機能性金属材料研究室

About关于研究室

機能性金属材料を、設計から実用へ。

機能性金属材料研究室は、医療や産業への応用を目指して、生体用の形状記憶合金・超弾性合金と、低ヤング率合金を開発しています。
実験や計算のデータと機械学習を使い、求める機能が現れる新しい合金の組成や、材料設計の指針を探っています。
合金の作製から、力学的・機能的な特性の評価、電子顕微鏡による原子レベルの組織の解析までを一貫して行っています。
研究室のサイトでは「金・高研究室」の名前で紹介されています。

Research研究课题

医療や産業への応用を目指して、生体用の形状記憶・超弾性合金や低ヤング率合金を開発し、機械学習で新しい合金の組成を探っています。合金の作製から特性の評価、電子顕微鏡による組織の解析までを一貫して行い、組成・組織・特性の関係と、材料の機能が現れる起源を明らかにします。

※示意图

生体用の形状記憶・超弾性合金↗

形状記憶合金は、ガイドワイヤ、ステント、歯列矯正用アーチワイヤなどの医療機器に使われています。実用化されているTi-Ni合金（ニチノール）にはNiの生体適合性や長期安全性に課題が残るため、新しいTi基合金の開発を進めています。

※示意图

生体用の低ヤング率合金↗

純TiやTi合金は人工股関節などのインプラント材料に使われますが、骨より高いヤング率は応力遮蔽を引き起こします。必要な強度と耐久性を保ちながら、骨に近い柔軟性をもつ低ヤング率合金の開発に取り組んでいます。

※示意图

機械学習で合金を設計する↗

機械学習を使い、生体用Ti-Zr系合金と高エントロピー合金の合金設計を行っています。超弾性と形状記憶効果が現れる組成領域の予測と最適化に重点を置き、実験データと第一原理計算・熱力学計算を統合して変態挙動や弾性特性を予測します。

Voices学长学姐的评价

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