Keiichi Shirasu 研究室
主宰者:Keiichi Shirasu
東北大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、炭素繊維強化プラスチックや複合材料などの先進的な構造材料の性能向上を目指しており、原子・分子スケールから製品スケールまでの多段階的なアプローチで研究を展開しています。特に、樹脂の硬化反応メカニズムや微視的な分子構造が、最終的な材料特性にいかに影響するかを解明することに重点を置いています。量子化学計算に基づいた反応経路解析、分子動力学シミュレーション、有限要素法による数値解析を組み合わせることで、設計段階から製造プロセスまで、材料開発の全段階で理論予測と実験検証を行っています。
特に注力している研究領域は、樹脂マトリックスの改質と界面強化です。熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を添加することで相分離構造を形成させ、靭性を向上させるメカニズムを調べています。また、炭素繊維や炭素ナノチューブの補強効果を高めるため、界面設計や表面化学の制御により、繊維と樹脂の結合強度を増大させる手法を開発しています。さらに、3Dプリンティング技術を活用して、従来手法では実現困難な三次元的な繊維配置を持つ複合材料の製造と評価も進めています。
これらの研究を通じて、軽量で耐熱性、耐衝撃性に優れた複合材料の開発に貢献し、航空宇宙産業や自動車産業での実用化を目指しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(34 件)
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- [2025] Multimaterial Bonding of Additively Manufactured Carbon Fiber‐Reinforced Thermoplastics/64 TitaniumDOI: https://doi.org/10.1002/adem.202402221
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c05885
- DOI: https://doi.org/10.1177/00219983241240622
- [2024] PrefaceDOI: https://doi.org/10.1299/mej.24preface02
- [2024] Effect of inorganic material surface chemistry on structures and fracture behaviours of epoxy resinDOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-46138-6
- DOI: https://doi.org/10.1002/adem.202302081
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- DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymer.2024.126817
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.3c07756
- [2023] Basic Study of Continuous Carbon Fiber Reinforced Plastic Fabrication by Dual-Arm Robotic 3D PrinterDOI: https://doi.org/10.1299/jsmermd.2023.2p1-d27
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145971
- [2023] Multiscale model for failure prediction of carbon-fiber-reinforced composites under off-axis loadDOI: https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2023.112489
- DOI: https://doi.org/10.2472/jsms.72.696
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2023.110116
- DOI: https://doi.org/10.6089/jscm.48.134
- DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-022-05183-w
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123429
- DOI: https://doi.org/10.6089/jscm.48.142
- DOI: https://doi.org/10.1177/08927057221110791
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2022.104332
- DOI: https://doi.org/10.1177/00219983221096880
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.102816
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2022.103169
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.1c10827
- DOI: https://doi.org/10.1177/09673911221109436
- DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4120040
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- DOI: https://doi.org/10.3390/nano11030795
- DOI: https://doi.org/10.1002/app.50542
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.01.139
- DOI: https://doi.org/10.1039/d1sm00600b
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