カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～

研究課題

体系的番号	JPMJCR2194
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJCR2194
研究代表者	中野貴由大阪大学, 大学院工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2021 – 2026
概要	自然界が創成した骨組織は、特有の階層化異方性構造によって、動的かつシビアな環境においてさえ最適な強度特性を発揮します。本研究は、こうした骨組織に学び、金属3Dプリンティングにより形成が期待されるナノ～マクロにわたる特異界面での強化機構を解明し、フィジカル空間とサイバー空間での解析の連携に基づく特異界面の自在な設計・導入により、力学機能を人為的にカスタム制御した革新的材料創出の指針を樹立します。
研究領域	革新的力学機能材料の創出に向けたナノスケール動的挙動と力学特性機構の解明

主な研究成果
(24件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (24件) (国際共著 7件、査読あり 22件、オープンアクセス 24件)

[雑誌論文] Strong grain size effect on tensile behavior of the body-centered-cubic Ti-30Zr-5Mo alloy with stress-induced α' martensitic transformation2024
- 著者名
  C. Wu, X. Zhaoa, M. Zhang, H. Hosoda, T. Nakano, M. Niinomi, N. Jia, Z. Shao, D. Zhang
- 雑誌名
  
  Materials Science and Engineering A
  
  巻: 900 ページ: 146455
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Delineating the Ultra-Low Misorientation between the Dislocation Cellular Structures in Additively Manufactured 316L Stainless Steel2024
- 著者名
  F. Sun, Y. Adachi, K. Sato, T. Ishimoto, T. Nakano, Y. Koizumi
- 雑誌名
  
  Materials
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Effect of Laser Scan Speed on Defects and Texture Development of Pure Chromium Metal Fabricated via Powder Bed Fusion-Laser Beam2024
- 著者名
  Y. S. Kiｍ, O. Gokcekaya, A. Matsugaki, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Materials
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Atomistic modeling of nucleation kinetics of Guinier-Preston zones in Al-Cu alloys: Two formation scenarios and prediction of the time-temperature-transformation diagram2024
- 著者名
  H. Liao, H. Kimizuka, H. Miyoshi, S. Ogata
- 雑誌名
  
  Computational Materials Science
  
  巻: 242 ページ: 113069
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Effects of hatch spacing on densification, microstructural and mechanical properties of β solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion2024
- 著者名
  S.-H. Park, O. Gokcekaya, M.-H. Oh, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Materials Characterization
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Tensile deformation behavior of a lightweight AlZnCu medium-entropy alloy2024
- 著者名
  S. Son, T.-S. Kim, S.-J. Hong, T. Nakano, H.S. Kim
- 雑誌名
  
  Journal of Materials Research and Technology
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Local valence analysis of 316L austenitic stainless steel produced by laser powder bed fusion2024
- 著者名
  K. Sato, S. Takagi, S. Ichikawa, T. Ishimoto, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Materials Letters
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Design and development of a novel non-equiatomic Ti-Nb-Mo-Ta-W refractory high entropy alloy with a single-phase body-centered cubic structure2024
- 著者名
  Y.S. Kim, R. Ozasa, K. Sato, O. Gokcekaya, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Scripta Materialia
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Investigating the relationship between laser scan strategy and corrosion performance of laser beam powder bed fusioned Ti6Al4V alloy2024
- 著者名
  T. Rajabi, H. Ghorbani, M. Atapour, O. Gokcekaya, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Progress in Additive Manufacturing
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Alloy design and solidification microstructure of Ti-Zr-Hf-Ag-V multi-component alloys with a dual bcc structure2024
- 著者名
  T. Nagase, M. Todai, S. Ichikawa, A. Matsugaki, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Materials Transactions
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] μ-Helixスキャンストラテジーと狭ピッチ走査レーザー粉末床溶融結合による316Lステンレス鋼単結晶の育成とプロセスモニタリング2024
- 著者名
  柳玉恒, 能勢和史, 奥川将行, 小泉雄一郎, 中野貴由
- 雑誌名
  
  日本金属学会誌
- オープンアクセス
[雑誌論文] Additive Manufacturing製Ti-48Al-2Cr-2Nb合金の微細組織および引張特性に及ぼす熱源走査速度の影響2024
- 著者名
  趙研, 坂田将啓, 安田弘行, 當代光陽, 上田実, 竹山雅夫, 中野貴由
- 雑誌名
  
  日本金属学会誌
- オープンアクセス
[雑誌論文] Laser additive manufacturing of a carbon-supersaturated β-Ti alloy for biomaterial application2024
- 著者名
  M. Dong, Y. Zhang, W. Zhou, P. Chen, Z. Zhou, H. Kanetaka, T. Ishimoto, Y. Koizumi, T. Nakano, N. Nomura
- 雑誌名
  
  Additive manufacturing Letters
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Novel strengthening mechanism of laser powder bed fusion manufactured Inconel 718: Effects of customized hierarchical interfaces2024
- 著者名
  T. Mayama, T. Ishimoto, M. Tane , K. Cho, K. Manabe, D. Miyashita, S. Higashino, T. Kikukawa, H.Y. Yasuda, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Additive Manufacturing
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Laser energy-dependent processability of non-equiatomic TiNbMoTaW high-entropy alloy through in-situ alloying of elemental feedstock powders by laser powder bed fusion2024
- 著者名
  Y.S. Kim, O. Gokcekaya, A. Matsugaki, R. Ozasa, T. Nakano
- 雑誌名
  
  Materialia
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Quantitative revealing the solute segregation behavior at melt pool boundary in additively manufactured stainless steel using a novel processing method for precise positioning by HAADF-STEM2024
- 著者名
  F. Sun, Y. Adachi, K. Sato, T. Ishimoto, T. Nakano, Y. Koizumi
- 雑誌名
  
  Materials Characterization
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Grain size dependence of deformation behavior in Ti-15Mo alloy prepared by powder metallurgy2024
- 著者名
  Chenyang Wu, Xiaoli Zhao, Takayoshi Nakano, Mitsuo Niinomi, Nan Jia, Deliang Zhang
- 雑誌名
  
  Journal of Alloys and Compounds
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Osteogenic tailoring of oriented bone matrix organization using on/off micropatterning for osteoblast adhesion on titanium surfaces2024
- 著者名
  Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Kazuhiko Ishihara, Takayoshi Nakano
- 雑誌名
  
  Acta Biomaterialia
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] The effect of energy density on microstructural, mechanical, and corrosion characteristics of Ti-6Al-4V alloy fabricated via selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM) techniques2024
- 著者名
  Hakan Yilmazer, Y.A. Sadikoglu, S. Kucuk, Ozkan Gokcekaya, I.C. Turu, Takayoshi Nakano, Burak Dikici
- 雑誌名
  
  Journal of Materials Engineering and Performance
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Superimpositional design of crystallographic textures and macroscopic shapes via metal additive manufacturing-Game-change in component design2024
- 著者名
  Takuya Ishimoto, Naotaka Morita, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Ozkan Gokcekaya, Shota Higashino, Masakazu Tane, Tsuyoshi Mayama, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Masato Yoshiya, Daisuke Egusa, Taisuke Sasaki, Eiji Abe, Hajime Kimizuka, Naoko Ikeo, Takayoshi Nakano
- 雑誌名
  
  Acta Materialia
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Rational Design of Stainless Steel Self-catalytic Reactors for CO2 Methanation: Extending from Metal Powder to 3D-printed Reactors2024
- 著者名
  Hyo-Jin Kim, Kohsuke Mori, Takayoshi Nakano, Hiromi Yamashita
- 雑誌名
  
  Catalysis Science Technology
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Low Young's modulus in laser powder bed fusion processed Ti-15Mo-5Zr-3Al alloys achieved by the control of crystallographic texture combined with the retention of low-stability bcc structure2024
- 著者名
  Shota Higashino, Daisuke Miyashita , Takuya Ishimoto, Eisuke Miyoshi, Takayoshi Nakano, Masakazu Tane
- 雑誌名
  
  Additive Manufacturing
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] In-situ alloying of nonequiatomic TiNbMoTaW refractory bio-high entropy alloy via laser powder bed fusion: Achieving suppressed microsegregation and texture formation2024
- 著者名
  Yong Seong Kim, Ozkan Gokcekaya, Kazuhisa Sato, Ryosuke Ozasa, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano
- 雑誌名
  
  Materials & Design
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Phase-separation induced dislocation-network cellular structures in Ti-Zr-Nb-Mo-Ta high-entropy alloy processed by laser powder bed fusion2024
- 著者名
  Han Chen, Daisuke Egusa, Zehao Li, Taisuke Sasaki, Ryosuke Ozasa , Takuya Ishimoto, Masayuki Okugawa, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Eiji Abe
- 雑誌名
  
  Additive manufacturing
- 査読あり / オープンアクセス

カスタム力学機能制御学の構築 ～階層化異方性骨組織に学ぶ～

研究代表者

中野 貴由 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授

主な研究成果

[雑誌論文] Strong grain size effect on tensile behavior of the body-centered-cubic Ti-30Zr-5Mo alloy with stress-induced α' martensitic transformation2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Delineating the Ultra-Low Misorientation between the Dislocation Cellular Structures in Additively Manufactured 316L Stainless Steel2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Effect of Laser Scan Speed on Defects and Texture Development of Pure Chromium Metal Fabricated via Powder Bed Fusion-Laser Beam2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Atomistic modeling of nucleation kinetics of Guinier-Preston zones in Al-Cu alloys: Two formation scenarios and prediction of the time-temperature-transformation diagram2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Effects of hatch spacing on densification, microstructural and mechanical properties of β solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Tensile deformation behavior of a lightweight AlZnCu medium-entropy alloy2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Local valence analysis of 316L austenitic stainless steel produced by laser powder bed fusion2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Design and development of a novel non-equiatomic Ti-Nb-Mo-Ta-W refractory high entropy alloy with a single-phase body-centered cubic structure2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Investigating the relationship between laser scan strategy and corrosion performance of laser beam powder bed fusioned Ti6Al4V alloy2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Alloy design and solidification microstructure of Ti-Zr-Hf-Ag-V multi-component alloys with a dual bcc structure2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] μ-Helixスキャンストラテジーと狭ピッチ走査レーザー粉末床溶融結合による316Lステンレス鋼単結晶の育成とプロセスモニタリング2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Additive Manufacturing製Ti-48Al-2Cr-2Nb合金の微細組織および引張特性に及ぼす熱源走査速度の影響2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Laser additive manufacturing of a carbon-supersaturated β-Ti alloy for biomaterial application2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Novel strengthening mechanism of laser powder bed fusion manufactured Inconel 718: Effects of customized hierarchical interfaces2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Laser energy-dependent processability of non-equiatomic TiNbMoTaW high-entropy alloy through in-situ alloying of elemental feedstock powders by laser powder bed fusion2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Quantitative revealing the solute segregation behavior at melt pool boundary in additively manufactured stainless steel using a novel processing method for precise positioning by HAADF-STEM2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Grain size dependence of deformation behavior in Ti-15Mo alloy prepared by powder metallurgy2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Osteogenic tailoring of oriented bone matrix organization using on/off micropatterning for osteoblast adhesion on titanium surfaces2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] The effect of energy density on microstructural, mechanical, and corrosion characteristics of Ti-6Al-4V alloy fabricated via selective laser melting (SLM) and electron beam melting (EBM) techniques2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Superimpositional design of crystallographic textures and macroscopic shapes via metal additive manufacturing-Game-change in component design2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Rational Design of Stainless Steel Self-catalytic Reactors for CO2 Methanation: Extending from Metal Powder to 3D-printed Reactors2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Low Young's modulus in laser powder bed fusion processed Ti-15Mo-5Zr-3Al alloys achieved by the control of crystallographic texture combined with the retention of low-stability bcc structure2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] In-situ alloying of nonequiatomic TiNbMoTaW refractory bio-high entropy alloy via laser powder bed fusion: Achieving suppressed microsegregation and texture formation2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Phase-separation induced dislocation-network cellular structures in Ti-Zr-Nb-Mo-Ta high-entropy alloy processed by laser powder bed fusion2024

著者名

雑誌名

カスタム力学機能制御学の構築～階層化異方性骨組織に学ぶ～

中野貴由大阪大学, 大学院工学研究科, 教授