发布时间: 2023年09月07日 作者：致远尚升
致远理工科学术头条分享： 每周四为你精选、总结近两周日本院校、教授、研究室有关计算机、电子电气、机械学等专业的精选新闻，带你把握各院校研究室的前沿动态，帮助大家更好完成研究计划书以及把握备考方向~ 由于关注方向有限，难免存在疏漏，欢迎留言补充～
本周院校：
·東京大学新領域創成科学研究科
·茨城大学理工学研究科
·京都大学理学研究科
·大阪大学工学研究科
·立教大学
·東北大学
01
東京大学新領域創成科学研究科
茨城大学理工学研究科
以 890 纳秒的速度同时捕捉微粒和大分子的运动，这是世界上最快的！- 离实现高精度轮胎橡胶劣化评估更近了
東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻的佐々木裕次教授（産業技術総合研究所先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ特定フェロー兼務）、茨城大学大学院理工学研究科物質科学工学领域的倉持昌弘助教、住友橡胶工业株式会社研究开发本部分析中心总经理领导的研究小组以轮胎橡胶为样品，以世界最快的890纳秒（十亿分之一秒）的速度观察了轮胎橡胶中使用的填料之一的碳颗粒和高分子的运动具有时间分辨率。
为了进行测量，使用了位于德国汉堡的欧洲 X 射线自由电子激光器。在轮胎橡胶等复合材料中，了解不同组件之间界面附近的细颗粒和聚合物的运动对于评估轮胎性能非常重要。
此次，课题组成功实现了全球首次纳秒级高精度原子尺度分子运动测量。这使得可以观察细颗粒和聚合物的运动，以评估轮胎橡胶的性能。
利用这种测量方法有望缩短橡胶劣化的早期诊断和提高开发耐久性的材料所需的时间。
该研究成果于2023年9月4日（东部夏令时间）发表在美国物理学会出版的学术期刊Applied Chemistry Letters（APL）网络版上。
https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/10470.html
02
京都大学理学研究科
立教大学
東北大学
首次成功在线生成不稳定核的电子散射-将SCRIT方法应用于人工生成不稳定核
化学研究所教授若杉昌徳、理化学研究所部長大西哲哉、立教大学教授栗田和好、東北大学教授須田利美组成的联合研究小组首次成功地利用不稳定核（不稳定核）的固定靶，通过SCRIT方法进行高能电子散射实验，证明可以直接确定不稳定核的质子分布。
这项研究成果是理化学研究所仁科加速器科学中心的重要项目之一，预计将有助于构建新的核模型。
不稳定核的质子分布是组成它的质子波函数的叠加，是反映不稳定核独特内部结构的重要物理量。能够直接观察这种分布的电子散射实验一直是人们期待已久的。传统的电子散射方法需要具有1020个不稳定核的固定目标，已经证明了电子散射实验的可行性。
此次，联合研究组开发了一种将不稳定核几乎100%转化为脉冲束的技术，利用SCRIT方法实现了不稳定核的固定目标，并成功开展了不稳定核的电子散射实验。
在该实验中，通过用电子束照射铀靶而产生的约107个铯137不稳定核（137Cs：55个质子、82个中子）被注入到电子存储环SR2中的SCRIT装置中。通过SCRIT方法，入射的不稳定核充当浮动固定目标，并使用约200-300mA的循环电子束引起电子散射事件。
该研究成果于2023年8月30日在线发表在国际学术期刊《Physical Review Letters》上。
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-09-01
03
大阪大学工学研究科
捕捉飞秒激光照射“金属材料被淬火”的原子瞬间运动！-有助于进一步开发制造长寿命材料和延长结构寿命的方法
大阪大学大学院工学研究科的佐野智一教授、松田朋己助教为中心的研究课题组在世界上首次成功演示了飞秒激光照射后金属材料内部应力、应变和塑性变形的复杂行为。
飞秒激光器一般用于固体材料的精细加工、眼科治疗、外科手术等。近几年来，飞秒激光冲击加工已发展成为一种新的加工方法。
飞秒激光照射到金属材料时所驱动的冲击波称为飞秒激光冲击波，利用这种飞秒激光冲击波的加工方法就是飞秒激光冲击加工。飞秒激光冲击加工在材料中创造出独特的微观结构，并对金属材料进行回火，使其变得更强、更不易碎。
因此，人们认为飞秒激光冲击波的特性可能与其他冲击波不同。然而，由于飞秒激光冲击波使金属材料以超高速变形，因此很难准确理解其变形行为。
在这项研究中，研究小组将脉冲宽度为10飞秒的X射线自由电子激光照射到因飞秒激光冲击波而超高速变形的金属材料上，观察到原子经历瞬间运动的过程。X射线衍射法捕捉到了超高速变形。
结果，发现飞秒激光冲击波的初始变形过程与传统冲击波的初始变形过程惊人地相同。此外，通过实验首次发现了理论上预测的应力波峰和应变波峰之间的时间滞后。还有一个连理论上都没有预测到的新发现，即应力波峰和应变波峰之间存在塑性波峰。
这些发现预计将推动飞秒激光冲击加工方法的进一步发展，从而能够制造持久材料并延长结构寿命，并实现碳中和、安全可靠的社会。
这项研究结果于8月31日星期四18:00（日本时间）发表在英国科学杂志《科学报告》上。
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230831_3
04
大阪大学工学研究科
环状大分子穿过“孔”，相互缠绕-发现缠结的性质因聚合物的“形状”而异
大阪大学工学研究科後藤頌太（二年级博士生）与金鋼准教授、松林伸幸教授组成的研究课题组发现许多环状聚合物链的聚集体彼此形成“孔”。通过计算机模拟，从理论上阐明了穿透和缠结会显着降低运动性。
众所周知，线性大分子聚集体（例如盘子上的意大利面条）中的缠结是通过从链末端逸出而解开的。然而，目前尚未完全了解无端环状聚合物链的聚集体如何相互缠绕以及它们如何解开。
在这项研究中，使用一种称为分子动力学模拟的计算机模拟来重现有多少环状聚合物链聚集和移动，并分析了它们的特性。因此，发现根据一条环状聚合物链的柔性，链之间缠结的性质完全不同。
换句话说，当链是刚性的时候，另一链穿过环状聚合物膨胀形成的大“孔”，并相互缠结，导致运动性下降。另一方面，当链条软化时，它会皱缩成小线，因此没有“孔”，也几乎没有纠缠。结果发现，与刚性链相比，其运动性相对较高。
预计这将推进解释环状聚合物运动的理论研究，并有助于通过改变聚合物链的“形状”来构建设计新聚合物材料的指南。该研究结果发表在美国化学会于2023年8月22日星期二出版的《ACS Polymers Au》杂志上。
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230831_4
05
大阪大学工学研究科
受大闪蝶启发，创建新的光漫射片-预计会有广泛的应用，从节能照明窗到照明
通过设计纳米结构，创造了世界上第一个光扩散片，它提供“明亮、广角、颜色均匀和防污功能”。该片还可以控制漫射光的各向异性。大闪蝶的翅膀具有明亮、广角、颜色反射均匀、防水性。通过分析原理来源并将其应用到渗透中，在实际生产中取得了成功。
到目前为止，光漫射材料要么通过嵌入微小的散射体来漫射光，要么通过由于表面上的微小不规则性而折射光来弯曲光。但散射体并非兼具“亮度”和“角展”，而折射则存在缺乏“角展”、易脏等缺点。
两年前，这种板材从理论上证明了其作为采光窗的功能。
这次，研究小组利用大闪蝶特有的反射特性进行透射，设计了一种满足“明亮广角、色彩均匀、防污功能”所有条件的结构，并检查了其功能性。其结果，期待应用于对节能有用的采光窗、对各种照明有用的光扩散片。
该研究成果于7月26日（日本时间）发表在国际科学期刊《Advanced Optical Materials》（2301086）上。
https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230905_1
以上就是今天给大家整理翻译的在7月26日-9月4日期间的日本理工研究相关新闻动态，希望可以帮助小伙伴们快速了解日本理工研究的最新动态，我们下期见！
