Selected Articles
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The Detail Matters: Unveiling Overlooked Parameters in the Mechanochemical Synthesis of Solid Electrolytes
メカノケミカル合成前に試薬を乳鉢と乳棒で短時間手混合するだけで、固体電解質の性能が劇的に向上。
手混合により結晶化挙動が変化し、固体電解質のイオン伝導度が最大で1桁向上。
この発見は、効率的・論理的な新規電解質材料の探索、ひいては全固体電池開発の加速に繋がる。Abdulkadir Kızılaslan, Mustafa Çelik, 藤井 雄太, 黄 錚, 森吉 千佳子, 河口 彰吾, 廣井 慧, 尾原 幸治, 安藤 真理子, 忠永 清治, 大野 真之, 三浦 章
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空気中における有機リチウム化合物の生成と応用のための金属リチウムのメカノケミカル活性化
本研究では、ボールミルという粉砕機を⽤いることで実験操作を簡便化し、空気下・室温で有機溶媒をほとんど使⽤せずに、有機リチウム試薬を調製し、有機合成に利⽤することに成功しました。具体的には、ボールミルで活性化された⾦属リチウムが、迅速に有機ハロゲン化物と反応し、有機リチウム試薬を⽣成することを⾒出しました。
近藤 恵祐, 久保田 浩司, 伊藤 肇
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土壌・フルボ酸画分・粘土腐植複合体の固体-励起蛍光マトリクス分光法：凝集に伴う蛍光極大のレッドシフトに関する考察
土壌中の有機物（腐植物質）分析に必須なアルカリ抽出操作によるアーティファクトが問題視され、抽出に基づく腐植物質研究の正当性が揺らいでいる。本研究では腐植物質標準試料および粘土との複合体に対し、非抽出・非破壊な固体-励起蛍光マトリクス分光法（SPF-EEM）を世界で初めて適用し、蛍光極大波長が溶液・複合体・凝集体などの状態に応じてシフトしうることを見出した。
中屋佑紀、廣瀬貴志、田森龍一、藤嶽暢英、中嶋悟、山村寛、佐藤久
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フッ素系難燃剤の難燃性能に対する流れの滞留時間の影響：CH₂F₂とCH₄の吹き消え限界の比較
本研究では、微小重力環境下において ETFE に代表されるフッ素樹脂の可燃性が増大する要因を明らかにすることを目的として、ハイドロフルオロカーボン（HFC）燃料および炭化水素（HC）燃料の燃焼特性を詳細化学反応の観点から解析した。その結果、CH₂F₂ は CH₄ と異なり、吹き消え限界の酸素濃度に対する感度が極めて小さいことが示された。CH₂F₂ 火炎では火炎温度が低く、H および OH ラジカルの生成が抑制されており、これは HF 生成経路が支配的となることでラジカル連鎖反応が阻害されるためである。一方、CH₂F₂ は吹き消えを起こしやすい特性を有するものの、高い断熱火炎温度を維持するため、十分な滞留時間が確保されれば低酸素濃度条件下でも燃焼が成立することが明らかとなった。
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深層学習を用いた衝撃弾性波法によるコンクリート中のひび割れ検出
コンクリート構造物における内部ひび割れ検出を目的として、インパクトエコー法にAIを統合した手法を提案している。FFTデータを用いた教師あり深層学習により損傷レベルを分類するとともに、実構造物への適用を考慮し、オートエンコーダによる教師なし学習により、教師データの構築を不要とした損傷検知を可能とした。
Jeero Pandum, 橋本勝文, 杉山隆文, Wanchai Yodsudjai
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AlCl₃-EmImClイオン液体中におけるAl電解めっきによるCFRP表面改質
CFRP表面の耐摩耗性を改善することで、広い分野でのCFRP材料の適用が可能になる。本研究では、その表面にAl電解めっきとそのアルマイト処理によって硬度をめっき前の7倍程度上昇させることを達成した。
岸 直毅, 松島 永佳, 上田 幹人
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持続可能なアルカリ活性化材料のためのデータ駆動型材料設計
アルカリ活性材料は普通ポルトランドセメントの有望な代替材料ですが、標準化された配合設計アプローチは限られています。本研究では、目標特性と持続可能性に基づいて最適な配合を予測する、AAMの逆配合設計のための機械学習ベースのフレームワークを開発した。このモデルは、前駆体の反応性、活性剤の特性、液相と結合剤の比率など、8つの主要な要因を考慮した。
K. Kong, Kiyofumi Kurumisawa, Chiharu Tokoro, Zhanzhao Li, and S. H. Chu
Journal of Sustainable Cement-Based Materials, Vol.13, pp.1857-1878
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CO₂ electrochemical reduction by Zn-based layered double hydroxides: The role of structural trivalent metal ions
近年、CO₂を再生可能エネルギー由来の余剰電力を用いて有用化合物に変換することが注目されている。本研究では、Zn-Al、Zn-Cr、およびZn-Ga系層状複水酸化物が二酸化炭素の電気化学的還元触媒として機能することを見出し、3価金属の種類が電極触媒活性に影響を及ぼすことを明らかにした。ベルギー・アントワープ大学、スペインセラミックスガラス研究所との共同研究。
Ryosuke Nakazato, Keeko Matsumoto, Matthias Quintelier, Joke Hadermann, Nataly Carolina Rosero-Navarro, Akira Miura, Kiyoharu Tadanaga
Open Ceramics, 22, 100788 (2025)
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シリル置換双極子分子設計によるキラル結晶化の達成
この研究は、有機分子のキラル結晶化を達成するために適切な嵩高い遮蔽部位と相互作用部位を導入することの重要性を明らかにし、アキラル双極子分子からキラル集合体を設計するための貴重な指針を与えた。