RIKADAI ME Newsletter, No.5, Nov. 2007

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巻頭言 ．
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活躍する学生 ．
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ものづくりの世界に
メカトロニクス入門
ワシントン DC 派遣
ドコモ・モバイル・サイエンス賞受賞
活躍する教員 ．
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札幌市庁舎での省エネ実証実験
塑性加工による機能向上
薄型燃料電池の開発
授業拝見 ．
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研究室紹介（荻原研究室） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

巻
自然との共生と日本人の心教授

頭

町田 賢司

1
2

3

4
4

言

された重大使命ではないでしょうか。

1960 年池田内閣が所得倍増計

7 月にトルコに行く機会がありましたが、トルコでは日本画を発表し、国民総生産は 10 年

人がものすごく尊敬されているそうです。特に年配の人は間に約 3 倍、1 人当たりの国民所

日本人だというだけで非常に大事にしてくれるそうです。日得もヨーロッパ各国並みに上昇

本は、戦後の廃墟から現在のような経済大国になり、勤勉しました。しかし、1960 年代後で真面目で優秀な民族だと。特に、歴史的にロシアに不利半にはこのような経済規模の拡益を蒙って来た国では、日露戦争で日本がロシアに勝利し大、労働人口の過密等により大気たということで余計に日本人を偉大な国民であると尊敬し汚染、水質汚濁、騒音、振動等公ているようです。アインシュタインが、1922 年に訪日した害問題が深刻化しました。1983 年から中国には講義と国際際、「日本人が本来もっていた、個人に必要な謙虚さと質素会議などで 10 回程訪れ、25 年近く見てきましたが、現在、さ、日本人の純粋で静かな心、それらのすべてを純粋に保っ中国では、所得倍増計画が打ち出され、良きにつけ悪しきにて、忘れずにいてほしい」と述べています。武（ビートたけし）

つけ 40 年遅れで日本の足跡を辿っているようです。私が環らの母親であるさきが「貧乏は輪廻する」と言いました。戦境問題を強く意識するようになったのは、2000 年スウェー争で負けて自信喪失し、自分の受けた軍国主義教育まで否定

デンのアビスコで開かれた国際会議に出席した時からです。

され、親の威厳を失った親が子を生み、戦前までは普通の家会場でもらったボールペンもプラスティックではなく再生紙

庭でごく常識的に教えられていたしつけや道徳すら教えず、でできたものでした。会議後 1 日ツアーでノルウェーの北その子が更に子供を、そのまた子供を。輪廻するのは貧乏だ

極圏に行きましたが、現地にいる間スウェーデン人の教授とけではありません。古き良き日本の心を失った人間もまた大学院生の話題は、地球温暖化、CO2、オゾン層など環境問輪廻するのです。殺伐としたニュースが毎日放送されてい題でした。様々な国際会議に参加していますが、観光地でのますが、生まれた時からの悪人はいません。良くも悪くも議論が環境問題であったことはこれ以外一度もありません。

その後の育ち方が問題なのです。家庭でのしつけ、学校教育、ヨーロッパ人の環境に対する意識が如何に高いかを痛感させ地域社会とのかかわり、自然とのふれあい、世代の違う人られました。環境問題に取り組むにはまず一人一人が省エネ間との日常的な交流など改善すべき問題は山積しています。に努めることでしょう。近年、乱開発、バイオ燃料用作物栽一度無くしてしまったものを取り戻すのは至難の業です。一

培の為の森林伐採などが急速に進行しています。将来の子孫

人一人が知恵を出し合いこの負のスパイラルから脱却しよのため地球環境を保全することは、現在生きている我々に課うではありませんか。

東京理科大学理工学部機械工学科ニュースレター

第5号

活
ものづくりの世界に

学部１年

2007 年 11 月

躍 する

学 生

所祐希 ( 千葉英和高卒 )エーターズというサークルの活動で、二足歩行ロボットを新一年生の授業は、一般教養、数学、物理のように基礎科目造したり、ロボットが思い通りに動きだしたりしたときの喜が中心ですが、決して楽ではありません。授業に出て、先生びは、癖になってやめられませに教えられるのではなく、教えてもらうような感覚で、自分ん。

から学びたいと思わなければならない点があるからだと思い大学では、ただ目で見るだけます。もちろん、楽しいこともたくさんあります。まずは、ではなく、実際に手を下して頭実技中心の授業です。教わった知識を駆使して、目の前に形の中の物を形にすることが可能となって現れるのはとてもうれしいものです。中でも、レゴな場所であると思います。ぜひで、自分たちが考えたロボットを作り、プログラムして動か皆さんも、自分がやりたいことす授業は、毎週わくわくしています。ほかに、ロボットクリを実現させに来てください。

メカトロニクス入門

岡本真規子 ( 高松一高卒 )るのが難しくて苦労しました。更に、可愛さを出すためにＬ

出来尾祐美 ( ノートルダム清心高卒 )ＥＤを使用したので、曲に合わせてピカピカ光るようになり福田瑛理子 ( 浦和明の星高卒 )ました。一年生でまだ専門的な授業があまりなかったのです

学部 2 年

サークルにてロボット設計中（中央筆者）

私達は、メカトロ二クス入門という授業で、レゴロボットが、自分達で実際にロボットを製を作りました。まず、歌ったり踊ったりする可愛いロボット

作することによって、今までは教を作りたいと思ったので、パソコンでエレクトロニカルパ科書の上でしか学ぶことが出来なレードという曲の楽譜を作り、音楽を鳴らすことができるよかったことを、実際にロボットとうにしました。それと同時に、ロボット本体やモーターをレいう形にすることができました。

ゴを使って製作しました。ロボットは、手足のついた女の子

そして自分達が作ったロボットがをモチーフにしていて、首と腰をモーターで動かせるもので動いた時には、とても感動しましす。次に、パソコンで首と腰を振るプログラムを作り、本体た。この授業を通して、物を作るに転送して、モーターで動かしましたが、何秒動かして何秒ことの喜びと難しさを学ぶことが止まらせればスムーズな動きになるか、タイミングを調整す出来てよかったです。

ワシントン DC 派遣

早瀬研修士 1 年長尾真行（熊谷高卒）と大変有意義な時を過ごせたと思います。また、学会以外で10 月 7~12 日にアメリカ・ワシントン D.C. で開催されたもワシントン D.C. 郊外の国立研究所 (NIST) やホワイトハウかわいいでしょ？

The Electrochemical Society の秋季大会のポスターセッショ

スをはじめとする官公庁街、美ンにて IC の三次元実装に関する研究発表を行ってきました。

術館、博物館等を見学できたこ

ポスターの前で片言の英語に身振り手振りを交え、必死に説とはとてもいい経験になったと明していると向こうにも伝わるようで、耳を傾けてもらうこ

思 い ま す。 し か し、 一 番 痛 感とができました。同年代の学生も多数参加しており、その発したことは自分の英語力の拙さ

表を聞くと、自分にとって励みになったり、焦りを感じたりだったような気もします。

ドコモ・モバイル・サイエンス賞受賞

で困っている人々に触れ、自分が社会にとってできることは溝口研博士 3 年北村光司（郁文館高卒）

何かと考えながら、直向きに研究を行ってきました。その成

私は、機械のみではなく、人間を果の一部が、株式会社 NTT ドコモ設立の「モバイル・コミュも対象として研究する分野に興味をニケーション・ファンド」が表彰している「ドコモ・モバイ持ち、さらに社会貢献につながる研ル・サイエンス賞」を、究を行いたいという思いで、学部４本村主任研究員・西田主任研究員 ( 産業技術総合研究所 )年生のときから産業技術総合研究所との連名で受賞致しました。今までやってきた研究が少しはデジタルヒューマン研究センター

社会に役立つものだと評価・期待されていることを真摯に受で、子どもの事故予防に関する研究

け止め、研究の先には社会・人々がいるのだということを忘を行ってきました。優秀な研究者のれずに、今後も気を引き締めて研究を行っていきたいと思い方々から研究に対する姿勢や情熱に刺激を受け、また実社会ます。

RIKADAI ME Newsletter, No.5, Nov. 2007

活
札幌市庁舎での省エネ実証実験

躍教授

す川口靖夫

る 教員

利益をもたらします。

水の流れに化学物質を溶かし込むと、流れの抵抗が 70%

この実験現場では、データ記録や整理に本学の学生さんがも小さくなる「トムズ効果」という現象が現れることがあり貢献してくれました。現地実験ではそれに携わる人達との交ます。化学物質とは、ある種の界面活性剤や水に溶けるポリ流があり、実際の機械に触れる体験があり、様々な刺激を受マーなどです。流れの抵抗が下がると水の流れを駆動していけることができます。これを読んでいる皆さんも、若い一時るポンプの動力が小さくてすみ、エネルギーを有効に利用で期を使ってダイナミックな研究開発に携わってみたいと思いきます。今年の冬と夏の２回にわたって「トムズ効果」を用ませんか。

いて、建物の省エネを実証する実験を行いました。対象とする建物は札幌市大通り公園のテレビ塔近くにある、市の本庁舎です。省エネ技術の導入に熱心な札幌市に実験場所を提供してもらい、産業技術総合研究所などの団体との共同で取り組み、建物の中で空調をおこなうための循環水ポンプで従来使っていたエネルギー量の２／３が節約できました（讀賣新聞５月２９日付朝刊など）。今回用いた物質は、ヘアリンスの主成分と同じ界面活性剤です。界面活性剤の価格は安く普通は装置の追加も必要ないので、この技術を使うと低コストで大幅な電力料の節約ができ、環境とクライアントの両方に塑性加工による機能向上

准教授

横山俊雄

法では離型剤を必要としないことも大きな利点です。材料に我々の研究室では材料に圧縮、鍛造、圧延といった塑性加新たな機能を付与する例として形状記憶合金に塑性加工を施工を施して材料特性の改善に取組んでいます。塑性加工は単し、記憶回復特性の拡張を図っています。形状記憶合金にはに材料の加工に留まらず、材料の強化や新しい機能の創出、一般に一つ、または特別な記憶処理を行なって二つの記憶が精密加工への利用がなされています。我々の取組の例を紹介可能ですが、我々はさらに三つ目の形状の発現を可能にしてします。生分解性プラスチックの圧延や延伸を用いて、このおり、応用範囲を広げています。

材料の利点を損なわない方法で強化に取組んでいます。板材の圧延で約１．
５倍の強度を得ており、また繊維状に加工し、延伸を施して約３０倍の強度を達成しています。精密加工の例として圧縮加工によるナノインプリント法への応用を研究しています。この技術はフォトリソグラフィー法に比べてより簡単に精密微細加工の可能な方法ですが、樹脂への適用は現在熱可塑性および光硬化性樹脂に限られています。我々は強度や耐熱性に優れた熱硬化性樹脂への適用に取組んでおり、プラスチックの固相塑性加工の技術をもとにエポキシ樹脂への微細精密転写法を確立しつつあります。一般にモールドと樹脂との離型には高価な離型剤が必要ですが、我々の方薄型燃料電池の開発

講師

早瀬仁則

次 世 代 技 術 の 中 核 と し て、MEMS ( Micro Electro

圧延による分子鎖の配向を示す生分解性プラスチックのＸ線回折像的なものを作っていこうという分野です。
我々の研究室では、( 独 )NEDO 技術開発機構の助成事業にMechanical Systems ) が 注 目採択されて、MEMS 技術を利用して小さい燃料電池を作る試

さ れ て い ま す。 パ ソ コ ン のみを進めてきCPU の中には、1 億個ものト

ま し た。 通 常ランジスターが作られていまの燃料電池です。MEMS とは、こうした微は、 図 1 に 示

細加工技術を利用して、機械

図１

燃料電池の仕組み

すように水素図２

シリコン電極断面の電子顕微鏡写真

東京理科大学理工学部機械工学科ニュースレター

第5号

2007 年 11 月

イオンのみを通す電解質膜 (PEM) の両脇に粉状の触媒層、触た。これにより、厚さ 250 μ m媒層を保持し、燃料を均一に供給するための拡散層、そして、の極めて薄い燃料電池の試作・発燃料流路のサンドイッチ構造をしています。各層を強く締電に成功し、飛躍的に小型化出来め付ける必要があるため、強度が必要となり、薄いものでもる可能性を示しました。わずか5mm 程度になります。我々は、図 2 に示すようにシリコンウ5mm 角の反応部ですが、モーターエハ上に触媒層と燃料流路を一体成形する技術を開発しましを回すことも出来ました。

授業

機械工学科出身の技術者にとって最も期待されていることは、機械を設計することです。機械設計には様々な知識が必から図面に展開できるようになりました。
当学科では、2005 年度より製図の授業をコンピュータを用いた三次元 CAD シ

機械加工者は図面を見て実際の部品を製作しますので、図面ステムで行っていが正確でないと装置は組立たなくなってしまいます。

ます。機械科 CAD

これまでの製図（図面作成）においては、製作する部品を室には機械科学生

正面、上下左右から見た形を１枚の紙にまとめて書いていま専用のコンピューした。しかし、部品は立体（三次元）ですので、二次元的なタ が 75 台 揃 っ て図面ですと完成した形と設計時に想像していた形が違っていおり、最先端の環る場合があります。コンピュータが発達した現在では、設計境で製図の講義を段階から三次元でモデルを考えて、画面で完成品を確認して行っています。

より高性能な複合材料の開発を目指して究室

モーターをまわす

拝 見要ですが、最終的には機械を作るための “図面” にまとめます。

研図３紹

製図の授業風景介荻原研究室きが出てきました。あ高性能スポーツカー、ちょっとでる種のカーボン繊維はも速く走るために１ｇでも軽く設計軽くて強い上に、熱伝したいですよね。そのためには同じ導率もよい（熱をよく強さでも軽い材料を選ぶことになり伝える）ことがわかっます。最近、「カーボン製」というています。この性質を言葉をよく聞くようになってきまし

利 用 し て、 軽 量 CFRPたよね。飛行機の機体などにも 使わヒートシンクへの応用れるその材料は「カーボン繊維」(A) をプラスチック (B) でを考えています（図３、固めた CFRP という材料です。私たちの研究室はこのように４）。これらの研究を進A という材料と B という材料を 組み合わせ（複合し）た「複めていく上で、機械工合材料」(A+B) の力学的な性質（どれくらいの力に耐えられ学科で学んだことが大るか、など）を研究しています。

いに役立っています。

A+B って簡単に言いましたが、A と B があるってことはそ

図１

光学顕微鏡で観察した界面のはがれ

図２

界面の強さを知るための応力解析の境界が存在します。それを「界面」と呼ぶのですが、界面の強さが複合材料の強さに大きく影響することが知られていて、それをどのように測るかというのが大きな問題となっています。そこで私たちは、図 1 のように「界面のはがれ」を顕微鏡で観察し、図２のように応力解析と組み合わせることで界面の強さを測る方法を研究しています。
ここまでは力学的な話でしたが、最近、材料 A の強さだけでなく、他の性質も積極的に利用してみようよ、という動編集

図３

CFRP ヒートシンク

図４ CFRP ヒートシンクの放熱性能解析

後 記

日も短くなり、だいぶ寒くなってきました。秋の夜長、これからが研究室の活発になるシーズンです。春にすがすがしく卒業生を送り出せるよう、 私も頑張りたいと思っております。

編集担当：早瀬仁則 ( 講師 )