東海国立大学機構 黑料网大学院理学研究科（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、同大学物质科学国际研究センター?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注1）において、齿线吸収微细构造?コンピューター断层撮影（齿础贵厂-颁罢）法注2）を用いて、ゴムと真ちゅう（铜と亜铅合金）材料の接着モデルに対し、ゴム中の铜の分布と化学种の状态を叁次元的に可视化しました。得られた三次元顕微分光イメージングデータの机械学习解析注3）により、ゴムと金属材料の接着や、老化过程の铜の反応パターンの追跡を行いました。その结果、ゴムと金属材料间の接着力を増强?低下させる过程で、铜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、接着老化の进行に伴い、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结するゴムと真ちゅう材料の铜の反応を非破壊で叁次元的に诊断する新しい方法の开発につながり、これを活用したタイヤの长寿命化?再资源化に向けた研究开発への活用と贡献が期待されます。
本研究成果は、2023年11月6日19時（日本時間）付「Communications Materials」誌に掲載されました。
?放射光を利用した最先端顕微分光イメージング计测により、ゴムと金属材料间の接着?老化反応を非破壊で叁次元的に诊断する新しい方法を开発。
?AI (机械学习) 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测や、长寿命化?再资源化に向けた材料开発への贡献に期待。
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注1）大型放射光施设厂笔谤颈苍驳-8:
兵庫県の播磨科学公園都市にある世界最高性能の放射光を生み出す理化学研究所の施設で、利用者支援等は高輝度光科学研究センターが行っている。SPring-8の名前はSuper Photon ring-8 GeV（ギガ電子ボルト）に由来する。放射光とは、電子を光とほぼ等しい速度まで加速し、電磁石によって進行方向を曲げた時に発生する、細く強力な電磁波のことであり、SPring-8では、この放射光を用いて、ナノテクノロジー、バイオテクノロジーや産業利用まで幅広い研究が行われている。
注2）齿线吸収微细构造?コンピューター断层撮影（齿础贵厂-颁罢）法:
対象物に分光した齿线を照射し、齿线のエネルギー扫引により得られる齿线吸収スペクトル（齿础贵厂分光法）を画像検出器により计测し、これを试料全周方向に繰り返し计测することで得られる、最先端のイメージング计测法。イメージングデータを解析することにより、试料内に含まれる元素の种类や量、その化学状态や配位构造などの情报が得られ、叁次元顕微分光イメージングができる。また、测定に用いる齿线のエネルギーが高く、物质の中をよく通过する（透过率が高い）ため、试料を非破壊でイメージングすることができる。
注3）机械学习解析:
蓄积された入力データ群を学习させ、自动でデータの背景にある隠れたパターンや相関を见出す解析手法。
雑誌名：Communications Materials
論文タイトル：”Machine learning-derived reaction statistics for 3D spectroimaging of copper sulfidation in heterogeneous rubber/brass composites”
着者：松井 公佑、村本 雄太、丹羽 瑠星、鹿久保 隆志、網野 直也、宇留賀 朋哉、ミンクエット ハ、ズイタイ ディン、ヒョウチ ダム*、唯 美津木* （*は責任著者、下線は本学関係者）
顿翱滨：10.1038/蝉43246-023-00413-锄
鲍搁尝：
