学部学科・大学院

長 弘基/Hiroki Cho

所属 【学部】機械システム工学科
【大学院】環境工学専攻 機械システムコース
役職/職名 准教授
学位(授与機関) 博士(工学) 筑波大学
担当科目 【学部】 線形代数, 材料力学, 工業材料, 機械工学実験ほか
【大学院】 材料力学特論
略歴 2006年 筑波大学大学院 数理物質科学研究科 物性・分子工学専攻 修了
2006年 富山工業高等専門学校 助手
2007年 富山工業高等専門学校 助教
2008年 大分大学 助教
2013年 北九州市立大学 准教授
専門分野 金属工学, 金属組織学, 材料工学, 材料力学

業績紹介

◎研究内容

形状記憶合金の高性能化の研究、
および形状記憶合金を用いたアクチュエータ・医療機器の研究開発

◎最近の主な論文,主な外部資金
原著論文
(1) T. Tsuda, C. Nakagawa, Y.Takeda, H. Cho,“Effects of heating/cooling-water temperatures on output power characteristics of forced cooling pulley-type SMA heat-engine”,Transactions of the Materials Research Society of Japan, printing.
(2) C. Nakagawa, H. Cho,“Effects of Heating and Cooling Cycle on the Shape Memory and Mechanical Characteristics of Tape-shaped Shape Memory Alloy Element”,Transactions of the Materials Research Society of Japan, 43[1] (2018) 19-22.
(3) T. Akagi, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho,“Fabrication and Output Power Characteristics of a Pulley-type SMA Heat-engine Including the Idler Wheel with a Cooling System” ,Transactions of the Materials Research Society of Japan, 43[1] (2018) 23-26.
(4) H. Cho, K. Yamada, T. Okino,“New Analytical Method of Interdiffusion Problems”,Journal of Modern Physics, Vol.9 No.2 (2018) 130-144.
(5) T. Okino, H. Cho, K. Yamada,“Fundamental Concept of Interdiffusion Problems”,Journal of Modern Physics, Vol.8 No.6 (2017) 904-918.
(6) C. Nakagawa, H. Fujiki, H. Cho,“Effects of Heat-treatment Temperature on Shape Memory Characteristics of a Tape-shaped Ti-Ni Alloy Element Fabricated by a Centrifugal Casting Method”,Transactions of the Materials Research Society of Japan, 42 [3] (2017) 69-72.
(7) H. Fujiki, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho,“Fabrication and Output Power Characteristics of a Pulley-type SMA Heat-engine with the Cooling Mechanism Contained in Pulley” Transactions of the Materials Research Society of Japan, 41 [3] (2016) 285-288. 
(8) H. Fijiki, C. Nakagawa, Y. Takeda, H. Cho, “Effects of Aging Time on Shape Memory Characteristics of Tape-Shaped Ti-Ni Alloy Element Fabricated by a Centrifugal Casting Method”, Proc. of the 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-9), Kyoto, Japan (2016 August), 874-877. 
(9) S. Narumi, K. Takigawa, H. Cho,“Effects of Surface Smoothness on the Fatigue Characteristics of Ti-50.4at%Ni Shape Memory Alloy Wire”,Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40[4] (2015) 379-383. 
(10) T. Morita, Y. Nishimura, H. Fujiki, S. Kishimoto, Y. Takeda, H. Cho, “Fabrication and Output Characteristics of a Belt-Driven Type Heat-Engine Using Shape Memory Alloy Spiral Spring Actuators”,  Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40 [3] (2015) 301-304. 
(11) H. Cho, D. Kotegawa, T. Sakuma, K. Yamauchi,“The Effect of Applied Strain during Repeated Heat-treatment under Constrained Strain on the Mechanical and Shape Memory Properties of Ti-Ni Shape Memory Alloy”,Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38 [3] (2013) 427-430. 
(12) H. Cho, M. Senju, Y. Takeda, T. Yamamoto, T. Sakuma,“The Fabrication and Output Power Characteristics of a Heat-Engine using a Shape Memory Alloy Spiral Spring Actuator”, Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38 [3] (2013) 423-426. 
(13) A. Suzuki, T. Yamamoto, H. Cho, T. Sakuma,“Numerical Study on Transformation/Deformation Behavior of Shape Memory Alloy under Mechanical and Thermal Loading in the Uniaxial and Multi-axial Stress State”, Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38 [1] (2013) 1-6. 
(14) H. Cho, T. Yamamoto, A. Suzuki, T. Sakuma, K. Yamauchi,“Effect of Repeated Heat-treatment under Constrained Strain on MechanicalProperties of Ti-Ni Shape Memory Alloy”,Advances in Science and Technology, Vol.78 (2013) 69-74. 
(15) T. Yamamoto, A. Suzuki, H. Cho, T. Sakuma, “Transformation Behavior of Shape Memory Alloys in Multiaxial Stress State”, Advances in Science and Technology, Vol.78 (2013) 46-51. 


著書
(1) H. Cho, Y. Takeda, T. Sakuma, Advances in Shape Memory Materials, Springer (2017) “Fabrication and Output Power Characteristics of Heat-Engines Using Tape-Shaped SMA Element” pp.1-15.
(2) 長 弘基 他, トコトンやさしい形状記憶合金の本, 日刊工業新聞 (2016)
“温水の熱エネルギーで動くエンジン「形状記憶合金熱エンジン」” pp.94-95.
(3) 長 弘基, 未利用向上排熱の有効活用技術と実用展開,サイエンス&テクノロジー (2014)
“形状記憶合金熱エンジンの動作原理と排熱エネルギー回収システムの構想” pp.195-207.

外部資金
(1) 科学研究費補助金(若手研究(B)) “形状記憶合金の機能劣化抑制技術および布状アクチュエータ制御システムの構築”, 代表 (2016-2018).
(2) 一般財団法人前川報恩会 平成27 年度学術研究 “小型・高出力な強制冷却プーリー型形状記憶合金熱エンジン開発のための冷却機構の研究開発”, 代表 (2015-2016).
(3) 公益財団法人北九州産業学術推進機構 平成27年度新成長戦略推進研究開発事業(シーズ創出・実用性検証事業), “形状記憶合金メッシュによるシート状アクチュエータ素材の開発”, 代表 (2015-2016).
(4) 北九州市立大学 環境技術研究所 萌芽・リサーチプロジェクト," 形状記憶合金を用いた遊星駆動式SMA熱エンジンの研究", 代表 (2014-2015).
(5) 財団法人JKA平成26年度自転車等機械工業振興事業補助金 「渦巻きばね型形状記憶合金素子を用いた貯世加熱型低温排熱回収器項の開発事業」 , 代表(2014-2015)
(6) 北九州市立大学 環境技術研究所 萌芽・リサーチプロジェクト,"形状記憶合金を用いた低温排熱回収装置の開発", 代表 (2013-2014).
(7) 2012年度公益財団法人 日揮・実吉奨学会研究助成金 “自己拡張型Ti-Ni形状記憶合金ステントの製作過程最適化”, 代表 (2012-2013).
(8) 科学研究費補助金(若手研究(B)) “形状記憶合金リボン材の高疲労強度化技術の構築と温熱排水用熱エンジンの開発” , 代表 (2012-2014).
(9) 科学研究費補助金(基盤研究(C)) “形状記憶合金を用いた位置およびトルク制御システムの構築と設計支援ツールの開発” , 分担 (2012-2014).
(10) 財団法人JKA平成23年度自転車等機械工業振興事業補助金 「低温排熱回収機構開発補助事業」, 代表(2011-2012).
(11) 科学研究費補助金(基盤研究(C)) “形状記憶合金の温度応答性向上技術の構築と3次元位置制御システムの試作” , 分担 (2008-2009)

企業メッセージ

 変形後、加熱すると変形前の形状に戻るという特殊な特性を持つ形状記憶合金は、そのユニークな特徴を生かし、すでに炊飯器の調圧口や携帯電話のアンテナなど身近な製品へ応用されています。
 さらに、生体内での安定性が非常に高いため、歯列矯正ワイヤーや自己拡張型ステントなど医療機器にも応用されています。

 しかし、本合金は開発されてからまだ日が浅く、一般的な認知度が低い材料であるため、未開拓の領域への応用拡大が期待できます。また使用温度環境などに制限があるなどの問題点もあり、それら問題点の克服による用途拡大などが期待されます。

 そこでこの形状記憶合金の高性能化、および新たな応用としての形状記憶合金を用いたアクチュエータ・医療機器の研究開発を行なっております。

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