データ記述科学を用いた材料解析とそのイノベーション展開

• 研究領域: データ記述科学の創出と諸分野への横断的展開
• 研究課題/領域番号: 22H05109
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 木村 正雄 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (00373746)
• 研究分担者: 岡本 敦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (40422092) ; 武市 泰男 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40636461) ; 赤木 和人 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (50313119) ; 稲田 康宏 立命館大学, 生命科学部, 教授 (60242814)
• 研究期間 (年度): 2022-06-16 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 203,190千円 (直接経費: 156,300千円、間接経費: 46,890千円); 2024年度: 37,180千円 (直接経費: 28,600千円、間接経費: 8,580千円); 2023年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円); 2022年度: 54,080千円 (直接経費: 41,600千円、間接経費: 12,480千円)
• キーワード: X線顕微法 / 構造材料 / 電池 / 鉱物 / パーシステントホモロジー / CFRP / ＣＦＲＰ

研究開始時の研究の概要

材料のマクロ特性の変化（例えば、電池の機能劣化、構造材料の破壊）は、材料内で均一に進行するのでは無く、様々な不均一化が進行して、あるタイミングに何らかの起点（trigger sites）から突然進行するケースが多い。
そこで本課題では、X線分光顕微鏡を用いて材料中の微細組織と化学状態の不均一状態を可視化する高度計測技術を確立する。それを材料に適用して不均一状態の可視化を行い、その「かたち」や「うごき」の抽出を、基礎研究班、データ科学班、数理探索班、等と連係して進める。これにより、計測のビッグデータから材料のマクロ特性を決めるtrigger sitesを特定し、材料開発にフィードバックする。