材料力学・機械力学を基盤として、生体組織のバイオメカニクスおよび生体模倣に基づく新規機能性材料の創製に取り組んでいます。とりわけ骨組織の力学特性を対象とした材料強度の発現機序の解明や、生体組織に内在する構造的機能性の理解を通じた新たな材料設計指針の構築を目指しています。
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Research
骨の強度が決まる力学的な仕組みを臨床に
骨粗鬆症では、軽微な衝撃であっても海綿骨部位に骨折が多発します。骨量が低下すると骨折リスクが上昇しますが、骨量が十分でも骨折する例も多くあります。そこで、海綿骨を構成している骨梁一本一本の衝撃強さや、海綿骨のマイクロアーキテクチャに着目し、動的強度に対するこれらの寄与を実験的に解明しています。得られた知見を基に、骨折リスクの診断や制御に応用することを目指しています。
生体組織を模倣して3Dプリント可能な機能性材料に
力学的に最適化された骨構造に基づいて、3Dプリント可能な新しい多孔質構造「海綿骨模倣構造」を提案してきました。これを用いて、新しい機能性材料を開発しています。例えば、繰り返し衝撃を吸収可能な高い衝撃吸収性と耐久性を持つ3Dプリント可能な頭部保護部材を開発しています。これらの技術は、緩衝材等への展開も期待できます。また、生体内での破壊リスクを低減した高機能インプラントの設計にも取り組んでいます。
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People
准教授／Associate Professor
山田 悟史 / Satoshi Yamada, Ph.D.
修士課程2年／MC2
西山 翔太 / Shota Nishiyama, BEng
本井 悠剛 / Yugo Motoi, BEng
山上 新太 / Arata Yamagami, BEng
修士課程1年
砂田 隆希 / Ryuki Sunada, BEng
宮本 祥英 / Shoei Miyamoto, BEng
4年生
金谷 綜太 / Souta Kanatani
藤本 悠佑 / Yusuke Fujimoto
三浦 珠遠 / Shuon Miura
Access
北海道大学 大学院工学研究院
機械・宇宙航空工学部門 人間機械システム分野
〒060-8628 北海道札幌市北区北13条西8丁目
Division of Mechanical and Aerospace Engineering,
Faculty of Engineering, Hokkaido University
N13W8, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 0608628, Japan