frid

東北大学

 
3Dプリンティングと深層学習を用いた構造×蓄電機能複合の実践的研究 ~カーボンマイクロラティスの構造設計とデバイス応用~

研究者名

研究概要

光造形3Dプリンティング(SLA)と真空熱分解で作製されるマイクロ構造炭素材料「カーボンマイクロラティス(CML)」を用いて、構造材料とエネルギー貯蔵材料を複合した構造的バッテリーを実現する。

有限要素法の結果を学習教材とした深層学習アルゴリズムを用いて、荷重を支えながら高速な充放電が可能なラティス構造の最適化を行う。

また球面収差補正透過・走査透過電子顕微鏡とin-situ測定により、CMLを構成するアモルファスカーボンの原子構造と、充放電メカニズムを解析する。

最後に、3Dプリンティングの造形自由度を生かしたプロトタイプ構造的バッテリーを作製する。SLA・深層学習・エネルギーデバイスの3つの分野を横断し、CMLによる構造材料と機能材料の複合化という分野を創生する。

 

研究成果

【2021年度】