東北大学との共同研究成果がスマート材料・ナノ材料分野の国際学術誌に掲載

日機装株式会社（以下、日機装）は、国立大学法人東北大学と進めてきた機能性複合材料に関する共同研究の成果論文が、2026年1月9日、スマート材料・ナノ材料分野の国際学術誌「International Journal of Smart and Nano Materials」に掲載されたことをお知らせいたします。

■共同研究の背景

軽さと強度・剛性を両立する炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP）は航空機やロケット、人工衛星などに広く利用される一方で、内部の亀裂や剥離などの損傷が外部からは見えにくく、検査に多大な時間と人的コストを要するという課題があります。この課題解決に向け、日機装と東北大学大学院環境科学研究科 成田史生教授、王真金助教らを中心とした研究グループは、自立的に内部損傷を検知する航空宇宙向けCFRPの開発を目指し、2023年より共同研究を開始しました。

■研究成果の概要

本研究グループは、振動を電気エネルギーに変換する鉛フリー圧電材料「ニオブ酸カリウムナトリウム（KNN）」をエポキシ樹脂に組み込み、CFRPに積層した独自構造の自己発電材料を開発（下図参照）。無線送信機等と組み合わせることで、検証環境下においてCFRPの損傷（亀裂進展）を「電波送信間隔」から定量的に読み取ることに成功しました。これは、外部電源を必要とせず、材料固有の力学応答のみで損傷検知が可能となることを示す画期的な成果です。

[画像: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/17014/121/17014-121-348e6d29702505cbfdeb7027066ae33d-950x350.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
　　　　　　　　　　　　　　　　図：CFRP/KNN 複合材料の概略図（材料構成と層構造）


日機装は、航空機部品メーカーとして40年以上にわたり培った知見と技術を生かし、今後も大学や研究機関との連携を通じて、より安全で多様なモビリティの発展に貢献してまいります。

■論文掲載情報

雑誌名：International Journal of Smart and Nano Materials
論文名：From Vibration to Information: Self-Powered Crack Detection and Wireless Communication in Carbon Fiber Reinforced Piezoelectric Nanocomposites
著者名：Yuki Sueda, Zhenjin Wang*, Yaonan Yu, Yusuke Watanabe, Hoshiki Sato, Ryozo Ohiwa, Yu Shi, Hiroki Kurita, Fumio Narita
*責任著者：東北大学大学院環境科学研究科 助教 Zhenjin Wang
掲載日：2026年1月9日
掲載URL：https://doi.org/10.1080/19475411.2025.2610182

＜日機装 会社概要＞
会社名： 　　日機装株式会社
本社所在地： 東京都渋谷区恵比寿4丁目20番3号恵比寿ガーデンプレイスタワー22階
創業： 　　　1953年12月26日
代表者： 　　代表取締役 社長執行役員 加藤 孝一
事業内容： 　産業用特殊ポンプ・システム、医療機器、航空機部品等の製造・販売
URL: 　　　 https://www.nikkiso.co.jp/

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