［研究テーマ］ねじ締付試験装置の研究開発
紀元前から現在まで、人の暮らしに欠かせない接続器具「ねじ」
ねじの歴史は古く、紀元前280年頃にはアルキメデスが考案した揚水ポンプにその原理（らせん）が使われていたことが知られています。21世紀の今もなお、道路やダムなどのインフラから、鉄道・航空機・自動車などの乗り物、身近な電化製品や道具類などまで、社会のあらゆるところでねじは欠かせない接続器具です。ねじの緩みは、大事故につながりかねません。ねじが緩む原因の一つが、材料の熱膨張です。金属は熱が加わると体積が膨張し、冷えると小さくなります。ねじや取り付け部でこうした温度変化が繰り返されると、緩みが生じるのです。
センシング技術を駆使してねじの緩みを監視・予防する
現在では、いわゆる「スマートねじ」も登場しています。センサーを搭載しており、締付力や加速度を検出する各種センサー、通信モジュールが備わっており、橋などの大型インフラ設備を効率的にモニタリングすることが可能です。当研究室でも、モノをインターネットにつなぐ「IoT技術」をねじに応用した実験を重ねています。ねじにセンサーを仕込み、ヒーターを使った実験装置で加熱と冷却を繰り返し行い、常時監視することでデータを積み重ねていきます。データを分析することでどれだけ加熱すると伸び、冷めると縮むのかを把握し、ねじの緩みの監視や予防に貢献します。
IoT技術を活用した障がい者・高齢者向けシステムの研究
IoT技術を使った、障がい者・高齢者向けシステムの研究にも取り組んでいます。一例を挙げると、認知症を患った高齢者のトイレサポートシステムがあります。具体的には、センサーを設けて高齢者がトイレを使ったら自動的に水が流れるようにしたり、便座に座る時間の長さから排泄の大・小を判別し、トイレの利用状況からお腹の調子など身体の健康状態を推測するという仕組みになっています。トイレを介した高齢者の「見守り」システムともいえるでしょう。この研究は、祖母と同居する学生の発案でした。「既存の技術とIoTを合わせると、こんな面白いことができる」と考えるのが研究の出発点。皆さんの若い感性と自由な発想で、面白い研究に挑戦してみましょう。
