名古屋工業大学 大学院工学研究科 機能工学専攻

機構分野の紹介

当分野においては,あらゆる産業の基盤技術として,機能・性能・安全を追及した機器の開発,設計,製造,評価ができる高度技術者および研究者の養成を行います。 このため,力学,材料,加工,制御,電子機械などに関する基礎的専門知識をベースとして, 機械を構成する材料・機械要素の力学特性や機械の制御法,生体組織の力学特性などに関するさらに高度な専門知識および応用技術を習得するとともに, 21世紀の製造業に求められる先端加工,ナノテクノロジーなどの新たな技術を開発研究します。 また,地球や地域環境と調和の取れた先端生産技術の開発に中心的役割を果たすことのできる先導的技術者の養成を目指します。

研究内容は,超音波を用いた材料特性評価,構造物の衝撃弾塑性変形, 表面欠陥の力学的解析,凝集物質の超高速衝撃,振動・音の発生・利用・防御, ロボットの特性解析と制御,繰り返し・予見制御系の設計と応用,生体軟組織・細胞の力学特性, 計算力学・計算物理学による微細加工現象の解析,設備診断技術の体系化,固体界面制御工学, 環境適応生産技術,塑性加工における潤滑・磨耗,金属材料の接合性と凝固組織,微細放電加工などです。


超音波伝播数値解析の可視化画像

超音波伝播数値解析の可視化画像。アルミニウム内部に焦点を結ぶ線集束探触子から水中に発振された集束超音波により,内部へ入射した超音波,ならびに表面に励起された表面波とその表面波から水中に放射された漏洩波などが観察できます。

(提供:伊藤智啓研究室)

細胞把持回転観察システムの開発
細胞膜・細胞核の3次元再構築像

(上図)細胞把持回転観察システムの開発。本研究ではX線CT画像のように,さまざまな方向から見て得られる情報をもとに細胞内の3次元構造を再構築すれば,細胞内微細構造の詳細,かつ正確な観察ができるのではないか?と考えました。この原理を利用し,微細な先端加工を施したピペット(直径:10マイクロメートル以下)で細胞を把持し,これを顕微鏡光軸と直交する軸周りに回転させつつ,様々な方向からの像を記録し,細胞内の微細構造を3次元再構成する,全く新しい細胞観察システムの開発に取り組んでいます。

(下図)細胞膜(赤)・細胞核(青)の3次元再構築像(試料:ウシ胸大動脈由来培養平滑筋細胞)

(提供:松本研究室)