マテリアル革命
この講義シリーズは第2話まで
登録不要無料視聴できます!
▶ 第1話を無料視聴する
閉じる
この講義の続きはもちろん、
5,000本以上の動画を好きなだけ見られる。
スキマ時間に“一流の教養”が身につく
まずは72時間¥0で体験
マテリアルズインテグレーションとは何か?
マテリアル革命(4)マテリアルズインテグレーション
科学と技術
岸輝雄(東京大学名誉教授)
東京大学名誉教授で新構造材料技術研究組合(ISMA) 理事長の岸輝雄氏が語るシリーズレクチャ「マテリアル革命」。第4話ではマテリアル革命の中核を成す「マテリアルズインテグレーション(MI)」について解説する。MIとは、材料開発におけるハードとソフトを計算科学的に結び付けることであり、順問題、逆問題双方向でさまざまな開発が可能になるという。(全5話中第4話)
時間:8分44秒
収録日:2017年11月30日
追加日:2018年4月3日
≪全文≫

●材料開発の難しさ


 ここまでお話ししたのが材料開発についてです。マテリアル開発で最も重要な「マテリアルズインテグレーション(MI)」を説明したいと思います。

 これは、内閣府のSIP(戦略的イノベーション創造プログラム)でプロジェクトとして始めたもので、毎年10数億円のお金を投資しています。正直言って難しいので、なかなか簡単に答えは出てきません。何が難しいかというと、いろいろなデータを時間のスケールと空間のスケールを考えて一気通貫につなぐというところにかなりの力を割かなければならないということで、そこが非常に大きな点だとご理解ください。

 そこで、「材料とは何か」という点が挙げられます。これに関してはこの数十年変わっていません。「なぜ、どんな構造で、どんな組織の材料をつくるか」という構造組織の問題。また、「どんな作り方をするか。あるいはどんな性質を持っているか。熱的性質、電気的性質、力学的性質」といった性質の問題。最終的には使われてこそ材料なので、そのパフォーマンスも問題になります。機能材料でも同じなのですが、構造材料では、例えば時間に依存する破壊は時間が絡んでくるから難しいのです。疲労とか、あめのように伸びるクリープ(物体が時間とともに変形していく現状)、応力腐食というものが大事になりますし、それと同時に、コストや環境、CO2排出などのLCA(ライフサイクルアセスメント)やリサイクルの問題があります。そして元素戦略といいますが、レアアース、レアメタルをどうサプライチェーンするか、何かに置き換えるか、という点が非常に大きな課題になってきます。


●材料を本当に使いこなすにはインテグレーションが鍵


 材料開発を進める上で支援的なツールとして最も大事なのは、一つが先端的な計測として光学電子顕微鏡とX線解析です。それに対するものとして、もう一つが計算科学で、AIやビッグデータを入れることが大事になります。すでに「マテリアルズインフォマティクス」という言葉が出ていますが、ある意味のこの研究の親分でもあるアメリカのKrishna Rajan氏などに言わせますと、「マテリアルズインフォマティクス」とは材料の構造と性質を主に第一原理の計算で結び付けることだと言っています。これは彼の論文にも書いてあることです。

 ただし、本当に構造材料的に材料を...

スキマ時間でも、ながら学びでも
第一人者による講義を1話10分でお届け
さっそく始めてみる
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
進化生物学から見た「宗教の起源」(1)宗教の起源とトランス状態
私たちにはなぜ宗教が必要だったのか…脳の働きから考える
長谷川眞理子
水から考える「持続可能」な未来(1)気候変動の現在地
最悪10メートル以上海面上昇…将来に禍根残す温暖化の影響
沖大幹
断熱から考える一年中快適で健康な住環境(1)日本の住宅の実態と問題点
なぜ日本は夏暑く、冬寒いのか…断熱から考える住宅の問題
前真之
現在の宇宙の姿(1)星はなぜ自ら輝くのか
宇宙に関するニュースを理解するために宇宙の姿を学ぶ
岡村定矩
培養肉研究の現在地と未来図(1)フェイクミート市場とリアルミート研究
食肉3.0時代に突入、「培養肉」研究の今に迫る
竹内昌治
未来を知るための宇宙開発の歴史(1)宇宙開発の流れを概観する
宇宙開発の歴史、そして未来へ…6枚の写真で概観する
川口淳一郎

人気の講義ランキングTOP10
『孫子』を読む:虚実篇(1)いかに主導権を握るか
「虚実篇」から学ぶ優秀なリーダーの役割と戦略の重要性
田口佳史
外交とは何か~不戦不敗の要諦を問う(5)日本外交の進むべき道
中国の「国進民退」に危機感…これからの日中関係を読む
小原雅博
習近平中国の真実…米中関係・台湾問題(2)国家戦略目標の転換
経済発展から「国家の安全」へ…転換された国家戦略目標
垂秀夫
クーデターの条件~台湾を事例に考える(1)クーデターとは何か
台湾でクーデターは起きるのか?想定シナリオとその可能性
上杉勇司
定年後の人生を設計する(1)定年後の不安と「黄金の15年」
不安な定年後を人生の「黄金の15年」に変えるポイント
楠木新
ルネサンス美術の見方(1)ルネサンス美術とは何か
ルネサンスはどうやって始まった?…美術の時代背景
池上英洋
経験学習を促すリーダーシップ(1)経験学習の基本
成長を促す「3つの経験」とは?経験学習の基本を学ぶ
松尾睦
死と宗教~教養としての「死の講義」(1)「自分が死ぬ」ということ
世界の宗教は死をどう考えるか…科学では死はわからない
橋爪大三郎
編集部ラジオ2025(22)長谷川眞理子先生の「子育て」講義
生物学からわかる「ヒトの配偶や子育て」で大切なこと
テンミニッツ・アカデミー編集部
チームパフォーマンスを高める心理的安全性(1)心理的安全性が注目される理由
なぜ今「心理的安全性」なのか、注目を集める背景に迫る
青島未佳