安藤 景太 (アンドウ ケイタ)

Ando, Keita

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所属(所属キャンパス)

理工学部 機械工学科 (矢上)

職名

准教授

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総合紹介 【 表示 / 非表示

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2010年07月
    -
    2010年08月

    カリフォルニア工科大学 ポスドク研究員

  • 2010年10月
    -
    2012年03月

    ナンヤン工科大学 ポスドク研究員

  • 2012年04月
    -
    2019年03月

    慶應義塾大学理工学部 専任講師

  • 2019年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学理工学部 准教授

学歴 【 表示 / 非表示

  • 2001年04月
    -
    2005年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 機械工学科

    大学, 卒業

  • 2006年06月

    カリフォルニア工科大学, 理工学研究科, 機械工学

    アメリカ, 大学院, 修了, 修士

  • 2010年06月

    カリフォルニア工科大学, 理工学研究科, 機械工学

    アメリカ, 大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • Ph.D., カリフォルニア工科大学, 2010年06月

  • M.S., カリフォルニア工科大学, 2006年06月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 流体工学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 混相流

  • キャビテーション

  • 気泡力学

  • 超音波

  • 衝撃波

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著書 【 表示 / 非表示

  • ファインバブル入門

    寺坂宏一,氷室昭三,安藤景太,秦隆志, 日刊工業新聞社, 2016年11月

    担当範囲: 3章(音響工学とファインバブル),8.1節(超音波洗浄)

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    ファインバブル(微細気泡)の基礎(物理化学、音響工学、化学工学、生物学)および関連技術・応用(発生技術、気泡計測技術、洗浄、水産業、農業、食品など)を解説した。

  • 超音波洗浄とキャビテーション(気泡・分散系現象の基礎と応用)

    安藤景太, 三恵社, 2016年10月

    担当範囲: 2. 基礎〜応用・第1章

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    超音波照射下の洗浄液中で発生するキャビテーション気泡の運動がもたらす物理洗浄効果に着目し、超音波洗浄の高効率化およびダメージレス化に向けた設計指針を新たに提案した。

  • ガス過飽和水中における微細気泡の安定化機構(マイクロバブル(ファインバブル)のメカニズム・特性制御と実際応用のポイント)

    安藤景太, 情報機構, 2015年03月

    担当範囲: 2章1節2項

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    気泡曝気により生成されるガス過飽和水の熱力学的準安定下において,直径が1μmにも満たないナノバブルが液相バルク中にも存在しうることを議論した。さらには、ガス過飽和水を洗浄液として利用した低音圧の超音波キャビテーション洗浄によりエロージョンを回避しつつも洗浄効率を維持する物理洗浄の手法を提案した。

  • Bubble Dynamics and Shock Waves (Shock Wave Science and Technology Reference Library, Vol. 8)

    K. Ando, T. Colonius, C. E. Brennen, Springer, 2013年01月

    担当範囲: 141-175

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    気泡径分布を有する分散気泡流中の衝撃波力学のモデリングならびに数値計算法の解説をしている。線形理論解析および連続体モデルに基づく衝撃波伝播の(非線形)数値実験により、平均的な気泡群力学において気泡振動の位相相殺効果により付加的なダンピングとして働くことを示した。また、分散気泡流に対する非線形水撃理論を構築し、実験と比較することにより、気相圧縮性に起因する非線形効果を定量評価した。

論文 【 表示 / 非表示

  • Ultrasound-triggered on-demand drug delivery using hydrogel microbeads with release enhancer

    Kubota T., Kurashina Y., Zhao J.Y., Ando K., Onoe H.

    Materials and Design (Materials and Design)  203 2021年05月

    ISSN  02641275

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    Ultrasound-triggered drug delivery has been widely researched for its potential to improve the therapeutic efficacy of drugs. This paper presents drug release using hydrogel microbeads with release enhancer for efficient ultrasound-triggered drug delivery. By using a centrifuge-based microfluidic device, drug-model-encapsulating calcium alginate hydrogel microbeads containing tungsten particles with high acoustic impedance were fabricated. Because the tungsten particles work as release enhancer, the hydrogel microbeads become to have high sensitivity to ultrasound with localized variation in acoustic impedance so that the release rate of drug models improves. By applying ultrasound at 20 kHz to the hydrogel microbeads, the release of fluorescent silica nanoparticles that are a drug model for virus vectors, micelles, and proteins was tested. Importantly, the proposed hydrogel microbeads released the drug model even under a cavitation-suppressed environment. Furthermore, the additional coating on the hydrogel microbeads with poly-L-lysine enabled us to adjust the release rate of the drug model. The proposed ultrasound-triggered drug release system using release enhancer is expected to be an effective approach for expanding the varieties of applicable treatments using on-demand drug delivery systems.

  • Particle removal in ultrasonic water flow cleaning: Role of cavitation bubbles as cleaning agents

    K. Ando, M. Sugawara, R. Sakota, T. Ishibashi, H. Matsuo, K. Watanabe

    Solid State Phenomena (Trans Tech Publications Inc. )  314   218 - 221 2021年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  1662-9779

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    周波数0.43 MHzの超音波水流を用いた洗浄試験を行った。直径30 mmのガラス円板に直径0.5 μmのシリカ粒子をスピンコートしたものを洗浄サンプルとして超音波水流洗浄試験を行い、洗浄の様子の可視化、ヘイズ法に基づく洗浄後のサンプルの粒子除去の評価を行った。洗浄の可視化から、洗浄面上に水流衝突箇所を中心に同心円状にトラップされたキャビテーション気泡が等間隔に現れることが確認された。これに起因し、洗浄試験後のサンプル表面には洗浄ムラが生じてしまうことが示された。

  • Interaction between free-surface oscillation and bubble translation in a megasonic cleaning bath

    Y. Katano, K. Ando

    Solid State Phenomena (Trans Tech Publications Inc. )  314   202 - 206 2021年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  1662-9779

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    周波数1 MHzの超音波洗浄槽における水面の上下運動とキャビテーション気泡の並進運動の関係性を調査するための可視化実験を行った。音響放射圧下の水面の上下方向の運動の特徴的な周波数と第一ビャークネス力により捕捉された気泡の上下方向の並進運動のそれとの間に強い相関が確認された。

  • Simulation of Rayleigh bubble growth near a no-slip rigid wall

    T. Tanaka, K. Ando

    Solid State Phenomena (Trans Tech Publications Inc. )  314   192 - 196 2021年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  1662-9779

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    すべりなしの剛体壁面近傍に存在する気泡のレイリー成長に関するシミュレーションを行った。膨張気泡からの音響波放射、壁面に作用するせん断応力を評価するために、支配方程式として圧縮性流れに対するナビエ・ストークスの式を採用した。気泡の急膨張に伴う衝撃波が壁面上を伝播することで、壁面上に強いせん断応力が生成されることが示された。これは、超音波洗浄において、壁面近傍の音響キャビテーション気泡の膨張が洗浄に寄与することを示唆する結果と言える。

  • Visualization of acoustic waves and cavitation in ultrasonic water flow

    H. Usui, T. Ishibashi, H. Matsuo, K. Watanabe, K. Ando

    Solid State Phenomena (Trans Tech Publications Inc. )  314   186 - 191 2021年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  1662-9779

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    超音波(0.43 MHz、0.95 MHz)水流洗浄におけるキャビテーション現象を可視化するための実験を行った。シュリーレン法に基づく超音波水流中の音響場の可視化から、入射超音波と洗浄面からの反射超音波の重ね合わせで生じる音響定在波の形成を確認した。バックライト法に基づく流動場の可視化から、超音波水流中にキャビテーション気泡が現れ、音響定在波中を捕捉される気泡および水流とともに移流する気泡の存在を確認した。さらに、洗浄面を広がる液膜流れにおいて、超音波照射により体積振動するキャビテーション気泡が並進運動する様子が可視化された。

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • キャビテーション気泡の崩壊とエロージョン

    安藤景太

    電気評論 (電気評論社)  104 ( 6 ) 59 - 61 2019年06月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

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    キャビテーションに起因するエロージョン現象の解明のための気泡崩壊の可視化技術を解説した。

  • 超音波キャビテーション由来のエロージョンに対する溶存ガス濃度の影響

    安藤景太,山下達也

    超音波TECHNO (日刊工業出版)  31 ( 1 ) 25 - 27 2019年02月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

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    アルミ箔を用いた水中超音波エロージョンに関する簡易試験から、溶存ガスの過飽和下では超音波キャビテーション由来のエロージョンが低減することを示した。

  • Progress in ultrasonic cleaning research

    T. Yamashita, R. Yamauchi, K. Ando

    Japanese Journal of Multiphase Flow (The Japanese Society for Multiphase Flow)  32 ( 2 ) 210 - 217 2018年06月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

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    水中超音波照射に基づく洗浄メカニズムを解明するための最近の実験研究を紹介した。超音波洗浄の高効率化およびエロージョンフリー化を実現する手法として、ガス過飽和水を洗浄液とする低音圧超音波の使用を提案した。

  • 水中音響に対する分散気泡群の影響

    安藤景太

    超音波TECHNO (日刊工業出版)  30 ( 2 ) 30 - 33 2018年04月

    総説・解説(学術雑誌), 単著

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    分散気泡流中を伝播する線形音響波のモデリングを解説した。さらに、気泡径分布を有する気泡群の力学を音響学的観点から考察した。

  • 化学工学年鑑2017(3. 粒子・流体プロセス,3.3 気泡・液滴・微粒子分散工学)

    安藤景太

    化学工学 (化学工学会)  81 ( 10 ) 524 2017年10月

    会議報告等, 単著

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • 超音波洗浄におけるファインバブルの役割

    安藤景太

    第23回「微細気泡の応用技術」講演会 (千葉工業大学(津田沼キャンパス)) , 2019年12月, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等, 化学工学会・反応工学部会

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    超音波洗浄の効率化およびエロージョンフリー化を同時に実現するための各種パラメータの最適化に関する解説を行った。超音波洗浄の可視化実験より、低音圧超音波照射下の洗浄面近傍に現れるファインバブルの穏やかな運動が高効率かつダメージレスな洗浄に寄与することを示した

  • Visualization of bubble dissolution as a means to measure dissolved nitrogen concentration

    T. Sato, T. Yamashita, K. Ando

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2019 (AJKFLUIDS2019) (San Francisco, CA, USA) , 2019年07月, 口頭(一般), ASME, JSME, KSME

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    減圧脱気した水中における気泡の収縮を実験的に観察し、その収縮速度を修正エプスタイン・プリセット理論と比較することにより、溶存窒素濃度を算定する手法を提案した。

  • Air bubble dissolution at solid surfaces with dissolved air transport

    I. Takemura, T. Yamashita, K. Ando

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2019 (AJKFLUIDS2019) (San Francisco, CA, USA) , 2019年07月, 口頭(一般), ASME, JSME, KSME

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    水中に浸したポリプロピレン板に付着する気泡の物質拡散駆動による収縮運動を可視化した。気泡から付着固体壁面へのガスの物質移動を考慮しないエプスタイン・プリセット型の気泡収縮モデルとの比較から、ポリプロピレン板中の溶存空気の物質移動は溶解気泡の収縮速度に顕著な影響を与えることを明らかにした。

  • Comparison in high-speed droplet impact between single and multiple collisions against a wall covered with a liquid film

    Y. Fukuchi, T. Kondo, K. Ando

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2019 (AJKFLUIDS2019) (San Francisco, CA, USA) , 2019年07月, 口頭(一般), ASME, JSME, KSME

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    液膜で覆われた剛体壁に対する複数個の液滴の衝突を再現する圧縮性ナビエ・ストークスの式に基づくシミュレーションを行った。複数液滴の衝突により生成される水撃圧および壁面せん断応力は、単一液滴の場合のそれらを凌駕することを示した。

  • Effects of liquid viscosity on laser-induced shock dynamics

    H. Kurahara, K. Ando

    ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2019 (AJKFLUIDS2019) (San Francisco, CA, USA) , 2019年07月, 口頭(一般), ASME, JSME, KSME

     概要を見る

    緑色ナノ秒パルスレーザーの集束照射により生じる球形衝撃波の時空間発展を解像する超高速度可視化のための実験系を構築した。グリセリン水溶液中の球形衝撃波の可視化から取得される衝撃波伝播速度から、ランキン・ユゴニオ衝撃関係式に基づき衝撃圧を計算した。粘性をパラメータとする実験を行い、粘性による衝撃波の減衰を評価した。

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 弾性マイクロジェットの能動制御と次世代製造プロセスへの展開

    2020年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金(基盤研究(A)), 補助金,  分担

  • 液中レーザー誘起現象における熱力学的散逸の定量評価のための計測法の開発

    2018年04月
    -
    2021年03月

    公益財団法人東電記念財団, ステップアップ助成(基礎研究), 安藤景太, 補助金,  代表

  • 超音波の食品加工技術への応用研究

    2018年04月
    -
    2019年03月

    共同研究契約,  代表

  • ノズル噴射超音波水流の洗浄メカニズム解明

    2018年04月
    -
    2019年03月

    共同研究契約,  代表

  • 高機能性マイクロジェットの生成法確立と医工学利用基盤の構築

    2017年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費補助金(基盤研究(A)), 補助金,  分担

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Works 【 表示 / 非表示

  • 研究室便り(機械工学におけるバブル崩壊)

    安藤景太

    東電記念財団ニュース(No. 50,2017年8月発行), 

    2017年08月

    その他, 単独

  • 研究室訪問(慶應義塾大学理工学部機械工学科・安藤研究室)

    安藤景太

    日本ソノケミストリー学会誌 2013年9月号(Vol. 7, No. 2), 

    2013年09月

    その他, 単独

受賞 【 表示 / 非表示

  • 奨励賞

    2019年08月, 日本混相流学会

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 慶応工学会賞

    安藤 景太, 2005年03月, 慶応工学会

    受賞区分: 塾内表彰等

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 機械工学総合実験

    2021年度

  • 総合教育セミナーⅡ

    2021年度

  • 開放環境科学課題研究

    2021年度

  • 機械工学創造演習

    2021年度

  • 開放環境科学特別研究第2

    2021年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 応用力学・計算力学特論第2

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 講義

  • 機械工学創造演習

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 演習

  • 流体力学の基礎

    慶應義塾, 2015年度, 秋学期, 専門科目, 講義

  • 応用力学・計算力学特論第1

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 専門科目, 講義

  • 混相流体力学

    慶應義塾, 2015年度, 春学期, 専門科目, 講義

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 化学工学会, 

    2016年04月
    -
    継続中
  • 日本混相流学会, 

    2012年08月
    -
    継続中
  • 日本流体力学会, 

    2012年06月
    -
    継続中
  • 日本機械学会, 

    2012年05月
    -
    継続中
  • アメリカ物理学会, 

    2008年07月
    -
    継続中

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年09月
    -
    2018年03月

    実行委員長, INE(Interfacial Nano Electrochemistry)界面ナノ電子化学研究会主催・第3回ポスター発表展

  • 2017年04月
    -
    継続中

    委員, 日本機械学会 International Union

  • 2016年12月
    -
    2017年03月

    実行委員長, INE(Interfacial Nano Electrochemistry)界面ナノ電子化学研究会主催・第19回講演会

  • 2016年11月
    -
    2018年05月

    Scientific Committee, 10th International Symposium on Cavitation (CAV 2018)

  • 2016年05月
    -
    2017年06月

    Local Organizing Committee, International Conference on Numerical Methods in Multiphase Flows 2017 (ICNMMF 2017)

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