Des gens qui transmettent la voix de la mer
Des gens qui transmettent la voix de la mer
Créer + (plus) à partir de zéro avec la technologie de traitement des surfaces métalliques
Shinichi Motoda, doyen de la Faculté de génie maritime
Avec la technologie de traitement des surfaces métalliques,
Créer + (plus) à partir de zéro
Shinichi Motoda, doyen de la Faculté de génie maritime
Un navire est une immense structure constituée de plaques de métal assemblées par soudure.De plus, une grande durabilité est également requise car ils navigueront pendant de longues périodes dans l’environnement hostile de l’océan.Il est peut-être possible d’utiliser de nombreux matériaux métalliques résistants pour augmenter la durabilité, mais ce n’est pas le cas dans le monde des navires.Afin d’atteindre la destination avec la quantité limitée de carburant à bord d’un navire, il est nécessaire de trouver des moyens de réduire le poids et d’améliorer le rendement énergétique.
Le professeur Motoda étudie le traitement spécial des surfaces métalliques afin de développer une technologie permettant de fabriquer des coques très durables, même dans l'environnement océanique.Après de nombreuses années de recherche, la technologie a été appliquée non seulement à la durabilité, mais aussi à la création de quelque chose de nouveau.Nous avons discuté avec le professeur Motoda de ses recherches, notamment des nouvelles technologies créées par le traitement des surfaces.
Biographie
Shinichi Motoda(Shinichi Motoda)
Professeur, Département d'électronique marine et de génie mécanique
Après avoir terminé ses études supérieures à l'Université de la marine marchande de Tokyo (actuellement Université des sciences et technologies marines de Tokyo),
En 1986, il rejoint l'Université de la marine marchande de Tokyo en tant qu'assistant.
Poste actuel depuis 2007.
À partir de 2021, il sera également doyen de la Faculté de génie maritime de l’Université des sciences et technologies marines de Tokyo.Ph.D. (ingénierie).
- Q : Quel genre de cours enseignez-vous ?
↓
- Je suis en charge de la science des matériaux environnementaux (Département d'Electronique Marine et Génie Mécanique, 2ème année).
Découvrez la corrosion et la protection des matériaux métalliques ainsi que le mécanisme des batteries commerciales basées sur l'électrochimie.
Divers produits utilisent une variété de matériaux, tels que le métal, le plastique et le bois.Dans le domaine de la fabrication, il est important de connaître les propriétés des matériaux, telles que la résistance et la durabilité.La science des matériaux peut être considérée comme l’une des formations de base dans le domaine de l’ingénierie.
Les navires en particulier ne s’arrêtent pas après leur construction, mais continuent à être utilisés pendant des décennies.Les bâtiments sont les mêmes, mais pour continuer à être utilisés pendant longtemps, un entretien est toujours nécessaire.En science des matériaux environnementaux, lors de la maintenance, il est extrêmement important d'avoir des informations sur le type d'atmosphère (environnement) dans lequel se trouvait le matériau et comment il a été affecté par cet environnement.Mon principal intérêt de recherche concerne les matériaux métalliques, je me concentrerai donc sur des conférences sur la détérioration et la corrosion des matériaux métalliques, et j'apprendrai également en profondeur comment les matériaux métalliques peuvent être utilisés, comme leur utilisation dans les électrodes de batterie.
Affiche présentée lors d'une conférence internationale - Q : Qu’est-ce qui vous a décidé à devenir chercheur ?
↓
- Lorsque je suis entré à l’université, je n’avais pas l’intention de devenir chercheur. Même en quatrième année, j'avais prévu de travailler dans un chantier naval après avoir obtenu mon diplôme, donc je n'avais aucune idée que je deviendrais chercheur ou professeur d'université.Cependant, mon superviseur du laboratoire auquel j'étais assigné m'a dit qu'il serait intéressant de faire des études supérieures, alors j'ai décidé d'aller aux études supérieures parce que je pensais que cela pourrait être une option. Au cours de mes deux années de recherche en master à l'école doctorale, j'ai réalisé à quel point la recherche est intéressante.Quand tu fais ce que tu aimes, tu oublies le temps, n'est-ce pas ?Quand je faisais des expériences en laboratoire, il était déjà 4h9 et 10h4.Comme je passe mes journées comme ça, je me demande si la « recherche » est faite pour moi ?C'est ce que j'ai commencé à penser.De plus, devenir enseignant dans une université signifie qu'il faut fournir des conseils, mais j'ai aussi beaucoup apprécié le fait de commencer à soutenir des étudiants de quatrième année dans leurs recherches de fin d'études en tant qu'assistant d'enseignement.Ensuite, j’ai pensé qu’enseigner était peut-être quelque chose pour lequel j’étais fait.J'ai donc fait le choix de poursuivre mes recherches à l'université.
- Q : Quel était votre thème de recherche en tant qu’étudiant diplômé ?
↓
- J'ai mené des recherches sur la fatigue des métaux des matériaux. Il y a plus de 50 ans, il y a eu une série d’accidents au cours desquels des navires se sont brisés en deux et ont coulé alors qu’ils naviguaient dans l’océan.La coque est réalisée en assemblant des plaques métalliques par soudage.Lorsque la pièce soudée navigue dans l’océan, elle est poussée par la force des vagues.Être frappé par des vagues de toutes les directions, encore et encore, peut provoquer une fatigue du métal et le faire casser.Ce phénomène se produisant dans l’eau de mer, il est affecté non seulement par la fatigue des métaux mais également par la corrosion*4.Nous avons étudié pourquoi et dans quelles conditions se produisent des ruptures de pièces dues à la fatigue du métal.Nous avons observé la détérioration du métal à l’aide d’une machine appelée testeur de fatigue du métal.Nous utilisons divers appareils pour observer comment le métal change jusqu'à ce qu'il se fissure et se brise comme du verre. Une fois que nous avons commencé le test, cela prend trois à quatre jours. Parce que cela a pris si longtemps, je suis parfois resté à l'université et j'ai mené des expériences pendant ce temps. période.Même s’il s’agissait d’une recherche simple, j’ai perdu la notion du temps à mesure que j’y travaillais.
*1 Corrosion : Les matériaux métalliques sont souvent raffinés à partir de minéraux thermodynamiquement stables (oxydes, etc.) par réduction.Par conséquent, les métaux tentent de retourner à des substances stables telles que les oxydes et les hydroxydes et, par conséquent, ils se combinent avec l'oxygène de l'eau ou de l'air, provoquant la fonte des métaux et la formation de rouille.
machine d'essai de fatigue des métaux - Q : Quel genre de recherche menez-vous actuellement ?
↓
- Comme je l’ai mentionné plus tôt, je menais à l’origine des recherches pour rendre les matériaux, notamment les métaux, capables d’être utilisés plus longtemps dans l’eau de mer tout en conservant leurs propriétés.Plus précisément, cette recherche porte sur le type de traitement (peinture ou placage*2) qui doit être appliqué à la surface du métal pour prévenir la corrosion.
Cependant, ce type de recherche élimine les problèmes négatifs.Bien sûr, cette recherche est essentielle pour garantir que la coque puisse être utilisée pendant longtemps, mais nous avons aussi voulu relever le défi de créer quelque chose de positif à partir de zéro.C'est pourquoi nous relevons actuellement le défi de la recherche qui ajoutera de nouvelles fonctionnalités aux surfaces métalliques en utilisant les résultats de nos recherches et notre savoir-faire pour prévenir la corrosion.
*2 Placage : traitement de surface qui recouvre une surface métallique ou non métallique d'un mince film métallique.
dans le laboratoire - Q : Pouvez-vous nous en dire plus sur la recherche qui crée +.
↓
- Un exemple que je voudrais présenter est la recherche sur les piles à combustible microbiennes marines.
Par exemple, lorsque l’on souhaite installer une bouée au large pour observer l’océan et enregistrer des enregistrements à long terme, le problème est l’alimentation électrique.Même si une bouée est équipée de batteries, sa puissance est limitée.Les piles à combustible microbiennes marines constituent donc une tentative de produire de l’électricité à partir de ce que l’on trouve dans la mer.
La surface métallique qui deviendra l’électrode positive (cathode) est traitée et placée dans l’eau de mer, et les micro-organismes qui y vivent s’y attachent, créant ainsi une couche de micro-organismes appelée biofilm sur l’électrode.La surface de l'électrode négative (anode) est recouverte d'oxyde de titane et placée à la surface de la mer pour capter l'énergie lumineuse.Lorsque ces deux électrodes sont connectées, au niveau de l'électrode anodique, lorsque les micro-organismes décomposent la matière organique en utilisant l'énergie lumineuse, des électrons sont générés et circulent vers l'électrode cathodique, générant de l'électricité.
En modifiant la surface de l'électrode, nous avons réussi à développer une batterie capable de générer plus d'électricité que les piles à combustible microbiennes classiques et d'empêcher également la corrosion des électrodes.Nous menons également des recherches sur l’utilisation de l’énergie lumineuse pour créer des effets antibactériens en modifiant de la même manière la surface des matériaux.
Meijimaru en arrière-plan - Q : À l’horizon 2030, quel type de recherche aimeriez-vous faire avec les étudiants qui s’inscriront à l’avenir ?
↓
- Je crois que connaître l’océan fait partie du concept des ODD consistant à toujours être conscient de l’environnement.J'espère que les étudiants qui s'inscriront à l'avenir apprécieront la « diversité » et « l'expérience pratique » et apprécieront leurs recherches à l'Université des sciences et technologies marines de Zebi.
Tout d’abord, il est important de se concentrer sur la « diversité » et sur une chose, mais si vous vous concentrez uniquement sur une seule chose, vous risquez de vous retrouver sans aucune option si les choses tournent mal.En apprenant différentes choses en même temps et en accumulant des connaissances, vous pouvez changer d'état d'esprit et décider si cette voie ne fonctionne pas, puis passer à la suivante.J’ai l’impression que les futurs étudiants absorbent naturellement plus de choses que notre génération.Je veux que tu chérisses ça.
Aussi, une « expérience réelle ». À la Faculté de génie maritime, il existe de nombreuses possibilités d'entrer en contact réel avec l'océan et les navires.Pouvoir toucher au réel est en effet quelque chose de difficile à faire dans les écoles d'ingénieurs généralistes, et on peut dire que c'est une particularité de notre université.Pouvoir toucher non seulement aux équipements de recherche, mais aussi aux moteurs à combustion interne et autres machines qui fonctionnent actuellement dans ce monde est une expérience qui ne peut être remplacée par autre chose.Je suis sûr que cette expérience sera utile même après votre entrée sur le marché du travail, et je suis sûr que vous proposerez de nouvelles idées simplement en entrant en contact avec la réalité.Alors j’aimerais que vous ayez de plus en plus d’occasions de toucher à la réalité.
laboratoire de moteurs à combustion interne - Q Un message à la jeune génération qui s'apprête à entrer à l'université.
↓
- Je crois que le Japon a progressé dans le développement technologique dans l'intérêt du développement national depuis qu'il traverse une période de forte croissance économique. À l’horizon 2030 et au-delà, nous devons continuer à développer des technologies pour une société durable en harmonie avec l’environnement.Dans le domaine des navires, une variété de navires sont en cours de développement qui utilisent l'hydrogène comme carburant de propulsion, et les navires opèrent non seulement au niveau national mais également à travers l'océan.Une connaissance approfondie des idées et des règles des autres pays et une volonté de collaborer au-delà des frontières seront essentielles au développement technologique futur.Cela est lié à la « diversité » mentionnée plus tôt, mais j'espère qu'ils absorberont diverses choses et les utiliseront à l'avenir.
Devant le Musée Mémorial du Centenaire
