致遠理工科學(xué)術(shù)頭條分享：每周為你精選、總結(jié)近兩周日本院校、教授、研究室有關(guān)計算機、電子電氣、機械學(xué)等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動態(tài)，幫助大家更好完成研究計劃書以及把握備考方向~由于關(guān)注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補充～

本周院校：

·東京大學(xué)新領(lǐng)域創(chuàng)成科學(xué)研究科

·茨城大學(xué)理工學(xué)研究科

·京都大學(xué)理學(xué)研究科

·大阪大學(xué)工學(xué)研究科

·立教大學(xué)

·東北大學(xué)

01

東京大學(xué)新領(lǐng)域創(chuàng)成科學(xué)研究科

茨城大學(xué)理工學(xué)研究科

以 890 納秒的速度同時捕捉微粒和大分子的運動，這是世界上最快的！- 離實現(xiàn)高精度輪胎橡膠劣化評估更近了

東京大學(xué)大學(xué)院新領(lǐng)域創(chuàng)成科學(xué)研究科物質(zhì)系専攻的佐々木裕次教授（産業(yè)技術(shù)総合研究所先端オペランド計測技術(shù)オープンイノベーションラボラトリ特定フェロー兼務(wù)）、茨城大學(xué)大學(xué)院理工學(xué)研究科物質(zhì)科學(xué)工學(xué)領(lǐng)域的倉持昌弘助教、住友橡膠工業(yè)株式會社研究開發(fā)本部分析中心總經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)的研究小組以輪胎橡膠為樣品，以世界最快的890納秒（十億分之一秒）的速度觀察了輪胎橡膠中使用的填料之一的碳顆粒和高分子的運動具有時間分辨率。?

為了進行測量，使用了位于德國漢堡的歐洲 X 射線自由電子激光器。在輪胎橡膠等復(fù)合材料中，了解不同組件之間界面附近的細顆粒和聚合物的運動對于評估輪胎性能非常重要。

此次，課題組成功實現(xiàn)了全球首次納秒級高精度原子尺度分子運動測量。這使得可以觀察細顆粒和聚合物的運動，以評估輪胎橡膠的性能。

利用這種測量方法有望縮短橡膠劣化的早期診斷和提高開發(fā)耐久性的材料所需的時間。

該研究成果于2023年9月4日（東部夏令時間）發(fā)表在美國物理學(xué)會出版的學(xué)術(shù)期刊Applied Chemistry Letters（APL）網(wǎng)絡(luò)版上。

https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/10470.html

02

京都大學(xué)理學(xué)研究科

立教大學(xué)

東北大學(xué)

首次成功在線生成不穩(wěn)定核的電子散射-將SCRIT方法應(yīng)用于人工生成不穩(wěn)定核

化學(xué)研究所教授若杉昌徳、理化學(xué)研究所部長大西哲哉、立教大學(xué)教授栗田和好、東北大學(xué)教授須田利美組成的聯(lián)合研究小組首次成功地利用不穩(wěn)定核（不穩(wěn)定核）的固定靶，通過SCRIT方法進行高能電子散射實驗，證明可以直接確定不穩(wěn)定核的質(zhì)子分布。

這項研究成果是理化學(xué)研究所仁科加速器科學(xué)中心的重要項目之一，預(yù)計將有助于構(gòu)建新的核模型。

不穩(wěn)定核的質(zhì)子分布是組成它的質(zhì)子波函數(shù)的疊加，是反映不穩(wěn)定核獨特內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要物理量。能夠直接觀察這種分布的電子散射實驗一直是人們期待已久的。傳統(tǒng)的電子散射方法需要具有1020個不穩(wěn)定核的固定目標(biāo)，已經(jīng)證明了電子散射實驗的可行性。

此次，聯(lián)合研究組開發(fā)了一種將不穩(wěn)定核幾乎100%轉(zhuǎn)化為脈沖束的技術(shù)，利用SCRIT方法實現(xiàn)了不穩(wěn)定核的固定目標(biāo)，并成功開展了不穩(wěn)定核的電子散射實驗。

在該實驗中，通過用電子束照射鈾靶而產(chǎn)生的約107個銫137不穩(wěn)定核（137Cs：55個質(zhì)子、82個中子）被注入到電子存儲環(huán)SR2中的SCRIT裝置中。通過SCRIT方法，入射的不穩(wěn)定核充當(dāng)浮動固定目標(biāo)，并使用約200-300mA的循環(huán)電子束引起電子散射事件。

該研究成果于2023年8月30日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Physical Review Letters》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-09-01

03

大阪大學(xué)工學(xué)研究科

捕捉飛秒激光照射“金屬材料被淬火”的原子瞬間運動！-有助于進一步開發(fā)制造長壽命材料和延長結(jié)構(gòu)壽命的方法

大阪大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科的佐野智一教授、松田朋己助教為中心的研究課題組在世界上首次成功演示了飛秒激光照射后金屬材料內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變和塑性變形的復(fù)雜行為。

飛秒激光器一般用于固體材料的精細加工、眼科治療、外科手術(shù)等。近幾年來，飛秒激光沖擊加工已發(fā)展成為一種新的加工方法。

飛秒激光照射到金屬材料時所驅(qū)動的沖擊波稱為飛秒激光沖擊波，利用這種飛秒激光沖擊波的加工方法就是飛秒激光沖擊加工。飛秒激光沖擊加工在材料中創(chuàng)造出獨特的微觀結(jié)構(gòu)，并對金屬材料進行回火，使其變得更強、更不易碎。

因此，人們認(rèn)為飛秒激光沖擊波的特性可能與其他沖擊波不同。然而，由于飛秒激光沖擊波使金屬材料以超高速變形，因此很難準(zhǔn)確理解其變形行為。

在這項研究中，研究小組將脈沖寬度為10飛秒的X射線自由電子激光照射到因飛秒激光沖擊波而超高速變形的金屬材料上，觀察到原子經(jīng)歷瞬間運動的過程。X射線衍射法捕捉到了超高速變形。

結(jié)果，發(fā)現(xiàn)飛秒激光沖擊波的初始變形過程與傳統(tǒng)沖擊波的初始變形過程驚人地相同。此外，通過實驗首次發(fā)現(xiàn)了理論上預(yù)測的應(yīng)力波峰和應(yīng)變波峰之間的時間滯后。還有一個連理論上都沒有預(yù)測到的新發(fā)現(xiàn)，即應(yīng)力波峰和應(yīng)變波峰之間存在塑性波峰。

這些發(fā)現(xiàn)預(yù)計將推動飛秒激光沖擊加工方法的進一步發(fā)展，從而能夠制造持久材料并延長結(jié)構(gòu)壽命，并實現(xiàn)碳中和、安全可靠的社會。

這項研究結(jié)果于8月31日星期四18:00（日本時間）發(fā)表在英國科學(xué)雜志《科學(xué)報告》上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230831_3

04

大阪大學(xué)工學(xué)研究科

環(huán)狀大分子穿過“孔”，相互纏繞-發(fā)現(xiàn)纏結(jié)的性質(zhì)因聚合物的“形狀”而異

大阪大學(xué)工學(xué)研究科後藤頌太（二年級博士生）與金鋼準(zhǔn)教授、松林伸幸教授組成的研究課題組發(fā)現(xiàn)許多環(huán)狀聚合物鏈的聚集體彼此形成“孔”。通過計算機模擬，從理論上闡明了穿透和纏結(jié)會顯著降低運動性。

眾所周知，線性大分子聚集體（例如盤子上的意大利面條）中的纏結(jié)是通過從鏈末端逸出而解開的。然而，目前尚未完全了解無端環(huán)狀聚合物鏈的聚集體如何相互纏繞以及它們?nèi)绾谓忾_。

在這項研究中，使用一種稱為分子動力學(xué)模擬的計算機模擬來重現(xiàn)有多少環(huán)狀聚合物鏈聚集和移動，并分析了它們的特性。因此，發(fā)現(xiàn)根據(jù)一條環(huán)狀聚合物鏈的柔性，鏈之間纏結(jié)的性質(zhì)完全不同。

換句話說，當(dāng)鏈?zhǔn)莿傂缘臅r候，另一鏈穿過環(huán)狀聚合物膨脹形成的大“孔”，并相互纏結(jié)，導(dǎo)致運動性下降。另一方面，當(dāng)鏈條軟化時，它會皺縮成小線，因此沒有“孔”，也幾乎沒有糾纏。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與剛性鏈相比，其運動性相對較高。

預(yù)計這將推進解釋環(huán)狀聚合物運動的理論研究，并有助于通過改變聚合物鏈的“形狀”來構(gòu)建設(shè)計新聚合物材料的指南。該研究結(jié)果發(fā)表在美國化學(xué)會于2023年8月22日星期二出版的《ACS Polymers Au》雜志上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230831_4

05

大阪大學(xué)工學(xué)研究科

受大閃蝶啟發(fā)，創(chuàng)建新的光漫射片-預(yù)計會有廣泛的應(yīng)用，從節(jié)能照明窗到照明

通過設(shè)計納米結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了世界上第一個光擴散片，它提供“明亮、廣角、顏色均勻和防污功能”。該片還可以控制漫射光的各向異性。大閃蝶的翅膀具有明亮、廣角、顏色反射均勻、防水性。通過分析原理來源并將其應(yīng)用到滲透中，在實際生產(chǎn)中取得了成功。

到目前為止，光漫射材料要么通過嵌入微小的散射體來漫射光，要么通過由于表面上的微小不規(guī)則性而折射光來彎曲光。但散射體并非兼具“亮度”和“角展”，而折射則存在缺乏“角展”、易臟等缺點。

兩年前，這種板材從理論上證明了其作為采光窗的功能。

這次，研究小組利用大閃蝶特有的反射特性進行透射，設(shè)計了一種滿足“明亮廣角、色彩均勻、防污功能”所有條件的結(jié)構(gòu)，并檢查了其功能性。其結(jié)果，期待應(yīng)用于對節(jié)能有用的采光窗、對各種照明有用的光擴散片。

該研究成果于7月26日（日本時間）發(fā)表在國際科學(xué)期刊《Advanced Optical Materials》（2301086）上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230905_1

以上就是今天給大家整理翻譯的在7月26日-9月4日期間的日本理工研究相關(guān)新聞動態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動態(tài)，我們下期見！