私たちの研究室は、学科で培ってきた設計、加工、組み立て、電気回路といった知識とスキルを駆使し、実験装置を一からつくるのが特徴です。私の場合は気体と液体の流れ方を解析するセンサを手づくりしました。こうした解析は、沸騰現象のより詳細な把握につながり、結果的に火力発電所などの効率化を図るのに役立ちます。センサの仕組みは、熱流体を流す管の径に張ったワイヤで、内部を測定するというものです。目標に沿って設計し、材料を加工して組み立てて、計測器やパソコンモニターと電気回路でつなぎます。電気を流して電圧を調べれば、気体と液体の割合を数値化でき、流路を見ることも可能です。難しいのは熱流体の流れが乱れないように直径20μmという髪の毛の5分の1程度の極細ワイヤをメッシュ状に張ること。試行錯誤の連続ですが、3年次の秋学期からゼミ配属を希望するほど研究が楽しみだったので、先生方のアドバイスを参考にトライし続けています。私のひらめきで条件を変えてみてセンサの機能が高まったときは、とてもうれしかったです。大規模な装置への憧れがあるので、将来は飛行機や火力発電所といった、多くの力を結集させるダイナミックなものづくりに関わりたいです。

私が開発しているのは、医療分野で使われるセンサです。患者さんの体に触れることなく、心臓にかざして生体データを取得し、パソコンで確認できます。センサに使用する素材は、アルミや銅といった導電性の高いもの。さまざまな材質、長さ、大さきを試してみて、情報を十分に取得できる効果を保ったうえで、より小型で軽く、使いやすく、安価な素材を模索しています。試作品をつくってはデータをとるプロセスを繰り返し、少しずつ改良。文献などを参考に自分なりのアイデアを加え、素材や大きさなどを設定し、想定していた値に近い結果が出たとき、研究の楽しさを実感できます。現在は、実用に向けた臨床試験段階。私が開発してきたセンサが実際に病院で使われるという、責任の重さを感じます。メーカーの企画開発を志望していることから、そうした仕事に欠かせないプロセスを経験できることは大きな魅力です。高齢社会では、小型で、非接触で、手軽に使える機械のニーズはますます高まるはず。そうした期待に応えるために力を発揮したいです。

ホログラフィは、光の色や明るさ、位相（方向）を捉え、自然な３次元情報を記録・表示することができるため、究極の3Dディスプレイ技術だといわれています。20世紀のなかごろに考案された技術ですが、デジタル化が進んだ結果、今ではイメージセンサーでホログラムを電子的に記録し、PCを通じ、3D画像として再生できるようになりました。学部4年次のときに取り組んだのは、ディジタルホログラフィを顕微鏡として活用するための研究でした。実験では、ピント合わせが難しい水中微生物の遊泳を4種類の光でとらえ、高速多波長3D動画像として記録。微生物が3次元空間中を自由に動いてもピントが合わせられること、１回の撮影でさまざまな波長の情報を多重記録できることなどがわかり、ホログラフィが、動き回るものの3D画像を記録する装置として、一般の光学顕微鏡に比べてすぐれた性能をもつことを確かめました。今後は研究の精度をさらに上げるとともに、学会発表にも力を入れていきたいと考えています。

コンピュータなどに搭載され、データの記録、再生を行う磁気ディスク装置が研究対象です。そのなかでも特に、高速で回転する磁気ディスクにナノメートルの精度で磁気ヘッドを「位置決め」する方法について研究しています。アプローチは何通りも考えられますが、私は「ディスクフラッタ」と呼ばれる、空気流によって励起されるディスクの振動を低減させることで正確な位置決めができるのではないかと考えました。ディスクとディスクの間には、間隔を一定に保つためのリングがありますが、私はそこに粘着テープのような、粘性と弾性を備えた材料をはさむことで、ディスクフラッタを抑えようと考えました。現在は、最適な粘弾性材料を見つけるために、実験とコンピュータ解析を駆使して研究しているところです。適切な実験結果を得るために、実験装置や方法の改善も自ら進めなければならず、やるべきことは多いですが、最終的には最適な材料の特性を解明して、社会から求められている大容量磁気ディスク装置の高性能化につながる提案を行いたいと考えています。