2024/03/29 更新

写真a

ナガシマ　ソウ
永島　壮
NAGASHIMA So
所属
大学院工学研究科 機械システム工学専攻 機械理工学 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
准教授
ホームページ
https://researchmap.jp/sonagashima

学位 3

  1. 博士（工学） （ 2012年3月   慶應義塾大学 ） 

  2. 修士（工学） （ 2009年3月   慶應義塾大学 ） 

  3. 学士（工学） （ 2007年3月   慶應義塾大学 ） 

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研究キーワード 10

  1. 薄膜

  2. 濡れ

  3. 材料工学

  4. 材料力学

  5. 座屈

  6. 変形

  7. 固体力学

  8. 不安定現象

  9. ナノ・マイクロパターン

  10. ダイヤモンドライクカーボン

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研究分野 3

  1. ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料

  2. ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料

  3. ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム

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現在の研究課題とSDGs 3

  1. 固体の表面不安定現象を積極的に活用した機能材料・デバイス開発

  2. 液体が駆動する弾性体の変形

  3. 生物器官に着想を得た機能表面の設計

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経歴 8

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科   准教授

    2021年4月 - 現在

  2. 大阪大学   大学院工学研究科   助教

    2017年4月 - 2021年3月

  3. 大阪大学   大学院工学研究科 機械工学専攻   助教

    2020年4月 - 2021年3月

  4. 大阪大学   大学院工学研究科 知能・機能創成工学専攻   助教

    2017年4月 - 2020年3月

  5. 大阪大学   大学院工学研究科 知能・機能創成工学専攻   特任助教

    2017年2月 - 2017年3月

  6. Princeton University   Department of Mechanical and Aerospace Engineering   Visiting Postdoctoral Research Associate

    2015年11月 - 2016年1月

  7. Korea Institute of Science and Technology   Institute for Multidisciplinary Convergence of Matter   Star Postdoctoral Research Scientist

    2013年7月 - 2017年1月

  8. Korea Institute of Science and Technology   Institute for Multidisciplinary Convergence of Matter   Postdoctoral Research Scientist

    2012年4月 - 2013年6月

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学歴 3

  1. 慶應義塾大学   大学院理工学研究科   開放環境科学専攻　後期博士課程

    2009年4月 - 2012年3月

  2. 慶應義塾大学   大学院理工学研究科   開放環境科学専攻　前期博士課程

    2007年4月 - 2009年3月

  3. 慶應義塾大学   理工学部   機械工学科

    2003年4月 - 2007年3月

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所属学協会 6

  1. 日本機械学会

  2. 日本材料学会

  3. 日本MRS

  4. American Society of Mechanical Engineers (ASME)

  5. Materials Research Society (MRS)

  6. 日本計算数理工学会

    2023年10月 - 現在

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委員歴 20

  1. 日本機械学会   材料力学部門 幹事  

    2024年4月 - 現在   

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    団体区分：学協会

  2. 日本材料学会   第72期企画・広報委員会運営委員  

    2023年6月 - 現在   

  3. 日本材料学会   第71期企画・広報委員会運営委員  

    2022年6月 - 2023年5月   

  4. 日本機械学会 最適化シンポジウム2022   副幹事  

    2022年6月 - 2022年11月   

  5. 日本材料学会 第70期マルチスケール材料力学部門委員会   企画担当幹事  

    2021年6月 - 2022年5月   

  6. 日本材料学会   第70期企画・広報委員会運営委員  

    2021年6月 - 2022年5月   

  7. 日本機械学会 機械材料・材料加工部門   代議員  

    2021年4月 - 2022年3月   

  8. 第67回理論応用力学講演会 OS3「形態と機能の材料力学」   オーガナイザ  

    2023年12月 - 現在   

  9. 日本材料学会 第71期企画・広報委員会   運営委員  

    2022年6月 - 現在   

  10. 日本機械学会 最適化シンポジウム2022（OPTIS2022）   副幹事  

    2022年6月 - 2022年11月   

  11. 日本機械学会 M&M2021材料力学カンファレンス   実行委員  

    2021年4月 - 2021年9月   

  12. 日本機械学会 M&M2021材料力学カンファレンス OS10「成長とかたちの材料力学」   オーガナイザー  

    2021年1月 - 2021年9月   

  13. 日本材料学会 第69期マルチスケール材料力学部門委員会   企画担当幹事  

    2020年6月 - 2021年5月   

  14. 日本材料学会 第69期企画・広報委員会   運営委員  

    2020年6月 - 2021年5月   

  15. 日本機械学会 機械材料・材料加工部門   代議員  

    2020年4月 - 2021年3月   

  16. 日本材料学会 第68期企画・広報委員会   運営委員  

    2019年6月 - 2022年5月   

  17. 日本材料学会 第68期マルチスケール材料力学部門委員会   企画担当幹事  

    2019年 - 2020年   

  18. 文部科学省 科学技術・学術政策研究所科学技術予測センター   専門調査員  

    2018年4月 - 2022年3月   

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    団体区分：政府

  19. 日本材料学会 第67期企画・広報委員会   運営委員  

    2018年 - 2019年   

  20. 日本材料学会 第67期マルチスケール材料力学部門委員会   企画担当幹事  

    2018年 - 2019年   

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受賞 12

  1. 日本機械学会 東海支部 研究賞

    2024年3月  

    永島 壮

  2. 令和5年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2023年4月   文部科学省  

  3. 日本材料学会 東海支部第16回学術講演会 優秀講演賞（技術部門）

    2022年3月  

    永島 壮

  4. 日本材料学会 学術奨励賞

    2021年5月   硬質薄膜の座屈により自律形成するナノ・マイクロ構造の研究

    永島 壮

  5. 日本機械学会 奨励賞（研究）

    2020年4月   薄膜–基板構造体の座屈により自律形成する表面微細周期構造の変形現象の研究

    永島 壮

  6. 日本機械学会 材料力学部門 優秀講演表彰（M&M2019）

    2020年1月   水の表面張力が駆動する薄膜マイクロリンクルの変形

    永島 壮

  7. 日本材料学会 第68期学術講演会 優秀講演発表賞

    2019年6月   液体の表面張力が駆動する薄膜リンクルの変形

    永島 壮

  8. 日本材料学会 第4回マルチスケール材料力学シンポジウム 優秀講演賞

    2019年5月   ナノ・マイクロ階層リンクルを利用したDNAナノワイヤアレイの創製

    永島 壮

  9. 日本材料学会 第2回マルチスケール材料力学シンポジウム 優秀講演賞

    2017年5月   薄膜の座屈現象を利用した機能性ナノマテリアル／システムの創製

    永島 壮

  10. Best Poster Award, The 4th nano-Imprint Molding Print Forum

    2015年2月   Tunable nanochannels fabricated by mechanical folding of a stiff layer on a soft substrate

    永島 壮

  11. Best Paper Award, The 7thWorld Congress on Biomimetics, Artificial Muscles and Nano-Bio

    2013年8月   Bio-inspired folded structures on soft polymer substrates

    永島 壮

  12. Best Poster Award, The 6th International Symposium on Nature-Inspired Technology

    2013年1月   Nature-inspired folded structures on poly(dimethylsiloxane) substrates

    永島 壮

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論文 37

  1. Computational and physical aspects for the occurrence of crease in an elastomer under general loading conditions 査読有り

    Matsubara, S; Ogino, A; Nagashima, S; Okumura, D

    INTERNATIONAL JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES   288 巻   2024年2月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：International Journal of Solids and Structures  

    We study the occurrence of crease in an elastomer under three loading conditions from both computational and physical points of view. A two-dimensional finite element analysis, including a perturbation force-based approach, is performed to detect the stable creased state, where the crease formation is completed. A mesh convergence study for the energy release and crease depth in the creased state provides a guideline for the finite element mesh requisite for predicting the occurrence of crease. We also visualize the mesh convergence for the critical creasing onset by plotting the set of compressive strain and mesh resolution at the point where the energy release is zero. In addition, the present evaluation method of the surface tension using the energy release and surface area change for an elastomer with a traction-free surface yields a good prediction for the creasing onset delayed by surface tension without additional numerical implementations or adjustment parameters. This facilitates the comprehensive study of the creasing onset delayed by the surface tension under general loading conditions. The results reveal that tensile deformation in the out-of-plane direction encourages the retardation of the creasing onset via the extension of the width and the energy emission. We further demonstrate that energetically preferential crease interval can be used to evaluate the spacing between creases delayed by moderate surface tension.

    DOI： 10.1016/j.ijsolstr.2023.112610

    Web of Science

    Scopus

  2. Bio-Inspired Instability-Induced Hierarchical Patterns Having Tunable Anisotropic Wetting Properties《掲載号Front Cover選出》 査読有り

    Nagashima, S; Suzuki, K; Matsubara, S; Okumura, D

    ADVANCED MATERIALS INTERFACES   10 巻 ( 14 ) 頁： 2300039   2023年5月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Advanced Materials Interfaces  

    This paper introduces a method for the bottom-up fabrication of bio-inspired hierarchical patterns having tunable anisotropic wetting properties. The method exploits the surface instability of bilayers comprising a gold nanofilm attached to a substantially prestretched elastomer substrate. Upon film formation, highly aligned wrinkles spontaneously form on the surface owing to the surface instability driven by the compressive residual stress in the film. Thereafter, uniaxial compressive strain is applied to the film by prestretch relaxation of the substrate, which generates an array of high-aspect-ratio ridges on the surface. Consequently, hierarchical patterns comprising unidirectionally aligned ridges covered with wrinkles are obtained. Water droplets placed on surfaces having the aforementioned hierarchical patterns show direction-dependent contact angles, resulting in elongated shapes, which indicates the presence of anisotropic wetting properties. The magnitude of wetting anisotropy can be tuned by simple control of the applied compressive strain and film thickness.

    DOI： 10.1002/admi.202300039

    DOI： 10.1002/admi.202300039

    Web of Science

    Scopus

  3. Self-Wrinkling in Polyacrylamide Hydrogel Bilayers《掲載号Supplementary Cover選出》 査読有り

    Nagashima, S; Akamatsu, N; Cheng, XF; Matsubara, S; Ida, S; Tanaka, H; Uchida, M; Okumura, D

    LANGMUIR   39 巻 ( 11 ) 頁： 3942 - 3950   2023年3月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Langmuir  

    Swelling of a gel film attached to a soft substrate can induce surface instability, which results in the formation of highly ordered patterns such as wrinkles and folds. This phenomenon has been exploited to fabricate functional devices and rationalize morphogenesis. However, obtaining centimeter-scale patterns without immersing the film in a solvent remains challenging. Here, we show that wrinkles with wavelengths of up to a few centimeters can be spontaneously created during the open-air fabrication of film-substrate bilayers of polyacrylamide (PAAm) hydrogels. When the film of an aqueous pregel solution of acrylamide prepared on the PAAm hydrogel substrate undergoes open-air gelation, hexagonally packed dimples initially emerge on the surface, which later evolve into randomly oriented wrinkles. The formation of such self-organized patterns can be attributed to the surface instability resulting from autonomous water transport in the bilayer system during open-air fabrication. The temporal evolution of the patterns can be ascribed to an increase in overstress in the hydrogel film due to continued water uptake. The wrinkle wavelength can be controlled in the centimeter-scale range by adjusting the film thickness of the aqueous pregel solution. Our self-wrinkling method provides a simple mechanism for the generation of swelling-induced centimeter-scale wrinkles without requiring an external solvent, which is unachievable with conventional approaches.

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.2c03264

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  4. 薄膜リンクル 招待有り

    永島 壮

    材料   71 巻 ( 8 ) 頁： 727 - 727   2022年8月

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    担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益社団法人 日本材料学会  

    DOI： 10.2472/jsms.71.727

    CiNii Research

  5. Wrinkle-Assisted Capillary Bridging for the Directed Assembly of Single-Level DNA Nanowire Arrays 査読有り 国際共著

    Nagashima, S; Yoon, SM; Kim, D; Nakatani, A; Moon, MW

    ADVANCED MATERIALS INTERFACES   9 巻 ( 6 ) 頁： 2102243 - 2102243   2022年2月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Advanced Materials Interfaces  

    Assembly of molecular-scale nanowire arrays with defined spacing in an inexpensive and time-efficient manner enables the development of versatile functional nanodevices that are unattainable with conventional approaches involving top-down patterning techniques. This paper introduces a bottom-up method for rapidly assembling DNA molecules into periodically aligned 2-nm-thin nanowires. The method uses wettability-contrast channels composed of superhydrophilic wrinkles with a periodic high-aspect-ratio structure as the top and a hydrophobic flat surface as the bottom. After injecting the channels with DNA solution, one end of the wrinkled top is detached to facilitate unidirectional receding of an array of submicrometer-scale capillary bridges developed in between. The molecules confined in each capillary bridge are then made to evaporatively assemble into a linear structure on the flat surface, thus yielding an array of molecular-scale nanowires. The inter-nanowire separation can be controlled by tuning the wrinkle dimensions. The wrinkle-assisted capillary-bridging method, termed WaCaB, exploits the surface instability of a film–substrate system for wrinkle fabrication and employs a simple detachment process, thus offering a general and flexible pathway for the facile assembly of spatially organized single-level DNA nanowires, which can create new fabrication opportunities for devices in nanoelectronics, photonics, and biology.

    DOI： 10.1002/admi.202102243

    Web of Science

    Scopus

  6. Diversity of the bifurcations and deformations on films bonded to soft substrates: Robustness of the herringbone pattern and its cognate patterns 査読有り

    Kikuchi, S; Matsubara, S; Nagashima, S; Okumura, D

    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS   159 巻   2022年2月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Journal of the Mechanics and Physics of Solids  

    In this study, we investigate the diversity of the bifurcations and deformations during evolution of periodic patterns on compressed films bonded to compliant substrates. Three-dimensional finite element analysis is performed assuming that the first bifurcation has either the hexagonal or square (i.e., checkerboard) dimple mode. Step-by-step eigenvalue buckling analysis is performed to explore sequential bifurcations on the bifurcated paths. It is found that at the second bifurcation, a rectangular checkerboard or stripe mode occurs depending not only on the Young's modulus ratio of the film and substrate, but also on the magnitude of the imperfection prescribed by the first bifurcation mode. Different bifurcation modes give a family of herringbone deformation patterns with different dimensions, i.e., the evolutional process is multiple and robust. Further, superposition of the identical modes in symmetric directions elucidates the existence of distinctive patterns cognate with the herringbone pattern, including a variety of experimentally observed patterns.

    DOI： 10.1016/j.jmps.2021.104757

    Web of Science

    Scopus

  7. リッジパターン変態のプレストレッチ依存性と分岐座屈特性 査読有り

    田中 大地, 若林 駿人, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学論文集   22 巻   頁： 117 - 121   2022年

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    記述言語：日本語  

    CiNii Research

  8. Capillary-induced wrinkle-to-fold transitions under biaxial compression《掲載号 Front Cover 選出》 査読有り

    S. Nagashima, A. Nakatani

    Langmuir   37 巻 ( 17 ) 頁： 5282 - 5289   2021年4月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.1c00347

  9. クリースの発達過程に対する影響因子の調査 査読有り

    石田竜也, 永島 壮, 松原成志朗, 奥村 大

    計算数理工学 論文集   23 巻   頁： 20-231124   2023年11月

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    担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  10. 均質化解析によるノンレシプロカルゲルの引張・圧縮非対称性評価 査読有り

    布施卓馬, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学論文集   23 巻   頁： 19-231124   2023年11月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  11. ノンレシプロカルゲルの円筒押込み大変形解析 査読有り

    野々垣翔真, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理 工学論文集   23 巻   頁： 17-231124   2023年11月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  12. Visualization and analysis of skin strain distribution in various human facial actions 査読有り

    T. Misu, H. Ishihara, S. Nagashima, Y. Doi and A. Nakatani

    Mech. Eng. J.     2023年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  13. Time-swelling superposition principle for the linear viscoelastic properties of polyacrylamide hydrogels 査読有り

    S. Matsubara, A. Takashima, S. Nagashima, S. Ida, H. Tanaka, M. Uchida and D. Okumura

    Adv. Struct. Mater.     2023年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  14. Visualization and analysis of skin strain distribution in various human facial actions 査読有り

    Misu, T; Ishihara, H; Nagashima, S; Doi, Y; Nakatani, A

    Mechanical Engineering Journal   10 巻 ( 6 ) 頁： 23-00189 - 23-00189   2023年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本機械学会  

    DOI： 10.1299/mej.23-00189

    Web of Science

    CiNii Research

  15. リッジパターン変態のプレストレッチ依存性と分岐座屈特性 査読有り

    田中大地, 若林駿人, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学論文集   22 巻   頁： 117 - 122   2022年12月

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    記述言語：日本語  

  16. 材料シンポジウム「若手学生研究発表会」 招待有り

    永島 壮, 野口 泰隆

    材料   71 巻 ( 4 ) 頁： 415 - 415   2022年4月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：公益社団法人 日本材料学会  

    DOI： 10.2472/jsms.71.415

    CiNii Research

  17. 弾性体に誘起するクリースの発生と伝播の有限要素解析

    松原 成志朗, 星 亮吾, 永島 壮, 奥村 大

    理論応用力学講演会 講演論文集   66 巻 ( 0 ) 頁： 5   2022年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」  

    <p>クリースは圧縮負荷が作用する弾性体の自由表面上で鋭い溝のような変形として発生する．クリースは弾性体の自由表面上で伝播して脳のしわなどに見られる特徴的なパターンを形成する．クリースの伝播は，直前のクリースが形成する不均質な変位場がトリガーとなると予想されるが，詳細なメカニズムはわかっていない．また，各々のクリースには固有間隔が存在し得るものの，これを決める要因についてもわかっていない． 本研究では，V字型欠陥を有するに対して二つの異なるアプローチでクリースの発生と伝播の有限要素解析を実施し，逐次的なクリースの発生機構と固有間隔を規定する要因を明らかにする．</p>

    DOI： 10.11345/japannctam.66.0_5

    CiNii Research

  18. Diversity of the bifurcations and deformations on films bonded to soft substrates: robustness of the herringbone pattern and its cognate patterns 査読有り

    S. Kikuchi, S. Matsubara, S. Nagashima, D. Okumura

    J. Mech. Phys. Solids   159 巻   頁： 10457   2021年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.jmps.2021.104757

  19. ヘリンボン及びトリプルジャンクションパターンの 発達に対する影響因子解析 査読有り

    田中大地, 菊池正太郎, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学論文集   21 巻   頁： 09-211218   2021年11月

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    記述言語：日本語  

  20. 体心立方結晶における非線形エネルギー局在振動の探索 査読有り

    土井祐介，小宮拓也，永島　壮，中谷彰宏

    材料   70 巻   頁： 330 - 335   2021年4月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.2472/jsms.70.330

  21. Spontaneous formation of aligned DNA nanowires by capillarity-induced skin folding 査読有り 国際共著

    S. Nagashima, H. D. Ha, D. H. Kim, A. Kosmrlj, H. A. Stone and M.-W. Moon

    Proc. Natl. Acad. Sci. USA   114 巻   頁： 6233 - 6237   2017年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1073/pnas.1700003114

  22. Time course analysis of antithrombogenic properties of fluorinated diamond-like carbon coating determined via accelerated aging tests: Quality control for medical device commercialization 査読有り

    S. Maegawa, T. Hasebe, Y. Yamato, K. Bito, S. Nagashima, T. Hayashi, T. Mine, T. Matsumoto, A. Hotta and T. Suzuki

    Diam. Relat. Mater.   70 巻   頁： 33 - 38   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.diamond.2016.09.021

  23. Tunable nanochannels fabricated by mechanical wrinkling/folding of a stiff skin on a soft polymer《掲載号Back Cover選定》 査読有り 国際共著

    S. Nagashima, H. Ebrahimi, K.-R. Lee, A. Vaziri and M.-W. Moon

    Adv. Mater. Interfaces   2 巻   頁： 1400493   2015年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1002/admi.201400493

  24. Self-assembled folding of a biaxially compressed film on a compliant substrate 査読有り 国際共著

    Sk. F. Ahmed, S. Nagashima, J. Y. Lee, K.-R. Lee, K.-S. Kim and M.-W. Moon

    Carbon   76 巻   頁： 105 - 112   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.carbon.2014.04.056

  25. Adhesion behavior of mouse liver cancer cells on nanostructured superhydrophobic and superhydrophilic surfaces 査読有り 国際共著

    T.-J. Ko, E. Kim, S. Nagashima, K. H. Oh, K.-R. Lee, S. Kim and M.-W. Moon

    Soft Matter   9 巻   頁： 8705 - 8711   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1039/C3SM51147B

  26. Hydrophobicity and non-thrombogenicity of nanoscale dual rough surface coated with uorine-incorporated diamond-like carbon films: Biomimetic surface for blood-contacting medical devices 査読有り 国際共著

    T. Hasebe, S. Nagashima, A. Kamijo, M.-W. Moon, Y. Kashiwagi, A. Hotta, K.-R. Lee, K. Takahashi, T. Yamagami and T. Suzuki

    Diam. Relat. Mater.   38 巻   頁： 14 - 18   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.diamond.2013.06.001

  27. Ultrastructural characterization of surface induced-platelet activation on articial materials by transmission electron microscopy 査読有り

    Y. Yoshimoto, T. Hasebe, K. Takahashi, M. Amari, S. Nagashima, A. Kamijo, A. Hotta, K. Takahashi and T. Suzuki

    Microsc. Res. Tech.   76 巻   頁： 342 - 349   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1002/jemt.22172

  28. Hardness and surface roughness of hydrogenated amorphous carbon-based films synthesized by atmospheric pressure-plasma enhanced chemical vapor deposition at low temperature 査読有り

    M. Noborisaka, R. Horikoshi, S. Nagashima, A. Shirakura and T. Suzuki

    Thin Solid Films   527 巻   頁： 114 - 119   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.11.065

  29. Controlled formation of wrinkled diamond-like carbon (DLC) film on grooved poly(dimethylsiloxane) substrate 査読有り

    S. Nagashima, T. Hasebe, D. Tsuya, T. Horikoshi, M. Ochiai, S. Tanigawa, Y. Koide, A. Hotta and T. Suzuki

    Diam. Relat. Mater.   22 巻   頁： 48 - 51   2012年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.diamond.2011.12.013

  30. Human umbilical vein endothelial cell interaction with fluorine-incorporated amorphous carbon films 査読有り

    Y. Yoshimoto, T. Hasebe, S. Nagashima, A. Kamijo, T. Nakatani, T. Yamagami, N. Kitamura, T. Kitagawa, A. Hotta, K. Takahashi and T. Suzuki

    Jpn. J. Appl. Phys.   51 巻   頁： 090129   2012年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  31. Tailoring surface topographies of polymers by using ion beam: Recent advances and the potential applications in biomedical and tissue engineering 査読有り

    T. Hasebe*, S. Nagashima* (*equal contribution), Y. Yoshimoto, A. Hotta and T. Suzuki

    Nucl. Instr. Meth. B   282 巻   頁： 134 - 136   2012年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.nimb.2011.08.066

  32. Synthesis of transparent and hard SiOC(–H) thin films on polycarbonate substrates by PECVD method 査読有り

    M. Noborisaka, H. Kodama, S. Nagashima, A. Shirakura, T. Horiuchi and T. Hasebe

    Surf. Coat. Technol.   206 巻   頁： 2581 - 2584   2012年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.11.017

  33. Combining polymers with diamond-like carbon (DLC) for highly functionalized materials 査読有り

    R. Asakawa*, S. Nagashima* (*equal contribution), Y. Nakamura, T. Hasebe, T. Suzuki and A. Hotta

    Surf. Coat. Technol.   206 巻   頁： 676 - 685   2011年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.02.064

  34. Design for improved adhesion of fluorine-incorporated hydrogenated amorphous carbon on metallic stent: Three-layered structure with controlled surface free energy 査読有り

    T. Hasebe, K. Murakami, S. Nagashima, Y. Yoshimoto, A. Ihara, M. Otake, R. Kasai, S. Kasuya, N. Kitamura, A. Kamijo, H. Terada, A. Hotta, K. Takahashi and T. Suzuki

    Diam. Relat. Mater.   20 巻   頁： 902 - 906   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.diamond.2011.04.014

  35. The evaluation of reusability of diamond-like carbon (DLC) coated PET bottles with respect to gas barrier and anti-contamination properties 査読有り

    A. Shirakura, Y. Yoshimoto, S. Nagashima and T. Suzuki

    J. Appl. Pack. Res.   5 巻   頁： 227 - 236   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  36. Effect of oxygen plasma treatment on non-thrombogenicity of diamond-like carbon films 査読有り

    S. Nagashima, T. Hasebe, A. Kamijo, Y. Yoshimoto, A. Hotta, H. Morita, H. Terada, M. Tanaka, K. Takahashi and T. Suzuki

    Diam. Relat. Mater.   19 巻   頁： 861 - 865   2010年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.diamond.2010.02.003

  37. Depth proling of fluorine-doped diamond-like carbon (F-DLC) film: Localized uorine in the top-most thin layer can enhance the non-thrombogenic properties of F-DLC 査読有り

    T. Hasebe*, S. Nagashima* (*equal contribution), A. Kamijo, T. Yoshimura, T. Ishimaru, Y. Yoshimoto, S. Yohena, H. Kodama, A. Hotta, K. Takahashi and T. Suzuki

    Thin Solid Films   516 巻   頁： 299 - 303   2007年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.tsf.2007.06.033

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書籍等出版物 3

  1. Time-Swelling Superposition Principle for the Linear Viscoelastic Properties of Polyacrylamide Hydrogels

    Matsubara S., Takashima A., Nagashima S., Ida S., Tanaka H., Uchida M., Okumura D.

    Advanced Structured Materials  2023年 

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    We study the linear viscoelastic properties of polyacrylamide hydrogels over a wide range of swelling and deswelling states. The experimental data of dynamic moduli demonstrate that deswollen hydrogels exhibit the linear viscoelastic behaviors while swollen hydrogels behave as a purely elastic material. To capture the linear viscoelastic nature of deswollen hydrogels, we advocate the time-swelling superposition principle inspired by the swelling-dependent linear viscoelasticity model. In this principle, the Williams-Landel-Ferry type equation and the scaling law prescribe the horizontal and vertical shift factors as a function of the volume swelling ratio, making it possible to organize the dynamic moduli in the deswelling state. The resulting master curves elucidate that the dynamic moduli have a positive power-law correlation with the angular frequency. In addition, two shift factors reveal that deswelling enhances both frequency sensitivity and elastic property in dynamic moduli. The scaling exponents of the elastic moduli in the deswelling state are, in particular, larger than those in the swelling state, regardless of the contents of monomer and cross-linker. The generalized Maxwell model equipped with identified material parameters quantifies the linear viscoelastic behaviors that depend on frequency and water content.

    DOI： 10.1007/978-3-031-39070-8_12

    Scopus

  2. Diamond-like carbon coatings for joint arthroplasty. In: R. 4 Sonntag and J. P. Kretzer (eds.) Materials for Joint Arthroplasty-Biotribology of Potential Bearings 国際共著

    S. Nagashima, M.-W. Moon and K.-R. Lee（ 担当： 分担執筆）

    Imperial College Press  2015年 

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    記述言語：英語 著書種別：学術書

  3. Diamond-like carbon coatings with special wettability for automotive applications. In: A. Levinson, S. C. Cha and A. Erdemir (eds.) Coating Technology for Vehicle Applications 国際共著

    S. Nagashima and M.-W. Moon（ 担当： 分担執筆）

    Springer  2015年 

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    記述言語：英語 著書種別：学術書

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MISC 1

  1. 表面不安定現象を積極的に利用する 招待有り

    永島 壮  

    名古屋大学工学研究科情報誌PRESSe48 巻   頁： 19 - 19   2022年12月

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    担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）  

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講演・口頭発表等 81

  1. 表面不安定現象を積極的に利用した機能構造の形成 招待有り

    永島 壮

    東京大学 第44回機械工学セミナー  2024年3月21日 

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    開催年月日： 2024年3月

    記述言語：日本語   会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等  

  2. Contributing to sustainable development through the rational design of instability-induced functional patterns in thin films 招待有り 国際会議

    S. Nagashima

    International Conference on Sustainable Development and Disaster Resilience through Innovations (ICSDDRTI-2023)  2023年10月6日 

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    開催年月日： 2023年10月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  3. 固体の表面不安定が駆動する凹凸パターンの自律形成 招待有り

    永島 壮, 奥村 大, 中谷彰宏

    日本機械学会 第34回バイオエンジニアリング講演会  2022年6月25日 

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    開催年月日： 2022年6月

    会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  4. 二層材料の表面不安定現象に立脚したナノ・マイクロシステムのボトムアップ創成 招待有り

    永島 壮

    日本材料学会 第2回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム（第7回マルチスケール材料力学シンポジウム）  2022年5月31日 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  5. 二層ハイドロゲル表面に自律形成する凹凸パターン

    永島 壮, 赤松直紀, 松原成志朗, 奥村 大

    日本材料学会 東海支部第16回学術講演会  2022年3月3日  日本材料学会

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    開催年月日： 2022年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  6. 水滴が接触する薄膜－基板系表面に生成する凹凸パターン

    永島 壮, 中谷彰宏

    日本機械学会 M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月16日  日本機械学会

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  7. 表面張力による固体と液体の相互運動のフェーズフィールド解析

    纐纈 拓己, 中谷 彰宏, 土井 祐介, 永島 壮

    日本機械学会 関西支部第99期定時総会・講演会  2024年3月16日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  8. 薄膜リンクルの寸法および配向に及ぼす成膜角度の影響

    大久保 建, 永島 壮, 松原, 成志朗, 奥村 大

    日本材料学会 東海支部第18回学術講演会  2024年3月8日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  9. 水の表面張力によるリンクル変形の数値解析

    太田 陸斗, 永島 壮, 奥村 大, 松原 成志朗

    日本機械学会 東海支部第73期総会・講演会（TEC24）  2024年3月6日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  10. フーリエ変換を用いた膜・基盤構造体の表面パターン解析

    中島 大貴, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 東海支部第73期総会・講演会（TEC24）  2024年3月6日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  11. ノンレシプロカルゲルの円筒押込み解析における大変形領域の安定化

    野々垣 翔真, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 東海支部第73期総会・講演会（TEC24）  2024年3月6日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  12. 表面パターン解析におけるB-spline関数の性能評価

    松原 成志朗, 平川 明莉, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 東海支部第73期総会・講演会（TEC24）  2024年3月6日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  13. 座屈・座屈後解析によるノンレシプロカルゲルの引張圧縮非対称性評価

    布施 卓馬, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 東海支部第73期総会・講演会（TEC24）  2024年3月6日 

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    開催年月日： 2024年3月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  14. ノンレシプロカルゲルの円筒押込み大変形解析

    野々垣 翔真, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学シンポジウム2023  2023年11月24日 

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    開催年月日： 2023年11月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  15. クリースの発達過程に対する影響因子の調査

    石田 竜也, 永島 壮, 松原 成志朗, 奥村 大

    計算数理工学シンポジウム2023  2023年11月25日 

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    開催年月日： 2023年11月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  16. 均質化解析によるノンレシプロカルゲルの引張・圧縮非対称性評価

    布施 卓馬, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    計算数理工学シンポジウム2023  2023年11月24日 

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    開催年月日： 2023年11月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  17. リンクル―クリース変態における分岐経路の非線形有限要素解析

    石田 竜也, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 第36回計算力学講演会（CMD2023）  2023年10月25日 

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    開催年月日： 2023年10月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  18. チューブの外壁形状によるクリース発生角度の制御

    神 圭佑, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 第36回計算力学講演会（CMD2023）  2023年10月25日 

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    開催年月日： 2023年10月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  19. 水の表面張力によるリンクルーフォールド変態の数値解析

    太田 陸斗, 永島 壮, 奥村 大, 松原 成志朗

    日本機械学会 第36回計算力学講演会（CMD2023）  2023年10月25日 

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    開催年月日： 2023年10月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  20. 非・微圧縮性を有する散逸固体の熱・機械連成混合型 Isogeometric 解析

    松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 第36回計算力学講演会（CMD2023）  2023年10月25日 

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    開催年月日： 2023年10月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  21. ノンレシプロカルゲルの微視的座屈・座屈後解析

    布施 卓馬, 奥村 大, 永島 壮, 松原 成志朗

    日本機械学会 第36回計算力学講演会（CMD2023）  2023年10月25日 

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    開催年月日： 2023年10月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  22. 重合促進剤によるゲル化誘起パターンの制御

    程 相輔, 永島 壮, 松原 成志朗, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月27日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  23. 二層ハイドロゲルのパターン形成に及ぼす厚さ勾配の影響

    内山 航, 永島 壮, 松原 成志朗, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月28日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  24. リンクル―クリース変態のための連鎖反応モデル

    石田 竜也, 松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月28日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  25. リッジパターンの発現に至る第二分岐特性

    奥村 大, 太田 陸斗, 松原 成志朗, 永島 壮

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月28日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  26. 異方濡れ特性を有する階層凹凸パターンのボトムアップ形成

    永島 壮, 鈴木 航, 松原 成志朗, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月28日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  27. 膨潤エラストマーに対する高分子鎖の伸び切り効果を考慮した溶媒拡散・変形連成解析

    松原 成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月27日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  28. 二層モデルを用いたノンレシプロカルゲルの均質化解析

    布施 卓馬, 奥村 大, 永島 壮, 松原 成志朗

    日本機械学会 M&M2023材料力学カンファレンス  2023年9月27日 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  29. ゲル化誘起パターンの形成に及ぼす重合促進剤の影響

    程 相輔, 永島 壮, 松原成志朗, 奥村 大

    日本材料学会 第72期学術講演会  2023年5月29日 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  30. 金属ナノ薄膜の変形による階層凹凸パターンの形成

    永島 壮, 鈴木 航, 松原成志朗, 奥村 大

    日本材料学会 第8回マルチスケール材料力学シンポジウム  2023年5月28日 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

  31. リッジパターン変態のプレストレッチ依存性と分岐座屈特性

    田中大地, 若林駿人, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本計算数理工学会計算数理工学シンポジウム 2022  2022年12月16日 

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    開催年月日： 2022年12月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  32. Bio-inspired hierarchical patterns for tunable anisotropic wetting 国際会議

    S. Nagashima, K. Suzuki, S. Matsubara, D. Okumura

    The 32nd Annual Meeting of MRS-J  2022年12月6日 

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    開催年月日： 2022年12月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

  33. 非弾性複合材料に対する微視的伝熱現象の非定常性を考慮したマルチ スケール解析

    松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会第 35 回計算力学講演会(CMD2022)  2022年11月17日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  34. クリースのスケール・メッシュ依存性に及ぼす負荷条件の影響

    荻野敦也, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 第35回計算力学講演会(CMD2022)  2022年11月17日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  35. ソフトマテリアルの表面不安定に及ぼす底面の影響

    中島大貴, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本 機械学会第 35 回計算力学講演会(CMD2022)  2022年11月16日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  36. 微圧縮性固体に対する熱・機械連成解析手法の開発

    村松 亮, 松原成志朗, 奥村 大, 永島 壮

    日本 機械学会第 35 回計算力学講演会(CMD2022)  2022年11月16日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  37. 金属薄膜リッジパターンを用いた異方濡れの制御

    鈴木 航, 永島 壮, 松原成志朗, 奥村 大

    日本機械学会最適化シンポジウム 2022(OPTIS2022)  2022年11月13日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  38. チューブ内壁に生じるクリースの伝播及び間隔の制御

    神 圭佑, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会最適化シンポジウム 2022(OPTIS2022)  2022年11月12日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  39. リンクルからクリースへの変態制御のための非線形有限要素解析

    石田竜也, 荻野敦也, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会最適化シンポジウム 2022(OPTIS2022)  2022年11月12日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  40. 増分ポテンシャル法による微圧縮性材料の熱・機械連成解析

    村松 亮, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会最適化シンポジウム 2022(OPTIS2022)  2022年11月12日 

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    開催年月日： 2022年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  41. 圧縮変形下の金属ナノ薄膜に生じるリッジパターンの異方濡れ特性

    鈴木 航, 永島 壮, 松原成志朗, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス  2022年9月27日 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  42. クリースの発生・発達に対するスケールとメッシュの依存 性

    荻野敦也, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス  2022年9月27日 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  43. ハイドロゲルの線形粘弾性特性評価のための時間・膨潤重ね合わせの原理

    松原成志朗, 高島 晃, 永島 壮, 伊田翔平, 田中 展, 内田 真, 奥村 大

    日本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス  2022年9月27日 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  44. 切り欠きから伝播するクリースの周期間隔

    奥村 大, 星 亮吾, 中島大貴, 松原成志朗, 永島 壮

    日 本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス  2022年9月27日 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  45. Morphological evolution of surface patterns in hydrogel bilayers 国際会議

    S. Nagashima, N. Akamatsu, S. Matsubara, S. Ida, H. Tanaka, M. Uchida, D. Okumura

    The 15th World Congress on Computatinoal Mechanics–The 8the Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM–APCOM2022)  2022年8月1日 

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    開催年月日： 2022年7月 - 2022年8月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  46. 固体の表面不安定が駆動する凹凸パターンの自律形成 招待有り

    永島　壮，奥村　大，中谷彰宏

    日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会  2022年6月25日 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  47. 微圧縮非弾性材料の熱・機械強連成解析

    松原成志朗，村松　亮，永島　壮，奥村　大

    日本計算工学会第27回計算工学講演会  2022年6月2日 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  48. 微圧縮非弾性材料の熱・機械強連成解析

    松原成志朗, 村松 亮, 永島 壮, 奥村 大

    日本計算工学会第27回計算工学講演会  2022年6月2日 

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    開催年月日： 2022年6月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  49. 2層構造体のリンクル解析に対するIsogeometric分岐座屈解析法の基礎的検討

    平川明莉, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本計算工学会第27回計算工学講演会  2022年6月3日 

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    開催年月日： 2022年6月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  50. リンクルからリッジへのパターン変態の有限要素分岐座屈解析

    田中大地, 若林駿斗, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本計算工学会第27回計算工学講演会  2022年6月2日 

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    開催年月日： 2022年6月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  51. 過渡膨潤過程におけるポリアクリルアミドゲルの粘弾性特性評価

    松原成志朗，高島晃，永島壮，伊田翔平，田中展，内田真，奥村大

    日本材料学会第71期学術講演会  2022年5月31日 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  52. 二層材料の表面不安定現象に立脚したナノ・マイク ロシステムのボトムアップ創成 招待有り

    永島 壮

    日本材料学会第2回マルチスケールマテリアルモデリン グシンポジウム（第7回マルチスケール材 料力学シンポジウム）  2022年5月31日 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  53. 柔軟な基板に接着している薄膜に発生するしわの二次元パターンの比較

    纐纈拓己，三須　龍，土井祐介，永島　壮，中谷彰宏

    日本機械学会関西支部 2021年度関西学生会卒業研究発表講演会  2022年3月15日 

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    開催年月日： 2022年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  54. Diversity of bifurcations and deformations on films bonded to soft substrates 国際会議

    S. Kikuchi, S. Matsubara, S. Nagashima, D. Okumura

    米国機械学会主催 IMECE2021  2021年11月2日  米国機械学会

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  55. Study on the viscoelastic properties of polyacrylamide hydrogels during transient swelling 国際会議

    A. Takashima, S. Matsubara, S. Nagashima, M. Uchida, H. Tanaka, S. Ida, D. Okumura

    米国機械学会主催 IMECE2021  2021年11月2日 

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  56. Effects of initial imperfection and mech resolution on finite element analysis of crease initiation and propagation 国際会議

    R. Hoshi, S. Matsubara, S. Nagashima, D. Okumura

    米国機械学会主催 IMECE2021  2021年11月2日 

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  57. Capillary-induced wrinkle-to-fold transitions 国際会議

    S. Nagashima, A. Nakatani

    米国機械学会主催 IMECE2021  2021年11月2日  米国機械学会

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  58. Vノッチ欠陥によって誘起されるクリースの伝播

    星 亮吾, 荻野敦也, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会第34回計算力学講演会（CMD2021）  2021年9月21日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  59. 膜基盤構造体の分岐座屈解析に及ぼすヤング率比及び幾何学的不整量の影響

    菊池正太郎, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会第34回計算力学講演会（CMD2021）  2021年9月21日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  60. エラストマーの二次元表面不安定解析に及ぼすV字型ノッチの影響

    荻野敦也，星　亮吾，松原成志朗，永島　壮，奥村　大

    日本機械学会 第34回計算力学講演会（CMD2021）  2021年9月21日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  61. Vノッチ欠陥によって誘起されるクリースの伝播

    星 亮吾, 荻野敦也, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月16日 

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    開催年月日： 2021年9月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  62. 膜・基盤構造体の表面パターン発達における分岐と変形

    菊池正太郎, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  63. V字型ノッチのリンクル・クリース表面不安定解析に及ぼす影響

    荻野敦也, 星 亮吾, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  64. 非晶性樹脂の変形による自己発熱を考慮した有限要素解析

    松原成志朗，奥村　大，永島　壮，寺田賢二郎

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  65. 過渡膨潤状態におけるアクリルアミドハイドロゲルの弾性・粘性特性評価

    高島　晃，松原成志朗，永島　壮，伊田翔平，田中　展，内田　真，奥村　大

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    開催年月日： 2021年9月

    会議種別：口頭発表（一般）  

  66. ゲル材料の弾性・膨潤特性に及ぼす分子鎖伸び切りの影響

    奥村　大，古谷徹朗，松原成志朗，永島　壮

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  67. アンドロイド開発のための人顔面右側部の様々な動作に対するひずみ分布測定

    三須 龍, 石原 尚, 土井祐介, 永島 壮, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2019年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月10日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  68. 非弾性衝突する多粒子系の自己組織的挙動に関する分子動力学解析

    丸岡 漠, 永島 壮, 石原 尚, 土井祐介, 中谷彰宏

    2021年3月10日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  69. 長距離非線形相互作用によるエネルギー局在過程と緩和過程の解析

    米田麟太郎, 土井祐介, 永島 壮, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  70. 過渡膨潤状態におけるアクリルアミドハイドロゲルの弾性・粘性特性評

    高島 晃, 松原成志朗, 永島 壮, 伊田翔平, 田中 展, 内田 真, 奥村 大

    日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス  2021年9月15日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  71. 真珠層材料のき裂先端近傍の応力解析

    叶 笑言, 永島 壮, 石原 尚, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西支部第95期定時総会講演会  2021年3月12日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  72. 液滴が接触する弾性基板の変形解析に関する基礎的検討

    飯干勇真, 松岡典幸, 永島 壮, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  73. 機械学習を用いた微視構造を有する固体の力学特性の推定

    小金丸澄, 小池康裕, 永島 壮, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  74. 弛緩部と剛体拘束部を有するテンセグリティ構造体の動力学解析

    長瀧知也, 永島 壮, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  75. 固体と相互作用する液滴の挙動のPhase-field解析

    松岡典幸, 永島 壮, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西支部第96期定時総会講演会  2021年3月18日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  76. 双安定な微視的変形機構を内在する周期的セル構造体の力学特性評価

    石村祐也, 中谷彰宏, 土井祐介, 永島 壮

    日本機械学会関西支部第96期定時総会講演会  2021年3月18日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  77. 分子動力学法による点欠陥と非線形エネルギー局在の相互作用の解析

    瀧沢良太, 土井祐介, 永島 壮, 中谷彰宏

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  78. フォノニック結晶（PnC）の非線形波動伝搬解析

    高柳 純, 土井祐介, 永島 壮, 中谷彰宏

    日本機械学会関 西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  79. テンソルネットワーク法を用いた断面画像からの特徴抽出に基づく力学特性の推定

    増田椋太, 中谷彰宏, 土井祐介, 永島 壮

    日本機械学会関西学生会2020年度学生員卒業研究発表講演会  2021年3月16日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  80. セル・オートマトンによる内部幾何構造の時間発展と力学特性に関する研究

    小池康裕, 永島 壮, 土井祐介, 中谷彰宏

    日本機械学会関西支部第96期定時総会講演会  2021年3月18日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

  81. エラストマーの二次元表面不安定解析に及ぼすV字型ノッチの影響

    荻野敦也, 星 亮吾, 松原成志朗, 永島 壮, 奥村 大

    日本機械学会第34回計算力学講演会（CMD2021）  2021年9月21日 

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    会議種別：口頭発表（一般）  

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講演・口頭発表等の先頭へ▲

共同研究・競争的資金等の研究課題 2

  1. 膜・基板構造体表面に自律形成するリンクル・フォールド共存パターンに関する研究

    2022年4月 - 2023年3月

    一般財団法人 伊藤忠兵衛基金 2022年度学術研究助成金 

    永島　壮

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：500000円

  2. 植物器官に着想を得た階層凹凸パターンのボトムアップ形成と異方濡れ表面の創製

    2022年4月 - 2023年3月

    公益財団法人 大下財団 2022年度研究助成 

    永島　壮

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：1000000円

共同研究・競争的資金等の研究課題の先頭へ▲

科研費 7

  1. シングルナノ機械要素をつくるRugaリソグラフィの開発

    2023年4月 - 2030年3月

    国立研究開発法人科学技術振興機構  創発的研究支援事業 

    永島 壮

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    担当区分：研究代表者 

  2. 摂動解析の動的非線形化による凸凹パターン変態の全貌解明

    研究課題/研究課題番号：22K18284  2022年6月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    奥村 大, 永島 壮, 松原 成志朗

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    担当区分：研究分担者 

    以下のように研究項目①～④を設定し研究目的を遂行する．
    研究項目① 摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析
    研究項目② クリース解析におけるメッシュ依存性の制御方法の解析基盤構築
    研究項目③ プレパターンを用いた3次元凸凹パターン変態の評価・観察手法構築
    研究項目④ 凸凹パターン変態の全貌解明と検証実験
    本研究では，摂動解析の動的非線形化による凸凹パターン変態の全貌解明を目的とする研究課題に取り組んでおり，今年度の研究業績は以下のようにまとめられる．まず，摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析の研究項目について，この手法を用いて，リンクル開始点からクリース開始点に繋がる不安定経路の存在を明らかにした．また，連鎖モデルを新しく構築して理論的な説明とパラメータ同定にも成功しており，論文を投稿準備中，次年度中に論文化する見込みである．続いて，クリース解析におけるメッシュ依存性の制御方法の解析基盤構築の研究項目について，上述の不安定経路の解析によって，クリースの前駆変形の特徴寸法と要素分割の関係が明らかとなっており，これらの情報に基づく基盤構築が予定されている．さらに，プレパターンを用いた３次元凸凹パターン変態の評価・観察手法構築の研究項目では，ゲル化過程のダイナミクスに基づくパターン変態観察手法の開発に成功しており（Nagashima et al., Langmuir, 2023），この手法と組み合わせて研究を進める．プレパターン作成のために，次年度，３次元プリンタを購入して取り組む．その他の実績としては，ゲルの粘弾性特性を研究した論文が掲載可（Matsubara et al., Adv. Struct. Mater., accepted）となっており，リンクルパターンからリッジと呼ばれる波長に対して振幅の大きなパターンの発生機構の解析の分岐座屈特性も明らかとなった（田中ら，計算数理工学論文集，2022）．これらの成果も，今後の研究の展開に関わる材料物性や変態特性を含んでおり，相乗的な進展を期待している．
    研究業績の概要に記載したように，研究課題はおおむね順調に進んでいる．とりわけ，まだ業績としては確定していないが，摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析に成功していることが重要である．これまで未解明であった分岐座屈としてのリンクルの発生と単純な分岐ではないとみなされていたクリースの発生の間の合理的な説明を可能とする計算モデルと理論の構築に成功しており，申請者らの極めて独自性の高い成果である．これに関連して，計算の研究項目も進展が期待されている．実験については，ゲル化過程のパターン変態という，申請者らの独自の手法を用いて，溶媒吸収という時間のかかる現象によらないパターン変態の再現と観察の方法を構築しており，この手法からの発展として成果の獲得に期待している．以上のことから，本研究プロジェクトは実験だけでなく，理論や計算の側面からも着実に進展しており，順調に進んでいると考えられる．
    今後の推進方策として，2年目の次年度は，摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析に関する論文を注目度の高い国際雑誌に掲載させることが重要となる．クリースの発生はハーフスペースの表面で発生するスケールフリーの特徴を有するが，発達過程は膜厚などの寸法に依存する．このため，単層だけでなく二層構造体の場合の発達過程の評価も重要になる．実験では，プレパターンと呼んでいる欠陥を導入することによって，パターンの制御を試みる．パターン間のエネルギー差は小さいと予測され，欠陥の導入精度が重要となるが，超微細３次元プリンタを用いてこの問題を解決できることを期待している．

  3. DNAナノワイヤーアレイをボトムアップ創製するリンクルナノリソグラフィーの開発

    研究課題/研究課題番号：22K18753  2022年6月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    永島 壮

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）

    DNAの一次元構造体「DNAナノワイヤー」は，その高アスペクト比と化学修飾の容易さから，広範な工学応用が注目される。しかし，DNAナノワイヤーを所望の径・配置間隔でアレイ化することは容易でなく，方法論の確立が課題である。そこで本研究は，DNAナノワイヤーの生成・空間配置を制御する基盤技術の開発を目的とする。具体的には，薄膜の座屈変形により自律形成する凹凸パターン「リンクル」を用い，DNA溶液の溶媒蒸発を制御して溶質の析出と自己組織化を誘導する「リンクルナノリソグラフィー」を開発する。
    本研究の目的は，DNAの一次元構造体「DNAナノワイヤ」の生成と空間配置を制御する基盤技術を開発することである。具体的には，硬質薄膜と軟質基板から成る固体材料の表面不安定現象により形成する凹凸パターン「リンクル」を活用し，DNA溶液からDNAの一次元自己組織化を誘導する手法を確立することを目的とする。本年度の研究実績は，以下の通りである。
    当初使用を予定していた硬質薄膜合成装置が故障したため，代替成膜装置の検討とリンクル形成条件の探索に取り組んだ。具体的には，プラズマ化学気相蒸着装置により合成される非晶質炭素薄膜の使用を計画していたが，マグネトロンスパッタ装置により作製した金ナノ薄膜を用いることとした。その結果，エラストマー基板表面にマイクロスケールのリンクルを作製することに成功した。特に，成膜時にチャンバー内にエラストマー基板を傾斜して設置する傾斜スパッタ法を採用することにより，従来のリンクル作製において不可欠であった基板のプレストレッチならびにそれに伴う引張圧縮装置への基板の装着を必要とせずに，直線状のリンクル（ストライプ）からジグザグ状のリンクル（ラビリンスやヘリンボーン）まで，所望の寸法と形状を有したリンクルを獲得できることを明らかにした。次年度以降の研究推進に不可欠なリンクル形成方法およびリンクルを作製する新規技術の開発に繋がる知見を獲得した。これらの研究成果をまとめた原著論文を次年度以降に発表すべく準備を進めている。
    令和4年度は，リンクルの寸法制御機構を解明し，リンクルの表面性状がDNAナノワイヤの寸法や形状に及ぼす影響を評価することを計画していた。しかし，上述の通り，当初使用を計画していた成膜装置の故障に伴い，代替成膜装置の検討とリンクル形成条件の探索に終始した。その結果，新たな成膜方法においてリンクルの寸法制御機構を明らかにした一方，DNAナノワイヤの作製に着手できておらず，遅れが生じている。
    令和5年度は，顕微鏡その場観察実験を基軸に据えた研究により，リンクルの表面性状がDNAナノワイヤの寸法や形状に及ぼす影響を明らかにする。具体的には，マグネトロンスパッタ装置により生成する薄膜を用いて各種リンクル（ストライプ，ラビリンスおよびヘリンボーン）を作製する。このとき，原子間力顕微鏡やレーザー顕微鏡を用いて，成膜条件や応力状態がリンクルの寸法や形状に及ぼす影響を明らかにする。水滴を用いた接触角測定実験により，リンクルの濡れ性を評価する。以上の結果から，濡れ性の制御機構を明らかにする。作製した各種リンクルを用いてDNAナノワイヤを作製する。原子間力顕微鏡を用いた詳細観察により，リンクルの寸法，形状および濡れ性が，DNAナノワイヤの寸法や形状に及ぼす影響を明らかにする。

  4. 水滴接触を起点とするリンクル・フォールド共存現象の制御機構解明

    研究課題/研究課題番号：22H01360  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    永島 壮, 松原 成志朗, 奥村 大

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）

    硬質薄膜と軟質基板から成る膜・基板構造体の表面不安定は，微細凹凸パターンの自律形成を誘発するため，機能人工物の創成や生物の形態形成機構解明に繋がるとして注目される。本研究は，応募者が世界に先駆けて報告した構造体表面に接触した水滴が駆動する波状パターン「リンクル」と折畳パターン「フォールド」の共存現象（Nagashima et al., PNAS, 2017; Nagashima and Nakatani, Langmuir, 2021）に着目し，顕微鏡その場観察実験・有限要素解析・理論構築の融合研究により発生機構と制御原理を解明することを目的とする。
    本研究は，薄膜の表面に接触した水滴が駆動する表面不安定現象に着目し，その発生機構と制御原理を解明することを目的とする。特に，波状パターン「リンクル」と折畳パターン「フォールド」の共存現象を対象に，顕微鏡その場観察実験と有限要素解析，理論構築の融合研究を実施し，上記の目的を達成する。本年度の研究実績は，以下の通りである。
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    実験においては，エラストマー基板の表面に酸化薄膜や金薄膜を形成してリンクルを作製した。次に，水滴をリンクル表面に静置し，リンクルからフォールドへのパターン変態が生じない条件について検討した。これまでの研究成果に基づいた予測通り，膜厚が数十ナノメートルから数百ナノメートルの場合は，水滴接触後もリンクルが維持され，共存現象は生じないことを明らかにした。この実験を遂行する過程で，表面不安定現象に基づき階層凹凸パターンが形成する現象を新たに見出し，そのメカニズムを明らかにした。さらに，リンクル・フォールド共存を発生させずに異方的な濡れ特性を示す機能表面の作製に応用できることを実証し，その研究成果を国際学術雑誌Advanced Materials Interfacesに原著論文として掲載した。
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    有限要素解析においては，汎用ソフトウェアAbaqusを用い，水の表面張力が駆動するリンクル・フォールド変態の基礎的な検討を実施した。具体的には，水の表面張力に相当する集中荷重をリンクルの頂点近傍に作用させ，フォールド変態の発生条件を検討した。特に，リンクルを形成する初期ひずみや膜と基板の弾性特性など，種々のパラメータがフォールド変態に及ぼす影響を明らかにした。さらに，表面張力を除荷した後のパターン変態について解析し，有用な知見を獲得した。
    令和4年度の実施計画は，顕微鏡その場観察実験と有限要素解析，理論構築により，水滴駆動リンクル・フォールド共存現象の制御原理を明らかにすることである。理論構築においては，当初の計画より遅れが生じているが，顕微鏡その場観察実験と有限要素解析においては，上述の通り有益な成果を獲得している。以上より，おおむね順調に進展している。
    令和5年度は，顕微鏡その場観察実験と有限要素解析，理論構築により，水滴駆動リンクル・フォールド共存に及ぼす初期ひずみ，膜厚および弾性率比の影響を明らかにする。また，水滴蒸発後にもフォールドが保持される現象に着目し，そのメカニズムを明らかにする。

  5. 植物器官に着想を得た階層凹凸パターンのボトムアップ形成と異方濡れ表面の創製

    2022年4月 - 2023年9月

    公益財団法人 大下財団  2022年度研究助成  「生物機能の産業利用・工業化」

    永島 壮

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    担当区分：研究代表者 

  6. 水の表面張力が駆動する薄膜リンクル構造の変形現象に関する研究

    研究課題/研究課題番号：19K14843  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    永島 壮

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    硬質薄膜と軟質基板から成る薄膜－基板系に面内圧縮ひずみを付与すると，表面不安定現象が発生し，微細な凹凸パターンが系表面に自律形成する。薄膜と基板の弾性特性や力学条件に応じてパターンの形状や寸法が多様に変化するため，機能材料・デバイスなどの開発に結びつく微細加工技術としての応用が注目される。本研究は，研究代表者が世界に先駆けて報告した「水滴の表面張力が駆動する薄膜－基板系リンクルの変形現象」に着目し，その発生条件の特定と制御手法の構築，獲得した知見に基づく機能性人工物の創製を目的とする。令和2年度は，白金薄膜とポリジメチルシロキサン基板から成る薄膜－基板系を用いた実験を実施し，変形後に生じるパターンの形状や寸法の膜厚依存性を明らかにした。水滴の蒸発に伴うパターンのネットワーク化を明らかにした。これらの研究成果は，国際学術雑誌Langmuirに原著論文として掲載されるとともにFront Coverに選出された。

  7. ナノ薄膜の座屈変形に起因する階層リンクル構造の自発的形成機構の解明

    研究課題/研究課題番号：17H06835  2017年8月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：2600000円 （ 直接経費：2000000円 、 間接経費：600000円 ）

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産業財産権 1

  1. 膜の製造方法、膜、水収集膜、及び細胞足場材料

    永島 壮, 鈴木 航, 奥村 大, 松原 成志朗

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    出願人：国立大学法人東海国立大学機構

    出願番号：特願2023-153111 

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担当経験のある科目 (本学) 4

  1. 設計製図第１

    2022

  2. 材料強度学特論

    2022

  3. 固体力学特論

    2022

  4. 設計製図第１

    2021

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担当経験のある科目 (本学以外) 5

  1. 固体力学セミナー

    2021年4月 - 現在 （名古屋大学）

  2. 設計製図第1

    2021年4月 - 現在 （名古屋大学）

  3. 固体力学特別実験及び演習

    2021年4月 - 現在 （名古屋大学）

  4. 機械創成工学実習I

    2019年10月 - 2021年3月 （大阪大学工学部）

  5. 基礎物理学実験

    2019年9月 - 2021年3月 （大阪大学）

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社会貢献活動 1

  1. 機械・航空宇宙工学科の日常

    役割：講師

    静岡市立高等学校  2023年10月

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メディア報道 1

  1. 固体力学の研究動向と今後の展望に迫る 新聞・雑誌

    読売新聞 鹿児島県版  2023年6月

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    執筆者：本人以外 

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