ポイント
- 放射光を利用した最先端顕微分光イメージング計測により、ゴムと金属材料間の接着・老化反応を非破壊で３次元的に診断する新しい方法を開発。
- ＡＩ（機械学習）による解析で、ゴムと金属材料間の接着力を増強・低下させる反応を自動判別し、５つの反応パターンがあることを特定。
- タイヤの接着寿命予測や、長寿命化・再資源化に向けた材料開発への貢献に期待。
東海国立大学機構 名古屋大学 大学院理学研究科（理化学研究所 放射光科学研究センター 客員研究員）の松井 公佑 講師、村本 雄太 博士前期課程学生（研究当時）、丹羽 瑠星 博士前期課程学生、同大学 物質科学国際研究センター・大学院理学研究科・国際高等研究機構（理化学研究所 放射光科学研究センター 客員研究員）の唯 美津木 教授は、横浜ゴム株式会社の網野 直也 エグゼクティブフェロー・研究室長、鹿久保 隆志 主幹、高輝度光科学研究センターの宇留賀 朋哉 任期制専任研究員、北陸先端科学技術大学院大学 共創インテリジェンス研究領域のダム ヒョウチ 教授、ズイタイ ディン 博士研究員（研究当時）、ミンクエット ハ 博士後期課程学生（研究当時）との共同研究で、大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ－８において、Ｘ線吸収微細構造−コンピューター断層撮影（ＸＡＦＳ－ＣＴ）法を用いて、ゴムと真ちゅう（銅と亜鉛合金）材料の接着モデルに対し、ゴム中の銅の分布と化学種の状態を３次元的に可視化しました。得られた３次元顕微分光イメージングデータの機械学習解により、ゴムと金属材料の接着や、老化過程の銅の反応パターンの追跡を行いました。その結果、ゴムと金属材料間の接着力を増強・低下させる過程で、銅が硫黄と反応する硫化反応のパターンが５通りあることを特定し、また、接着老化の進行に伴い、反応パターンが変化する様子を捉えることに成功しました。
本研究は、タイヤの接着寿命に直結するゴムと真ちゅう材料の銅の反応を非破壊で３次元的に診断する新しい方法の開発につながり、これを活用したタイヤの長寿命化・再資源化に向けた研究開発への活用と貢献が期待されます。
本研究成果は、２０２３年１１月６日（日本時間）付「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」誌に掲載されます。
本成果は、以下の事業による支援を受けて行われました。
科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ
| 研究領域 | 社会課題解決を志向した革新的計測・解析システムの創出 （研究総括：鷲尾 隆 大阪大学 産業科学研究所 教授） |
|---|---|
| 課題名 | 反応リマスターによるエコ材料開発のフロンティア共創（ＪＰＭＪＣＲ２２３５） |
| 研究代表者 | 唯 美津木 名古屋大学 物質科学国際研究センター 教授 |
| 研究期間 | ２０２２年１０月〜２０２８年３月 |
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（９９９ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Machine learning-derived reaction statistics for 3D spectroimaging of copper sulfidation in heterogeneous rubber/brass composites”
- ＤＯＩ：
＜お問い合わせ先＞
-
＜研究に関すること＞
唯 美津木（タダ ミヅキ）
東海国立大学機構 名古屋大学 物質科学国際研究センター・大学院理学研究科・国際高等研究機構 教授
理化学研究所 放射光科学研究センター 客員研究員
Tel：052-788-6200 Fax：052-788-6200
E-mail：tada.mizuki.u6
f.mail.nagoya-u.ac.jp網野 直也（アミノ ナオヤ）
横浜ゴム株式会社 エグゼクティブフェロー・研究室長
E-mail：naoya.aminoy-yokohama.com宇留賀 朋哉（ウルガ トモヤ）
高輝度光科学研究センター（ＪＡＳＲＩ） 任期制専任研究員
Tel：0791-58-0831 Fax：0791-58-0830
E-mail：urugatspring8.or.jpダム ヒョウチ
北陸先端科学技術大学院大学 共創インテリジェンス研究領域 教授
Tel：0761-51-1731 Fax：0761-51-1149
E-mail：damjaist.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
前田 さち子（マエダ サチコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ＩＣＴグループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3526 Fax：03-3222-2066
E-mail：crestjst.neshamadesigns.com -
＜報道担当＞
東海国立大学機構 名古屋大学 広報課
Tel：052-558-9735 Fax：052-788-6272
E-mail：nu_researcht.mail.nagoya-u.ac.jp理化学研究所 広報室 報道担当
Tel：050-3495-0247
E-mail：ex-pressml.riken.jp横浜ゴム株式会社 経営企画部 広報室（担当：池田、室長：山崎）
Tel：0463-63-0414 Fax：0463-63-0552
高輝度光科学研究センター（JASRI） 利用推進部 普及情報課
Tel：0791-58-2785
E-mail：kouhouspring8.or.jp北陸先端科学技術大学院大学 広報室
Tel：0761-51-1031
E-mail：kouhouml.jaist.ac.jp科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkohojst.neshamadesigns.com