野村研究室

東北大学 大学院工学研究科・工学部 マテリアル・開発系 材料システム工学専攻 微粒子システムプロセス学分野 野村研究室
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  • 科研費 プロジェクト
  • 戦略的イノベーション創出推進プログラム【S-イノベ】
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科研費 プロジェクト

科研費研究課題① (2019/4/1~ 2023/3/31)

MRIアーチファクトを低減する低磁性ジルコニウム合金の高機能化

研究開始時の研究の概要

本研究は、MRIアーチファクトを低減する低磁性ジルコニウム(Zr)合金の学術構築を行う点で独創的であり、Zr合金の結晶組織、機械的性質、磁化率、耐食性、安全性、生体機能の関係を学術的に明らかすることを目的し、医療デバイスとして汎用的に使用できる低磁性Zr多元合金開発の基盤となるものである。

本研究では、①d電子合金設計理論によって設計した多元系Zr合金の大量溶解と加工熱処理、②Zr合金の結晶組織、機械的性質、磁化率の評価とその関係解明、③細胞毒性、細胞機能性の評価を実施し、Zr合金に関する体系的知識を獲得することで、基盤となる一般的理論・普遍的原理を提案する。

【プロジェクトURL】
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-19H04464/

【研究代表者】

塙 隆夫教授東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 金属生体材料学分野

【共同研究者】

蘆田 茉希助教東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 金属生体材料学分野
中石 典子(寺田)技術職員東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 金属生体材料学分野
陳 鵬特任助教東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 金属生体材料学分野
堤 祐介主席研究員国立研究開発法人物質・材料研究機構 構造材料研究拠点

科研費研究課題② (2017/6/30~2020/3/31)

3Dプリンターによる多階層性ポーラス材料の開拓

研究実績の概要

次元積層造形プリンター(3Dプリンター)の発展によって、コンピュータ上の複雑な3Dオブジェクトがいとも簡単に卓上で造形されるようになり、ものづくりのあり方が変わりつつある。申請者は、これまで数々の構造・機能材料の構造価に携わり、近年はナノポーラス金属とその応用に注力してており、本挑戦研究として、3Dプリンターによる多階層性ポーラス構造の創製に努め、その制御法について確立し、さらに発展させることで革新的な構造・機能材料へ繋げていくのが目的である。

金属焼結のできる3Dプリンターを所有している分担研究者(小泉雄一郎、東北大金研、野村直之、東北大材料システム工学専攻)と、より緊密に連携することで、今年度は以下の事について取り組んだ。 (藤田)溶融した金属にガスを噴霧し粉末にする工業的方法として知られるガスアトマイズ法によって、ナノポーラス構造になる金属前駆体粉末(Cu30Mn70)の作製を行った。具体的には、粒度分布測定を行い、できるだけ小さく粒径のそろった粉末を作製することに成功した。また、金属焼結3Dプリンターは、保守コストが非常に高いために、より汎用的な3Dプリンター(3D Bioplotter)を導入した。 (小泉)少量の微粉末(約1kgー数kg)が取り扱えるように、粉体貯蔵スペースの縮小、電子線ビームの照射領域の限定である。粉体プール部分を設計し、通常使用に交互に使用できるような利便性を確保できるようにするアタッチメントを新規に作製した。

(野村)金属前駆体粉末(Cu30Mn70)から電子レーザーによる金属粉末焼結の3Dプリンターをつかって、3次元立体物が作製できるのか検討を行い、うまく造形することに成功した。

【プロジェクトURL】
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17H06220/

【研究代表者】

藤田武志教授高知工科大学環境理工学群マニュアル工学専攻
材料組織制御学研究室

【共同研究者】

小泉 雄一郎教授大阪大学大学院工学研究科 マテリアル生産科学専攻
材料エネルギー理工学講座材料設計・プロセス工学領域

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