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磁場を利用した環境調和・省エネルギー材料の研究開発

  • 公開日: 2019-05-13

(研究の背景および目的)
磁場は、物質・材料の合成やその特性の制御を行う環境として、温度や圧力と並ぶ重要な要因です。 ただ通常の磁石などから発生する磁場エネルギーはとても小さい(温度換算で0.11℃程度)ため、 世界的に見ても磁場を用いた材料合成の研究は遅れています。私 たちの研究グループでは鹿児島大で 8テスラ (地磁気の約20万倍)、東北大施設を利用して31テスラの強磁場を用い、環境調和・省エ ネルギー型の物質材料の合成とその機能性 制御についての研究、新たな技術開発を行っています。
(主な内容)
磁場による冷却機能を利用した、脱フロン及び脱代替フ ロン冷凍を目指す高効率の次世代磁気冷凍材料(環境調和・省エネルギー材料)の開発と評価。高エネルギー変換が可能な磁気アクチュエータ材料の 開発と評価。強磁場によって物質内のエネルギーを制御し、融点を 変えることで物質の合成温度を変 化させた、新規の化合物を創成。磁場による配向効果(向きを揃える)を利用して材料の 微細組織を制御する。この機能 を高エネルギー変換の合金等コア材料の開発、生体バイオ材料の集積や傾斜化 の評価に活用。その他、磁場効果の評価市販強磁場マグネットに組み込める世界初の小型 X線粉末カメラシステム(トライ・エスイーとの共同開 発)機能性材料の磁場中評価に利用(東北大設置)新しい強磁場中での材料合成、特性制御に関する、「その場評価法」の開発。世界最高磁場中熱分析に成功した装置(検出器部) 磁場による材料の分解・融点制御の評価に利用
(期待される効果・応用分野)
強磁場の利用はここ10年程度で活発化した新技術で、最近ではシリコンウェハーの製造などに利用 されています。本研究は強磁場内での新規材料開発、素材の高機能化、生体・バイオ材料の集積化、 廃棄物・排水の磁気分離浄化などに活用できます。磁場は、環境 調和冷凍、高効率電磁スイッチ・電 磁弁、高機能性鉄鋼材料など幅広い分野、低環境負 荷社会実現に向けた新技術への応用が期待されて います。さらに、無重力に似た環境も 創り出せる強磁場は新たな材料合成環境としても注目されます。
(共同研究・特許などアピールポイント)
●強磁場環境を利用した材料組織制御に関する研究: 2008-2009年(株)ケーヒンとの産学連携研究 ●強磁場X線粉末カメラシステム開発:2007-2009年(株)トライ・エスイーとの共同開発 ●東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究センター(前任地)との連携も可能です。
(コーディネータから一言)
強磁場の下での新機能・新材料物質の合成と 特性制御技術の開発・評価を行っています 。 磁場による味の変化等の測定も可能、食品や農業、医療へも活用できます。共同研究に限らず磁場に関する様々なご相談に応じます。
(研究分野)
環境調和材料 省エネルギー材料研究
(キーワード)
磁場 強磁場 磁性材料 磁気冷凍材料 環境調和材料 省エネルギー材料 機能性材料

カテゴリ : シーズ(得意な技術・サービス等)
対象エリア: 国内 / 南九州 / 南西諸島域 / その他地域
有効期限 : 無期限

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