Our Research
カーボンニュートラルを実現するために必要とされる水素の活用や二酸化炭素回収技術の開発のためには，多孔体材料や高分子材料をはじめとする微細な空間内の流れの理解に基づくデバイス設計が不可欠です．微細な空間では，流体を連続体として扱うことが妥当ではなくなり，分子論的な視点に立って現象を解析する必要が生じます．このような流動現象の理解と制御を目的として，界面近傍における現象の解明とマルチスケール解析手法の構築に取り組んでいます．
蒸発・凝縮の微視的機構の解明
水の蒸発現象は自然においても工学においても普遍的な現象です．蒸発現象をミクロな視点から明らかにするため，気液界面から離脱した直後の水分子の非平衡状態における速度分布を計測するための実験や，より効率的に界面近傍の気体流れのシミュレーションを行うための数値計算手法の開発に取り組んでいます．
固体高分子形燃料電池触媒層内における水と酸素の輸送過程
固体高分子形燃料電池をより高い電流密度で運用するためには，酸素輸送抵抗を減らすことが肝要です．より高性能な材料開発に向け，燃料電池内の触媒層において水と酸素がそれぞれどのようなメカニズムで輸送されているかを実材料の三次元構造データに基づく数値解析により調べています．また，分子シミュレーションを用いて触媒層を構成する高分子膜材料の湿潤環境下における含水・膨潤特性を明らかにすることを目指しています．
二酸化炭素分離膜における気体輸送メカニズム
近年，効率良く二酸化炭素を分離することができる高分子膜に注目が集まっています．分子動力学シミュレーションやグランドカノニカルモンテカルロシミュレーションを用いて，これらの膜のミクロな内部構造が気体分離性能に与える影響の評価を行っています．
