Arai Laboratory
Department of Mechanical Engineering, Keio University
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．
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— Arai Laboratory (@arailab_keio) April 16, 2024
Latest Information
| [2025/12/6 - 忘年会@日吉本町]
今年度の忘年会を開催しました．皆様，一年間お疲れ様でした．来年もHardworkで頑張りましょう！💪 Post date: 2025-12-17 06:51:47 |
 [2025/12/4 - 論文掲載]
濱口さん(D3)が筆頭著者，横山君(2023年度修士修了)が第二著者，三譯さん(D1)が第三著者，荒井教授が最終著者の論文がIndustrial & Engineering Chemistry Research (IF: 3.9)に掲載決定しました．この研究はキリンホールディングス株式会社，株式会社ファンケルとの共同研究で，多成分クレンジング処方の設計効率化を目的として，DPDシミュレーションで得た物性指標と機械学習を統合して予測精度を向上させました．特に分子モデルやシミュレーション結果を学習することで，配合と洗浄性能の非線形関係をより高精度に予測できることを示しました． Post date: 2025-12-05 10:44:05 |
 [2025/11/24~26 - 分子シミュレーション討論会@松江, 島根]
山崎君(B4), 董君(B4), 神庭君(B4), 叶君(M1), 佐藤君(M1), 陳君(M1), 大里君(M2), 山田君(D1), 孟君(D1), 按田さん(D1), 三譯さん(D1), 濱口さん(D3), 山口さん(2025年度博士修了), 佐藤助教, 荒井教授が第39回分子シミュレーション討論会に参加し，研究発表を行いました．泰岡研や京都工繊大の小林助教(2020年度博士修了)グループと現地で決起集会を行いました． Post date: 2025-12-02 20:18:21 |
 [2025/10/6 - Welcome party@Hiyoshi]
この秋からClement Benoist君が研究室メンバーとして加わったことを祝って，ウェルカムパーティ🍻を日吉で行いました．これから一緒に研究を頑張りましょう！ Post date: 2025-10-10 19:03:25 |
 [2025/9/29~10/3 - ISMC2025@Crete, Greece]
大里君(M2), 山田君(D1), 濱口さん(D3), 山口さん(2025年度博士修了), 佐藤助教, 荒井教授がInternational Soft Matter Conference (ISMC2025)に参加し，研究発表を行いました．またIPF Nikoubashmanグループの横山君(2023年度修士修了)，京都工繊大の小林助教(2020年度博士修了)グループと現地でディスカッションを行いました． Post date: 2025-10-05 10:55:10 |
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Recent publications
| Author(s) | Title | Journal | Year & Month |
| M. Hamaguchi, T. Yokoyama, H. Miyake, R. Nakatake, and N. Arai | In Silico Prediction of Multi-Component Functional Material Formulations via Machine Learning Coupled with Molecular Simulation: A Case Study on Cleansing Foam Formulations | Ind. Eng. Chem. Res. | 2025/12 |
| N. Osato, A. Joko, H. Ikeda, and N. Arai | Effect of Propylene–Oxide Segment Length on Cleansing Performance of Detergents with Nonionic Surfactants | J. Surfactants Deterg. | 2025/07 |
| 荒井規允 | 分子シミュレーションと機械学習を活用した界面活性剤水溶液の構造・物性予測 | オレオサイエンス | 2025/07 |
| T. Sakuma, R. Sato, A.Yamaguchi, H. Imai, N. Arai, and Y. Oaki | Synthesis of Amorphous Graphene and Graphene Oxide Analogs | J. Am. Chem. Soc. | 2025/04 |
| F. Meng, J. Liu, and N. Arai | Investigating the Nanostructure Design Mechanism Behind the Hydrophobicity of Biomimetic Surface | ACS Appl. Mater. Interfaces. | 2025/04 |
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Recent presentations
| Author(s) | Title | Conference | Place | Date |
| S. Sasaki, H. Ueno, N. Arai, K. Asakura, and T. Banno | Creation of Functional Vesicles Composed of Amphiphiles Bearing Amide Linkages with Balancing Structural Stability and Stimuli-Responsiveness | The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025) | Honolulu, Hawaii, USA | 2025/12 |
| L. Dong, Y. Ishiwatari, T. Yokoyama, T. Kojima, T. Banno and N. Arai | Machine Learning Prediction of Amphiphilic Self-Assembly in Aqueous Solution Informed by Critical Packing Parameters | The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025) | Honolulu, Hawaii, USA | 2025/12 |
| S. Yamazaki and N. Arai | Investigating Coacervate-to-Vesicle Phase Transition by Dissipative Particle Dynamics Simulation | The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025) | Honolulu, Hawaii, USA | 2025/12 |
| M. Ye, F. Meng, and N. Arai | Molecular Dynamics Study on Methane Hydrate Nucleation in Premelting Layers | The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025) | Honolulu, Hawaii, USA | 2025/12 |
| T. Kojima, I. Yasuda, T. Sato, N. Arai, K. Yasuoka | Enhanced remelting at ice-rubber interface using molecular dynamics simulation | The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025 (Pacifichem2025) | Honolulu, Hawaii, USA | 2025/12 |
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Conference or Presentation Information
| Date | Conference | Place | Notes |
| [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, Japan | Deadline 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, UK | Submit 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, Greece | Deadline 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, Japan | Abstract Submissions Deadline: 30-May-25 |
| [2025/12/15-20] | PACIFICHEM 2025 | @Hawaii, US | Abstracts 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, Italy | Submit abstracts by 12 January |
| [2026/09/06-11] | ECIS2026 | @Granada, Spain | Submit abstracts by 27 March |
| [2026/10/06-09] | ICMS2026 | @Bangalore, India | |
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