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2023 年度 実績報告書

深層学習を用いたオーセチックメタマテリアルの設計

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0407
配分区分基金
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

ZHENG Xiaoyang  国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワードMaterial design / Mechanical metamaterial / Material informatics / Deep learning
研究実績の概要

In this year, I have three main works, including a review article in terms of deep learning in mechanical metamaterials, a research article in terms of multiphase metamaterials with highly variable stiffness, and a research article in terms of text-to-microstructure generation using deep learning.
In the review article, I provide a comprehensive overview of the capabilities of deep learning in property prediction, geometry generation, and inverse design of mechanical metamaterials. Additionally, I highlight the potential of leveraging deep learning to create universally applicable datasets, intelligently designed metamaterials, and material intelligence.
In the second article, I propose three multiphase metamaterials derived from triply periodic minimal surfaces. The multiphase metamaterials possess highly variable stiffness based on thermally-induced phase transition.
In the third article, I propose a new deep learning framework that can generate different and diverse material microstructures using text prompts.
I have published 6 peer-reviewed papers on international journals and 1 patent during this academic year.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Minimal-surface-based multiphase metamaterials with highly variable stiffness2024

    • 著者名/発表者名
      Zheng Xiaoyang、Watanabe Ikumu、Wang Siqian、Chen Ta-Te、Naito Masanobu
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 237 ページ: 112548~112548

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2023.112548

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] De-icing performance evolution with increasing hydrophobicity by regulating surface topography2024

    • 著者名/発表者名
      Weng Wei、Zheng Xiaoyang、Tenjimbayashi Mizuki、Watanabe Ikumu、Naito Masanobu
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 25 ページ: 2334199

    • DOI

      10.1080/14686996.2024.2334199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Sodiophilic Mixed-ion-electron-conducting Framework of Hierarchical Nanowire Arrays for Ultra-stable Sodium-Metal Batteries2024

    • 著者名/発表者名
      Huang Jiawen、Huang Zhongyi、Zheng Xiaoyang、Wang Yan、Rui Xianhong、Yu Yan、Dou Shi-Xue、Wu Chao
    • 雑誌名

      Energy Storage Materials

      巻: 0 ページ: 103420~103420

    • DOI

      10.1016/j.ensm.2024.103420

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Learning in Mechanical Metamaterials: From Prediction and Generation to Inverse Design2023

    • 著者名/発表者名
      Zheng Xiaoyang、Zhang Xubo、Chen Ta‐Te、Watanabe Ikumu
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 35 ページ: 2302530

    • DOI

      10.1002/adma.202302530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long Cycle Life and High‐Rate Sodium Metal Batteries Enabled by an Active/Inactive Co‐Sn alloy Interface2023

    • 著者名/発表者名
      Huang Zhongyi、Zheng Xiaoyang、Liu Haoxuan、Huang Jiawen、Xu Yi、Xu Xun、Dou Yuhai、Yuan Ding、Li Zhen、Dou Shi‐Xue、Liu Hua‐Kun、Chou Shulei、Wu Chao
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 34 ページ: 2302062

    • DOI

      10.1002/adfm.202302062

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multifunctional Separator Enables High‐Performance Sodium Metal Batteries in Carbonate‐Based Electrolytes2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Haoxuan、Zheng Xiaoyang、Du Yumeng、Borr?s Marcela Chaki、Wu Kuan、Konstantinov Konstantin、Pang Wei Kong、Chou Shulei、Liu Huakun、Dou Shixue、Wu Chao
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 36 ページ: 2307645

    • DOI

      10.1002/adma.202307645

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Deep Learning in Mechanical Metamaterials2023

    • 著者名/発表者名
      ZHENG Xiaoyang, WATANABE Ikumu
    • 学会等名
      Summit of Materials Science 2023 and GIMRT User Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Reprogrammable Mechanical Metamaterials.2023

    • 著者名/発表者名
      ZHENG Xiaoyang, UTO Koichiro, WATANABE Ikumu
    • 学会等名
      NIMS Award Symposium 2023
  • [学会発表] Inverse Design of Voxelized Architected Materials2023

    • 著者名/発表者名
      ZHENG Xiaoyang, WATANABE Ikumu
    • 学会等名
      XVII International Conference on Computational Plasticity
    • 国際学会
  • [備考] NIMS Samurai

    • URL

      https://samurai.nims.go.jp/profiles/zheng_xiaoyang?locale=en

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/zhengxiaoyang

  • [産業財産権] 部材、アクチュエータ、及び形状記憶部材2023

    • 発明者名
      甲一郎 宇都, 育夢 渡邊, Xiaoyang Zheng
    • 権利者名
      国立研究開発法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023167263

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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