nmAfter two days

Synthesis of Anisotropic Metal Oxide
Nanoparticles via Non-Aqueous andNon-Hydrolytic Routes
非水系・非加水分解法による異方性金属酸化物ナノ粒子の合成
ブラウンシュヴァイク工科大学／ドイツ
カールスルーエ工科大学 (KIT)／ドイツ
アイン・シャムス大学／エジプト

Sherif Okeil, Julian Ungerer, Hermann Nirschl
and Georg Garnweitneriii

KONA Powder and Particle Journal No. 41 (2024)<Original Research Papers>
221 Particle Size Measurement Using a Phase
Retrieval Holography System with a GPUEquipped SBC
GPU搭載のシングルボードコンピュータを用いた位相回復ホログラフィシステム
による粒子径測定

田中 洋介（京都工芸繊維大学）

Yohsuke Tanaka and Dai Nakai

229 Effects of DEM Parameters and Operating
Conditions on Particle Dynamics in aLaboratory Scale Rotating Disc
実験室規模の回転円板型混合機内の粒子力学に及ぼすDEMパラメータと運転条件の影響
ウベルランジア連邦大学／ブラジル

Rondinelli M. Lima, Gisele M. Souza,
Rodolfo J. Brandão, Claudio R. Duarte andMarcos A.S. Barrozo
242 Simulation of the Classification ofManufactured Sands in the Throat Air
Classifier
スロートエア分級機における人工砂の分級シミュレーション

ブエノスアイレス州物理工学研究センター（CIFICEN）／アルゼンチン

Horacio A. Petit and Edgardo Fabián Irassar
254

The Mechanism behind Vibration Assisted
Fluidization of Cohesive Micro-Silica
凝集性マイクロシリカの振動による流動化のメカニズム
デルフト工科大学／オランダ

Rens Kamphorst, P. Christian van der Sande,Kaiqiao Wu, Evert C. Wagner,M. Kristen David, Gabrie M.H. Meesters andJ. Ruud van OmmenivContents

Contents

265 Lipooligosaccharide Ligands fromRespiratory Bacterial Pathogens Enhance
Cellular Uptake of Nanoparticles
呼吸器系細菌性病原体由来のリポオリ
ゴ糖リガンドによるナノ粒子の細胞内取り込みの促進

Cell
PAFR

LOS

アイオワ大学／米国

Mai H. Tu, Timothy M. Brenza,
Margaret R. Ketterer, Morgan Timm,Benjamin M. King, Michael A. Apicella andJennifer Fiegel% Cells associated with particles

KONA Powder and Particle Journal No. 41 (2024)

40LOS-coated NPs

302010001020
Incubation time (hours)

30<Information Articles>
280 The 55th Symposium on Powder Technology
第54 回 粉体工学に関する講演討論会
282 4th International Hosokawa Powder TechnologySymposium Held in Germany 第4 回国際ホソカワ粉体工学シンポジウムをドイツで開催
284 The KONA Award 2022 (Awardees: Prof. Dr. Hidehiro Kamiya
and Prof. Dr. Toshitsugu Tanaka) 2022年度「KONA 賞」
286 General Information 総合案内
Application 1
2022

Application 2

Nano- and fine particles powder
process design
HO OHforHO POOPO/ Fine ceramics O/ Composite, nanoparticles
dispersed polymers/ Lithium ion battery electrodeOHOO33Energy and environment
Ash behavior control at hightemperature, dust collection coal,biomass, waste power
generation plant/ PM 2.5, Nanoparticle emission,
ISO standard/ Nano risk, Nano toxicity

Application 3

Pharmaceutical / DDS, Inhalation
Oral administration using microcapsule
Orally disintegrating tablet
Life and other application/ Cosmetic powder/ Toner for dry copy, ink jet
Food and Energy system
Agriculture + Engineering

Fundamentals :Characterization and control of adhesion, aggregation / dispersion, andpacking behavior by using interface molecular and nanometer scaled structure design/ Development of new characterization method, such as colloidal probe AFM method and NMR,
/ Molecular design of ligand for nanoparticle dispersion, nanoparticles coating on fine particles.

Particle adhesion and aggregation behavior characterization and control.

Selected research achievements for the KONA Award 2022 (Awardee: Prof. Dr. Hidehiro Kamiya):
Particle adhesion and aggregation behavior characterization and control.

"KONA Award 2022"の受賞者; 神谷 秀博教授（東京農工大学）の代表研究成果：
微粒子・ナノ粒子間相互作用の評価・解析による付着・凝集挙動の制御。

Discrete Particle Modeling and Simulation of Granular Flow2022

─ Pioneering development of numerical prediction of granular flow and gas-solid flow ─
DEM + CFD

TransportCollision(Hard-particle model)

Contact(Soft-particle model)

Turbulence
Difusion
modification

Clustering

Deterministic
Stochastic (DSMC)
Linear
HertzianSoft springmodeling

Fluidization
Heat exchange

MixingSegregation
Aggregation

From analysis to prediction

Selected research achievements for the KONA Award 2022 (Awardee: Prof. Dr. Toshitsugu Tanaka):
Development of discrete particle modeling and simulations of gas-solid flows and granular flows.

"KONA Award 2022"の受賞者; 田中 敏嗣教授（大阪大学）の代表研究成果：
粉粒体流動予測のための離散粒子モデルおよびシミュレーション法の開発。
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