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最新の30件

2025.09.12

2025年9月12日【報道】9月11日の産総研・中部大学・大阪大学・名古屋工業大学からのプレスリリースを受けて、多数の報道がなされました。

9月11日の産総研・中部大学・大阪大学・名古屋工業大学からのプレスリリースを受けて、多数の報道がなされました。

★日刊工業新聞
★Ｎｅｗｓウェーブ２１
★共同通信
★下野新聞
★沖縄タイムス+
★北海道新聞デジタル
★秋田魁新報社
★FM FUKUOKA
★山梨日日新聞デジタル

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2025.09.11

2025年9月11日【プレスリリース】Advanced Healthcare Materialsの研究論文掲載に関して、産総研・中部大・大阪大・名古屋工業大からプレスリリースがされました。

Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior, Advanced Healthcare Materials, (2025), e02546; 1-11.

DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202502546

プレスリリースはこちら

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2025.09.09

【行事】毎年恒例の研究室旅行を行い大いに盛り上がりました。

9月8日、9日は中野研究室の毎年恒例行事である研究室旅行を実施しました。
今年はM1の学生が中心となって計画してくれ、観光やレクリエーションを通じて大いに盛り上がりました。

image0.jpeg城崎温泉にて

image0.jpeg天橋立にて

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2025.09.06

【論文】Advanced Healthcare Materialsに、リン酸塩系バイオガラスの抗菌性と骨芽細胞応答に関する研究論文がOA論文として掲載されました。

Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior, Advanced Healthcare Materials, (2025), article number e02546.

DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202502546

論文はこちら
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Abstract
Phosphate and phosphate invert glasses contain various elements, with a wide range of compositions. Recently, our group reported orthosilicophosphate glasses (SPGs) and the glass network structure composed of orthophosphates and orthosilicates crosslinked by cations. ZnO is an intermediate oxide that improves the chemical durability of glass. Additionally, Zn2+ ions exhibit antibacterial activity and stimulate bone formation. In this work, ZnO-containing SPGs are prepared for biomedical applications. The glasses are mainly composed of PO4, SiO4, MgO4, and ZnO4 orthotetrahedral structures. The ZnO-containing SPGs exhibit excellent antibacterial activity, with bacterial counts > 5 orders of magnitude lower than that of the control. Meanwhile, ZnO-containing SPGs have mild inhibitory effects on cell proliferation by Zn2+ ions; however, they exhibit significant upregulation of osteogenic markers compared with the control owing to the release of inorganic ions from the glasses. The ZnO-containing SPGs prepared in this work exhibit bifunctional properties suitable for biomedical applications. They serve as bioadaptive materials capable of controlling gene expression by releasing therapeutic ions.

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2025.09.05

2025年9月5日　【研究会】JST-Crestナノ力学のチーム内（大阪大・東京大・熊本大・名古屋大）対面会議を大阪府で開催しました。

【研究会】JST-Crestナノ力学のチーム内（大阪大・東京大・熊本大・名古屋大）対面会議を大阪府で開催しました。

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2025.09.05

2025.9.5　第67回歯科基礎医学会学術大会で講演を行いました。

日本学術会議シンポジウム（市民公開講座）「マテリアルとライフの融合サイエンス」
「骨質再建のための材料表面/生物相界面反応理解とその人為的制御」
松垣 あいら、 中野 貴由 北九州国際会議場　A会場（メインホール）

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写真：オーガナイザーの塙隆夫先生、松本卓也先生、樋田京子先生、石丸直澄先生、大矢根綾子先生とともに。

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2025.09.01

2025年9月1日　【解説・論文】中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。

中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
Vol. 14[No. 5]、2025（令和 7 年 9 月）、AM技術の進展と応用（Ⅱ）、スマートプロセス学会誌
【解説】
★桐原聡秀、中野貴由：巻頭「AM技術の進展と応用（Ⅱ）」、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.199. ★小泉雄一郎、奥川将行、柳玉恒、中野貴由：新材料創製のための粉末床溶融結合式付加製造のデジタルツイン科学、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.200-207.
★石本卓也、中野貴由：金属AMによる異方性機能設計―形状と結晶配向の重畳、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.221-226.
★小笹良輔、Gokcekaya Ozkan、中野貴由：レーザ粉末床溶融結合によるBCC型ハイエントロピー合金のin-situ合金化、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.243-248.
【研究論文】
★松坂匡晃、小坂朋生、山野大陸、船奥和真、劉甜、松垣あいら、中野貴由：生体用AMインプラント材料の抗菌特性評価のためのin vitro 共培養モデルの構築、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.249-252.
★小笹良輔、Kim Yong Seong、朝倉光平、堀尾尚平、鰐渕良祐、中野貴由：金属3Dプリンタ用レーザ照射による非等量Ti-Nb-Mo-Ta-W系ハイエントロピー合金の組織形成挙動、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.253-257.
★宮澤啓太郎、小笹良輔、内芝旭祥、清水佑太、中野貴由：L-PBF で造形した準安定β型Ti合金におけるヤング率の変化、 スマートプロセス学会誌、14[5], (2025), pp.258-263.

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2025.08.22

【行事】中野研の院試お疲れ様会を行いました。

今年は3名の修士課程受験（5名は推薦入試で既に合格）、2名の博士後期課程受験でした。
全員の合格を願っています！お疲れ様でした！

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2025.08.22

【論文】産総研や名工大との共同研究によるバイオガラスによるZnの徐放による骨質の向上に関する研究成果がAdvanced Healthcare Materialsに受理されました。9月9日に出版される予定です。

Sungho Lee*, Hayato Asano, Makoto Sakurai, Takayoshi Nakano, and Toshihiro Kasuga:
Preparation of Bifunctional Orthosilicophosphate MgO-CaO-ZnO-P₂O₅-SiO₂ Glasses: in vitro Evaluation of Antibacterial Activity and Osteoblast Gene Expression Behavior,
Advanced Healthcare Materials, (2025), in press.

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2025.08.06

【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が掲載されました。

Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants, Materials Today Communications, (2025), Volume 48, 113442.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.113442

論文はこちら
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Abstract
Metastable β-Ti alloy Ti-30Zr-5Mo (Tβ ≈ 700 °C) offers low modulus, biocompatibility, and strength for spinal rod implants but has limited hardness (280 Hv) and wear resistance. Conventional surface treatments like vacuum-based physical vapor deposition (PVD), are costly and complex. This study exploits the low Tβ and high Zr content (30 wt.%) of Ti-30Zr-5Mo alloy for single-step, ambient-air thermal oxidation at 600-700 °C, combining heat treatment with surface modification. The low Tβ ensures controlled oxidation, preventing over-oxidation, while Zr's selective oxidation forms a dense ZrO2-rich layer, which is harder than TiO2, enhancing surface hardness. Spontaneous tetragonal to monoclinic phase transitions in ZrO2 further improve toughness. The resulting 5 μm-thick oxide layers exhibit a threefold hardness increase (904 Hv vs. 280 Hv), a surface roughness of 0.30 μm (suitable for osseointegration), strong interfacial adhesion (critical load: 43 N), and an 18-fold reduction in corrosion current density (from 1.62×10-7 to 8.96×10-9 A·cm-2). Despite minor microcracks, the layers maintain structural integrity, offering exceptional durability. This atmosphere-free approach provides a scalable solution for orthopedic and dental implants, combining mechanical durability with biological integration. The insights into Zr-driven oxidation dynamics at low Tβ could inform vacuum-based processes, when controlled oxygen partial pressure might further optimize oxide layer properties, aligning with advancement in surface technology.

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2025.08.01

超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製

小泉雄一郎、足立吉隆、森下浩平、佐藤和久、戸田佳明、石本卓也、木村禎一、中野貴由：
超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製、
AMフュー貴由：

超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製、

AMフューチャー、1[2]、(2025)、pp.195-198.

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2025.08.01

2025年8月【解説】日本Additive Manufacturing学会誌のAMフュチャー「AMプロジェクト」（Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月））が発行され、中野研関連解説が発行されました。

【解説】
日本Additive Manufacturing学会誌のAMフュチャー「AMプロジェクト」（Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月））が発行され、中野研関連解説が発行されました。
Vol. 1[No. 2]、2025（令和7年8月）、AMフュチャー
★中野貴由、阿部英司、眞山剛、石本卓也：CREST ナノ力学―金属3Dプリンティングによるカスタム力学機能制御、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.191-194.
★小泉雄一郎、足立吉隆、森下浩平、佐藤和久、戸田佳明、石本卓也、木村禎一、中野貴由：超温度場材料創成学―AMを中心とした巨大ポテンシャル勾配による新材料創製、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.195-198. ★森浩亮、金孝鎮、中野貴由：炭素循環社会に貢献する金属AM触媒、 AMフュチャー、1[2]、(2025)、pp.219-222.

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2025.08.01

【行事】M2の皆さんの就職内々定お祝い会を行いました。

阪急トップビアガーデンにて、就職内々定のお祝い会を開催しました。
M2の皆さん、おめでとうございます！！

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2025.07.29

【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が出版されました。

Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants, Materials Today Communications, (2025), 113442.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.113442

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Abstract
Metastable β-Ti alloy Ti-30Zr-5Mo (Tβ ≈ 700 °C) offers low modulus, biocompatibility, and strength for spinal rod implants but has limited hardness (280 Hv) and wear resistance. Conventional surface treatments like vacuum-based physical vapor deposition (PVD), are costly and complex. This study exploits the low Tβ and high Zr content (30 wt.%) of Ti-30Zr-5Mo alloy for single-step, ambient-air thermal oxidation at 600-700 °C, combining heat treatment with surface modification. The low Tβ ensures controlled oxidation, preventing over-oxidation, while Zr's selective oxidation forms a dense ZrO2-rich layer, which is harder than TiO2, enhancing surface hardness. Spontaneous tetragonal to monoclinic phase transitions in ZrO2 further improve toughness. The resulting 5 μm-thick oxide layers exhibit a threefold hardness increase (904 Hv vs. 280 Hv), a surface roughness of 0.30 μm (suitable for osseointegration), strong interfacial adhesion (critical load: 43 N), and an 18-fold reduction in corrosion current density (from 1.62×10-7 to 8.96×10-9 A·cm-2). Despite minor microcracks, the layers maintain structural integrity, offering exceptional durability. This atmosphere-free approach provides a scalable solution for orthopedic and dental implants, combining mechanical durability with biological integration. The insights into Zr-driven oxidation dynamics at low Tβ could inform vacuum-based processes, when controlled oxygen partial pressure might further optimize oxide layer properties, aligning with advancement in surface technology.

Keywords
Ti-30Zr-5Mo alloy; Thermal oxidation; Oxidation mechanism; Internal oxidation; Surface modification

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2025.07.28

【論文】Materials Today CommunicationsにTi合金の酸化抑制に関する中国東北大との共同研究論文が受理されました。

Yiming Jin, Jiani Li, Takayoshi Nakano, Hideki Hosoda, Mitsuo Niinomi, Xiaowei Zhang, Deliang Zhang, Xiaoli Zhao*:
Zr-Enhanced Ambient-Air Thermal Oxidation of Ti-30Zr-5Mo Alloy Using Low Tβ for Implants, Materials Today Communications, (2025), in press

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2025.07.18

【書籍】Digitalization in Additive Manufacturing(Edited by Numan M. Durakbasa, Kerim Cetinkaya, Pinar Demircioglu, Ismail Bogrekci)が出版されました。

Gizem Coskun, Muhammed Enes Ilgazi, Asli Gunay Bulutsuz, Sercan Basit, Hasan Sadikoglu, Ozkan Gokcekaya, Takayoshi Nakano, Hakan Yilmazer: Effect of Production Parameters on Additively Manufactured Hastelloy-X Alloy by Selective Laser Melting, in Digitalization in Additive Manufacturing(Edited by Numan M. Durakbasa, Kerim Cetinkaya, Pinar Demircioglu, Ismail Bogrekci), 15 July (2025), pp. 195-204.
eBook ISBN
978-3-031-84873-5
Published: 14 July 2025

Series ISSN
2730-9576

Series E-ISSN
2730-9584

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Abstract
Additive Manufacturing (AM), also known as 3D printing, enabled the fabrication of products with complex geometries, layer by layer. It was preferred in various sectors such as aerospace, biomedical, and automotive industries. The formation of different phases in superalloys affected their machinability and contributed to cracking in aerospace applications. Consequently, there has been significant attention on fabricating superalloys with enhanced mechanical and corrosion resistance at high temperatures, especially for parts used in the combustion chambers of turbine engines. Furthermore, microstructural control and preferred orientation (texture) were used in material development to improve performance. In this study, the production parameters of the Selective Laser Melting (SLM) technique for AM were investigated on Hastelloy X superalloys. The study aimed to optimize production parameters by examining the effects of variables such as laser scanning speed (V) on the microstructure and mechanical properties of the material. The microstructures of the produced samples were analyzed using optical microscopy. Hardness measurements were conducted to assess the mechanical properties, while porosity and density, in relation to microstructure, were also examined.

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2025.07.11

【解説】山陽特殊製鋼技報第32巻（2025年6月発行）に中野先生のAMによる金属材料の高機能化に関する寄敲が掲載されています。

中野貴由：
積層造形（Additive Manufacturing）による 金属材料の高機能化、
山陽特殊製鋼技法 特集：部品製造プロセスの革新に寄与する材料技術、 (2025)、Vol.32 No.1、pp.3~24.
https://www.sanyo-steel.co.jp/technology/images/pdf/32/32_03.pdf

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2025.07.02

【論文】バイオフィルムに関する研究が、Transactions of the IMF (YTIM)にOA論文として掲載されました。

Hideyuki Kanematsu*, Shochiku Kure, Risa Kawai, Hidekazu Miura, Takayoshi Nakano:
Antibiofilm Potential of Graphene-Dispersed Alkoxysilane Coatings:
A Materials Science Perspective, Transactions of the IMF (YTIM),
The International Journal of Surface Engineering and Coatings, (2025).
DOI: https://doi.org/10.1080/00202967.2025.2520667

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Abstract
This study investigates the antibiofilm properties of alkoxysilane-based coatings incorporating dispersed multilayer graphene powder. Graphene, synthesised via a proprietary method, was incorporated into a resin matrix at various concentrations (0.1%, 0.5%, and 1.0% by weight) and applied to glass substrates. Raman spectroscopy confirmed the presence of defect-rich, multilayer graphene, which is known to enhance antimicrobial surface properties. Biofilm formation by Staphylococcus epidermidis was evaluated using ISO 4768-standardised crystal violet staining. Results indicated that biofilm development was effectively suppressed at concentrations up to 0.5%, whereas an unexpected increase was observed at 1.0%, possibly due to graphene aggregation and reduced surface exposure. The findings suggest that both graphene concentration and dispersion quality critically influence antibiofilm efficacy. The study highlights the dual role of graphene, both as a physical and chemical antibacterial agent, and its potential application in medical, industrial, and hygienic materials. Further investigation is warranted to optimise dispersion and explore microbial-material interactions in real-world conditions.

Keywords
Graphene-dispersed coatings; alkosysilane resin; biofilm suppression; crystal violet assay; Raman spectroscopy





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2025.07.01

2025年7月1日【解説・論文】中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。

中野先生が特集したスマートプロセス学会誌「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」が発行され、中野研関係の解説と論文が掲載されました。
Vol. 14[No. 4]、2025（令和7年7月）、AM技術の進展と応用（Ⅰ）、スマートプロセス学会誌
【解説】
★中野貴由、桐原聡秀：巻頭「AM技術の進展と応用（Ⅰ）」、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.123. ★安田弘行、趙研、竹山雅夫、中野貴由：航空機エンジン用TiAlタービンブレードのAM、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.175-180.
★森浩亮、金孝鎮、中野貴由、山下弘巳：AM 触媒反応管開発の最前線、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.181-186.
【研究論文】
★熊谷祥希、髙橋茉莉、小柳禎彦、小笹良輔、中野貴由：レーザ粉末床溶融結合法の造形過程におけるFe基合金の変形挙動に及ぼすマルテンサイト変態の影響、 スマートプロセス学会誌、14[4], (2025), pp.192-197.

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2025.06.30

【学会】中野研究室のメンバーが THERMEC2025（@University of Tours, France, 6月30日～7月4日）に参加します。

2025/6/30
Invited Speaker
〇Design of high entropy alloy with suppressed elemental segregation for laser powder bed fusion process
Ozkan Gokcekaya, Yong Seong Kim, Takayoshi Nakano

Invited Speaker
〇Electron Microscopy Studies on Orientation-Controlled 316L Austenitic Stainless Steel
Produced by Laser Powder Bed Fusion
Kazuhisa Sato, Shunya Takagi, Satoshi Ichikawa, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano 

2025/7/1
Keynote Speaker
〇Innovative design of crystallographic textures and macroscopic shapes via metal additive manufacturing
Takayoshi Nakano

Poster presentation
〇Unique Hierarchical Structural Features Introduced by Laser Powder Bed Fusion and Their Contribution to Mechanical Function in IN718
Taichi Kikukawa, Takuya Ishimoto, Tsuyoshi Mayama, Ryosuke Ozasa, Takayoshi Nakano

Poster presentation
〇Microstructural Control of Unstable Beta-Type Titanium Alloy Through Powder Bed Fusion Using a Laser-Beam of Metals
Keitaro Miyasawa, Ryosuke Ozasa, Daisuke Egusa, Eiji Abe, Masakazu Tane, Takayoshi Nakano

Invited Speaker
〇Elastic properties of laser powder bed fusion processed β-phase Ti alloys  
Masakazu Tane, Shota Higashino, Eisuke Miyoshi, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano   

Invited Speaker
〇Microstructure control of TiAl alloys using peculiar thermal history of additive manufacturing  
Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Masao Takeyama, Takayoshi Nakano 

〇Novel cellular structure with phase-separation induced dislocation-network in Ti-Zr-Nb-Ta-Zr high entropy alloy fabricated by laser powder bed fusion  
Daisuke Egusa, Han Chen, Ryosuke Ozasa, Masayuki Okugawa, Taisuke Sasaki, Takuya Ishimoto, Koizumi Yuichiro, Takayashi Nakano, Eiji Abe  

Poster presentation
〇Spinodal Decomposition and Magnetic Properties of Single-Crystal-Like Fe-Cr-Co Alloy Fabricated by Laser-Powder Bed Fusion Type Additive Manufacturing 
Takato Saito, Yuheng Liu, Masayuki Okugawa, Kazuhisa Sato, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi 

2025/7/2
Invited Speaker
〇A Novel Strategy for the Control of Crystallographic Texture of Metals with Non-Cubic Crystal System via Powder Bed Fusion using a Laser-Beam of Metals
Ryosuke Ozasa, Koji Hagihara, Takayoshi Nakano

〇Discovery of nano-scaled promising strengthening factor in 316L stainless steel fabricated by laser 
powder bed fusion
Fei Sun, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi 

〇Nano-scaled solidification microstructure characteristics in additively manufactured 316L stainless steel  
Fei Sun, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi   

〇Influence of hierarchical structure on mechanical properties of additive manufactured IN718 alloys 
Kippei Yamashita, Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Takuma Saito, Taisuke Sasaki, Sawaizumi Katsuhiko, Masayuki Okugawa, Koizumi Yuichiro, Takayoshi Nakano 

Invited Speaker
〇Growth of Antiphase Domain in Laser-Irradiated Region and Superelasticity of Single-Crystal Like Fe3Al Fabricated by Laser Powder Bed Fusion Process  
Yuheng Liu, Tsubasa Sato, Masayuki Okugawa, Kazuhisa Sato, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi  

2025/7/3
Invited Speaker
〇Additive Manufacturing of Cell-Based 3D Bone-Mimetic Collagen/Apatite Structures
Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

Invited Speaker
〇Control of Bone Microstructure Formation: Role of Soluble Proteins Secreted by Osteocytes
Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

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2025.06.28

【研究費】中野先生を代表とする、2025年度JSPS科学研究費補助金・挑戦的研究（開拓）が採択されました。

中野貴由：『聴こえる』を制御する骨基質ナノ構造の新奇機能開拓、科学研究費補助金・挑戦的研究（開拓）、2025年度~2027年度、直接経費2000万円（間接経費600万円）

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2025.06.28

【学会】第45回日本骨形態計測学会（2025年6月26日~6月28日：埼玉）の表彰式に出席しました。

骨形態_1.jpg骨形態_2.jpg第45回骨形態計測学会会長の田中伸哉先生とともに


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2025.06.26

【学会】第45回日本骨形態計測学会（2025年6月26日~6月28日：埼玉）に参加しています。

IMG_3770.JPEGナカシマヘルスフォース 渡邊さん、佐藤さんとともに

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2025.06.25

【新聞】金属3Dプリンターを用いたナノ構造の形成と高強度化に関する記事が日刊工業新聞に掲載されました。

積層合金ナノ構造で高強度　阪大、機能性向上・軽量化に応用　
日刊工業新聞　2025年4月11日朝刊29面

スクリーンショット 2025-06-25 151224.jpg

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2025.06.25

【新聞】日本経済新聞電子版に3Dプリンティングに関する記事が掲載されました。

阪大、金属3Dプリンティング特有の「セル組織」が極めて大きな強化をもたらす原因因子であることを明らかに、日本経済新聞電子版、2025年6月25日 13:37

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2025.06.24

【論文】【プレスリリース】Materials Research Letters誌に菊川君らが解明した3DプリンティングにおけるInconel 718における強力なセル強化に関する論文がOA論文として掲載されました。同時にプレスリリースし、6月24日14：00に報道解禁になりました。

Taichi Kikukawa, Takuya Ishimoto*, Hyoung Seop Kim, Takayoshi Nakano*:
Remarkable Strengthening Effects of Cells in Laser Powder Bed Fusion Processed Inconel 718,
Materials Research Letters, (2025).
DOI: https://doi.org/10.1080/21663831.2025.2522801

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Abstract
Alloys fabricated via laser powder bed fusion (LPBF) exhibit superior strength. This study investigates the individual strengthening effects of the nanometre-sized cellular and micrometre-sized crystallographic lamellar structures in the LPBF-fabricated Inconel 718 alloy by selectively eliminating these structures through heat treatment and a novel laser scanning strategy, respectively. While cellular structures increased the yield strength by approximately 38%, lamellar structures contributed to only a marginal 2% increase. This finding demonstrates the remarkable strengthening effect of cells on LPBF products. This study highlights that cells are not merely microstructures but are critical features governing the exceptional strength of LPBF products.

Keywords
Laser powder bed fusion; cellular microstructures; lamellar structure; single crystal; strengthening


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2025.06.21

【論文】チタン上へのNiTi被膜の電子ビーム造形による耐摩耗性の改善に関する論文がSurfaces and InterfacesにOA論文として公開されました。

Lei Wang, Masayuki Okugawa, Yuheng Liu , Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
NiTi coating formation on Ti for enhanced wear resistance utilizing electron-beam additive manufacturing technique,
Surfaces and Interfaces, 72, (2025), 107024; 1-14.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.107024

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Abstract
Titanium and its alloys are extensively utilized in various industries owing to their high corrosion resistance and excellent strength-to-weight ratio. However, their poor wear resistance limits further applications. The present study developed a novel method to fabricate wear-resistant NiTi coatings on commercially pure titanium (CP-Ti) substrates to overcome this limitation. The process comprises electroplating a pure Ni layer followed by fusion with the CP-Ti substrate by electron beam (EB) scanning. The surface roughness and composition of the coating can be fine-tuned by adjusting the EB irradiation conditions. For example, the average roughness of continuously scanned (CS) coatings is Ra 8.9, while the average roughness of intermittently scanned (IS) coatings is reduced by 60% compared to CS-coatings. Additionally, the Ni concentration in the IS-coatings can be finely adjusted from 45 at.% to 55 at.% by adjusting EB power. X-ray diffractometry (XRD) revealed that IS-coatings are partially composed of superelastic B2-NiTi phases. Nanoindentation and sliding wear tests demonstrated that the hardness-to-modulus (H/E) ratio and depth recovery ratio (ηd,h) of the IS-coating increased by a factor of 4.7 and 2.9 compared to those of CP-Ti, respectively. Additionally, the specific wear rate (Ws) of the IS-coating was reduced by 80% compared to CP-Ti. The mechanical properties of the IS-coating were comparable to those of superelastic NiTi alloy. This newly developed method offers potential applications beyond NiTi coatings, enabling the development of various functional coatings for enhanced wear resistance.

Keywords
Commercially pure Ti; NiTi; Coating; Shape-memory alloy; Mechanial properties; Superelasticity; Wear resistance

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2025.06.20

【論文】チタン上へのNiTi被膜の電子ビーム造形による耐摩耗性の改善に関する論文がSurfaces and Interfacesに受理されました。

Lei Wang, Masayuki Okugawa*, Yuheng Liu , Ken Cho, Hiroyuki Y. Yasuda, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi*
NiTi coating formation on Ti for enhanced wear resistance utilizing electron-beam additive manufacturing technique,
Surfaces and Interfaces, (2025), in press.

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2025.06.19

【論文】Materials Today Communicationsにレーザと電子線で作製したTi合金の力学的・電気化学的特性の異方性に関する論文が掲載されました。

Parinaz Mofazali, Masoud Atapour*, Ozkan Gokcekaya, Sung-Hyun. Park, Batur Ercan, Takayoshi Nakano: Comparison and Evolution of Ti6Al4V Bioalloy Fabricated by Laser and Electron beam Additive Manufacturing: Mechanical Features and Anisotropic Electrochemical Properties,
Materials Today Communications, (2025), 113124: 1-14.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2025.113124

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Abstract
With current technology, most biomedical implants are made using metal-based alloys, with a growing preference for metal additive manufacturing (AM) to achieve customized properties. Therefore, this study investigated Ti-6Al-4V (Ti64) alloys produced using two common AM techniques: electron beam melting (EBM) and selective laser melting (SLM). The aim is to compare the microstructure, mechanical properties, and anisotropy electrochemical corrosion behavior of Ti64 samples scanned with SLM-XX, SLM-XY, and EBM-XX strategies. Surface roughness, microstructure, and microhardness tests were conducted to establish correlations with the manufacturing process and surface characteristics. Optical and scanning electron microscopy microstructural analysis revealed notable variations influencing mechanical performance. Moreover, anisotropy-assessing electrochemical corrosion evaluations showed that SLM samples exhibited superior corrosion resistance compared to EBM samples. Notably, the (YZ) planes in the SLM-XY sample demonstrated the highest corrosion resistance (Rct ⁓ 4.45 ×106 Ω.cm2), attributed to reduced dislocation density and enhanced passivation. Furthermore, results showed that the method of fabrication affected the wettability of Ti64 alloys. The SLM-XY samples exhibited the lowest water contact angle (84.45°), whereas the EBM samples showed the highest (99.87°). Finally, bioactivity assessments after 21 days in simulated body fluid (SBF) revealed no cracking or surface damage in any of the tested samples. The formation of calcium- and phosphorus-rich deposits indicates their potential suitability for orthopedic applications.

Keywords
Ti6Al4V; SLM; EBM; Anisotropy; Corrosion; Biomedical

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2025.06.17

【論文】Materials Today Communicationsにレーザと電子線で作製したTi合金の力学的・電気化学的特性の異方性に関する論文が受理されました。

Parinaz Mofazali, Masoud Atapour*, Ozkan Gokcekaya, Sung-Hyun. Park, Batur Ercan, Takayoshi Nakano: Comparison and Evolution of Ti6Al4V Bioalloy Fabricated by Laser and Electron beam Additive Manufacturing: Mechanical Features and Anisotropic Electrochemical Properties, Materials Today Communications, (2025), in press.

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