2024/04/03 更新

写真a

イシダ タカト
石田 崇人
ISHIDA Takato
所属
高等研究院 特任助教
大学院工学研究科 特任助教
職名
特任助教
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学位 1

  1. 博士(工学) ( 2022年3月   北海道大学 ) 

研究キーワード 10

  1. 高分子の劣化・分解

  2. 非平衡劣化シミュレーション

  3. 高分子の劣化解析

  4. ソフトマテリアル

  5. マルチスケール材料劣化解析/診断

  6. 建築・建設材料

  7. 材料モルフォロジー / 高次構造 / 分子アーキテクチャ

  8. 材料劣化(紫外線・熱・水分)

  9. 材料科学

  10. 熱硬化性樹脂

研究分野 6

  1. ナノテク・材料 / 高分子材料

  2. 自然科学一般 / 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理

  3. ナノテク・材料 / グリーンサステイナブルケミストリー、環境化学

  4. 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築構造、材料

  5. 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築構造、材料  / 建築・建設材料

  6. ナノテク・材料 / 高分子材料  / 高分子系材料のマテリアルライフ

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経歴 7

  1. 名古屋大学 高等研究院   YLC特任助教

    2024年4月 - 現在

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  2. 名古屋大学   大学院工学研究科 物質科学専攻   特別研究員

    2022年5月 - 2024年3月

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  3. 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員(PD)

    2022年4月 - 2024年3月

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  4. 北海道大学   大学院工学院   大学院生

    2021年2月 - 2022年3月

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  5. 国立研究開発法人産業技術総合研究所   産総研イノベーションスクール

    2020年10月 - 2021年3月

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  6. 国立研究開発法人産業技術総合研究所   機能化学研究部門 高分子化学グループ   RA (リサーチアシスタント)

    2020年7月 - 2022年3月

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  7. 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員(DC1)

    2019年4月 - 2022年3月

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学歴 3

  1. 北海道大学   大学院工学院   環境循環システム専攻

    2019年4月 - 2022年3月

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    国名: 日本国

    備考: 博士課程学生

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  2. パリ国立工芸学校

    2020年1月 - 2020年3月

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    国名: フランス共和国

    備考: 日本学術振興会 若手研究者海外挑戦プログラム

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  3. 東京大学   大学院工学系研究科   建築学専攻

    2017年4月 - 2019年3月

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    国名: 日本国

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所属学協会 7

  1. 日本レオロジー学会

    2022年10月 - 現在

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  2. 日本ゴム協会

    2022年10月 - 現在

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  3. 日本建築仕上学会

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  4. 日本建築学会

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  5. 高分子分析研究懇談会

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  6. 高分子学会

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  7. マテリアルライフ学会

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受賞 8

  1. 研究奨励賞

    2023年7月   マテリアルライフ学会   ラジカルを介した自動酸化機構を組み入れた高分子劣化のメソスケールシミュレーション

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  2. ベストプレゼンテーション賞

    2023年5月   日本レオロジー学会   粗視化分子動力学法による高分子の酸化劣化モデリング

    石田崇人

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  3. 第 26 回高分子分析討論会ポスター賞

    2021年10月   高分子分析研究懇談会   EGA-MS-PCA 法によるエポキシ樹脂の熱酸化劣化解析

    石田崇人

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  4. ベスト新分野開拓賞

    2021年2月   つくばサイエンス・アカデミー  

    石田崇人

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  5. 研究奨励賞

    2020年8月   マテリアルライフ学会  

    石田 崇人

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  6. 優秀修士論文賞

    2019年8月   日本建築学会  

    石田 崇人

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  7. 学会賞・優秀修士論文奨励賞

    2019年3月   日本建築仕上学会大会  

    石田 崇人

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  8. 優秀学生賞

    2019年3月   日本建築材料協会  

    石田 崇人

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論文 27

  1. Modeling for Heterogeneous Oxidative Aging of Polymers Using Coarse-Grained Molecular Dynamics 査読有り

    Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    MACROMOLECULES   56 巻 ( 21 ) 頁: 8474 - 8483   2023年11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:Macromolecules  

    This study presents a coarse-grained molecular dynamics simulation model to investigate the process of oxidative aging in polymers. The chemical aging effect is attributed to the autoxidation mechanism, which is initiated by radicals, leading to the chain scission and cross-linking of polymer chains. In this study, we integrate a thermal oxidation kinetic model in the oxygen excess regime into the Kremer-Grest model, thereby enabling a reactive coarse-grained molecular dynamics simulation to capture the process of oxidative degradation. Our simulation reveals that when the time scale of the characteristic reaction step of oxidative degradation is shorter than the longest relaxation time of polymer chains, the scission sites exhibit spatial heterogeneity. This innovative simulation model possesses the potential to enhance our comprehension of polymer aging phenomena, thus making noteworthy contributions to the realm of polymer science and degradation chemistry.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.3c01708

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  2. Network Degradation Assessed by Evolved Gas Analysis-Mass Spectrometry Combined with Principal Component Analysis (EGA-MS-PCA): A Case of Thermo-Oxidized Epoxy/Amine Network 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R; Elakneswaran, Y; Mizukado, J; Shinzawa, H; Sato, H; Hagihara, H; Watanabe, R

    MACROMOLECULES   56 巻 ( 3 ) 頁: 883 - 891   2023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:Macromolecules  

    To study the degradation of thermosetting polymers, we apply a novel method to simultaneously study the chemical structural changes and network topology: evolved gas analysis-mass spectrometry combined with principal component analysis (EGA-MS-PCA). This technique was applied to thermo-oxidative aging of an epoxy/amine network. The signals of various pyrolyzates remain overlapped in the complicated EGA-MS profiles. The key fragments of thermally evolved gases derived from the components of the network are effectively selected by PCA from the complicated EGA-MS profiles. EGA-MS-PCA provides information on the network structure: (i) the oxidized fraction of cross-links (i.e., chemically damaged cross-links), (ii) the relative quantification of unbonded chains, and (iii) the formation of dangling chains. The proposed technique can simultaneously characterize chemical degradation and network structural properties. This characterization technique can be utilized as a generally applicable tool for determining the structural durability of thermosetting polymers.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.2c02383

    Web of Science

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  3. Review of Rheology in Cement-Based Materials and Its Application to 3D Printing Using Concrete 査読有り

    Ishida, T; Nakada, K

    NIHON REOROJI GAKKAISHI   51 巻 ( 1 ) 頁: 1 - 8   2023年

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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:Nihon Reoroji Gakkaishi  

    This review briefly summarizes introductory understandings of concrete rheology and applications in which rheology plays an important role. A mixture of cement and water is the rheological material classified as dispersed systems involving chemical reactions, and it has been considered the most challenging research subject in the field of rheology. This review introduces the most crucial chemical admixture for fresh concrete controlling rheological properties (so-called superplasticizer) after summarizing the fundamental knowledge of concrete rheology. In addition, recent research trends on 3D printing using concrete, riddled with rheological challenges, are introduced

    DOI: 10.1678/rheology.51.1

    Web of Science

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  4. Accelerated Aging Test Modeling for Polycarbonate: Effects of Light Source 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R

    MACROMOLECULAR SYMPOSIA   405 巻 ( 1 )   2022年10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(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1002/masy.202100211

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  5. <i>In</i>-<i>situ</i> infrared cure monitoring combined with two-trace two-dimensional (2T2D) correlation analysis to elucidate the matrix-filler interaction of nanocomposites: Case of thermosetting urethane/silica nanospheres 査読有り

    Ishida, T; Watanabe, R; Shinzawa, H; Mizukado, J; Hagihara, H; Kitagaki, R; Elakneswaran, Y

    POLYMER TESTING   112 巻   頁: 107587 - 107587   2022年8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: 10.1016/j.polymertesting.2022.107587

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  6. Thermal aging of acrylic-urethane network: Kinetic modeling and end-of-life criteria combined with mechanical properties 査読有り

    Ishida, T; Richaud, E; Gervais, M; Gaudy, A; Kitagaki, R; Hagihara, H; Elakneswaran, Y

    PROGRESS IN ORGANIC COATINGS   163 巻   頁: 106654 - 106654   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)  

    DOI: 10.1016/j.porgcoat.2021.106654

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  7. Role of moisture in photo-ageing-macromolecular architecture evolution of acrylic-urethane network 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R; Hagihara, H; Elakneswaran, Y

    POLYMER TESTING   96 巻   頁: 107123 - 107123   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: 10.1016/j.polymertesting.2021.107123

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  8. A study of molecular architectural dynamics of crosslinked urethane during photo-aging by two-dimensional infrared correlation spectroscopy 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R; Watanabe, R; Hagihara, H; Elakneswaran, Y; Shinzawa, H

    POLYMER DEGRADATION AND STABILITY   179 巻   頁: 109242 - 109242   2020年9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: 10.1016/j.polymdegradstab.2020.109242

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  9. Challenges in prediction of significant structural changes during photochemical "degelation" of acrylic-urethane network 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R; Hagihara, H; Elakneswaran, Y

    POLYMER   186 巻   頁: 122035 - 122035   2020年1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: 10.1016/j.polymer.2019.122035

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  10. Temperature dependence of structural alteration by ultraviolet irradiation in acrylic-urethane coatings studied by positron annihilation spectroscopy and solvent swelling behavior 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R; Yamane, S; Hagihara, H

    POLYMER DEGRADATION AND STABILITY   162 巻   頁: 85 - 93   2019年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2019.02.007

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  11. Temperature Dependent Photodegradation on Urethane Coatings for Building Materials in a Low Relative Humidity Environment 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R

    KOBUNSHI RONBUNSHU   75 巻 ( 3 ) 頁: 265 - 274   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1295/koron.2017-0082

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  12. Cover Image 査読有り

    Keigo Enomoto, Takato Ishida, Yuya Doi, Takashi Uneyama, Yuichi Masubuchi

    International Journal for Numerical Methods in Fluids     2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/fld.5258

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  13. Extension of moving particle simulation by introducing rotational degrees of freedom for dilute fiber suspensions 査読有り

    Enomoto, K; Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS   96 巻 ( 2 ) 頁: 125 - 137   2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal for Numerical Methods in Fluids  

    We develop a novel Moving Particle Simulation (MPS) method to reproduce the motion of fibers floating in sheared liquids accurately. In conventional MPS schemes, if a fiber suspended in a liquid is represented by a one-dimensional array of MPS particles, it is entirely aligned to the flow direction due to the lack of shear stress difference between fiber–liquid interfaces. To address this problem, we employ the micropolar fluid model to introduce rotational degrees of freedom into the MPS particles. The translational motion of liquid and solid particles and the rotation of solid particles are calculated with the explicit MPS algorithm. The fiber is modeled as an array of micropolar fluid particles bonded with stretching, bending and torsional potentials. The motion of a single rigid fiber is simulated in a three-dimensional shear flow generated between two moving solid walls. We show that the proposed method is capable of reproducing the fiber motion predicted by Jeffery's theory which is different from the conventional MPS simulations.

    DOI: 10.1002/fld.5235

    Web of Science

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2301.03818v1

  14. Gas diffusion in cement pastes: An analysis using a fluctuating diffusivity model 査読有り

    Nakai, F; Ishida, T

    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS   407 巻   頁: 133411 - 133411   2023年12月

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    担当区分:最終著者, 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:Construction and Building Materials  

    This study proposes applying the concept of fluctuating diffusivity (FD) to the diffusion of gas molecules in cementitious materials, mainly through a two-state fluctuating diffusivity (2SFD) model. The 2SFD model was utilized to investigate oxygen diffusion in cement pastes. This analysis provides a reasonable description of the oxygen diffusion coefficient in cement pastes and suggests the presence of non-Gaussian diffusion, which is attributed to the heterogeneous microstructure. The presence of non-Gaussianity in the probability density of the displacement of the molecule, characterized by heavier tails than those of the Gaussian distribution, may significantly impact the durability of concrete structures.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2023.133411

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  15. Phantom-Chain Simulations for the Effect of Node Functionality on the Fracture of Star-Polymer Networks 査読有り

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Sakumichi, N; Sakai, T; Mayumi, K; Satoh, K; Uneyama, T

    MACROMOLECULES   56 巻 ( 23 ) 頁: 9359 - 9367   2023年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macromolecules  

    The influence of node functionality (f) on the fracture of polymer networks remains unclear. While many studies have focused on multifunctional nodes with f > 4, recent research suggests that networks with f = 3 exhibit superior fracture properties compared to those with f = 4. To clarify this discrepancy, we conducted phantom chain simulations for star-polymer networks varying f between 3 and 8. Our simulations utilized equimolar binary mixtures of star branch prepolymers with a uniform arm length. We employed a Brownian dynamics scheme to equilibrate the sols and induce gelation through end-linking reactions. We prevented the formation of odd-order loops algorithmically, owing to the binary reaction and second-order loops. We stored network structures at various conversion ratios (φc) and minimized energy to reduce computation costs induced by structural relaxation. We subjected the networks to stretching until fracture to determine stress and strain at break and work for fractures, ϵb, σb, and Wb. These fracture characteristics are highly dependent on φc for networks with a small f but relatively insensitive for those with a large f. Thus, the networks with small f exhibit greater fracture properties than those with large f at high φc, whereas the opposite relationship occurs at low φc. We analyzed ϵb, σb, and Wb concerning cycle rank ξ and broken strand fraction φbb. We found that ϵb, σb/φbb, and Wb/φbb monotonically decrease with increasing ξ, and the data for various f and φc superpose with each other to draw master curves. These results imply that the mechanical superiority of the networks with small f comes from their smaller ξ that gives higher ϵb, σb/φbb, and Wb/φbb than the networks with large f.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.3c01291

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2307.09832v1

  16. A Multi-Chain Slip-Spring Model without the Slip-Spring Degeneracy 査読有り 国際誌

    Masubuchi Y., Doi Y., Ishida T., Uneyama T.

    Nihon Reoroji Gakkaishi   51 巻 ( 4 ) 頁: 211 - 217   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)   出版者・発行元:Nihon Reoroji Gakkaishi  

    In the multi-chain slip-spring, the dynamics of Rouse chains connected by virtual springs called slip-springs that hop along the chain are considered. Although this approach has been proven to reproduce entangled polymer dynamics efficiently, the settings of the artificially introduced slip-springs should be carefully examined. In this study, we discussed the effect of the slip-spring degeneracy by limiting the number of anchored slip-springs on each Rouse bead to zero and one. According to the altered slip-spring statistics, we derived the compensation potential to eliminate the artifact of slip-springs on the chain statistics. With this potential, we performed numerical simulations. The results demonstrated that although we reasonably retain the Gaussian chain statistics, the dynamics deviate from the established entangled polymer dynamics because of the significant slow-down in the chain motion induced by the correlation between different slip-springs. The observed deceleration can be explained by the fact that the movement of slip-springs can be cast into an asymmetric exclusion process.

    DOI: 10.1678/rheology.51.211

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  17. Preparation and characterization of two-dimensional sheet-shaped poly(methyl methacrylate) synthesized via γ-ray polymerization in nanoclay template 査読有り

    Doi, Y; Hara, M; Seki, T; Takano, A; Ishida, T; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    POLYMER JOURNAL   55 巻 ( 9 ) 頁: 957 - 965   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)   出版者・発行元:Polymer Journal  

    Two-dimensional sheet-shaped poly(methyl methacrylate) (2d-PMMA) with crosslinking only in the two-dimensional direction was synthesized via planar polymerization of MMA monomer in montmorillonite (MMT) nanolayers by using γ-ray irradiation, and the samples obtained were characterized. Size-exclusion chromatography with a multi-angle light scattering (SEC-MALS) measurements of the obtained sample showed bimodal peaks: a main peak with a longer elution time and an apparent molecular weight M w,app and radius of gyration R g in tetrahydrofuran (THF) similar to those for linear PMMA samples, and a subpeak with a shorter elution time and M w,app and R g evidently lower than those for the linear PMMA samples. This result indicated that polymers with moderate branching and crosslinking were contained in the subpeak. Atomic force microscopy (AFM) observation of the sample showed the presence of sheet-shaped molecules with a height of ca. 0.6 nm, corresponding to the thickness of one MMA monomer, and a width of several to several tens of nanometers, showing a broad distribution in molecular width. The subpeak portion was isolated via SEC fractionation, and its AFM observation showed thin circular disk-shaped molecules with relatively uniform size (i.e., a width of several tens of nanometers). However, in these molecules, two types of molecular heights (i.e., 0.6 and 1.2 nm) were identified. This result indicated that MMA monomers were filled as two layers within one MMT interlayer, and the polymerization reaction proceeded in that state. The similarity in the molecular size of 2d-PMMA observed via AFM and SEC-MALS was confirmed. These results demonstrated that the desired sheet-shaped polymers were obtained through the above synthesis and fractionation process.

    DOI: 10.1038/s41428-023-00795-4

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41428-023-00795-4

  18. Increase in rod diffusivity emerges even in Markovian nature 査読有り

    Nakai, F; Kröger, M; Ishida, T; Uneyama, T; Doi, Y; Masubuchi, Y

    PHYSICAL REVIEW E   107 巻 ( 4 ) 頁: 044604   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review E  

    Rod-shaped particles embedded in certain matrices have been reported to exhibit an increase in their center of mass diffusivity upon increasing the matrix density. This increase has been considered to be caused by a kinetic constraint in analogy with tube models. We investigate a mobile rodlike particle in a sea of immobile point obstacles using a kinetic Monte Carlo scheme equipped with a Markovian process, that generates gaslike collision statistics, so that such kinetic constraints do essentially not exist. Even in such a system, provided the particle's aspect ratio exceeds a threshold value of about 24, the unusual increase in the rod diffusivity emerges. This result implies that the kinetic constraint is not a necessary condition for the increase in the diffusivity.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.107.044604

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2301.02394v2

  19. Phantom Chain Simulations for the Fracture of Energy-Minimized Tetra- and Tri-Branched Networks 査読有り

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Sakumichi, N; Sakai, T; Mayumi, K; Uneyama, T

    MACROMOLECULES   56 巻 ( 5 ) 頁: 2217 - 2223   2023年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macromolecules  

    Effects of branch functionality on mechanical properties of polymer networks are yet to be fully elucidated, although multi-functional approaches have been mainly attempted. For instance, Fujiyabu et al. [Sci. Adv. 2022, 8, abk0010] recently reported that polymer networks made from tri-branch prepolymers exhibit superior mechanical properties to tetra-branch analogues. Although they attribute the difference to stretch-induced crystallization observed in tri-branch poly (ethylene glycol) networks, the mechanism still needs to be clarified. In this study, we performed coarse-grained molecular simulations to extract the effect of branch functionality. The prepolymers were replaced by bead-spring phantom chains, and gelation was simulated by a Brownian dynamics scheme. We subjected the resultant networks to energy minimization and uniaxial stretch by introducing breakage for elongated segments. In the stress-strain relation thus obtained, stress and strain at the break were larger for tri-branch networks than that for tetra-branch analogues, consistent with the experiment. The superiority of tri-branch networks is observed in a wide range of the conversion ratio in gelation, molecular weights of prepolymers, and polymer concentrations. The result implies that the mechanical superiority of tri-branch networks to tetra-branch ones is due to a fundamental structural difference generated during gelation.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.3c00047

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  20. Fluctuating diffusivity emerges even in binary gas mixtures 査読有り

    Nakai, F; Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Uneyama, T

    PHYSICAL REVIEW E   107 巻 ( 1 ) 頁: 014605   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review E  

    Diffusivity in some soft matter and biological systems changes with time, called the fluctuating diffusivity. In this work, we propose a novel origin for fluctuating diffusivity based on stochastic simulations of binary gas mixtures. In this system, the fraction of one component is significantly small, and the mass of the minor component molecule is different from that of the major component. The minor component exhibits fluctuating diffusivity when its mass is sufficiently smaller than that of the major component. We elucidate that this fluctuating diffusivity is caused by the time scale separation between the relaxation of the velocity direction and the speed of the minor component molecule.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.107.014605

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2207.05424v2

  21. Stress Tensor of Single Rigid Dumbbell by Virtual Work Method 査読有り

    Uneyama, T; Oishi, T; Ishida, T; Doi, Y; Masubuchi, Y

    NIHON REOROJI GAKKAISHI   50 巻 ( 4 ) 頁: 313 - 322   2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nihon Reoroji Gakkaishi  

    We derive the stress tensor of a rigid dumbbell by using the virtual work method. In the virtual work method, we virtually apply a small deformation to the system, and relate the change of the energy to the work done by the stress tensor. A rigid dumbbell consists of two particles connected by a rigid bond of which length is constant (the rigid constraint). The energy of the rigid dumbbell consists only on the kinetic energy. Also, only the deformations which do not violate the rigid constraint are allowed. Thus we need the dynamic equations which are consistent with the rigid constraint to apply the virtual deformation. We rewrite the dynamic equations for the underdamped SLLOD-type dynamic equations into the forms which are consistent with the rigid constraint. Then we apply the virtual deformation to a rigid dumbbell based on the obtained dynamic equations. We derive the stress tensor for the rigid dumbbell model from the change of the kinetic energy. Finally, we take the overdamped limit and derive the stress tensor and the dynamic equation for the overdamped rigid dumbbell. We show that the Green-Kubo type linear response formula can be reproduced by combining the stress tensor and the dynamic equation at the overdamped limit.

    DOI: 10.1678/rheology.50.313

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2205.09374v1

  22. Mathematical Modeling of Outdoor Natural Weathering of Polycarbonate: Regional Characteristics of Degradation Behaviors 査読有り

    Ishida, T; Kitagaki, R

    POLYMERS   13 巻 ( 5 ) 頁: 820 - 820   2021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)  

    DOI: 10.3390/polym13050820

    Web of Science

    PubMed

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  23. Intrinsic Differences on the Photodegradation Mechanisms between Pigmented and Non-Pigmented Coatings Determined by Multi-Scale Analysis 査読有り

    T. Ishida, R. Kitagaki, H. Hagihara, Y. Elakneswaran

    XV International Conference on Durability of Building Materials and Components. eBook of Proceedings     2020年10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(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:CIMNE  

    DOI: 10.23967/dbmc.2020.087

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  24. 陽電子消滅寿命測定による塗膜樹脂の自由体積空隙サイズ評価と劣化解析 招待有り 査読有り

    石田崇人, 北垣亮馬, 萩原英昭

    塗装工学   55 巻 ( 12 ) 頁: 488 - 495   2020年8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:日本塗装技術協会  

    CiNii Books

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  25. Morphology Changes and Fillers Migration in Urethane Composites during Thermal Degradation 査読有り

    Atsuki Tanifuji, Takato Ishida, Ryoma Kitagaki

    Current Topics and Trends on Durability of Building Materials and Components - Proceedings of the 15th International Conference on Durability of Building Materials and Components, DBMC 2020     頁: 177 - 182   2020年

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Polyurethane composite coatings are frequently applied to strengthen the barrier properties of various construction materials such as wood, metal and concrete. The changes of color and glossiness of the composite coatings for building materials proceeds more slowly than that of polyurethane because of containing fillers and several types of additives. However, the most critical barrier properties have not been studied directly based on the difference from the degradation mechanism of polyurethane coatings. Additionally, the difference in thermal and UV degradation mechanisms of coatings is not clear in the existing studies dealing with conventional accelerated weathering tests and outdoor exposure tests. Therefore, the behavior of the filler contained in the coatings was observed using an oven to accelerate thermal degradation. The chemical analysis of the coating surface by XPS and the analysis of the images and elemental mappings by SEM-EDS were carried out, and the mechanism of degradation progress was investigated. In addition, the temperature dependency of the degradation was studied in changing the heating temperature. It was suggested that polymer and fillers interact in promoting mass transfer at the same time as the thermal degradation reaction consequently.

    DOI: 10.23967/dbmc.2020.100

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  26. 建築材料用ウレタン塗膜における光劣化メカニズムのマルチスケール解析 -劣化に伴う材料内部モルフォロジー変化の起源及び塗膜物性への影響 -

    石田崇人

        2019年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:学位論文(修士)  

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  27. 温湿度制御型紫外線照射装置による光劣化メカニズムの温度依存性 -建築材料用ウレタン塗膜の物理化学的性質変化- 招待有り 査読有り

    石田崇人, 北垣亮馬

    塗装工学   53 巻 ( 4 ) 頁: 114 - 121   2018年

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    担当区分:筆頭著者   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:日本塗装技術協会  

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MISC 20

  1. 自己減速型の劣化挙動を示す樹脂の促進耐候性試験におけるSchwarzschildパラメータの決定と異なる光源間での劣化状況比較について

    石田崇人, 北垣亮馬  

    日本建築仕上学会大会学術講演会研究発表論文集2023 巻   2023年

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  2. EGA-MS-PCA法による架橋高分子の劣化解析-エポキシ樹脂の熱酸化劣化-

    石田崇人, 北垣亮馬, エラクネスヨガラジャ, 水門潤治, 新澤英之, 佐藤浩昭, 萩原英昭, 渡邉亮太  

    日本ゴム協会研究発表講演会講演要旨2023 巻   2023年

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  3. 屋外自然暴露されたポリカーボネートの劣化予測モデル構築及び劣化挙動の地域特性,紫外線量と外気温の位相同期性の影響

    石田崇人, 北垣亮馬  

    日本建築仕上学会大会学術講演会研究発表論文集2021 巻   2021年

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  4. マンション修繕積立金負担度の簡易的推計手法 その1 物件所在町域同定方法の改善

    北垣亮馬, 相尚寿, 石田崇人  

    日本建築仕上学会大会学術講演会研究発表論文集2021 巻   2021年

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  5. マンション修繕積立金負担度の簡易的推計手法 その2 首都圏複数路線沿線への推計対象地拡大

    相尚寿, 北垣亮馬, 石田崇人  

    日本建築仕上学会大会学術講演会研究発表論文集2021 巻   2021年

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  6. 屋外自然暴露されたポリカーボネートの劣化予測モデル構築

    石田崇人, 北垣亮馬  

    日本建築学会大会学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集(CD-ROM)2021 巻   2021年

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  7. ゲル化理論を逆に用いた光劣化に伴うウレタン架橋樹脂の大規模構造変化時期予測モデルの検討

    石田崇人, 北垣亮馬, エラクネスヨガラジャ, 萩原英昭  

    日本ゴム協会研究発表講演会講演要旨2021 巻   2021年

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  8. 水分が光劣化挙動に与える影響-架橋ウレタンのマルチスケール劣化解析-

    石田崇人, 北垣亮馬, ELAKNESWARAN Yogarajah, 萩原英昭  

    マテリアルライフ学会研究発表会31st 巻   2020年

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  9. 11037 マンションの修繕積立金の分布に関する基礎的研究 (2018年度版)

    谷口 誠, 石田 崇人, 北垣 亮馬  

    情報システム技術 ( 2019 ) 頁: 85 - 88   2019年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

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  10. 1656 クリア塗膜と有色塗膜の間での紫外線劣化シナリオの本質的差異

    北垣 亮馬, 石田 崇人  

    材料施工 ( 2019 ) 頁: 1311 - 1312   2019年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

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  11. 架橋ウレタンの光劣化に伴う内部組織構造変化シナリオとその起源

    石田崇人, 北垣亮馬, 萩原英昭  

    マテリアルライフ学会研究発表会30th 巻   2019年

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  12. 1166 解体工事における構造種類別・工程別の歩掛・平米作業単価と規模効果に関する調査

    金 志訓, 北垣 亮馬, 石田 崇人  

    材料施工 ( 2018 ) 頁: 331 - 332   2018年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

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  13. 1697 温冷繰返しによる発泡プラスチック系断熱材(XPS)の水分浸透の分析

    久永 真子, 北垣 亮馬, 石田 崇人, 輿石 直幸, 宮内 博之, 山本 大地  

    材料施工 ( 2018 ) 頁: 1393 - 1394   2018年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

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  14. 1667 ポリウレタン樹脂系塗膜の濡れ性に対する顔料濃度の影響

    石田 崇人, 北垣 亮馬  

    材料施工 ( 2018 ) 頁: 1333 - 1334   2018年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本建築学会  

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  15. 陽電子寿命測定及び膨潤度測定を用いた紫外線劣化を受けるウレタンクリア塗膜の微視的構造変化の検出

    石田崇人, 北垣亮馬, 萩原英昭  

    マテリアルライフ学会研究発表会29th 巻   2018年

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  16. マンションの修繕積立金の資金繰り逼迫性の空間分布構造に関する基礎的研究

    北垣亮馬, 石田崇人, 長根乃愛, 片桐由希子  

    日本建築学会大会学術講演梗概集・建築デザイン発表梗概集(CD-ROM)2018 巻   2018年

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  17. 紫外線劣化を受けるウレタンクリア塗膜の空隙構造変化メカニズムに関する研究

    石田崇人, 北垣亮馬  

    高分子学会予稿集(CD-ROM)67 巻 ( 2 )   2018年

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  18. 陽電子寿命測定及び膨潤度測定を用いた紫外線劣化によるウレタン塗膜の微視的構変化の温度依存性

    石田崇人, 北垣亮馬, 萩原英昭  

    高分子分析討論会講演要旨集23rd 巻   2018年

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  19. ウレタンクリア塗膜の光劣化機構の温度依存性及び膨潤度測定を用いた劣化によるモルフォロジー変化に関する一考察

    石田崇人, 北垣亮馬  

    日本建築仕上学会大会学術講演会研究発表論文集2018 巻   2018年

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  20. ウレタンクリア塗膜の光劣化機構の温度依存性と物性変化メカニズムの検討

    石田崇人, 北垣亮馬  

    高分子学会予稿集(CD-ROM)67 巻 ( 1 )   2018年

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科研費 8

  1. 大きな具材を含む流体のレオロジー

    研究課題/研究課題番号:23K17940  2023年6月 - 2026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)

    増渕 雄一, 畝山 多加志, 土肥 侑也, 石田 崇人

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  2. 高分子の収縮挙動のモデル化

    研究課題/研究課題番号:23H01142  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    畝山 多加志, 土肥 侑也, 増渕 雄一, 石田 崇人

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  3. 高分子塗膜を表面に有する鉄筋コンクリート構造部材の劣化シミュレーション

    2023年4月 - 2024年3月

    シーシーアイ株式会社  シーシーアイ株式会社 研究助成プログラム 

    石田崇人

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    担当区分:研究代表者 

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  4. 実コンクリート構造物の長期耐久性評価 -高分子バリア層を表面に有するコンクリート中の確率的低分子拡散シミュレーション-

    研究課題/研究課題番号:EX23502  2023年4月 - 2024年3月

    学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点  JHPCN 萌芽型共同研究課題 

    石田崇人, 仲井文明

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    担当区分:研究代表者 

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  5. 高分子劣化のマルチスケールシミュレーション: 分子ダイナミクスから物性変化まで

    研究課題/研究課題番号:22J00300  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    石田 崇人

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  6. 建築材料用高分子塗膜の光劣化機構の温湿度依存性及びマクロ物性変化のメカニズム解明

    研究課題/研究課題番号:19J20126  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    石田 崇人

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    本年度は,当該研究課題の最終年度にあたる.前年度に引き続き,自作紫外線照射装置を用い建材用高分子クリア塗膜(モデル試料)を対象に劣化サンプルを作成し,化学構造レベルのミクロスケールから要求性能などマクロスケールにわたる横断的な劣化の分析「マルチスケール劣化解析」を実施した.本年度の主な成果は,ミクロな劣化反応機構を全て列挙した上で支配方程式を解く劣化反応kineticモデルを構築し,Progress in Organic Coatings誌に掲載された.当該の成果は北海道大学・産業技術総合研究所・パリ国立工芸学校ENSAMの3者国際協同研究として実施された.高分子材料が劣化する上で最も重要な劣化の化学反応である酸化劣化反応のkineticsを支配する反応速度論的方程式の誘導を行い,そのモデルを用いた酸化劣化の進行状況予測の妥当性検証を多角的なキャラクタリゼーションを通じて行った.2021年度までに本研究課題に取り組んできた結果として,光劣化におけるミクロ・メソスケールにおける劣化予測モデルの構築を達成し,マクロな物性変化とも半定量的に比較可能な予測精度・スケール横断の可能性を見ることができた点において,2019年度から現在まで当研究課題は非常に順調に成果が得られたと言える.今後の課題としては,工業用途で実際に用いられている材料にこれまでの知見を適用するためには,コンポジット化された材料へのさらなる理解や添加剤等の影響に関してさらなる議論が必要であると思われるが,それらの課題は今後さらなる検討を重なる価値と社会的意義があるものであると考える.

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  7. 恒温恒湿環境下で紫外線暴露した建築材料用塗膜における光劣化メカニズムの解明

    2018年4月 - 2019年3月

    公益社団法人ロングライフビル推進協会  建築物のロングライフ化に資する研究支援 

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  8. 建築材料用高分子塗膜におけるマルチスケールでの劣化メカニズムの温湿度依存性

    2018年4月 - 2019年3月

    竹中育英会  竹中育英会建築研究助成 

    石田 崇人

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:500000円 ( 直接経費:500000円 )

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