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

회절 X- 선 깜박임 방법을 사용하여 각 구성 요소에 대한 분자 역학 측정 개념
<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 : 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 : 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 Sekiguchi
et al.,
Sci 대표, vol 18, 17090 (2018)
mioet al., 바이오 켐 생물 물리 해안 커뮤니케이션, Vol 529, 306-313 (2020)
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)
<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
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)