メンバー

小柳 潤

先進工学部マテリアル創造工学科 教授

研究分野

機械材料・材料力学 (複合材料工学 計算力学 実験力学 航空宇宙工学)

研究キーワード

複合材料

研究経歴

複合材料工学全般

地球外での温度差発電に関するフィージビリティースタディー

地球外での様々な場所に存在する温度差を利用して発電する技術に関して、その実現可能性を調査した。対象とするのは人工衛星内部での温度差の利用、月面での温度差の利用である。人工衛星は全体の熱流の限界から、効率の良い温度差発電は難しい一方、衛星内の高温部分と低温部分をヒートシンクで接続することで最も高効率に温度差を確保できることが有限要素解析により明らかとなった。月面においてもほぼ同様の結果が得られた。

インタビュー

■なぜ宇宙の研究をすることになったか?

幼少期より宇宙に興味があり、将来は宇宙に関連する研究をしたいと考えていました。
大学ではCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic、炭素繊維強化プラスチック)の研究に携わり、その研究がきっかけで宇宙に活用できるCFRP研究をすることになり、宇宙に関連する研究の仕事をすることになりました。

■研究開発した、あるいは、している技術をつかって宇宙で実現したいことは?

「宇宙エレベーター」を実現したい。
静止軌道上にある気象衛星までのエレベーターを実現し、今ロケットで運んでいる物資などを運ぶことができるようになる。
地上から気象衛星までは約36000キロあり、その長さの強いケーブルを作ることが必要不可欠となる。この強いケーブルを作るためのCFRPの開発に力を入れていきたいと考えています。

■地上で実現したいことは?

宇宙エレベーターにも関連しますが、強いケーブルを開発たいと考えています。宇宙エレベーターに使うケーブルは、今ある一番強いCFRPの10倍の強度が必要となります。このケーブルを開発することで、地上にも様々な用途があり、宇宙エレベーターの夢にも近づくと考えています。

■研究していて印象に残ったこと・楽しいと感じたことは?

宇宙の研究にはロマンがあり、やりがいがあります。
飛行機の胴体や、衛星の構造など自分が研究したCFRPが実際に形となり、世の中にでて使われていることは、研究をしている喜びです。

論文リスト

著書
1. Jun Koyanagi and Mio Sato, Chapter 8 Time and Temperature Dependence of Transverse Tensile Failure of Unidirectional Carbon Fiber Reinforced Polymer Matrix

学術論文
1. Jun Koyanagi, Norie Itano, Michihiro Yamamoto, Kazuki Mori, Yuichi Ishida, Timur Bazhirov, Evaluation of the Mechanical Properties of Carbon Fiber/Polymer Resin Interfaces by Molecular Simulation, Advanced Composite Materials (Accepted 2019)(査読有り)

2. R. Kitamura, Y. Okaniwa, Jun Koyanagi, M. Hojo, T. Nagashima, S. Ogihara, Damage growth simulation of honeycomb sandwich panel in drop-weight impact test, Advanced Experimental Mechanics (Accepted 2019) (査読有り)

3. T. Ube, Jun Koyanagi, T. Kosaki, K. Fujimoto, T. Yokozeki, T. Ishiguro, K. Nishio, Fabrication of well-isolated graphene and evaluation of thermoelectric performance of polyaniline-graphene composite film, Journal of Materials Science, Vol. 54 (2019), pp. 3904-3913. (査読有り)

4. 小柳 潤,板野德江,山本倫大,森 一樹,石田雄一,Timur Bazhirov,分子シミュレーションを用いた炭素繊維/樹脂界面の力学特性評価,日本複合材料学会誌,Vol. 45 (2019), pp. 3-10. (査読有り)

5. Jun Koyanagi, Kenta Shinba, Yasuhiro Fukuda, Kenichi Hirai, Akiko Nakazato, Akinori Yoshimura, Takuya Aoki and Yasuo Kogo, Numerical Simulation of Delamination caused by Internal Gas Pressure for Mid-Density CFRP, Composite Part A, Vol. 115 (2018), pp. 255-263. (査読有り)

6. R. Kitamura, T. Kageyama, Jun Koyanagi, S. Ogihara, Estimation of biaxial tensile and compression behavior of polypropylene using molecular dynamics simulation, Advanced Composite Materials (In Press 2018) (査読有り)

7. Yuta Yamazaki, Jun Koyanagi, Y. Sawamura, Muhammad Ridha, S. Yoneyama, T. E. Tay. Numerical simulation of dynamic failure behavior for cylindrical carbon fiber reinforced polymer, Composite Structures, Vol. 203 (2018), pp. 934-942. (査読有り)

8. M. Sato, Jun Koyanagi, X. Lu, Y. Kubota, Y. Ishida, T.E. Tay, Temperature dependence of interfacial strength of carbon-fiber-reinforced temperature-resistant polymer composites, Composite Structures, Vol. 202 (2018), pp. 283-289. (査読有り)

9. X. Cheng, T. Yokozeki, L. Wu, Jun Koyanagi, H. Wang, Q. Sun, The enhancement effect of carbon-based nano-fillers/polyaniline hybrids on the through-thickness electric conductivity of carbon fiber reinforced polymer, Composites Part A, Vol. 105 (2018), pp. 281-290. (査読有り)

10. Y. Oya, K. Inuyama, T. Okabe, Jun Koyanagi, R. Matsuzaki, Analysis of structure characteristics in laminated graphene oxide nanocomposites using molecular dynamics simulation, Advanced Composite Materials, Vol. 27 (2018), pp. 427-438. (査読有り)

11. R. Watanabe, R. Matsuzaki, H. Endo, Jun Koyanagi, Stretchable and Insulating Characteristics of Chemically bonded Graphene and Carbon Nanotube Composite Materials, Journal of Materials Science, Vol. 53 (2018), pp. 1148-1156. (査読有り)