Q1 您立志成為研究者的契機是什麼?
A1 對「超合金」機器人動畫的向往
我的性格就是凡事都會冒出「為什麼會這樣」的疑問,並且不把疑問搞清楚就不甘心。在反覆調查的過程中,對科學的興趣也愈發濃厚。
對金屬產生興趣的契機來自動畫《魔神Z》。看到機器人裝甲換成「超合金」後敵人的攻擊就失效的場景,我便心生向往:「強大的金屬太酷了」。高中時在科學部曾想挑戰製作銅與鉛的合金,但被老師以「對高中生來說太難了」為由阻止了。之後進入京都大學工學部物理工學科,在選擇專業時,我選擇了作為所有製造業根基的材料工程學。高中時的遺憾也對我的研究選擇起到了推動作用。
Q2 您目前正在從事什麼研究?
A2 提高鋼鐵材料的抗疲勞性能
我開展的研究是提高鋼鐵材料對疲勞的耐受性。金屬在反覆承受負荷後會產生裂紋,最終導致破壞。這種疲勞破壞還會引發飛機等事故,因此提高其耐受性是一項重要課題。此前主流研究是利用「裂紋停留」現象提高疲勞極限,但材料高強度化後「裂紋停留」變得十分困難,成為一大難題。
我從學生時代加入賽艇隊開始就一直保持健身的習慣,某天突然產生疑問:「為什麼人的肌肉透過反覆負荷會變強,而金屬卻會變弱?」人類承受過大負荷也會受傷,若不經恢復便持續訓練,也會造成過度疲勞。對金屬而言,「受傷」就是裂紋的產生。那麼,如果用不產生裂紋的適度負荷進行訓練,並施加相當於恢復的處理,金屬是不是也可以變強?
於是我構思出了金屬的「預疲勞訓練」方法。金屬反覆變形後,表面會產生微小凹凸。凹凸原本是會成為裂紋源頭的薄弱點,但透過施加不會誘發裂紋的適宜載荷,讓凹凸處反覆形變。之後透過研磨去除凹凸後,產生過凹凸的部位會比以前更硬,從而抑制裂紋產生。這種研磨對金屬而言就相當於「恢復過程」。透過該方法,我們成功將超高強度鋼的疲勞極限提高到此前的2倍。
目前我正在研究將該方法應用於氫氣環境。即使尺寸最小的元素氫進入金屬內部也會引起氫脆化。為推進燃料電池汽車等氫氣基礎設施建設,我們正在研究使更硬更薄的鋼鐵能夠安全廣泛地投入應用。
在900℃下對鋼鐵進行熱處理的情形。這是預疲勞訓練前的材料預處理步驟。
Q3 對有志成為研究者的人有何建議?
A3 珍視內心的「興奮感」,堅守自己選擇的道路
研究的魅力在於,任何人都可以站在自己研究課題的最前沿。在體育運動中,並非人人都能刷新世界紀錄,但研究的起跑線則是人類史的最前沿。從那裡向無人到達的領域推進,反覆試錯,這也是科學研究和體育運動不一樣的樂趣。懷揣著站在人類知識最前線的自豪感與責任感,今後我將繼續從「抑制裂紋產生」的角度挑戰打造不會損壞的最強材料,立志成為該領域的領軍研究者。希望有志成為研究者的各位,珍視內心湧起的好奇心和興奮感,沿著自己堅信的道路前行。(TEXT:畑邊康浩)
我會帶1歲的兒子去各種地方。因為孩子喜歡給庭院樹木澆水,我們一起去了玫瑰園。
原文:JSTnews 2026年9月號
翻譯:JST客觀日本編輯部


