Jan. 14, 2026
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  慶應義塾大学 理工学部 機械工学科 荒井研究室のホームページです.
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 本研究室では,分子シミュレーションを用いて様々なソフトマターに関する現象を分子・原子レベルで解明することを目的としています. [ソフトマターとは?] これまで分子シミュレーションは主に基礎研究や理論研究に主に用いられてきました.しかし近年のコンピュータの劇的な進化やアルゴリズムの発展に伴い,徐々に工学的な応用研究へも踏み出せるようになってきました.
 例えば現在,車や飛行機の設計開発で連続体シミュレーションが用いられているように,今後化学や薬学,医学製品の開発で分子シミュレーションが用いられる日が来るはずです.今がまさにそのPhase transitionの時期で,私達は分子シミュレーションを工学に利用するための最先端の研究に取り組んでいます.
 研究内容は機械工学だけでなく,物理化学や化学工学,医学など多くの分野に渡り,共同研究も幅広く行っています.研究内容に興味がございましたら,お気軽にお問い合わせ下さい.


Latest Information

[2026/1/25 - 論文掲載]

孟君(D1)が第三著者,荒井教授が第七著者の論文がApplied Catalysis B: Environment and Energy (IF: 21.1)に掲載決定しました.この研究は,磁場でメタノール酸化反応を加速する「スピン触媒」として,Crを加えたFePtを秩序化相ナノチェーンへ相転移させ,高い磁気応答と安定性を両立する設計指針を示しました.磁場がO–H結合の切断とOH*生成を促進して反応障壁を下げることが実験とシミュレーションによって確かめられ,外場で反応を制御する触媒設計を提案しました.


Post date: 2026-01-25 10:02:34
[2026/1/16 - 新年会@日吉]

新年会を開催し,新しい配属生の研究テーマを決めました.今年も頑張って行きましょう!💪


Post date: 2026-01-22 11:01:01
[2026/1/14 - 論文掲載]

大里君(M2)が筆頭著者,山口さん(2025年度博士修了)が第二著者,荒井教授が最終著者の論文がChemical Physics Letters (IF: 3.1)に掲載決定しました.この研究は,粗視化分子シミュレーション(DPD法)で得た高分子の相分離構造を,ドメイン形態を崩さずに全原子MDへ高速に逆変換(リバースマッピング)する手法ANY-RMを提案しました.座標を濃度分布場に変換し,局所組成制約を満たすよう原子を再配置することで,これまで困難であった巨大系の自己組織化を原子スケールでシミュレーションすることを可能としました.


Post date: 2026-01-16 11:45:08
[2025/12/31 - 論文掲載]

佐藤助教が第三著者,荒井教授が第四著者の論文がLangmuir (IF: 3.9)に掲載決定しました.この研究はCREST課題での泰岡研究室との共同研究で,ゴム–氷界面における予融解現象(プレメルティング)を,全原子分子動力学シミュレーションにより解析しました.疎水性ゴムは氷表面の水素結合ネットワークを乱し,プレメルト層の構造的無秩序を促進する一方,水分子の運動はゴムによる拘束で抑制されることが分かりました.融点近傍ではゴムと水が混在する層が形成され,両者のダイナミクスがカップリングしていることを示しました.


Post date: 2026-01-03 16:45:55
[2025/12/15~20 - Pacifichem2025@Honolulu, Hawaii, USA]

山崎君(B4), 董君(B4), 叶君(M1), 佐藤君(M1), 陳君(M1), 佐藤助教, 荒井教授がPacifichem2025に参加し,研究発表を行いました.泰岡研(安田君(D3), 小島君(M2), 浅野君(M1))や名古屋大の増渕先生,石田先生,大石君(D3)と現地で研究討議や交流会を行いました.


Post date: 2025-12-20 08:39:59
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Recent publications

Author(s)TitleJournalYear & Month
Q. Mo, R. Liu, F. Meng, Y. Juan, J. Li, S. Wang, N. Arai, J. Liu, W. WangPhase Transition and Ternary Alloying Synergistically Boosting Magnetic Field Response for Methanol Oxidation Reaction on L10-FeCrPt NanochainsAppl. Catal. B-Environ.2026/XX
N. Osato, A. Yamaguchi, and N. AraiGeneral reverse mapping of phase-separating polymers — Bridge from DPD to atomistic MD for star-polymer assembliesChem. Phys. Lett.2026/01
T. Kojima, I. Yasuda, T. Sato, N. Arai, and K. YasuokaEnhanced premelting at the ice–rubber interface using all-atom molecular dynamics simulationLangmuir2026/01
M. Hamaguchi, T. Yokoyama, H. Miyake, R. Nakatake, and N. AraiIn Silico Prediction of Multi-Component Functional Material Formulations via Machine Learning Coupled with Molecular Simulation: A Case Study on Cleansing Foam FormulationsInd. Eng. Chem. Res.2025/12
N. Osato, A. Joko, H. Ikeda, and N. AraiEffect of Propylene–Oxide Segment Length on Cleansing Performance of Detergents with Nonionic SurfactantsJ. Surfactants Deterg.2025/07
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Recent presentations

Author(s)TitleConferencePlaceDate
H. Ikeda, A. Joko, N. Osato, and N. AraiApproach to predicting the properties and cleansing performance of nonionic surfactants using coarse-grained molecular simulations2026 AOCS Annual Meeting & ExpoNew Orleans, Louisiana, USA2026/05
S. Sasaki, H. Ueno, N. Arai, K. Asakura, and T. BannoCreation of Functional Vesicles Composed of Amphiphiles Bearing Amide Linkages with Balancing Structural Stability and Stimuli-ResponsivenessThe International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025)Honolulu, Hawaii, USA2025/12
L. Dong, Y. Ishiwatari, T. Yokoyama, T. Kojima, T. Banno and N. AraiMachine Learning Prediction of Amphiphilic Self-Assembly in Aqueous Solution Informed by Critical Packing ParametersThe International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025)Honolulu, Hawaii, USA2025/12
S. Yamazaki and N. AraiInvestigating Coacervate-to-Vesicle Phase Transition by Dissipative Particle Dynamics SimulationThe International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025)Honolulu, Hawaii, USA2025/12
M. Ye, F. Meng, and N. AraiMolecular Dynamics Study on Methane Hydrate Nucleation in Premelting LayersThe International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025)Honolulu, Hawaii, USA2025/12
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Conference or Presentation Information

 
DateConferencePlaceNotes
[2025/05/14-17]第62回日本伝熱シンポジウム/HTSJ国際伝熱シンポジウム@沖縄,宜野湾市講演申込締切: 2025年1月24日
[2025/6/16-18]IWANN 2025@A Coruna, Spain
[2025/7/6-10]PPC19@Fukuoka, JapanDeadline for abstract submission: 1/20, 2025
[2025/07/14]Joint Molecular Simulation Workshop between Institute of Science Tokyo and Keio University@Institute of Science Tokyo, Ookayama Campus
[2025/7/20-25]PRCR2025@Kobe, Japan
[2025/09/07-12]ECIS2025@Bristol, UKSubmit abstracts by 11 April Early bird registration 13 June
[2025/09/15-18]35th International Federation of Societies of Cosmetic Chemists (IFSCC) Congress@Cannes, France
[2025/9/29-10/3]ISMC2025@Crete, GreeceDeadline for abstract submission: 3/24, 2025
[2025/10/8-10]トライボロジー会議2025 秋@北海道,函館
[2025/10/30]KGRI 先端技術セミナー『先端計測とデータ化学で加速する材料開発』@慶應, YIL (Yagami Innovation Laboratory)
[2025/11/24-26]第39回分子シミュレーション討論会@松江市,くにびきメッセ
[2025/12/08-13]MRM2025@Yokohama, JapanAbstract Submissions Deadline: 30-May-25
[2025/12/15-20]PACIFICHEM 2025@Hawaii, USAbstracts is open until 2 April
[2026/1/29]技術情報協会セミナー「各種分子シミュレーションを用いた高分子研究,材料解析の考え方,その選び方と使い方」@オンライン第3部 散逸粒子動力学(DPD)法の基礎から応用まで ~ソフトマターの分子シミュレーション~
[2025/03/12-13]第4回ソフトマテリアル工学シミュレーション討論会(SMECS2026)@三菱ケミカル Science & Innovation Center
[2026/03/18-22]Microfluidic Horizons 2026@Padua, ItalySubmit abstracts by 12 January
[2026/05/03-06]AOCS Annual Meeting & Expo@New Orleans, Louisiana, USA
[2026/06/11-14]8th International Symposium Frontiers in Polymer Science@Chengdu, ChinaAbstract Submission deadline March 13
[2026/09/06-11]ECIS2026@Granada, SpainSubmit abstracts by 27 March
[2026/10/06-09]ICMS2026@Bangalore, India
[2026/11/01-06]Okinawa Colloids 2026@Okinawa, JapanAbstract Submission deadline Oral: May 16 Poster: July 31
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