게시 및 게시 날짜 : 2023/09/05

890 나노초에서 세계에서 가장 빠른 곳에서 미세 입자와 폴리머의 온라인 바카라 사이트임을 동시에 샘플링하십시오!

-고정식 타이어 고무 악화 평가를 향해 온라인 바카라 사이트이기-

발표 사진

  • 우리는 타이어 고무에서 탄소 미세 입자와 중합체 (폴리 부타디엔)의 온라인 바카라 사이트임을 동시에 890 나노 초의 최대 속도로 유럽 X- 선이없는 전자 레이저를 사용하여 타이어 고무에서 동시에 온라인 바카라 사이트이는 것을 성공적으로 관찰했습니다
  • 미세 입자 및 폴리머의 복합재의 경우, 우리는 높은 원자 크기 정확도로 각 구성 요소의 모션 측정을 달성했으며, 결합이 서로 접촉하는 인터페이스 근처에있을 때 두 구성 요소의 온라인 바카라 사이트임도 변한다는 것을 보여주었습니다
  • 이 측정 방법을 사용하면 동시에 복합 재료에서 각 구성 요소의 고속 고속도로 측정을 허용하며 특히 온라인 바카라 사이트한 입자를 사용하는 매우 다양한 재료 시스템에 대한 평가 방법으로 효과적입니다

게시 요약

Sasaki Yuji 교수, 도쿄 대학교 (University of Tokyo University)의 새로운 지역 제작 과학 대학원 (Sasaki Yuji 교수) (Kuramochi Masahiro, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소의 개방형 혁신 연구소의 특별 연구원), Kuramochi Masahiro, Kuramochi Science and Engineering, Ibaraki University, Ibaraki University, Ibaraki University, Ibaraki 과학 및 엔지니어링 연구 개발 본부 분석 센터, Sumitomo Rubber Industries, Ltd 등의 Hiromichi는 타이어 고무로 만들어졌으며 라벨이없는 타이어 고무에 사용됩니다필러우리는 890 나노 초의 시간 분해능 (1 억 1 억 분의 1)의 한 번의 해상도에서 탄소 미세 입자 및 중합체의 온라인 바카라 사이트임을 성공적으로 측정했습니다 측정은 독일 함부르크에서 제공됩니다유럽 X- 선 프리 전자 레이저 (유럽 XFEL, 주 1) 사용되었습니다

타이어 고무와 같은 복합 재료에서, 다른 구성 요소 사이의 인터페이스 근처의 미세 입자와 폴리머의 온라인 바카라 사이트임을 이해하는 것은 타이어 성능을 평가하는 데 중요합니다 이번에는이 연구 그룹은 높은 정확도로 나노 초 수준에서 원자 크기의 분자 운동에 대한 세계 최초의 성공적인 측정이었습니다 이것은 타이어 고무의 성능을 평가하기 위해 미세 입자 및 중합체의 온라인 바카라 사이트임을 관찰 할 수있게한다

이 측정 방법을 사용하여 고무 악화를 신속하게 진단하고 내구성을 향상시키기 위해 재료를 개발하여 시간을 절약 할 수 있습니다

이 연구 결과는 2023 년 9 월 4 일 American Physics Association (East Daylight Saving Time)에서 발행 한 학술 저널입니다응용 물리학 편지(APL)의 온라인 버전에 게시

요약 다이어그램

회절 X- 선 깜박임 방법을 사용하여 각 구성 요소에 대한 분자 역학 측정 개념


발표

<연구 배경>

우리의 일상 생활에 광범위한 산업에서 널리 사용되는 타이어 고무는 그 어느 때보 다 더 큰 기능과 내구성이 필요합니다 특히, 타이어의 그립 및 내마모성은 분자 수준의 구조적 특징, 복합 재료에서 미세 입자의 분산 가능성 및 기본 재료, 중합체 (Polybutadiene)와의 성분 사이의 상호 작용에 의존한다 따라서, 나노초 수준의 시간 분해능에서 분자의 온라인 바카라 사이트임을 이해하면 구조와 기능 사이의 관계를 이해하는 열쇠가 있습니다

기존 기술에서 X- 레이 정보는 평균화되며 각 미세 입자와 중합체의 운동 특성을 추출한 성분들 사이의 온라인 바카라 사이트임을 엄격하게 비교할 수 없습니다 따라서, 개별 타이어 고무 부품의 온라인 바카라 사이트임을 고밀도, 고속 및 동시에 측정 할 수있는 기술이 필요했습니다

〈Research Contents>

2018 년, 사사키 교수와 다른 사람들은 단색 X- 레이를 사용하여 회절 X- 선 깜박임 방법을 썼습니다 (회절 X- 선 깜박임 : DXB, 주 3, 그림 1)은 세계에서 제안한 최초의 것이 었으며 생체 분자를 모델로 사용하여 높은 정확도로 한 분자의 내부 운동을 캡처하는 데 성공했습니다 (※ 1) DXB 방법은 원칙적으로 생체 분자뿐만 아니라 무기 및 유기 물질을 결합하여 복잡한 온라인 바카라 사이트임을 나타내는 타이어 고무 기반 분자에도 효과적입니다

그림 1

그림 1 : DXB 회절 X- 선 깜박임 방법의 원리 다이어그램
X- 선 2D 검출기로 얻은 후광을 함유 한 회절 이미지에서, 각 픽셀에 대해 자기 상관 분석이 수행되고, 분자 운동 정보는 시험 및 신뢰성 평가를 통해 계산된다

이 연구에서, 우리는 타이어 고무의 주요 성분 인 타이어 고무 내부의 탄소 검은 색 (직경 50-80 나노 미터) 및 중합체 (폴리 부타디엔)에 중점을 두었고 (그림 2) 각 구성 요소의 온라인 바카라 사이트임과 890 나노 세제의 시간 분해능과의 상호 작용을 관찰했습니다 도 2에 도시 된 바와 같이, X- 선 회절의 시간-분할 측정은 서로 다른 고무 혼합 조건을 갖는 두 가지 유형의 샘플을 사용하여 수행되었다 이러한 회절 이미지에서 탄소 및 중합체의 회절 고리X-ray Halo(주 4)가 확인되었습니다 다음, 이러한 회절 영역의 경우자동 상관 함수 : ACF, Note 5)를 수행하여 미세 입자 및 중합체 구조의 온라인 바카라 사이트임을위한 감쇠 계수를 추출했습니다

결과적으로, 우리는 세계에서 처음으로 탄소와 중합체 사이의 상호 작용과 관련된 각 분자의 온라인 바카라 사이트임의 변화를 동시에 감지했습니다 이들 복잡한 성분의 동시 측정을 통해 얻은 감쇠 계수는 미세 입자 및 중합체 구조의 온라인 바카라 사이트임이 탄소와 중합체 사이에 크게 다르다는 것을 보여줍니다 이는 이것이 각 샘플의 분자 계면에서 제한된 환경과 마찰 조건의 차이에 기인한다는 것을 나타냅니다 각 구성 요소의 온라인 바카라 사이트임이 다른 구성 요소 간의 인터페이스 근처에서 다르다는 것을 보여주었습니다

그림 2

그림 2 : 다른 기계적 특성을 가진 2 개의 타이어 고무
(a) 온라인 바카라 사이트한 결정질 탄소 검은 색 (CB)을 함유 한 타이어 고무 CB와 중합체 (Polybutadiene) (L3026C) 사이에는 상호 작용이 거의 없다 타이어 고무는 거의 악화 된 상태에 있습니다
(b) L3026C 샘플의 X-ray 2D 회절 이미지 외부 명백한 회절 고리는 CB (002)로부터의 회절 피크 링이다 넓은 에너지 폭을 갖는 내부 회절 고리는 중합체 성분 (Polybutadiene)의 X- 선 후광이다
(c) 고급 CB를 함유하는 타이어 고무 (L3026F) CB 표면 및 중합체는 강하게 결합되며 큰 상호 작용이 있습니다 대략 정상 타이어 고무 상태
(d) L3026F 샘플의 X-ray 2D 회절 이미지 L3026C 샘플의 X- 선 회절 이미지와 달리, 명백한 외부 회절 고리는 없습니다 이 샘플의 CB는 비정질임을 알 수 있습니다 내부의 넓은 회절 고리는 중합체 성분 (Polybutadiene)의 X- 선 후광이다 회절 이미지의 대비가 바뀌었지만 L3026C 샘플과 마찬가지로 폭이 넓은 X- 선 후광 영역을 볼 수 있습니다
(E) L3026C 및 L3026F 샘플로부터 X- 선 회절 이미지의 1 차원 강도 표현 CB (002) 회절 피크를 제외하고는 차이가 거의 없음을 알 수 있습니다

<미래의 전망>

타이어 고무 악화 과정에서 중요한 현상 중 하나는이 측정 된 이종 성분 사이의 인터페이스의 변화라고 생각됩니다 이 고속 DXB 측정은 물질을 구성하는 분자 구조의 특정 운동성과 분자를 둘러싼 환경에서의 운동성 변화를 확인했습니다 앞으로이 데이터는보다 합리적이고 내구성이 뛰어난 재료 설계 지침을 제공 할 수 있습니다

<참조>

*1 Sekiguchiet al., Sci 대표, vol 18, 17090 (2018)
mioet al., 바이오 켐 생물 물리 해안 커뮤니케이션, Vol 529, 306-313 (2020)
 

발표자

재료, 새로운 지역 창조 과학 대학원 도쿄 대학
Sasaki Yuji (교수) <고급 산업 과학 및 기술 연구소, 고급 산업 과학 기술 연구소, 오페라 측정 기술, 오픈 혁신 연구소>

Ibaraki University 대학원 과학 및 공학, 재료 과학 및 공학 대학원
Kuramochi Masahiro (조교수)

Sumitomo Rubber Industries, Ltd 연구 및 개발 본부 분석 센터
Kishimoto Hiromichi (센터 디렉터)

 

종이 정보

<매거진>응용 물리학 편지(APL) (온라인 버전 : 9 월 4 일)
<TITLE Z> 회절 X- 선 깜박임을 사용하여 고무 재료에서 탄소 검은 색 및 폴리 부타디엔의 890 NS 역학 직접 관찰
<저자> Masahiro Kuramochi 1,2*, Henry J Kirkwood 3, Jayanath C P Koliyadu 3, Romain Letrun 3, Raphael de Wijn 3, Chan Kim 3, Tomomi Masai 4, Kazuhiro Mio 5, Tatsuya1, Tatsuya Arai1 Hiroyuki Kishimoto 4, Adrian P Mancuso 3, Tokushi Sato 3* 및 Yuji C Sasaki 1,5,6* 1 도쿄 대학교 대학원 대학원 대학원, 이바라키 대학교, 재료 과학 및 공학 대학원 2 대학원, 재료 과학 및 공학 대학원, 3 유럽 XFEL, 4 개의 연구 및 개발 본부 분석 센터, Sumitomo Rubber Industries, 5 온라인 바카라 사이트 및 University of Tokyo의 고급 오페라의 고급 Light Science (저자) *저자)
<doi>http : // doi : 101063/50157359
<URLhttps : //pubsaiporg/aip/apl

 

Research Grant

이 연구는 일본 과학 기술 기관 (JST) 전략적 창의적 연구 프로모션 프로젝트 팀-유형 연구 (CREST) "측정 기술 및 고급 정보 처리의 융합에 의한 지능형 측정 및 분석 방법의 개발 및 적용"(Research General : High-Brightons Center의 회장), 주제에 대한 Amemiya Yoshiyuki의 회장 " 다른 측정과의 현미경 및 융합 (JPMJCR1865) "(JPMJCR1865)"(주요 연구원 : Mitsuoka Kaoru, Osaka University 교수) 및 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트 ACT-X "환경 및 생명 공학"(연구 일반 : MicroBial Insporitability Project-x ACT-X ACT-X "환경 및 생명 기술" 냉동 냉동 트롤 분자의 구조적 특이 적 기능과 전체 개인을 저장하기위한 기술 개발 (JPMJAX22B7) "(연구원 : Kuramochi Masahiro, 이바라 키 대학교 조교수)


용어집

(주 1) 유럽 X- 레이 프리 전자 레이저
Hamburg의 독일 전자 Synchrotron (Desy) 사이트에 건설 된 온라인 바카라 사이트 최고 강도 X-ray 프리 전자 레이저 시설은 EU 회원국 및 기타 사람들의 협력과 함께 이 서비스는 2017 년에 시작되었습니다 매우 브라이트 엑스레이는 펄스 폭이 매우 짧아 초고속 재료 역학을 분석 할 수 있습니다 그것은 물질 과학, 생명 과학, 물리학, 화학 및 지구 과학을 포함한 광범위한 분야에서 물질의 구조와 반응과 관련된 연구에 사용됩니다 이 시설은 최첨단 과학 연구를 지원하는 중요한 도구이며 과학계에서 큰 관심을 끌고 있습니다[참조로 돌아 가기]
(주 2) 필러
필러는 물질에 첨가 된 미립자 물질입니다 주로 수지 또는 중합체와 같은 기판과 혼합하고 목적에 따라 재료의 특성과 성능을 향상시키는 데 사용됩니다 예를 들어, 유리 섬유 및 탄소 섬유와 같은 강화 필러는 수지 및 중합체의 강도와 강성을 증가시킵니다 또한, 충전제는 비교적 저렴한 재료이며, 기판과 결합되면 전체 재료 비용을 줄일 수 있습니다 일반적인 유형의 필러에는 유리 섬유, 탄소 섬유, 알루미나, 실리카, 활석, 탄소 검은 색 등이 포함됩니다[참조로 돌아 가기]
(주 3) 회절 X- 선 깜박임 (DXB)
단색 X- 선 (장치가 작동하는 동안 측정 할 수있는 측정 방법)을 사용하여 양자 빔의 유일한 피연산 측정을 허용하는 단일 분자 측정 방법 2018 년 사사키 교수와 다른 사람들은 이것을 단백질 분자의 내부 역학을 측정하기위한 새로운 기술로 제안했습니다 그 전에, 수십 개의 나노 미터의 금 나노 결정자는 분자 운동을 측정하려는 표적 분자에 화학적으로 표지되었고, 하나의 분자는 나노 결정의 온라인 바카라 사이트임과 함께 분자 변동 회전 운동 정보를 측정하기 위해 측정되었다 이 방법은 흰색 엑스레이라는 특수 엑스레이를 사용해야했습니다 반면, DXB 방법은 단색 X- 레이를 사용하며 일반적인 싱크로트론 방사선 시설에서 사용할 수 있습니다 이 방법은 특정 파장 영역 내에서만 하나의 분자의 내부 운동을 반영하는 회절 점을 감지하고 회절 강도의 시간 변화를 측정합니다 분자 운동은 분자 운동을 반영하는 회절 강도 변화의 시계열 분석에 의해 평가된다 이 방법을 사용하면 단일 단백질 분자의 내부 운동은 대형 싱크로트론 방사선 시설뿐만 아니라 실험실 수준 X- 선 광원 장치를 사용하여 획득 할 수 있습니다 이 연구에서 DXB 방법은 세계 최초의 기능적 발달로 인해 복잡한 다결정 물질의 역학을 측정 한 최초의 것입니다[참조로 돌아 가기]
(주 4) X-ray Halo
X- 선 회절 방법에서, 측정되는 재료의 결정 성분으로부터 날카로운 회절 피크를 얻을 수 있으며, 격자 상수와 같은 구조 정보를 얻을 수있다 비정질 성분은 Halos라는 광범위한 스트립 형 패턴을 생성합니다 중합체 물질에서, 후광 패턴이 종종 얻어진다 이 연구에서, 타이어 고무 성분 중 하나 인 중합체 (Polybutadiene)로부터 광범위한 X- 선 후광 패턴을 얻었다 전형적인 X- 선 회절 기술은이 후광 패턴을 상세하게 분석하지 않습니다 이 경우와 같이 분자 운동에 대한 정보가 X- 선 후광 패턴을 사용하여 추출 된 온라인 바카라 사이트 최초의 첫 번째입니다[참조로 돌아 가기]
(주 5) 자동 상관 함수 (ACF)
시계열 데이터 분석 방법 중 하나 자기 상관은 획득 된 시계열 데이터가 시간 이동시 자체 신호와 얼마나 잘 상관되는지의 척도로 정의됩니다 이 DXB 측정 방법 연구는 그 사용을 제안하고 그 효과를 입증했습니다 DXB 방법에서, X- 선 1 차원 검출기에서 각 픽셀에 대해 자기 상관 분석 (SP-ACF)이 수행된다 감쇠 상수는 수학적 피팅에 의한 분석에서 계산 된 SP-ACF 곡선에서 추출됩니다 감쇠 상수의 얻은 분포로부터 운동을 평가할 수있다 통계 테스트는 운동성의 차이를 명확하게 특성화 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]


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