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最新の30件

【受賞】中野先生が(公社)日本金属学会より、第21回村上記念賞を受賞することに内定しました。授賞式は2024年9月18日の日本金属学会秋期講演大会時です。

中野貴由:
骨質金属材料学の構築と金属積層造形法による骨配向化誘導デバイスの臨床応用、
第21回村上記念賞、(公社)日本金属学会、2024年9月18日受賞(内定)

村上記念賞は、(公社)日本金属学会・学会賞に次ぐ賞であり、日本金属学会村上記念賞規程に基づき、金属および関連材料の工学の分野における先駆的研究および開発に格段の功績をあげた第一線で活躍されている研究者に授賞する。

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【論文】Materials Characterization(IF=4.7)に当研究室のレーザAMによるβTiAlの論文が受理され、OA論文として掲載される予定です。

Sung-Hyun Park, Ozkan Gokcekaya, Myung-Hoon Oh, Takayoshi Nakano:
Effects of hatch spacing on densification, microstructural and mechanical properties of β solidifying γ-TiAl alloy fabricated by laser powder bed fusion,
Materials Characterization, (2024), in press.

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【会議】2024年6月7日・8日と東京大学阿部教授のグループにお世話になり、Crestナノ力学会議を本郷で行いました。

CREST対面会議集合写真_240607_DE (002).jpg

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【新聞】科学新聞に第49回井上春成賞に関する記事が掲載されました。

「第49回井上春成賞 決定 茂呂東大特任教授、中野阪大栄誉教授らに」科学新聞、2024年6月7日2面

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【論文】多孔性ハイドロキシアパタイト剥離性固体接着剤としての効果を見出した論文がAdvanced Healthcare Materials(IF=10.0)にOAとして掲載されました。

M. Okada, S. C. Xie, Y. Kobayashi, H. Yanagimoto, D. Tsugawa, M. Tanaka, T. Nakano, T. Fukumoto, T. Matsumoto:
Water-mediated on-demand detachable solid-state adhesive of porous hydroxyapatite plate for internal organ retractions,
Advanced Healthcare Materials, (2024), 2304616, 1-9.
https://doi.org/10.1002/adhm.202304616
 
論文はこちら
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Abstract
Novel adhesives for biological tissues offer an advanced surgical approach. Here, the authors report the development and application of solid-state adhesives consisting of porous hydroxyapatite (HAp) biocompatible ceramics as novel internal organ retractors. The operational principles of the porous solid-state adhesives are experimentally established in terms of water migration from biological soft tissues into the pores of the adhesives, and their performance is evaluated on several soft tissues with different hydration states. As an example of practical medical utility, HAp adhesive devices demonstrate the holding ability of porcine livers and on-demand detachability in vivo, showing great potential as internal organ retractors in laparoscopic surgery.

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【編集】中野先生が、Bioactive Materials(Elsevier: IF=18.9 (2022))のAssociate Editorに就任しました。

HPはこちら→
https://www.keaipublishing.com/en/journals/bioactive-materials/editorial-board/

ElsevierのHPはこちら→
https://www.sciencedirect.com/journal/bioactive-materials

Aims and scope
Bioactive Materials is an international, peer-reviewed research publication covering all aspects of bioactive materials. The journal welcomes the submission of research papers, reviews and rapid communications that are concerned with the science and engineering of next-generation biomaterials that come into contact with cells, tissues or organs across all living species. Bioactive materials will feature adaptiveness to the biological environment, being designed to stimulate and/or direct appropriate cellular and tissue responses, or control interactions with microbiological species.
The journal publishes research on the entire range of bioactive materials that have been specifically and functionally engineered or designed in term of either their physical form (e.g. particulate, fibre, etc.), topology (e.g. porosity, surface roughness, etc.) or dimensions (i.e. macro to nano-scales). The journal invites contributions from the following categories of bioactive materials : (i) bioactive metals and alloys, (ii) bioactive inorganics: ceramics, glasses and carbon-based materials, (iii) bioactive polymers and gels, (iv) bioactive materials sourced from nature and (v) bioactive composites, for use in human or veterinary medicine as implants, tissue engineering scaffolds, cell/drug/gene carriers, imaging and sensing devices.

Peer review
This journal operates a double blind review process. All contributions will be initially assessed by the editor for suitability for the journal. Papers deemed suitable are then sent to a minimum of two independent expert reviewers to assess the scientific quality of the paper. The Editor is responsible for the final decision regarding acceptance or rejection of articles. The Editor's decision is final
Peer review under the responsibility of KeAi Communications Co., Ltd.

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【受賞】第49回井上春成(いのうえはるしげ)賞・受賞者決定についてのプレスリリースがJSTよりなされ中野先生と帝人ナカシマメディカル株式会社(取締役会長 中島 義雄)との共同で受賞しました。

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受賞技術の名称
「強固な配向骨を誘導する積層造形椎間スペーサー」
研究者:中野 貴由(ナカノ タカヨシ)
大阪大学 大学院工学研究科 栄誉教授
企 業:帝人ナカシマメディカル株式会社(取締役会長 中島 義雄)
<受賞理由>
従来、脊椎疾患治療の手術で用いられる椎間スペーサーは、自家骨の移植が必要である
だけでなく、骨癒合(こつゆごう)の強度不足によりスペーサーが移動・脱転するなどの
課題があった。
本技術では、骨癒合強度に深く関係する骨基質配向性を誘導可能なハニカムツリーとい
う独自の構造をスペーサーに採用した。また、素材には自家骨移植が不要なチタン合金を
用い、最先端の金属3Dプリンター技術を駆使した精密加工技術により、特殊な微細構造
を有する椎間スペーサーを開発した。これにより、骨との初期固定力が約5倍に高まり、
従来では1年も要する椎体間固定が2ヵ月に短縮可能となった。
本技術は、骨基質配向性の原理と3Dプリンター技術を融合した産学連携による成果で
あり、高齢化社会において高齢者の多くに見られる脊椎疾患の治療に資するものである。
 
プレスリリースはこちらから→
https://www.jst.go.jp/pr/info/info1695/index.html
 
井上春成賞委員会(委員長 橋本 和仁)は、第49回井上春成賞の受賞者を決定しま
した。
「井上春成賞」は、科学技術振興機構の前身の1つである新技術開発事業団の初代理
事長であり、工業技術庁初代長官でもあった井上 春成 氏が日本の科学技術の発展に
寄与した功績に鑑み、新技術開発事業団の創立15周年を記念して創設された賞です。
本賞は、大学や研究機関などの独創的な研究成果を基にして企業が開発、実用化した
技術のうち、日本の科学技術の進展や経済の発展に寄与し、福祉の向上に貢献した、優
れた研究開発(技術)を表彰するものです。
今年度の表彰技術は、自薦を含む推薦方式により令和5年12月1日から令和6年2
月29日までの期間に募集し、その中から2件を井上春成賞選考委員会(別紙2)で選
考し、この結果に基づき井上春成賞委員会(別紙3)で決定されました。
表彰は、表彰技術ごとに研究者1名および企業代表者1名を対象とし、井上春成賞委
員会委員長名による賞状および賞牌を贈呈いたします。
また、新技術振興渡辺記念会より副賞として、研究者に対して研究奨励金100万円
が贈呈されます。
主催:井上春成賞委員会
共催:科学技術振興機構
後援:新技術振興渡辺記念会

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【講演】中野先生がWBC2024でKeynote presentationをしました。

Takayoshi Nakano:
Development of novel spinal fusion spacer fabricated by metal additive manufacturing focusing on the orientation of bone tissue
Additive manufacturing of biomaterials, May 30, 2024, 13:40~15:10 / Room 325-CD
WBC2024

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【学会】研究室メンバーがWBC2024に参加し、以下の発表を行いました。

2024/05/28

Alloy design and fabrication of bio-high entropy alloys (BioHEAs) developed by laser powder bed fusion
Ryosuke Ozasa, Takuya Ishimoto Ishimoto, Gokcekaya Ozkan, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

Artificial control of cell-based 3D bone-mimetic ordered collagen/apatite structure using additive manufacturing
Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

2024/05/29

Regulatory mechanisms for the orientation of bone matrix controlled by osteocyte mechanoresponses using a novel anisotropic mechano-coculture device
Tadaaki Matsuzaka, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

Development of a novel titanium intervertebral device for guiding oriented collagen/apatite bone matrix
Toko Mori, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano

Artificial control of osteoblast orientation using mRNA delivery for activation of intercellular crosstalk with osteoclast
Mitsuka Saito, Aira Matsugaki, Keiji Itaka, Takayoshi Nakano

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【論文】Journal of Materials Research (JMRS) にマレーシアUniversiti Sains Malaysiaとの共同研究の内容が受理されました。

Shariff, Khairul Anuar ; Mohammed, Ahmed Hafedh Mohammed; Bakar, Mohamad Hafizi Abu; Mohamad, Hasmaliza; Matsugaki, Aira; Nakano, Takayoshi:
Macro-alignment responses of preosteoblast MC3T3-E1 cells on DCPD-coated β -TCP porous scaffolds: Effect of liquid volume/mass ratio and granular sizes,
Journal of Materials Research, (2024), accepted.

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【受賞】令和5年度日本材料学会 技術賞 の授賞式が開催され、賞状と盾が贈られました。

出島メッセで開催された材料学会第73期通常総会において、UNIOS PL スペーサーの開発に関して、以下の賞を受賞しました。
授賞式には、帝人ナカシマメディカル㈱から 高橋氏、渡邊氏、加藤社長、大阪大学/富山大学から石本先生が参席しました。

高橋広幸、井上貴之、渡邊稜太、松垣あいら、中島義雄、石本卓也、加藤直之、中野貴由:
骨基質配向化誘導を実現する金属3Dプリンティングチタン合金製脊椎固定用医療デバイスの新技術開発
令和5年度日本材料学会 技術賞、公益財団法人 日本材料学会、2024年5月25日

IMG_2089 (002).jpegのサムネイル画像 授賞式の様子(材料学会 小川武史会長 より)

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受賞式後に記念撮影(左から 石本先生、渡邊氏、加藤社長、高橋氏)

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【講演】松垣先生が、第97回日本整形外科学会学術総会で講演を行いました。

未来創造シンポジウム1[整形外科への応用が期待される注目のバイオマテリアル]
松垣あいら、中野貴由
「生物学的機序に基づく骨基質配向化誘導のためのバイオマテリアル研究」
第97回日本整形外科学会学術総会 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡A館・B館, 2024年5月25日(招待講演)

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【論文】International Journal of Implant Dentistry(IF=2.7)に東京歯科大との共同研究の内容がOA論文として掲載されました。

Hiroaki Yorioka, Yuto Otsu, Ryu Suzuki, Satoru Matsunaga, Takayoshi Nakano, Shinichi Abe, Hodaka Sasaki:
The influence of immediate occlusal loading on micro/nano-structure of peri-implant jaw bone in rats,
International Journal of Implant Dentistry, 10 [24], (2024), 1-11.
DOI: https://doi.org/10.1186/s40729-024-00538-x

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Abstract
Purpose The objective of the present study was to ascertain the effect of immediate occlusal loading after implant placement on osseointegration and the micro/nanostructure of the surrounding bone. Methods After extraction of a rat maxillary right second molar, an implant was placed immediately with initial fixation (2 N< ). The implants were placed to avoid occlusal loading due to mastication, and in the loaded group, a superstructure was fabricated and subjected to occlusal loading. Bone morphometry, collagen fiber anisotropy, and biological apatite (BAp) crystallite alignment were quantitatively evaluated in both groups after extraction and fixation of the jaw bone at Days 7 and 21 after surgery. Results Osseointegration was observed in both groups. Bone morphometry showed significant differences in bone volume, trabecular number, trabecular thickness and bone mineral density (BMD) at Days 21 postoperatively (P < 0.05). A significant difference was also found in the trabecular separation at Days 7 postoperatively (P < 0.05). In the evaluation of collagen fiber anisotropy, collagen fiber bundles running differently from the existing bone were observed in both groups. In terms of BAp crystallite alignment, a specific structure was observed in the reconstructed new bone after implantation, and preferential orientation of BAp crystallite alignment was observed in the longitudinal direction of the implants in the Day 21 postoperative loaded group. Conclusion When sufficient initial fixation is achieved at the time of dental implant placement, then the applied masticatory load may contribute to rapidly achieving not only bone volume, but also adequate bone quality after implant placement.

Keywords
Immediate loading, Bone quality, Biological apatite orientation, Collagen fiber bundle anisotropy

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【講演】中野先生が第11回 METAL JAPAN[大阪]セミナー(インテックス大阪)で講演を行いました。

中野貴由:金属AMの組織制御による高機能化と臨床応用、
2024年 5月9日(金) 14:00~14:45(インテックス大阪)

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【3DP拠点】テクノアリーナ最先端研究拠点部門(学術ピーク拠点)「中野革新的3DP連携拠点」の拠点長として中野先生にプレートが授与されました。同時に4月1日付で工学研究科主幹教授(Distinguished Professor)の称号が5年間授与されました。

<最先端研究拠点部門(学術ピーク拠点)>
中野 貴由 教授(マテリアル生産科学専攻)「中野革新的3DP連携拠点」

工学研究科でのニュース→
https://www.eng.osaka-u.ac.jp/ja/topics/news/20352/

テクノアリーナの説明→
https://www.cfi.eng.osaka-u.ac.jp/arena/edge/

この革新的3DP拠点(連携)は、『欲しいモノを欲しい時に欲しい場所』で入手可能なゼロ距離社会、さらには近未来型超カスタム社会の実現に向けて、阪大3DPTec統合拠点構築を通じて、工学研究科全体、さらには部局の3DP分野横断型教育・研究に横串を通すことを最大のミッションとしています。
3DPの"P"は、Prospect(3D展望)、Printer(3D造形)、Product(3D製品)に基づくモノづくりの高付加価値化を意味し、空間を超えた『ゼロ距離』にて、『欲しいモノ』を即座に入手可能な『夢の社会の実現』のための、基盤構築から社会実装までを担います。
工学研究科では、ナノの世界である「原子・分子」からマクロの世界での「大型構造物」まで、多彩な3DP技術の可能性を持つ「医療用デバイス」、「未来食・人工臓器」、「航空・宇宙部品」、「大型洋上風車」など、3DP革命のための世界的シーズをすでに数多く保有しています。例えば、2014年に設置の工学研究科附属金属AM(3DP)センターでは、世界初の骨質骨(原子レベルまで健全な骨)誘導型3Dデバイスの臨床応用に成功しており、3DPが単なる複雑形状創製のための新たなモノづくり手法に留まることなく、原子配列をも自在に操り、新規機能デザイン可能とする最先端工学であることを実証しています。
こうした工学研究科の持つ最先端シーズを結集し、協調領域を科学することで、卓越3DPTec学(3DPサイエンス・3DPテクノロジー・3DPビジネス・3DPアート)ともいうべく学理構築を礎に、『3DP=大阪大学』の国際ブランディング化を目指します。

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【論文】Advanced Healthcare Materials(IF=10.0)に多孔性ハイドロキシアパタイト剥離性固体接着剤としての効果を見出した論文が受理されました。

M. Okada, S. C. Xie, Y. Kobayashi, H. Yanagimoto, D. Tsugawa, M. Tanaka, T. Nakano, T. Fukumoto, T. Matsumoto:
Water-mediated on-demand detachable solid-state adhesive of porous hydroxyapatite plate for internal organ retractions,
Advanced Healthcare Materials, (2024), accepted.

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【論文】レーザ金属積層造形による純Crのき裂形成と配向組織形成に関する走査速度の効果に関する論文がMaterials(IF=3.4)にOAとして掲載されました。

Yong Seong Kim, Ozkan Gokcekaya*, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano*:
Effect of Laser Scan Speed on Defects and Texture Development of Pure Chromium Metal Fabricated via Powder Bed Fusion-Laser Beam Materials, 17, (2024), 2097: 1-13.
https://doi.org/10.3390/ma17092097

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Abstract
Chromium (Cr) metal has garnered significant attention in alloy systems owing to its exceptional properties, such as a high melting point, low density, and superior oxidation and corrosion resistance. However, its processing capabilities are hindered by its high ductile-brittle transition temperature (DBTT). Recently, powder bed fusion-laser beam for metals (PBF-LB/M) has emerged as a promising technique, offering the fabrication of net shapes and precise control over crystallographic texture. Nevertheless, research investigating the mechanism underlying crystallographic texture development in pure Cr via PBF-LB/M still needs to be conducted. This study explored the impact of scan speed on relative density and crystallographic texture. At the optimal scan speed, an increase in grain size attributed to epitaxial growth was observed, resulting in the formation of a <100> cubic texture. Consequently, a reduction in high-angle grain boundaries (HAGB) was achieved, suppressing defects such as cracks and enhancing relative density up to 98.1%. Furthermore, with increasing densification, Vickers hardness also exhibited a corresponding increase. These findings underscore the efficacy of PBF-LB/M for processing metals with high DBTT properties.

Keywords
chromium; powder bed fusion-laser beam; densification; texture; cracking

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【論文】レーザ金属積層造形による純Crのき裂形成と配向組織形成に関する走査速度の効果に関する論文がMaterials(IF=3.4)に受理されました。

Yong Seong Kim, Ozkan Gokcekaya*, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano*:
Effect of Laser Scan Speed on the Defects and Texture Development of Pure Chromium Metal Fabricated by Powder Bed Fusion-Laser Beam, Materials, (2024), in press.

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【行事】中野研恒例のBBQを行いました。

中野研恒例のBBQを服部緑地公園にて行いました。
OBの方も多数参加いただき、今年も非常に盛り上がりました。
準備してくれたM1の皆さん、ありがとうございました。

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【基調講演】中野先生がAM World 技術セミナーで基調講演を行いま した。

中野貴由:
AM で初めて可能となるモノづくり技術と機能発現~アカデミアの立場から~、
AM World 技術セミナー「アカデミアの提案と先端技術」、
2024年 4月26日(金) 13:00-13:35 【基調講演】
(インテックス大阪 1 号館 AM WORLD セミナー会場)

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【論文】Journal of the Australian Ceramic Society(IF=1.9)にマレーシアのUniversiti Sains Malaysia (USM)との共同研究の成果が受理されました。

Ahmed Hafedh Mohammed Mohammed, Khairul bin Shariff*, Mohamad Hafizi Abu Bakar, Hasmaliza Mohamad, Kunio Ishikawa, Aira Matsugaki, Takayoshi Nakano:
Pore Size Influence in Fabricating DCPD-Coated Porous β-TCP Granules: Compositional, Morphological, and Functional Group Perspective, Journal of the Australian Ceramic Society, (2024), in press.

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【講演】中野先生が日本脊椎脊髄病学会にてランチョンセミナーを行いました。

中野貴由:骨配向性に着目した新しい腰椎椎体間スペーサーの開発、
日本脊椎脊髄病学会、2024年4月19日(金) 13:20~14:20(前半)、ランチョンセミナー25

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【講演】中野先生がAM World技術セミナー(2024国際ウエルディングショー)にて基調講演を行います。

中野貴由:
AMで初めて可能となるモノづくり技術と機能性発現~アカデミアの立場から~、
AM World技術セミナー、インテックス大阪1号館 AM World セミナー会場、2024年4月26日(金)13:00~13:35(基調講演)

AM World技術セミナーのプログラムはこちら
当日のご参加をお待ちしています。

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【論文】名古屋大学との共同研究のAMで造形されたオーステナイトステンレス鋼内に形成される転位セル構造に関する論文がMaterials(IF=3.4)に掲載されました。

Fei Sun*, Yoshitaka Adachi*, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
Delineating the ultra-low misorientation between the dislocation cellular structures in additively manufactured 316L stainless steel,
Materials, 17, (2024), 1851; 1-14.
https://doi.org/10.3390/ma17081851
 
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Abstract
Sub-micro dislocation cellular structures formed during rapid solidification break the strength-ductility trade-off in laser powder bed fusion (LPBF)-processed 316L stainless steel through high-density dislocations and segregated elements or precipitates at the cellular boundaries. The high-density dislocation entangled at the cellular boundary accommodates solidification strains among the cellular structures and cooling stresses through elastoplastic deformation. Columnar grains with cellular structures typically form along the direction of thermal flux. However, the ultra-low misorientations between the adjacent cellular structures and their interactions with the cellular boundary formation remain unclear. In this study, we revealed the ultra-low misorientations between the cellular structures in LPBF-processed 316L stainless steel using conventional electron backscatter diffraction (EBSD), transmission Kikuchi diffraction (TKD), and transmission electron microscopy (TEM). The conventional EBSD and TKD analysis results could provide misorientation angles smaller than 2°, while the resolution mainly depends on the specimen quality and scanning step size, and so on. A TEM technique with higher spatial resolution provides accurate information between adjacent dislocation cells with misorientation angles smaller than 1°. This study presents evidence that the TEM method is the better and more precise analytical method for the misorientation measurement of the cellular structures and provides insights into measuring the small misorientation angles between adjacent dislocation cells and nanograins in nanostructured metals and alloys with ultrafine-grained microstructures.
 
Keywords
additive manufacturing; cellular structure; misorientation; transmission electron microscopy; transmission Kikuchi diffraction; electron backscatter diffraction

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【受賞】松垣先生が令和6年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しました。

松垣先生が令和6年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しました。
松垣あいら「骨系細胞制御機構の解明に基づく骨基質配向化誘導材料の研究」
https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/mext_01364.html

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【論文】Materials Science and Engineering A(IF=6.4)にβ型チタン合金のマルテンサイト変態にともなう結晶粒径依存性に関する論文がOAとして掲載されました。

Chenyang Wu, Xiaoli Zhaoa*, Mengrui Zhang, Hideki Hosoda, Takayoshi Nakano , Mitsuo Niinomi, Nan Jia, Zhiwen Shao , Deliang Zhang:
Strong grain size effect on tensile behavior of the body-centered-cubic Ti-30Zr-5Mo alloy with stress-induced α' martensitic transformation,
Materials Science and Engineering A, 900, (2024), 146455, 1-13.
https://doi.org/10.1016/j.msea.2024.146455

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Abstract
In this study the grain size effect on mechanical properties of a body-centered-cubic Ti-30Zr-5Mo alloy was investigated. Double yielding behavior in the stress-strain curves and four-stage behavior in the strain hardening rate curves can be seen in all Ti-30Zr-5Mo materials with different average grain sizes ranging from 6 to 475 μm, which is attributed to the occurrence of the stress-induced α′ transformation. The static Hall-Petch coefficient (k) for phase transformation was calculated to establish the relationship between grain size and trigger stress of the various materials. With the increase of strain, the hindrance of αʹ/β grain boundaries and αʹ/αʹ grain boundaries to dislocations gradually replaced β/β grain boundaries, thus the work hardening ability and k value changed. β grains were segmented by α′ martensite, resulting in a dynamic Hall‒Petch effect. Combined with a large stress field in the fine-grained materials with an average grain size of 6 μm, the highest work hardening rate with a value of 13 GPa was obtained. As the β grain size increased, the ultimate strength gradually decreased, while both trigger stress of the stress-induced αʹ transformation and elongation fluctuated. The trigger stress can be adjusted between 211 and 464 MPa by controlling the grain size. The grain size has little effect on the amount of the stress-induced αʹ phase. With a high trigger stress of 464 MPa in the material with the finest grains, the excellent ductility of 21% is obtained. The best comprehensive mechanical properties with a strength-ductility index value of 252 MPa is obtained in the material with an average grain size of 113 μm.
 
Keywords
Ti-30Zr-5Mo alloy; Grain size; Stress-induced phase transformation; αʹ martensite; Mechanical properties; Grain refinement; α′ phase; Titanium alloys

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【論文】名古屋大学との共同研究のAMで造形されたオーステナイトステンレス鋼内に形成される転位セル構造に関する論文がMaterials(IF=3.4)に受理されました。

Fei Sun*, Yoshitaka Adachi*, Kazuhisa Sato, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi:
Delineating the ultra-low misorientation between the dislocation cellular structures in additively manufactured 316L stainless steel,
Materials, (2024), in press

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【論文】Materials & Design(IF=8.4)にAMで造形された二次元特殊格子構造の変形挙動に関する論文がOAとして掲載されました。

Zana Eren, Ozkan Gokcekaya, Demet Balkan, Takayoshi Nakano, Zahit Mecitoğlu:
Comparison of in-plane compression of additively manufactured Ti6Al4V 2D auxetic structures: Lattice design, manufacturing speed, and failure mode,
Materials & Design, 241, (2024), 112885, 1-19.
https://doi.org/10.1016/j.matdes.2024.112885

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Abstract
The metal-based 2D auxetic lattice structures hold the potential for multifunctional tasks in aerospace applications. However, the compression response of those manufactured by powder bed fusion process is underexplored. This study proposes a comprehensive comparison of in-plane quasi-static compression performance of 2D auxetic lattice structures, utilizing three designs (anti-tetrachiral (ATC), double arrow-headed (DAH), and tree-like re-entrant (TLR)), manufactured with stiff Ti6Al4V by the electron beam powder bed fusion process (PBF-EB) with various manufacturing speeds. The results revealed unique failure patterns and superior energy absorptions among 2D lattice structures in the literature. TLR design enhanced energy absorption by overcoming failures between DAH columns and exhibited the lowest standard deviations in specific energy absorption (SEA) values (9.75 -12.62 ). Besides, Kernel average misorientation (KAM) values followed the order of DAH, TLR, and ATC, and inversely correlated with SEA values. ATC structures with the lowest KAM outperformed DAH and TLR by 47.5 and 6.44 , respectively. Scan speed variations affected SEA and porosity values differently for each lattice design while exhibiting similar microstructure characteristics. The findings in this study propose a significant contribution to the development of aerospace sandwich structures where harsh environments exist and employment of 2D topologies are required.

Keywords
Auxetic structures; Additive manufacturing; Energy absorption; Compressive failures; Residual stress

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【講演】中野先生がSmart Additive Manufacturing, Design & Evaluation (Smart MADE)でPlenary presentationを行いました。

Takayoshi Nakano:
Crystallographic texture control and functionalization by metal additive manufacturing,
3rd Global Conference and Exhibition on Smart Additive Manufacturing, Design & Evaluation
(Smart MADE)
9:50-10:40, 12th April 2024, Osaka University Nakanoshima Center, Japan

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【行事】中野研究室の新B4歓迎会が行われました。

本日、新B4の歓迎会が行われました。新しく配属されたB4は、磯谷君、大川君、佐橋君、竹下君、時實君、平田君、星野君の7名です。
スタッフ、学生全員で頑張っていきましょう!!

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