研究者詳細

顔写真

マブチ　タクヤ
馬渕　拓哉
Takuya Mabuchi
所属
流体科学研究所　ナノ流動研究部門　生体分子流動システム研究分野
職名
准教授
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

  • 修士（工学）（東北大学）

Researcher ID
J-2206-2015

経歴 14

  • 2024年4月 ～ 継続中
    東北大学　流体科学研究所　准教授

  • 2025年5月 ～ 2028年4月
    東北大学

  • 2023年7月 ～ 2027年3月
    茨城大学　特命研究員（兼任）

  • 2025年4月 ～ 2026年10月
    東北大学　学際科学フロンティア研究所 生体最先端計測研究寄附研究部門（兼任）

  • 2022年4月 ～ 2024年3月
    東北大学　流体科学研究所　助教（クロスアポイントメント）

  • 2021年7月 ～ 2024年3月
    東北大学

  • 2017年4月 ～ 2024年3月
    東北大学　学際科学フロンティア研究所　助教

  • 2016年10月 ～ 2017年3月
    東北大学　流体科学研究所　助教

  • 2016年4月 ～ 2016年9月
    東京大学 大学院工学系研究科　日本学術振興会　特別研究員（PD）

  • 2013年4月 ～ 2016年3月
    東北大学 流体科学研究所　日本学術振興会　特別研究員（DC1）

  • 2016年 ～ 2016年
    Simon Fraser University　客員研究員

  • 2013年 ～ 2014年
    日産自動車株式会社　総合研究所　客員研究員

  • 2012年 ～ 2012年
    Texas A&M University　客員研究員

  • 2012年 ～ 2012年
    French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA)　客員研究員

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学歴 4

  • 東北大学　工学研究科　ナノメカニクス専攻（博士課程後期）

    2013年 ～ 2016年

  • 東北大学　工学研究科　ナノメカニクス専攻（博士課程前期）

    2011年 ～ 2013年

  • 東北大学　工学部　機械知能・航空工学科

    2007年 ～ 2011年

  • Farmington Hills Harrison High School, Michigan, USA.

    ～ 2007年

委員歴 3

  • 日本機械学会熱工学部門　運営委員会

    2025年4月 ～ 2026年3月

  • 日本伝熱学会東北支部　幹事（宮城地区）

    2023年4月 ～ 2025年3月

  • 日本機械学会熱工学部門　広報委員

    2019年4月 ～ 2021年3月

所属学協会 5

  • 分子シミュレーション学会

  • 燃料電池開発情報センター

  • 電気化学会

  • 日本伝熱学会

  • 日本機械学会

研究キーワード 7

  • 相分離

  • イオン輸送

  • タンパク質

  • 物質輸送

  • 自己組織化

  • 高分子

  • 分子シミュレーション

研究分野 5

  • 情報通信 / 生命、健康、医療情報学 / DNAオリガミ

  • ライフサイエンス / 分子生物学 / イオン輸送体

  • ナノテク・材料 / 高分子材料 /

  • ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料 /

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学 /

受賞 7

  1. 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2025年4月　文部科学省

  2. 奨励賞

    2020年5月　燃料電池開発情報センター（FCDIC）

  3. 日本機械学会奨励賞（研究）

    2018年4月　日本機械学会

  4. 日本機械学会動力エネルギーシステム部門優秀講演表彰

    2016年11月　日本機械学会

  5. 日本機械学会熱工学部門講演論文表彰

    2016年10月　日本機械学会

  6. 日本伝熱学会奨励賞

    2016年5月　日本伝熱学会

  7. 東北大学総長賞

    2016年3月　東北大学

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論文 102

  1. A cytokine-based designer enzyme with an abiological multinuclear metal center exhibits intrinsic and extrinsic catalysis 国際誌 査読有り

    Akiko Ueno, Fumiko Takida, Tomoki Kita, Takuro Ishii, Tomoki Himiyama, Takuya Mabuchi, Yasunori Okamoto

    Nature Communications　2025年7月31日

    出版者・発行元： Springer Nature

    DOI： 10.1038/s41467-025-61909-5 　

  2. Specific ATP Detection Using Molecule‐Responsive DNA Nanopores 国際誌 査読有り

    Hiromu Akai, Taichi Hirano, Takuya Mabuchi, Kan Shoji

    Small　2025年7月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/smll.202409293 　

  3. Molecular Insights into Fluoride Ion Uptake and Selectivity in the CLCF Fluoride/Proton Antiporter 国際誌 査読有り

    Akihiro Y. Nakamura, Takuya Mabuchi

    The Journal of Physical Chemistry B　129　(16)　4005-4011　2025年4月24日

    出版者・発行元： American Chemical Society(ACS)

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.4c08174 　

  4. Oligolysine Enhances and Inhibits DNA Condensate Formation 国際誌 査読有り

    Hiroaki Ohno, Junko Kijima, Yosuke Ochi, Masaaki Shoji, Junichi Taira, Takuya Mabuchi, Yusuke Sato

    ACS Omega　10　(15)　15781-15789　2025年4月7日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsomega.5c01928 　

    ISSN：2470-1343

    eISSN：2470-1343

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    The formation of biomolecular condensates via phase separation is crucial for cellular functions. Reconstituting these condensates with designed molecules allows for exploring their mechanisms and potential applications. Sequence-designed DNA nanostructures enable the investigation of the effects of structural design on condensate formation and construction of functional artificial condensates. Although DNA-based condensates have high designability, free nanostructures not assembled into condensates remain dispersed in solution. Herein, we report the effects of cationic oligolysines on DNA condensation. Our aim was to decrease the electrostatic repulsion between DNA nanostructures using oligolysines. Experimental results showed that DNA condensate formation was enhanced at an appropriate negative/positive charge (N/P) ratio. Surprisingly, oligolysines significantly inhibited condensate formation depending on the N/P ratio and residue number. Molecular dynamics simulations revealed that the deformation of the nanostructures induced by oligolysines likely caused this inhibition. We confirmed that the DNA condensates with oligolysines maintained sequence specificity in their interactions to demonstrate the applicability of the peptide/DNA hybrid condensates. These findings provide insights for further development of DNA/peptide hybrid condensates to enhance the functions of artificial condensates for use in artificial cells and molecular robots.

  5. Imidazolium‐Quaternized Poly(2,6‐Dimethyl‐1,4‐Phenylene Oxide)/Zeolitic Imidazolate Framework‐67 (ImPPOZIF‐67) Composite Membranes for Methanol Fuel Cells 国際誌 国際共著 査読有り

    Thabakgolo T. Letsau, Takuya Mabuchi, Phumlani F. Msomi

    Journal of Applied Polymer Science　142　(9)　2025年3月5日

    DOI： 10.1002/app.56522 　

    ISSN：0021-8995

    eISSN：1097-4628

  6. Mechanistic Insights Into Oxidative Response of Heat Shock Factor 1 Condensates 国際誌 査読有り

    Soichiro Kawagoe, Motonori Matsusaki, Takuya Mabuchi, Yuto Ogasawara, Kazunori Watanabe, Koichiro Ishimori, Tomohide Saio

    JACS Au　5　(2)　606-617　2025年1月30日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/jacsau.4c00578 　

    ISSN：2691-3704

    eISSN：2691-3704

  7. One-pot synthesis of A novel metal organic framework-modified TiO2@Cr-PTC-HIna as adsorbent for Pb2+ removal in aqueous system 国際誌 国際共著 査読有り

    Agustino Zulys, Leni Andriyani, Rizkha Fadhilla, Nasruddin Nasruddin, Takuya Mabuchi, Adawiah, Yulyani Nur Azizah

    Case Studies in Chemical and Environmental Engineering　10　2024年12月

    DOI： 10.1016/j.cscee.2024.100829 　

    eISSN：2666-0164

  8. Rationally Grafting A Synthetic Multinuclear Metal Center into a Cytokine: A Dual-Functional Designer Metalloenzyme

    Akiko Ueno, Fumiko Takida, Tomoki Kita, Takuro Ishii, Tomoki Himiyama, Takuya Mabuchi, Yasunori Okamoto

    ChemRxiv　2024年10月4日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.26434/chemrxiv-2024-c97nr 　

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    A designer enzyme consisting of an abiological molecule incorporated into a natural protein has been developed as an exceptionally chemoselective catalyst, highlighting that the internal space of proteins is highly beneficial for enhancing catalytic performance. However, other superior features of proteins have received less attention in designer enzymes: e.g., their use as ligands to construct abiological (multinuclear) metal centers and an intrinsic protein function that has often been traded off for a new function. Here, grafting a synthetic trinuclear zinc complex inside a human cytokine macrophage migration inhibitory factor (MIF) scaffold using solely amino-acid side chains led to a designer multi-metalloenzyme with extrinsic and intrinsic functions. The crystal structure of the designer tri-zinc enzyme verified the high accuracy of our design process based on geometry optimizations and quantum-chemical calculations. The extrinsic catalytic performance of this designer enzyme is of the highest class and comparable to that of previously reported designer zinc hydrolases. Importantly, an intrinsic function of MIF, i.e., its tautomerase activity, was maintained in this designer tri-zinc enzyme. Considering that cytokines are originally expressed in response to in vivo events, this cytokine-based designer metalloenzyme shows promising potential as a synthetic biological tool for the self-adaptive regulation of life phenomena.

  9. Photothermally Heated Asymmetric Thin Nanopores Suggest the Influence of Temperature on the Intermediate Conformational State of Cytochrome c in an Electric Field 国際誌 査読有り

    Hirohito Yamazaki, Takuya Mabuchi, Kouta Kaito, Kyosuke Matsuda, Hiromu Kato, Sotaro Uemura

    Nano Letters　24　(33)　10219-10227　2024年8月12日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.nanolett.4c02547 　

    ISSN：1530-6984

    eISSN：1530-6992

  10. Redox-active chemical chaperones exhibiting promiscuous binding promote oxidative protein folding under condensed sub-millimolar conditions 査読有り

    Koki Suzuki, Ryoya Nojiri, Motonori Matsusaki, Takuya Mabuchi, Shingo Kanemura, Kotone Ishii, Hiroyuki Kumeta, Masaki Okumura, Tomohide Saio, Takahiro Muraoka

    Chemical Science　15　(32)　12676-12685　2024年7月29日

    DOI： 10.1039/d4sc02123a 　

    ISSN：2041-6520

    eISSN：2041-6539

  11. Conserved loop of a phase modifier endows protein condensates with fluidity

    Honoka Kawamukai, Motonori Matsusaki, Takanari Tanimoto, Mai Watabe, Ken Morishima, Shunsuke Tomita, Yoichi Shinkai, Tatsuya Niwa, Taro Mannen, Hiroyuki Kumeta, Hitoki Nanaura, Kotona Kato, Takuya Mabuchi, Yuichiro Aiba, Takeru Uehara, Noriyoshi Isozumi, Yoshika Hara, Shingo Kanemura, Hiroyoshi Matsumura, Kazuma Sugie, Koichiro Ishimori, Takahiro Muraoka, Masaaki Sugiyama, Masaki Okumura, Eiichiro Mori, Takuya Yoshizawa, Tomohide Saio

    bioRxiv　2024年7月4日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2024.07.03.601791 　

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    Abstract Dipeptide repeats (DPRs) that are gene products from abnormal hexanucleotide repeat expansion inC9orf72trigger amyotrophic lateral sclerosis (ALS) through unknown mechanism. This study highlights, importin Karyopherinβ2 (Kapβ2), which is responsible for nuclear transport and phase modification of RNA-binding proteins (RBPs), as a major DPR target. We demonstrate DPR accumulation in the nucleus via Kapβ2-mediated transport, which results in dose-dependent toxicity observed in nematode and yeast models. In vitro interaction studies exploiting chemical probe arrays and biophysical measurements reveal multivalent DPR binding to Kapβ2, including at the conserved acidic loop. Refractive index and fluorescence imaging coupled with biochemical assays unveiled that binding of excess DPRs to the acidic loop turns a phase modifier Kapβ2 into phase disrupter, resulting more condensed and viscous RBP condensates. Our findings provides molecular insight intoC9orf72-ALS related to age and repeat expansion.

  12. Synthesis of Zr/La-BTC Bimetallic Metal-Organic Framework (MOF) for Oleic Acid Esterification 国際誌 国際共著 査読有り

    Agustino Zulys, Adawiah Adawiah, Tiara Amalia Suminta, Iman Abdullah, Rizkha Fadhilla, Nasruddin Nasruddin, Takuya Mabuchi

    Jurnal Kimia Valensi　10　(1)　45-55　2024年5月

    出版者・発行元： Syarif Hidayatullah Jakarta State Islamic University, Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology

    DOI： 10.15408/jkv.v10i1.37621 　

    ISSN：2460-6065

    eISSN：2548-3013

  13. 1,2,3-Triazolium vs 1,2,4-triazolium quaternized poly (2, 6-dimethyl-1, 4-phenylene oxide) (PPO) anion exchange membranes (AEMs): A molecular dynamics (MD) study 国際誌 国際共著 査読有り

    Thabakgolo T. Letsau, Takuya Mabuchi, Phumlani F. Msomi

    International Journal of Hydrogen Energy　67　626-633　2024年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ijhydene.2024.04.226 　

    ISSN：0360-3199

  14. Reactive Force Field Molecular Dynamics Studies of the Initial Growth of Boron Nitride Using BCl3 and NH3 by Atomic Layer Deposition 国際誌 国際共著 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Adri C. T. van Duin, Takashi Tokumasu

    The Journal of Physical Chemistry C　128　(3)　1075-1086　2024年1月25日

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.3c06704 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  15. The role of the drying process and the Pt/C structure on the ionomer morphology of the catalyst layer 国際誌 査読有り

    Yuting Guo, Takuya Mabuchi, Gaoyang Li, Takashi Tokumasu

    Surfaces and Interfaces　44　103731-103731　2024年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.surfin.2023.103731 　

    ISSN：2468-0230

  16. Molecular Dynamics Study on the Effect of Cyclic Conducting Moieties on Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) Anion Exchange Membranes 国際誌 国際共著 査読有り

    Thabakgolo T. Letsau, Takuya Mabuchi, Phumlani F. Msomi

    ACS Omega　8　(51)　48711-48718　2023年12月26日

    DOI： 10.1021/acsomega.3c05291 　

    eISSN：2470-1343

  17. A Molecular Dynamic Study on the Prediction of Novel 2D Nanoadditive Performance in Palm Oil Methyl Ester (POME)-Based Lubricant 国際誌 国際共著 査読有り

    Rizky Ruliandini, Takuya Mabuchi, William Goncalves, Saidur Rahman, Takashi Tokumasu, Nasruddin Nasruddin

    Journal of Bio- and Tribo-Corrosion　9　(4)　2023年12月

    出版者・発行元： Springer International Publishing AG

    DOI： 10.1007/s40735-023-00804-2 　

    ISSN：2198-4220

    eISSN：2198-4239

  18. Synthesis and Characterization of Ionic Li+@C70 Endohedral Fullerene 国際誌 国際共著 査読有り

    Hiroshi Ueno, Daiki Kitabatake, Takuya Mabuchi, Shinobu Aoyagi, Takashi Itoh, Ting Deng, Fuminori Misaizu

    Chemistry – A European Journal　30　(7)　2023年11月30日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/chem.202303908 　

    ISSN：0947-6539

    eISSN：1521-3765

  19. Zinc finger domains bind low-complexity domain polymers

    Naohiko Iguchi, Noriyoshi Isozumi, Yoshikazu Hattori, Tomohiro Imamura, Masatomo So, Hitoki Nanaura, Takao Kiriyama, Nobuyuki Eura, Minako Yamaoka, Mari Nakanishi, Masashi Mori, Shinya Ohki, Hiroyuki Kumeta, Hironori Koga, Mai Watabe, Takuya Mabuchi, Shingo Kanemura, Masaki Okumura, Takuya Yoshizawa, Ichiro Ota, Naoki Suzuki, Masashi Aoki, Yoshito Yamashiro, Tomohide Saio, Kazuma Sugie, Eiichiro Mori

    bioRxiv　2023年10月29日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2023.10.29.564599 　

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    Abstract Self-association of low-complexity protein sequences (LC domains) is important for polymer formation. Several molecular chaperones are involved in the regulation of LC domain polymer formation. However, the mechanisms underlying cell recognition of LC domain polymers remain unclear. Here we show that zinc finger domains (ZnFs) bind LC domains of RNA-binding proteins in a cross-β polymer-dependent manner. ZnFs bound to LC domain hydrogels and suppressed LC domain polymer formation. Moreover, ZnFs preferentially recognize LC domains in the polymeric state. These findings suggest that ZnFs act as physiological regulators of LC domain polymer formation.

  20. Molecular analysis of hydrogen-bond structures in polymer electrolyte membrane in polymer electrolyte fuel cells below freezing temperatures 国際誌 査読有り

    Hiroki Nishizawa, Takuya Mabuchi, Naoya Uene, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　112　(4)　285-290　2023年9月29日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/11204.0285ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

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    The PEFC has been attracted to achieve carbon neutralization with using of cars and so on. Unclearness of the internal state of the polymer electrolyte membrane (PEM) below freezing temperature is one of the biggest problems toward expansion of operating temperature. Our final objective is to reveal the internal state of PEM and transport mechanism in such environment. We performed the reactive force field molecular dynamics to analyze the internal structure of PEM because under such environment chemical reaction is the key transport mechanisms. A radial distribution function (RDF) was performed to analyze the structure in PEM. Our RDF was in good agreement with other simulation results. We found the increase of water molecules in the overlapped solvation area with the decrease in temperature. The water molecules hardly move in the overlapped area, indicating that proton diffusivity decreases.

  21. Molecular Dynamics Analysis of the Scattering Phenomena of Oxygen Molecules on an Ionomer Surface in Catalyst Layer of Fuel Cell 国際誌 査読有り

    Keisuke Mizuki, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　112　(4)　361-368　2023年9月29日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/11204.0361ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

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    The purpose of this study is to clarify the effect of surface diffusion, which is the behavior of gas molecules on ionomer thin films, on the transport properties of oxygen in fuel cell catalyst layers. To this end, the direct simulation Monte Carlo (DSMC) and molecular dynamics (MD) methods were used in our simulations. The results of the DSMC method showed that the overall transport is strongly affected by the behavior of surface diffusion. It was found that the diffuse reflection model for surface diffusion used in the DSMC method has room for improvement as the MD results show a different trend that oxygen molecules tend to reflect in the direction of travel.

  22. Analysis of structural and water diffusional properties of ionomer thin film by coarse-grained molecular dynamics simulation 国際誌 査読有り

    Yuting Guo, Sheng-Feng Huang, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of Molecular Liquids　391　2023年9月

    DOI： 10.1016/j.molliq.2023.123190 　

    ISSN：0167-7322

  23. Prediction of water transport properties on an anisotropic wetting surface via deep learning 国際誌 査読有り

    Yuting Guo, Haiyi Sun, Meng An, Takuya Mabuchi, Yinbo Zhao, Gaoyang Li

    Nanoscale　15　(30)　12737-12747　2023年8月

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry（RSC）

    DOI： 10.1039/D3NR02709K 　

    ISSN：2040-3364

    eISSN：2040-3372

  24. DNA Nanopore-Tethered Gold Needle Electrodes for Channel Current Recording 国際誌 査読有り

    Shogo Ikarashi, Hiromu Akai, Hiroki Koiwa, Yukihiro Izawa, Jun Takahashi, Takuya Mabuchi, Kan Shoji

    ACS Nano　17　(11)　10598-10607　2023年6月13日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsnano.3c01565 　

    ISSN：1936-0851

    eISSN：1936-086X

  25. Reactive Force Field Molecular Dynamics Study of the Effects of Gaseous Species on the Composition and Crystallinity of Silicon–Germanium Thin Films 国際誌 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    Crystal Growth & Design　23　(7)　4990-5000　2023年5月26日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.cgd.3c00240 　

    ISSN：1528-7483

    eISSN：1528-7505

  26. Switching Type I/Type II Reactions by Turning a Photoredox Catalyst into a Photo-Driven Artificial Metalloenzyme 国際誌 査読有り

    Yasunori Okamoto, Takuya Mabuchi, Keita Nakane, Akiko Ueno, Shinichi Sato

    ACS Catalysis　13　(7)　4134-4141　2023年3月16日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acscatal.2c05946 　

    ISSN：2155-5435

    eISSN：2155-5435

  27. Deep Learning to Reveal the Distribution and Diffusion of Water Molecules in Fuel Cell Catalyst Layers 国際誌 国際共著 査読有り

    Gaoyang Li, Yonghong Zhu, Yuting Guo, Takuya Mabuchi, Dong Li, Shengfeng Huang, Sirui Wang, Haiyi Sun, Takashi Tokumasu

    ACS Applied Materials and Interfaces　15　(4)　5099-5108　2023年2月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsami.2c17198 　

    ISSN：1944-8244

    eISSN：1944-8252

  28. Growth mechanism study of boron nitride atomic layer deposition by experiment and density functional theory 国際誌 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Yong Jin, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    Computational Materials Science　217　2023年1月25日

    DOI： 10.1016/j.commatsci.2022.111919 　

    ISSN：0927-0256

  29. Coacervate Formation of Elastin-like Polypeptides in Explicit Aqueous Solution Using Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Junko Kijima, Yukino Yamashita, Erika Miura, Takahiro Muraoka

    Macromolecules　56　(3)　794-805　2023年1月

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.macromol.2c02195 　

    ISSN：0024-9297

    eISSN：1520-5835

  30. Heat-Induced Conformational Transition Mechanism of Heat Shock Factor 1 Investigated by Tryptophan Probe 国際誌 査読有り

    Soichiro Kawagoe, Munehiro Kumashiro, Takuya Mabuchi, Hiroyuki Kumeta, Koichiro Ishimori, Tomohide Saio

    Biochemistry　61　(24)　2897-2908　2022年12月9日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.biochem.2c00492 　

    ISSN：0006-2960

    eISSN：1520-4995

  31. Molecular Simulation Study of CO2 Adsorption on Lanthanum-Based Metal Organic Framework 国際誌 国際共著 査読有り

    Ilham Hutama Putra, Fayza Yulia, Ihsan Ahmad Zulkarnain, Rizky Ruliandini, Agustino Zulys, Takuya Mabuchi, William Gonçalves, Nasruddin

    Russian Journal of Physical Chemistry A　96　(13)　3007-3014　2022年12月

    DOI： 10.1134/S0036024422130040 　

    ISSN：0036-0244

    eISSN：1531-863X

  32. Role of Gluex in the Ion Exchange Mechanism of CLCF F−/H+ Antiporter 国際誌 査読有り

    Akihiro Nakamura, Takashi Tokumasu, Takuya Mabuchi

    Mechanisms and Machine Science　119　1-11　2022年8月24日

    DOI： 10.1007/978-3-031-02097-1_1 　

    ISSN：2211-0984

    eISSN：2211-0992

  33. Bio-metal-organic framework-based cobalt glutamate for CO2/N2 separation: Experimental and multi-objective optimization with a neural network 国際誌 国際共著 査読有り

    Fayza Yulia, Agustino Zulys, Bidyut Baran Saha, Takuya Mabuchi, William Gonçalves, Nasruddin

    Process Safety and Environmental Protection　162　998-1014　2022年6月

    出版者・発行元： Elsevier

    DOI： 10.1016/j.psep.2022.04.076 　

    ISSN：0957-5820

  34. Revealing the Anticorrelation Behavior Mechanism between the Grotthuss and Vehicular Diffusions for Proton Transport in Concentrated Acid Solutions 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi

    Journal of Physical Chemistry B　126　(17)　3319-3326　2022年5月5日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.1c09742 　

    ISSN：1520-6106

    eISSN：1520-5207

  35. Prediction of nanoscale thermal transport and adsorption of liquid containing surfactant at solid–liquid interface via deep learning 国際誌 査読有り

    Yuting Guo, Gaoyang Li, Takuya Mabuchi, Donatas Surblys, Taku Ohara, Takashi Tokumasu

    Journal of Colloid and Interface Science　613　587-596　2022年5月

    出版者・発行元： Elsevier B.V.

    DOI： 10.1016/j.jcis.2022.01.037 　

    ISSN：0021-9797

    eISSN：1095-7103

  36. Prediction of the adsorption properties of liquid at solid surfaces with molecular scale surface roughness via encoding-decoding convolutional neural networks 国際誌 査読有り

    Gaoyang Li, Yuting Guo, Takuya Mabuchi, Donatas Surblys, Taku Ohara, Takashi Tokumasu

    Journal of Molecular Liquids　349　2022年3月1日

    出版者・発行元： Elsevier B.V.

    DOI： 10.1016/j.molliq.2022.118489 　

    ISSN：0167-7322

  37. Reactive force-field molecular dynamics simulation for the surface reaction of SiHx (x = 2–4) species on Si(1 0 0)-(2 × 1):H surfaces in chemical vapor deposition processes 国際誌 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    Computational Materials Science　204　2022年3月

    DOI： 10.1016/j.commatsci.2022.111193 　

    ISSN：0927-0256

  38. Molecular Dynamics Simulations of Cerium Ion Transport Phenomena in Polymer Electrolyte Membranes of Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際誌 査読有り

    Hiroto Suzuki, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　109　(9)　295-302　2022年

    DOI： 10.1149/10909.0295ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  39. Molecular Dynamics Simulation of Scattering and Surface Diffusion of Oxygen Molecules on Ionomers in Catalyst Layers of PEFCs 国際誌 査読有り

    Tomoki Hori, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　109　(9)　95-101　2022年

    出版者・発行元： The Electrochemical Society (ECS)

    DOI： 10.1149/10909.0095ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  40. Morphology Evolution and Adsorption Behavior of Ionomers from Solution to Pt/C Substrates 国際誌 査読有り

    Yuting Guo, Takuya Mabuchi, Gaoyang Li, Takashi Tokumasu

    Macromolecules　55　(11)　4245-4255　2022年

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.macromol.2c00533 　

    ISSN：0024-9297

    eISSN：1520-5835

  41. Molecular Dynamics Study of Proton Conductivity at an Interface between Nafion and Graphene Sheet 国際誌 国際共著 査読有り

    Rikki Tanaka, Takuya Mabuchi, Yushi Zang, Bruce Hinds, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　104　(8)　309-316　2021年10月1日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society（ECS）

    DOI： 10.1149/10408.0309ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  42. Analysis of the Effect of Surface Diffusion on Effective Diffusivity of Oxygen in Catalyst Layer By Direct Simulation Monte Carlo 国際誌 査読有り

    Tomoki Hori, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　104　(8)　371-376　2021年10月1日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society (ECS)

    DOI： 10.1149/10408.0371ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  43. Reactive Force-Field Molecular Dynamics Study of the Effect of Gaseous Species on SiliconGermanium Alloy Growth by PECVD Techniques 国際誌 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices, SISPAD　2021-September　238-241　2021年9月27日

    出版者・発行元： IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）

    DOI： 10.1109/SISPAD54002.2021.9592596 　

  44. Molecular Dynamics Study of Ion Transport in Polymer Electrolytes of All-Solid-State Li-Ion Batteries 査読有り

    Takuya Mabuchi, Koki Nakajima, Takashi Tokumasu

    Micromachines　12　(9)　1012-1012　2021年8月26日

    出版者・発行元： {MDPI} {AG}

    DOI： 10.3390/mi12091012 　

    eISSN：2072-666X

  45. Influence of Ionomer Loading and Substrate Wettability on the Morphology of Ionomer Thin Films Using Coarse-Grained Solvent Evaporation Simulations 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Sheng-Feng Huang, Takashi Tokumasu

    Macromolecules　54　(1)　115-125　2021年1月12日

    DOI： 10.1021/acs.macromol.0c01303 　

    ISSN：0024-9297

    eISSN：1520-5835

  46. Reactive Force-Field Molecular Dynamics Study of SiGe Thin Film Growth in Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Processes 国際誌 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　98　(5)　177-184　2020年9月23日

    DOI： 10.1149/09805.0177ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  47. Multiscale Simulation of Proton Transport in the Catalyst Layer with Consideration of Ionomer Thickness Distribution 国際誌 査読有り

    Tomohiro Matsuda, Koichi Kobayashi, Takuya Mabuchi, Gen Inoue, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　98　(9)　187-196　2020年9月23日

    DOI： 10.1149/09809.0187ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  48. Molecular Analysis of Cerium Ion Transport Properties in Polymer Electrolyte Membrane 国際誌 査読有り

    Kyohei Ishikawa, Takashi Tokumasu, Takuya Mabuchi

    ECS Transactions　98　(9)　439-446　2020年9月23日

    DOI： 10.1149/09809.0439ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  49. Reactive force-field molecular dynamics study of the silicon-germanium deposition processes by plasma enhanced chemical vapor deposition 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices, SISPAD　2020-September　105-108　2020年9月23日

    DOI： 10.23919/SISPAD49475.2020.9241688 　

  50. Ionomer dispersion in dilute solution studied by coarse-grained molecular dynamics 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    AIP Conference Proceedings　2255　060034　2020年9月3日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0013592 　

    ISSN：0094-243X

    eISSN：1551-7616

  51. Dispersion of Nafion Ionomer Aggregates in 1-Propanol/Water Solutions: Effects of Ionomer Concentration, Alcohol Content, and Salt Addition 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Sheng-Feng Huang, Takashi Tokumasu

    Macromolecules　53　(9)　3273-3283　2020年5月12日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.macromol.9b02725 　

    ISSN：0024-9297

    eISSN：1520-5835

  52. Nafion Ionomer Dispersion in Mixtures of 1‐Propanol and Water Based on the Martini Coarse‐Grained Model 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Sheng‐Feng Huang, Takashi Tokumasu

    Journal of Polymer Science　58　(3)　487-499　2020年2月7日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/pol.20190101 　

    ISSN：2642-4150

    eISSN：2642-4169

  53. Molecular Dynamics Analysis of Proton Diffusivity in Hydrated Nafion Membranes Contaminated with Ferrous Ions 国際誌 査読有り

    Kawai, K., Mabuchi, T., Tokumasu, T.

    Macromolecular Theory and Simulations　29　(1)　1900047-1900047　2019年11月29日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/mats.201900047 　

    ISSN：1022-1344

    eISSN：1521-3919

  54. Nucleation and Growth of Cavities in Hydrated Nafion Membranes under Tensile Strain: A Molecular Dynamics Study 国際誌 査読有り

    Gonçalves, W., Mabuchi, T., Tokumasu, T.

    Journal of Physical Chemistry C　123　(47)　28958-28968　2019年11月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.9b07101 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  55. Analysis of the Influence of Cerium Ions on Mass Transport Properties in Polymer Electrolyte Membrane by Molecular Dynamics Simulation 国際誌 査読有り

    Kyohei Ishikawa, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　92　(8)　421-428　2019年10月4日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/09208.0421ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  56. Molecular dyanamics simulation of thermal chemical vapor deposition for hydrogenated amorphous silicon on si (100) substrate by reactive force-field 査読有り

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices, SISPAD　2019-September　2019年9月

    DOI： 10.1109/SISPAD.2019.8870438 　

  57. Gas-surface dynamics of oxygen molecules on Nafion ionomer membrane 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Takuma Hori, Yuta Yoshimoto, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    AIP Conference Proceedings　2132　2019年8月5日

    DOI： 10.1063/1.5119654 　

    ISSN：0094-243X

    eISSN：1551-7616

  58. Molecular Dynamics Study of Oxygen Diffusivity in Catalyst Layer 国際誌 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Yuta Yoshimoto, Toshihiro Kaneko, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　92　(8)　23-28　2019年7月

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/09208.0023ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  59. Effects of water nanochannel diameter on proton transport in proton‐exchange membranes 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics　57　(13)　867-878　2019年5月2日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/polb.24842 　

    ISSN：0887-6266

    eISSN：1099-0488

  60. MDシミュレーションを用いたアイオノマー薄膜の構造およびプロトン輸送の解析 査読有り

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    燃料電池　18　(4)　76-83　2019年4月

    出版者・発行元： 燃料電池開発情報センター

  61. Molecular Dynamics Study of Oxygen Scattering Behavior on Perfluorosulfonic Acid Ionomer Thin Films 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Yuta Yoshimoto, Takuma Hori, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of Physical Chemistry C　123　(12)　7125-7133　2019年3月28日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.8b11475 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  62. Molecular dynamics study of oxygen transport resistance through ionomer thin film on Pt surface 国際誌 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of Power Sources　414　263-271　2019年2月28日

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.jpowsour.2019.01.011 　

    ISSN：0378-7753

  63. Nano/microscale simulation of proton transport in catalyst layer 国際誌 査読有り

    K. Kobayashi, T. Mabuchi, G. Inoue, T. Tokumasu

    ECS Transactions　92　(8)　515-522　2019年

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/09208.0515ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  64. Molecular Dynamics Study of the Thickness Dependence of Structure and Mass Transport in Ionomer Thin Film 国際誌 査読有り

    Koichi Kobayashi, Takuya Mabuchi, Gen Inoue, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　86　(13)　469-474　2018年7月23日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/08613.0469ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  65. Kinetic Analysis of Oxygen Transport Phenomena through Ionomer Thin Film on Pt Surface in PEFC 国際誌 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　86　(13)　489-496　2018年7月23日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/08613.0489ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  66. Relationship between Proton Transport and Morphology of Perfluorosulfonic Acid Membranes: A Reactive Molecular Dynamics Approach 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of Physical Chemistry B　122　(22)　5922-5932　2018年6月7日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.8b02318 　

    ISSN：1520-6106

    eISSN：1520-5207

  67. Ionomer Dispersions in Water/Alcohol Solutions by Coarse-Grained Molecular Dynamics 国際誌 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　80　(8)　577-581　2017年8月24日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/08008.0577ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  68. Molecular Analysis of Oxygen Permeation Properties in Ionomer on Pt Surface on PEMFC 国際誌 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Proc. of 6th European PEFC and Electrolyser Forum　B0807　2017年7月4日

  69. Molecular Simulations of Oxygen Scattering and Surface Diffusion on Ionomer Surface 国際誌 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Takuma Hori, Yuta Yoshimoto, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    Proc. of 6th European PEFC and Electrolyser Forum　B0804　2017年7月4日

  70. Molecular analysis of structural effect of ionomer on oxygen permeation properties in PEFC 国際誌 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Journal of the Electrochemical Society　164　(6)　F628-F637　2017年4月14日

    DOI： 10.1149/2.1301706jes 　

    ISSN：0013-4651

    eISSN：1945-7111

  71. Gas-surface interaction study of oxygen molecules on ionomer surface in catalyst layer 査読有り

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, T. Hori, Y. Yoshimoto, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    ECS Transactions　80　(8)　197-203　2017年

    DOI： 10.1149/08008.0197ecst 　

    ISSN：1938-6737

    eISSN：1938-5862

  72. Dependence of electroosmosis on polymer structure in proton exchange membranes 査読有り

    Mabuchi, Takuya, Tokumasu, Takashi

    Mechanical Engineering Journal　4　(5)　2017年

    DOI： 10.1299/mej.17-00054 　

  73. Dynamics of oxygen scattering on ionomer surface in catalyst layer of pefc 査読有り

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    16th International Conference on Nanotechnology - IEEE NANO 2016　218-221　2016年11月21日

    DOI： 10.1109/NANO.2016.7751557 　

  74. Scattering dynamics of oxygen molecules on nafion membrane 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    AIP Conference Proceedings　1786　2016年11月15日

    DOI： 10.1063/1.4967615 　

    ISSN：0094-243X

    eISSN：1551-7616

  75. PEFCカソード触媒層のプロトン輸送に関する分子論的研究 査読有り

    青地成二, 馬渕拓哉, 徳増崇

    燃料電池　15　(3)　78-84　2016年10月

    出版者・発行元： 燃料電池開発情報センター

  76. Reflection Characteristics of Oxygen Molecule on Ionomer Surface 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　615-621　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0615ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  77. Numerical Analysis of Nanostructure Around Ferrous Ion in Hydrated Nafion Membrane 査読有り

    Kiyoto Kawai, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　695-701　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0695ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  78. Molecular Dynamics Study on Proton Transport in Supported Nafion Ionomer Thin Films on Lennard-Jones Walls 査読有り

    Joji Aochi, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　607-614　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0607ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  79. Molecular Dynamics Simulation of Oxygen Diffusivity, Solubility, and Permeability in Ionomer on Pt Surface 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　129-137　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0129ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  80. Effect of Water Cluster Structure on Proton Transport in Proton-Exchange Membranes Using Reactive Molecular Dynamics Simulations 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　631-636　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0631ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  81. A Molecular Dynamics Study of Transport Properties in Degraded Nafion Membranes 査読有り

    Susumu Kono, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　75　(14)　651-657　2016年8月22日

    DOI： 10.1149/07514.0651ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  82. Analysis of the oxygen scattering behaviour on ionomer surface in catalyst layer of PEFC 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    Renewable Energy and Power Quality Journal　1　(14)　349-352　2016年5月

    DOI： 10.24084/repqj14.315 　

    eISSN：2172-038X

  83. Atomistic study of proton hopping mechanism in hydrated Nafion membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    2014 IEEE International Nanoelectronics Conference, INEC 2014　2016年4月

    DOI： 10.1109/INEC.2014.7460325 　

    ISSN：2159-3523

  84. Analysis of the oxygen scattering behaviour on ionomer surface in catalyst layer of PEFC 査読有り

    Masataka Nakauchi, Takuya Mabuchi, Ikuya Kinefuchi, Hideki Takeuchi, Takashi Tokumasu

    Renewable Energy & Power Quality Journal, European Association for the Development of Renewable energies, Environment and Power Quality　3　315　2016年

  85. Molecular dynamics study of the effect of wettability of the carbon support on proton transport in Nafion ionomer thin films 査読有り

    Joji Aochi, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    JOURNAL OF THERMAL SCIENCE AND TECHNOLOGY　11　(3)　1-9　2016年

    DOI： 10.1299/jtst.2016jtst0045 　

    ISSN：1880-5566

  86. Molecular Simulation of Proton Conductivity in Nafion Membrane Contaminated with Ferrous Ion 査読有り

    Kiyoto Kawai, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　69　(17)　579-586　2015年9月14日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/06917.0579ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  87. Molecular Simulation of Oxygen Solubility and Diffusivity in Ionomer on Pt Surface 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　69　(17)　691-699　2015年9月14日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/06917.0691ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  88. Molecular Dynamics Study of Proton Transport in Modeled Water Cluster Structure of Polymer Electrolyte Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　69　(17)　723-729　2015年9月14日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/06917.0723ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  89. Effects of Water Structure on Proton Transport in Nafion Thin Films with Molecular Dynamics Simulations 査読有り

    Joji Aochi, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　69　(17)　715-721　2015年9月14日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/06917.0715ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  90. A modified two-state empirical valence bond model for proton transport in aqueous solutions 査読有り

    Takuya Mabuchi, Akinori Fukushima, Takashi Tokumasu

    The Journal of Chemical Physics　143　(1)　2015年7月6日

    DOI： 10.1063/1.4926394 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  91. Effect of Structure of Nafion and Hydrocarbon Ionomer on Oxygen Solubility 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Proceednigs of 5th European PEFC & H2 Forum, European Fuel Cell Conference　2015年7月

  92. Molecular Dynamics Simulation of Proton Transport in Polymer Electrolyte Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY　15　(4)　2958-2963　2015年4月

    DOI： 10.1166/jnn.2015.9647 　

    ISSN：1533-4880

    eISSN：1533-4899

  93. Effect of bound state of water on hydronium ion mobility in hydrated Nafion using molecular dynamics simulations 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　141　(10)　2014年9月

    DOI： 10.1063/1.4894813 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  94. Molecular Simulation of Oxygen Permeation through Ionomer in Catalyst Layer 査読有り

    Yuya Kurihara, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　64　(3)　559-565　2014年8月18日

    DOI： 10.1149/06403.0559ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  95. An Improved EVB Model for Proton Transport in Polymer Electrolyte Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　64　(3)　699-704　2014年8月18日

    DOI： 10.1149/06403.0699ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  96. Numerical Analysis of Proton Conductivity in Hydrated Nafion Membrane Contaminated with Iron Ion 査読有り

    Kiyoto Kawai, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS 14　64　(3)　789-792　2014年

    DOI： 10.1149/06403.0789ecst 　

    ISSN：1938-5862

  97. A Revised EVB Model for Proton Transport in Hydrated Nafion Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　58　(1)　261-269　2013年8月31日

    DOI： 10.1149/05801.0261ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  98. Molecular Dynamics Study of Proton and Water Transport in Nafion Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ASME 2013 11th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels　2013年6月16日

    出版者・発行元： American Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1115/icnmm2013-73084 　

  99. Molecular Simulation of Proton and Water Transport in Hydrated Nafion Membrane 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　50　(2)　175-181　2013年3月15日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/05002.0175ecst 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

  100. 高分子電解質膜ナノ構造内における プロトン・水分子輸送特性の分子論的解析 査読有り

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    日本機械学会論文集B編　79　(807)　2446-2455　2013年

    出版者・発行元： 日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaib.79.2446 　

    ISSN：0387-5016

  101. Large-scale Molecular Dynamics Simulations for Analyses of Transport Phenomena in Polymer Electrolyte Fuel Cell 査読有り

    Tokumasu Takashi, Fukushima Akinori, Mabuchi Takuya, Sugaya Yuta

    Journal of Computer Chemistry, Japan　12　(1)　8-15　2013年

    出版者・発行元： Society of Computer Chemistry, Japan

    DOI： 10.2477/jccj.2012-0021 　

    ISSN：1347-1767

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    Computer simulation is a very powerful tool to analyze transport phenomena in the membrane electrode assembly (MEA) of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs). In particular, there are many nanoscale structures in this flow field, and therefore the phenomena should be analyzed from the microscopic point of view rather than computational fluid dynamics. In this paper, we report large-scale molecular dynamics (MD) simulations to analyze these flows. In particular, dissociation phenomena of a hydrogen molecule on a Pt catalyst, transport phenomena of proton and water in a polymer electrolyte membrane (PEM), oxygen permeability of ionomers in a catalyst layer (CL), and transport phenomena of a water droplet in a nanopore were simulated, and their characteristics are discussed. In the analysis of the dissociation phenomena of the hydrogen molecule, it was found that the trend of dissociation probability as a function of impinging energy considering the motion of the molecule differs from that without considering the motion of the molecule. In the analysis of proton transfer in a PEM, the diffusion coefficients obtained by this simulation were consistent with the experimental data. In the analysis of oxygen permeability of ionomers, the dependence of water content on the permeability was estimated and the difference between ionomer on catalyst layer and that in bulk state was clarified. In the analysis of transport phenomena of a water droplet in a nanopore, we compared the results of our simulation with the macroscopic governing equation.

  102. Analysis of Proton and Water Transfer in PFSA Membrane by Molecular Dynamics Simulation 査読有り

    Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Transactions　41　(1)　2115-2123　2011年10月4日

    DOI： 10.1149/1.3635742 　

    ISSN：1938-5862

    eISSN：1938-6737

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MISC 38

  1. Effect of Salt Bridge Formation on Proton Transport in CNTs

    Akihiro Nakamura, Takuya Mabuchi

    ECS Meeting Abstracts　2024年11月22日

    DOI： 10.1149/MA2024-02674608mtgabs 　

  2. Analysis of Transport Characteristics of Protons in Polymer Electrolyte Membranes in PEFC below Freezing Temperatures

    Hiroki Nishizawa, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    ECS Meeting Abstracts　2024年11月22日

    DOI： 10.1149/MA2024-02432899mtgabs 　

  3. ストレスセンサーの会合を制御する多様な相互作用の分子機構（Molecular mechanisms of multiple interactions regulating stress sensor assembly）

    Kawagoe Soichiro, Mabuchi Takuya, Kumeta Hiroyuki, Matsusaki Motonori, Kumashiro Munehiro, Ishimori Koichiro, Saio Tomohide

    生物物理　63　(Suppl.1-2)　S380-S380　2023年10月

    出版者・発行元： (一社)日本生物物理学会

    ISSN： 0582-4052

    eISSN： 1347-4219

  4. (Invited) Synthesis of Ion-Endohedral Fullerenes by Plasma Implantation

    Hiroshi Ueno, Daiki Kitabatake, Koichi Utsugi, Takuya Mabuchi, Shinobu Aoyagi, Fuminori Misaizu

    ECS Meeting Abstracts　MA2023-01　(12)　1285-1285　2023年8月28日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/MA2023-01121285mtgabs 　

    eISSN： 2151-2043

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    Endohedral metallofullerenes (EMFs), which are the hybrid materials consisting of fullerene cage and encapsulated metal(s), are one of the well-studied nanocarbon materials during the past 3 decades.[1] As a result of significant progress in the development of synthetic procedures and purification processes, a variety of different types of EMFs, such as mono-metallofullerenes, di-metallofullerenes and metal-cluster-fullerenes with various carbon-cage sizes, are currently available. We previously reported development of an efficient method to access EMFs, so-called plasma implantation.[2] This approach allowed us to achieve scalable synthesis of lithium-ion-encapsulated [60]fullerene Li+@C60 X−, a stable ionic form of lithium encapsulated fullerene. The compound can be regarded as “ion-endohedral fullerene” consisting of encapsulated ion, neutral fullerene cage and external counter anion X−, and it should not be categorized into general metallofullerenes because of its ion-pair structure. Despite the unique properties arising from its ionic natures, no other ionic metallofullerenes have been well studied so far.[3] For systematic and deeper studies on ion-endohedral fullerenes, we focused on Li+-endohedral [70]fullerene (Li+@C70) because C70 is the second abundant and therefore widely studied fullerene next to C60. The Li+@C70 was synthesized as PF6− and TFSI− (TFSI=bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) salts using our improved plasma implantation method followed by oxidative purification process. 7Li NMR spectrum showed a sharp singlet signal at −32.81 ppm (vs LiCl/D2O standard) indicating that the Li+ was encapsulated in the C70 cage. 13C NMR spectrum showed 5 aromatic peaks, which evidenced the defectless C70 structure. In addition to the NMR signals originated from the Li+@C70 core, 19F and 31P NMR spectra showed clear signals assigned to each external counter anion. The structure of Li+@C70 was unambiguously confirmed by X-ray crystal structure analysis of the TFSI− salt. The crystal structure showed encapsulation of Li+ by C70 cage as well as the 1:1 ion-paired structure of the cationic Li+@C70 core and external TFSI− anion. Moreover, we also performed collision experiments using sodium plasma to synthesize sodium-ion-endohedral [60]fullerene. Laser desorption ionization (LDI) mass spectrum of the crude products showed signals at m/z= 720 and 743 assignable to the molecular ion of empty C60 and the Na+@C60, respectively. The target compound was isolated as TFSI− salt by oxidative purification process followed by electrolyte-added HPLC. There was only a mass peak at m/z= 743 after the purification, which evidenced the complete removal of empty C60. 23Na NMR spectrum showed a sharp singlet signal at −59.6 ppm (vs NaCl/D2O standard), evidenced the formation of the target Na+@C60. References [1] (a) Shinohara, H. Rep. Prog. Phys. 2000, 63, 843; (b) Popov, A. A. et al.Chem. Rev. 2013, 113, 5989. [2] Aoyagi, S. et al.Nature Chem. 2010, 2, 678. [3] Matsuo, Y. et al. Endohedral Lithium-Containing Fullerenes: Preparation, Derivatization, and Application; Springer: Singapore, 2017.

  5. アイオノマー薄膜の表面拡散を考慮した燃料電池触媒層内酸素輸送特性の分子論的解析

    堀智紀, 馬渕拓哉, 杵淵郁也, 徳増崇

    燃料電池シンポジウム講演予稿集(CD-ROM)　28th　2021年

  6. 分子シミュレーションによる固体高分子形燃料電池物質輸送特性/構造特性の評価

    徳増崇, 馬渕拓哉

    燃料電池シンポジウム講演予稿集(CD-ROM)　28th　2021年

  7. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー分散構造の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　57th　2020年

    ISSN： 1346-1532

  8. 高分子電解質膜内部におけるセリウムイオン輸送特性の分子論的解析

    石川恭平, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　57th　2020年

    ISSN： 1346-1532

  9. CVDプロセスにおける表面反応機構の分子動力学解析

    上根直也, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄, 徳増崇

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　57th　2020年

    ISSN： 1346-1532

  10. 反応性力場分子動力学法計算および量子化学計算を活用したCVD/ALD薄膜堆積機構の解析

    徳増崇, 上根直也, 上根直也, 馬渕拓哉, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　120　(239(SDM2020 22-34))　2020年

    ISSN： 2432-6380

  11. 電場下における鉄内部の炭素拡散に関する分子論的解析

    北快理, 馬渕拓哉, CHANTRENNE Patrice, 徳増崇

    数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　34th　2020年

    ISSN： 2433-2674

  12. ナフィオン/カーボンナノチューブ複合膜中におけるプロトン輸送性に関する分子論的解析

    田中陸機, 馬渕拓哉, ZANG Yushi, HINDS Bruce, 徳増崇

    数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　34th　2020年

    ISSN： 2433-2674

  13. 水和ナフィオン膜内部におけるセリウムイオン輸送の分子論的解析

    石川恭平, 石川恭平, 馬渕拓哉, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　11th　2020年

    ISSN： 2432-9495

  14. 触媒層アイオノマー薄膜構造に関する分子論的研究

    馬渕拓哉

    燃料電池シンポジウム講演予稿集　27th　2020年

  15. 分子シミュレーションによる固体高分子形燃料電池の輸送特性・構造特性の解析

    徳増崇, 馬渕拓哉

    燃料電池シンポジウム講演予稿集　27th　2020年

  16. 水・アルコール混合溶液の蒸発過程におけるアイオノマー凝集構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

    ISSN： 2424-2667

  17. 触媒層微小流路における酸素輸送現象の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏宏, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　56th　2019年

    ISSN： 1346-1532

  18. 分子シミュレーションによる燃料電池内部の水和状態と物質輸送特性の相関の解析

    徳増崇, 馬渕拓哉

    日本分析化学会年会講演要旨集　67th　50　2018年8月29日

  19. PEFCの物質輸送特性と構造特性の相関に関する分子論的研究

    徳増崇, 馬渕拓哉

    燃料電池シンポジウム講演予稿集　25th　40‐43　2018年5月17日

  20. MDシミュレーションを用いたアイオノマー薄膜の構造およびプロトン輸送の解析

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    燃料電池シンポジウム講演予稿集　25th　197‐200　2018年5月17日

  21. 触媒インク中のアイオノマー分散構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    燃料電池シンポジウム講演予稿集　25th　205‐206　2018年5月17日

  22. PEFC触媒層における酸素拡散機構の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏弘, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　32nd　2018年

    ISSN： 2433-2674

  23. アイオノマー表面における酸素分子表面拡散現象の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏宏, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

    ISSN： 2424-2667

  24. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー分散現象の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM)　55th　ROMBUNNO.B121　2018年

    ISSN： 1346-1532

  25. 分子動力学法を用いたPEFCアイオノマーにおける酸素透過特性の解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2017　ROMBUNNO.J0620303　2017年9月2日

  26. PEFC触媒層アイオノマー表面における酸素分子散乱挙動の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 堀琢磨, 吉本勇太, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2017　ROMBUNNO.J0620304　2017年9月2日

  27. 水・NPA混合溶液中におけるアイオノマー分散構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2017　ROMBUNNO.J0620301　2017年9月2日

  28. 鉄(II)イオン混入時の水和高分子電解質膜内部のナノ構造の変化の評価

    川井喜与人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会年次大会講演論文集(CD-ROM)　2017　ROMBUNNO.J0620302　2017年9月2日

  29. J0560104 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送現象の解析

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0560104-1"-"J0560104-3"　2015年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    The effects of water cluster structures on the PT properties have been investigated using reactive molecular dynamics (MD) simulations. The two-state empirical valence bond (aTS-EVB) model was used to allow proton transport (PT) phenomena including the Grotthuss mechanism to be simulated within the simplicity of the theoretical framework in MD simulations. The systems were constructed to reproduce the experimentally proposed hydrophilic cluster structures (the cylinder model, the lamellar model, and the sphere-rod model) in the Nafion systems. The diffusion coefficients in each dimension were estimated to characterize PT properties. It was found that proton diffusion strongly correlates with the cluster size as well as the type of cluster models. The proton diffusion in the lamellar model is higher than that in the other two types of models when the water volumes are the same. In addition, the rod radius in the sphere-rod model, i.e., the bottleneck of the cluster domain, strongly affects the proton diffusion, suggesting that the rod radius, regardless of the sphere radius, is a dominant factor for the proton diffusion in the sphere-rod model.

  30. J0560106 異種電解質を用いた触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の解析

    栗原 祐也, 馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0560106-1"-"J0560106-4"　2015年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    Using two different types of ionomers which are composed of perfluorosulfonic acid (PFSA) and hydrocarbon (HC), we constructed systems of the ionomers on Pt catalyst surface, and investigated water content dependence on oxygen permeability in the ionomers using molecular dynamics simulations. We have found that the oxygen permeability of the PFSA ionomer is better than that of the HC ionomer. Moreover, the oxygen permeability decreases as water content increases in the both ionomers. Next, we analyzed density distributions of the ionomer components and oxygen solubility in the ionomers. As a result, in the PFSA ionomer, the oxygen permeability decreases because the oxygen solubility decreases due to the increase in the solvent molecules. On the other hand, in the HC ionomer, the solvent molecules accumulate on the surface of high-density polymers and block the oxygen permeation.

  31. J0560105 PEFCカソード触媒層のプロトン輸送特性に関する分子諭的研究

    青地 成二, 馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2015　"J0560105-1"-"J0560105-4"　2015年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    We have investigated proton transport property in polymer thin films in cathode catalyst layer (CL) of polymer electrolyte fuel cell using molecular dynamics simulations to characterize nanoscopic flow phenomena observed in CL. In the CL, polymer thin films cover supported carbon, and it is well known that the wettability of supported carbon depends on operating environments and materials. Therefore we have focused on the effect of the wettability of supported carbon on the structure of polymer thin films and proton transport. In this study, three different wettability surfaces, which are hydrophobic, intermediate, and hydrophilic, respectively, were used. It was found that the structure of polymer thin films strongly depends on the wettability of surface. Especially, the distribution of water molecules is different depending on the characteristic of each surface, leading to distinctive proton transport property because water clusters are served as a proton conductive path. A correlation between the structure of polymer thin films and the proton transport was also discussed.

  32. PEFC触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の分子論的解析

    栗原 祐也, 馬渕 拓哉, 徳増 崇

    計算力学講演会講演論文集　2014　(27)　703-704　2014年11月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 1348-026X

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    Using two different types of ionomers which are comprised of Nafion and hydrocarbon, we constructed systems of the ionomers on Pt catalyst surface, and investigated water content dependence on oxygen permeability in the ionomers using molecular dynamics simulations. We have found that the oxygen permeability of the Nafion-based ionomer is better than that of the hydrocarbon-based ionomer. Furthermore, the number of permeated oxygen molecules decreases with increasing water content on the both ionomers. Moreover, we analyzed density distributions of the ionomer components and solubility distributions of oxygen in the ionomers. As the results, in the ionomer-gas interface and bulk region of the both ionomers, the solvent molecules which increase as water content increases, block the oxygen permeation. In the ionomer-Pt interface of Nafion-based ionomer, the solvent occupies the pathways for oxygen permeation, while in the interface of hydrocarbon-based ionomer, the solvent which are piled up on the surface of high-density polymers, blocks the oxygen permeation.

  33. J0610101 金属イオン混入時における高分子電解質膜のプロトン伝導特性の評価([J061-01]燃料電池・二次電池とマイクロ・ナノ現象(1))

    川井 喜与人, 馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2014　"J0610101-1"-"J0610101-4"　2014年9月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 2424-2667

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    We performed a numerical analysis of the influences of contaminated metal ion on the dynamic properties of proton in a polymer electrolyte membrane (PEM). It was revealed that the nanostructure of the PEM was changed greatly with increasing the concentration of ferric ions. The diffusion coefficient of hydronium ions increases larger at higher water contents with increasing the concentration of ferric ions because of the lower concentration of cations. At higher water contents, the hydronium diffusion coefficient increases largely because ferric ions reduce the electrostatic interactions between hydronium ions and sulfonate groups. At lower water contents, by contrast, the structures between ferric ions and sulfonate groups hinder the hydronium motions resulting in a small increase in the hydronium diffusion coefficient.

  34. J0610102 分子動力学法を用いた触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の解析([J061-01]燃料電池・二次電池とマイクロ・ナノ現象(1))

    栗原 祐也, 馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2014　"J0610102-1"-"J0610102-4"　2014年9月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 2424-2667

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    Using two different types of ionomers which are composed of Nafion and hydrocarbon (HC), we constructed systems of the ionomers on Pt catalyst surface, and investigated water content dependence on oxygen permeability in the ionomers using molecular dynamics simulations. We have found that the oxygen permeability of the Nafion-based ionomer is better than that of the HC-based ionomer. Moreover, the number of permeated oxygen molecules decreases as water content increases in the both ionomers. Additionally, we analyzed density distributions of the ionomer components and oxygen, and solubility distributions of oxygen in the ionomers. As the results, in the ionomer-Pt interface of the Nafion-based ionomer, the pathways for oxygen permeation, that are voids in the ionomer, decrease with increasing the solvent molecules because the voids are occupied by the solvent molecules. On the other hand, in the ionomer-Pt interface of the HC-based ionomer, the solvent molecules accumulate on the surface of high-density polymers and block the pathways of oxygen.

  35. 6PM1-D-2 高分子電解質内におけるプロトン輸送メカニズムに関する分子動力学的解析(6PM1-D マイクロナノ現象のシミュレーション)

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2013　(5)　151-152　2013年11月4日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    We have performed an atomistic analysis of the transport of hydronium ions and water molecules in the nanostructure of hydrated Nafion membrane by systematically changing the hydration level using classical molecular dynamics simulations. The new empirical valence bond (EVB) model is developed based on the previous study of EVB model reported by Walbran et al. in order to improve the description of proton mobility in both aqueous and Nafion environments. A large contribution of Grotthuss mechanism for the diffusion of hydronium ions has been found at high water contents and this implies the important impact of Grotthuss mechanism in the membrane as well as in the bulk aqueous solutions.

  36. J061032 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内における水・プロトン輸送特性の解析(〔J061-03〕燃料電池・二次電池におけるナノ・マイクロ現象とマクロ性能(3):PEFC電極・電解質膜)

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2013　"J061032-1"-"J061032-4"　2013年9月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

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    We have performed an atomistic analysis of the vehicular transport of hydronium ions and water molecules in the nanostructure of hydrated Nafion membrane by systematically changing the hydration level using classical molecular dynamics simulations. The new empirical valence bond (EVB) model is developed based on the previous study of EVB model reported by Walbran et al. in order to improve the description of proton mobility in both aqueous and Nafion environments. In addition to determination of diffusion coefficients of hydronium ions and water molecules as a function of hydration level as a dynamical analysis calculated by mean square displacement, we have also calculated radial distribution functions of hydronium ions and water molecules around the first solvation shell of sulfonate groups for structural analysis. A large contribution of Grotthuss mechanism for the diffusion of hydronium ions has been found at λ= 6 and this implies the important impact of Grotthuss mechanism in the membrane as well as in the bulk aqueous solutions.

  37. J056031 分子動力学法を用いた水和ナフィオン内の水・プロトン輸送特性の解析

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2012　"J056031-1"-"J056031-3"　2012年9月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 2424-2667

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    We have performed an atomistic analysis of the vehicular transport of hydronium ions and water molecules in the nanostructure of hydrated Nafion membrane by systematically changing the hydration level using classical molecular dynamics simulations. The models of Nafion membrane based on DREIDING force field with modification of torsion potential are proposed and validated by comparing the density, water diffusivity, and Nafion morphology with experimental data. The simulated final density agrees with experiment within 1.3 % for various water contents and the trends that density decreases with increasing hydration level are reproduced. In addition to determination of diffusion coefficients of liquid molecules as a function of hydration level for dynamical analysis, we have also implemented the cluster analysis of liquid molecules for structural insight. The cluster analysis provides insights into the network formation of water channel at water content I = 6. The diffusion coefficient of water molecules is found to be in good agreement with experimental data. The diffusion coefficient of hydronium ions has showed that general trends in the experimental data are reproduced although the classical models have the limitation of hydronium dynamics.

  38. S053022 固体高分子形燃料電池内部の高分子膜内におけるプロトン・水分子輸送特性に関する分子動力学的解析([S05302]次世代電池のナノ・マイクロフルイディクス(2))

    馬渕 拓哉, 徳増 崇

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan　2011　"S053022-1"-"S053022-3"　2011年9月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 2424-2667

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    Protons transfer in polyelectrolyte membrane by both Vehicle and Grotthus mechanism. Grotthus mechanism hasn't been broadly researched because of its complexity. This paper analyzes proton transfer behavior in Nafion membrane using MD simulation with both Vehicle and Grotthus mechanism. To treat Grotthus mechanism, Empirical Valence Bond (EVB) method is used. Also, distribution of water molecules in the membrane is an important factor that improves the efficiency of the PEFC. Therefore, water transfer behavior caused by electro-osmotic flow in the membrane is calculated by replicating electro-osmotic flow with constant barycentric velocity of oxonium ions. The both simulation results describe the structure and transport property of oxonium ions and water molecules.

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書籍等出版物 23

  1. 10周年誌 国際青少年サイエンス交流事業 さくらサイエンスプログラム（2014-2023）

    馬渕拓哉

    国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）さくらサイエンスプログラム推進本部　2025年2月

  2. 新たな出会いと研究テーマの変遷

    馬渕 拓哉

    学術変革領域研究(A)「分子サイバネティクス」　2024年6月

  3. 流友会会報

    馬渕 拓哉

    2024年3月

  4. ナノスケールの流れを可視化し、精密な分子設計を目指す

    馬渕 拓哉

    河合塾　2024年3月

  5. 人工相分離構造体による可逆性流動場の制御と分子論的理解

    馬渕拓哉

    月刊「細胞」2024年2月号・ニューサイエンス社　2024年1月20日

  6. 燃料電池の枠を超えた異分野融合による新たな視点の発見と創造

    馬渕拓哉

    燃料電池開発情報センター　2023年10月

  7. DNAナノポアを人工細胞膜に挿入する新技術-生物と機械をつなぐインターフェース

    庄司観, 馬渕拓哉

    化学同人　2023年9月19日

  8. 特別連載 科学技術振興機構『さくらサイエンスプログラム』友情と感激 第365回

    馬渕 拓哉

    文教ニュース社　2023年9月

  9. 研究最前線

    庄司 観, 馬渕 拓哉

    学術変革領域研究(A)「分子サイバネティクス」　2023年9月

  10. MDシミュレーションによるDNAナノポアのイオン輸送解析

    馬渕拓哉, 高橋潤

    生物工学会誌・日本生物工学会　2023年8月25日

    DOI： 10.34565/seibutsukogaku.101.8_418 　

  11. 参画研究者紹介 公募班

    馬渕 拓哉

    学術変革領域研究(A)「分子サイバネティクス」　2023年6月

  12. 特別連載 科学技術振興機構『さくらサイエンスプログラム』友情と感激 第261回

    馬渕 拓哉

    文教ニュース社　2021年6月

  13. 分子散乱現象を考慮した固体高分子形燃料電池触媒層酸素輸送抵抗の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏宏, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    2021年

  14. 反応分子動力学を用いた高分子電解質膜におけるプロトン輸送の解析

    馬渕 拓哉

    アンサンブル・分子シミュレーション学会　2020年10月

    DOI： 10.11436/mssj.22.310 　

  15. 触媒層アイオノマー薄膜構造に関する分子論的研究

    馬渕拓哉, 徳増崇

    一般社団法人燃料電池開発情報センター　2020年7月

  16. 粗視化MDを用いた溶液中における高分子分散構造の解析

    馬渕 拓哉

    アンサンブル・分子シミュレーション学会　2020年7月

    DOI： 10.11436/mssj.22.227 　

  17. 材料科学分野における日本の先端的分子シミュレーション技術について学ぶ体験交流

    馬渕 拓哉

    JST国際青少年サイエンス交流事業さくらサイエンスプログラム　2020年

  18. 分子散乱現象を考慮した固体高分子形燃料電池触媒層酸素輸送抵抗の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏宏, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    2020年

  19. 第26回燃料電池シンポジウム パネル討論 50年後の燃料電池－シニアと若手に聞く50年前と50年後の燃料電池－

    難波江 裕太, 太田 健一郎, 小関 和雄, 吉武 優, 田中 学, 白仁田 沙代子, 馬渕 拓哉

    燃料電池開発情報センター　2019年7月

  20. Reports of the Institute of Fluid Science, Tohoku University: Vol. 29

    徳増 崇, 馬渕 拓哉

    東北大学 流体科学研究所　2018年2月

  21. 触媒層内酸素輸送抵抗に対する表面散乱の影響

    中内将隆, 馬渕拓哉, 堀琢磨, 吉本勇太, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    2017年11月

  22. PEFCカソード触媒層のプロトン輸送に関する分子論的研究

    青地成二, 馬渕拓哉, 徳増崇

    燃料電池開発情報センター　2016年1月

  23. 高分子電解質膜ナノ構造内におけるプロトン・水分子輸送特性の分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    2013年

    DOI： 10.1299/kikaib.79.2446 　

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講演・口頭発表等 280

  1. 化学プローブ開発によるタンパク質凝集性の網羅解析

    佐藤伸一, 闐闐孝介, 藤村千鶴, 森陽音, 鈴木ラファエル麦, 川越聡一郎, 馬渕拓哉, 齋尾智英, 袖岡幹子

    日本プロテオ―ム学会2025年大会　2025年8月8日

  2. タンパク質凝集性構造に対する化学プローブの開発

    佐藤伸一, 闐闐孝介, 藤村千鶴, 森陽音, 鈴木ラファエル麦, 川越聡一郎, 馬渕拓哉, 齋尾智英, 袖岡幹子

    第57回若手ペプチド夏の勉強会　2025年8月

  3. タンパク質凝集プローブを活用した抗体劣化の部位レベル解析

    佐藤伸一, 小垣考弘, 闐闐孝介, 菅野杏奈, 馬渕拓哉, 齋尾智英, 斎藤かなえ, 森陽音, 藤村千鶴, 川越聡一郎, 袖岡幹子, 川北哲也, 鈴木信幸

    日本ケミカルバイオロジー学会第19回年会　2025年6月5日

  4. 内壁にアルキル鎖を有する疎水化DNAナノポアの構築

    佐藤佑介, 東保永遠, 平野太一, 赤井大夢, 馬渕拓哉, 庄司観

    化学とマイクロ・ナノシステム学会第51回研究会（CHEMINAS 51）　2025年5月17日

  5. PEFC電極スラリーの誘電分光測定と緩和解析

    大家初芽, 川崎瞭, 馬渕拓哉, 鈴木崇弘, 津島将司

    第62回日本伝熱シンポジウム　2025年5月17日

  6. Analysis of oxygen permeability of aromatic hydrocarbon-based ionomers using molecular dynamics simulation 国際会議

    H. Suzuki, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    HTSJ International Heat Transfer Symposium　2025年5月14日

  7. Effect of amino acid modifications on salt bridge formation and proton dynamics within CNTs 国際会議

    A. Nakamura, T. Mabuchi

    HTSJ International Heat Transfer Symposium　2025年5月17日

  8. Evolution of salt clusters in evaporating droplets containing metal precursors under high-temperature environments: A molecular dynamics simulation study 国際会議

    N. Minegishi, T. Nagasawa, H. Kosaka, T. Mabuchi

    HTSJ International Heat Transfer Symposium　2025年5月17日

  9. Molecular Dynamics Study on Surface Tension Model for Phospholipid Coated (Micro)bubble Ultrasound Contrast Agents 国際会議

    Q.N. Nguyen, T. Mabuchi, T. Kanagawa

    The 12th International Conference on Multiphase Flow (ICMF 2025)　2025年5月13日

  10. リポフェクションにおけるDNA疎水化が膜挙動に与える影響の分子論的解析

    黒澤秀人, 馬渕拓哉

    日本伝熱学会東北支部春季講演会　2025年5月10日

  11. 生体分子ナノ流動現象に関する分子シミュレーション 招待有り

    馬渕拓哉

    日本伝熱学会東北支部春季講演会　2025年5月10日

  12. エレクトロスプレースラスタのイオン引き出しを対象とした分子動力学計算

    眞柄元徳, 馬渕拓哉, 鷹尾祥典

    日本航空宇宙学会第56期年会講演会　2025年4月4日

  13. Molecular analysis of ion transport in DNA channels modified with internal functional groups for biosensors 国際会議

    T. Hirano, H. Akai, Y. Sato, K. Shoji, T. Mabuchi

    The Nanopore Meeting 2025　2025年3月15日

  14. Molecular analysis of ion transport inside nanopores toward a biomimic proton channel 国際会議

    A. Nakamura, T. Mabuchi

    The Nanopore Meeting 2025　2025年3月15日

  15. 人工DNAチャネル内部の疎水性修飾がイオン輸送に及ぼす影響に関する分子論的解析

    平野太一, 赤井大夢, 佐藤佑介, 庄司観, 馬渕拓哉

    第38回数値流体力学シンポジウム　2024年12月13日

  16. CNT内部における官能基の塩橋形成がプロトン輸送に及ぼす影響

    仲村陽宏, 馬渕拓哉

    第38回分子シミュレーション討論会　2024年12月2日

  17. DNAナノポアを用いた細胞分泌計測を目指して

    赤井大夢, 平野太一, 馬渕拓哉, 庄司観

    第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム　2024年11月

  18. Multiscale Molecular Simulations for Biomolecular Systems 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    21st International Conference on Flow Dynamics (ICFD2024)　2024年11月18日

  19. Understanding the Mechanism of Viral Inactivation by Extracellular Redox Enzymes 国際会議 国際共著

    S. Kanemura, R. Hashimoto, M. Matsusaki, T. Mabuchi, M. Watabe, T. Saio, K. Takayama, Y.H. Lee, M. Okumura

    EMBO Workshop　2024年10月

  20. Analysis of Transport Characteristics of Protons in Polymer Electrolyte Membranes in PEFC Below Freezing Temperatures 国際会議

    H. Nishizawa, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    PRiME 2024　2024年10月7日

  21. Evaluation of Factors Affecting the Migration of Cerium Ions in PEFC Using Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    H. Suzuki, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    PRiME 2024　2024年10月9日

  22. Effect of Salt Bridge Formation on Proton Transport in CNTs 国際会議

    A.Nakamura, T. Mabuchi

    PRiME 2024　2024年10月8日

  23. Direct Air Capture of CO2 from ambient air by Moisture Swing Adsorption 国際会議 国際共著

    P.S. Naik, S. Sakaida, Y. Sakai, T. Mabuchi

    International Conference on Green Energy: Powering a Sustainable Future　2024年9月

  24. DNA Condensate Formation Promoted or Inhibited by Oligolysine 国際会議

    H. Ohno, T. Mabuchi, Y. Ochi, J. Taira, Y. Sato

    The 30th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA30)　2024年9月17日

  25. Analysis of Ion Transport Properties in Artificial DNA Channels Modified with Internal Functional Groups by Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    Hirano, H. Akai, Y. Sato, K. Shoji, T. Mabuchi

    The 30th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA30)　2024年9月17日

  26. リン脂質膜の表面張力が超音波造影剤の音響特性に与える影響に関する分子動力学計算

    Nguyen Nam Quoc, 馬渕拓哉, 金川哲也

    日本機械学会2024年度年次大会　2024年9月11日

  27. Physico-Mathematical Modelling of Multiple Shell-Coated Microbubbles: Effect of Anisotropy and Surface Tension on Ultrasound 国際会議

    Q.N. Nguyen, R. Kawahata, G. Chabouh, T. Mabuchi, T. Kanagawa

    The 26th International Conference of the Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM 2024)　2024年8月26日

  28. Coarse-Grained Molecular Dynamics Study of Coacervate Formation using Elastin-like Polypeptides with Varying Hydrophobicity 国際会議

    H. Takegahara, Y. Okamoto, K. Funamoto, T. Mabuchi

    21st IUPAB Congress 2024 (IUPAB2024)　2024年6月27日

  29. 細胞外酸化還元酵素によるウイルス感染抑制機構の解明

    金村進吾, 橋本里菜, 松崎元紀, 馬渕拓哉, 渡部マイ, 齋尾智英, 高山和雄, 李映昊, 奥村正樹

    第24回日本蛋白質科学会年会　2024年6月12日

  30. Novel Insights into Glucagon Amyloid Formation

    Y. Li, H. Jeong, Y. Lin, J.H. Kim, T. Mabuchi, W. Yu, Y. Heo, H.S. Won, M. Okumura, Y.H. Lee

    第24回日本蛋白質科学会年会　2024年6月12日

  31. Characteristics of Weakly Nonlinear Ultrasound Propagation in Liquids containing Multiple Shell-Encapsulated Contrast Agents 国際会議

    Q.N. Nguyen, T. Mabuchi, T. Kanagawa

    The 12th Cavitation Symposium (CAV2024)　2024年6月4日

  32. 燃料電池触媒層内アイオノマー表面における表面拡散時の酸素分子の輸送法則の解析

    水木啓介, 馬渕拓哉, 杵淵郁也, 徳増崇

    第61回日本伝熱シンポジウム　2024年5月

  33. 氷点下環境における固体高分子形燃料電池高分子電解質膜内部のプロトン輸送特性の分子論的解析

    西澤裕紀, 馬渕拓哉, 上根直也, 徳増崇

    第61回日本伝熱シンポジウム　2024年5月

  34. Coarse-Grained Molecular Dynamics Study of Ionomer Morphology During the Drying Process of PEFC Catalyst Layer 国際会議

    Y. Guo, T. Mabuchi, G. Li, T. Tokumasu

    The International Workshop on Sustainable Energy Conversion Systems (IWSEC) 2024　2024年5月29日

  35. タンパク質凝集構造を標識するプローブ分子の開発と抗体凝集体解析

    佐藤伸一, 闐闐孝介, 小垣考弘, 馬渕拓哉, 齋尾智英, 菅野杏奈, 川越聡一郎, 小柳恵理, 藤村千鶴, 江越脩祐, 中根啓太, 石川稔, 友重秀介, 丸吉京介, 袖岡幹子, 鈴木信幸

    日本ケミカルバイオロジー学会第18回年会　2024年5月28日

  36. アニオン交換膜型燃料電池のアニオン交換膜における水酸化物イオンの輸送解析

    小野龍生, 鈴木寛人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第31回燃料電池シンポジウム　2024年5月23日

  37. PEFCカソード側触媒層アイオノマーの酸素透過特性に及ぼす膜厚と含水率の影響

    疋田憲吾, 鈴木寛人, 上根直也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第31回燃料電池シンポジウム　2024年5月23日

  38. Molecular Simulations of Polymer Self-Assembly for Engineering Applications 招待有り

    T.Mabuchi

    Interdisciplinary Exchange Workshop for Future of Thailand and Japan (IEWF-TJ 2024)　2024年5月16日

  39. Molecular Simulations for Artificial Biomolecular Systems 国際会議

    T. Mabuchi

    Interdisciplinary Exchange Workshop for Future of Korea and Japan (IEWF-KJ)　2024年3月28日

  40. 遅延制御機能を示す人工分子の開発と非対称構造構築への実証

    村岡貴博, 馬渕拓哉

    日本化学会第104春期年会　2024年3月20日

  41. 人工DNAチャネル内部の官能基修飾がイオン輸送に及ぼす影響の分子論的解析

    平野太一, 佐藤佑介, 庄司観, 馬渕拓哉

    第7回分子ロボティクス年次大会　2024年3月

  42. Synthesis and Crystal Structure of Ionic Na+@C60 Endohedral Fullerene

    第66回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム　2024年3月

  43. DNAナノポアを用いた細胞分泌計測を目指して

    赤井大夢, 平野太一, 馬渕拓哉, 庄司観

    第9回サイボウニクス研究会　2023年12月23日

  44. CNTの内部官能基修飾によるイオン輸送特性への影響調査

    仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第37回数値流体力学シンポジウム　2023年12月17日

  45. 粗視化MD法を用いたエラスチン様ポリペプチドの疎水性度が液滴内部の環境に与える影響の解析

    竹ケ原陽斗, 岡本泰典, 船本健一, 馬渕拓哉

    第37回数値流体力学シンポジウム　2023年12月17日

  46. 細胞外レドックス酵素によるウイルス失活化機構の解明

    金村進吾, 橋本里菜, 松崎元紀, 馬渕拓哉, 渡部マイ, 齋尾智英, 高山和雄, 李映昊, 奥村正樹

    第46回日本分子生物学会年会　2023年12月6日

  47. 分子動力学計算による CLCFにおけるF⁻イオン選択機構の解析

    仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第37回分子シミュレーション討論会　2023年12月4日

  48. 人工DNAチャネル内のイオン輸送特性に及ぼす細孔径と疎水性修飾の影響に関する分子論的解析

    高橋潤, 川又生吹, 佐藤佑介, 仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第37回分子シミュレーション討論会　2023年12月5日

  49. 反応性力場分子動力学法による窒化ホウ素ALDプロセスにおける薄膜成長機構の解析 招待有り

    徳増崇, 上根直也, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄

    MNC2023 ALD技術セミナー　2023年11月14日

  50. ストレスセンサーの会合を制御する多様な相互作用の分子機構

    S. Kawagoe, T. Mabuchi, H. Kumeta, M. Matsusaki, M. Kumashiro, K. Ishimori, T. Saio

    第61回日本生物物理学会年会　2023年11月15日

  51. Molecular Dynamics Study of Ion Transport Through Membrane-Spanning DNA Nanopores 招待有り

    馬渕 拓哉

    第61回日本生物物理学会年会　2023年11月14日

  52. AEMにおける水酸化物イオンの輸送機構の解明

    小野龍生, 鈴木寛人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2023年11月8日

  53. “Permeability of CO₂ Gases through DPPC Lipid Membranes using Molecular Dynamics Simulation 国際会議

    F. Yulia, F. P. Nasution, T. Mabuchi, Nasruddin

    20th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2023)　2023年11月6日

  54. Atomic Scale Investigation of the Electric Field Dependence of Carbon Diffusion in Fe 国際会議

    R. Onozuka, T. Mabuchi, P. Chantrenne, T. Tokumas

    20th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2023)　2023年11月8日

  55. 人工DNAチャネル内部のイオン輸送に関する分子シミュレーション 招待有り

    馬渕 拓哉

    CBI学会2023年大会　2023年10月25日

  56. Analysis of Cerium Ion Transport in Anode Side Catalyst Layer for Improving Polymer Electrolyte Membrane Durability of Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際会議

    H. Suzuki, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    244th Electrochemical Society Meeting　2023年10月11日

  57. Reactive Force Field Molecular Dynamics Simulations of Hydrogen-Bond Structure in Polymer Electrolyte Membrane below Freezing Temperature

    H. Nishizawa, T. Mabuchi, N. Uene, T. Tokumasu

    244th Electrochemical Society Meeting　2023年10月10日

  58. Multi-Scale Simulations o Gas-Phase Particles Generated in Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition Processes 国際会議

    Y. Kosaki, N. Uene, S.F. Huang, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    244th Electrochemical Society Meeting　2023年10月12日

  59. Molecular Dynamics Analysis of Lithium-Ion Transport Properties in All-Solid-State Lithium-Ion Battery 国際会議

    Z. Zhang, H. Suzuki, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    244th Electrochemical Society Meeting　2023年10月11日

  60. Molecular Dynamics Simulations of Ion Transport Through Membrane-Spanning DNA Nanopores 国際会議

    馬渕 拓哉

    29th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA29)　2023年9月15日

  61. Ion Transport Properties in Artificial DNA Channels Revealed by Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    J. Takahashi, I. Kawamata, Y. Sato, T. Tokumasu, T. Mabuchi

    29th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming (DNA29)　2023年9月12日

  62. 固体電解質・正極活物質内部のLiイオン輸送特性に関する分子動力学解析

    黄聖峰, 王彤旭, 張哲豪, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2023年度年次大会　2023年9月5日

  63. F– ion transport mechanism in CLCF analyzed by molecular dynamics simulation 国際会議

    Akihiro NAKAMURA, Takashi TOKUMASU, Takuya MABUCHI

    EBSA congress2023　2023年8月2日

  64. A Molecular Dynamic Study on Prediction of Novel 2D Nano Additive Performance in Palm Oil Methyl Ester (POME) Based Lubricant 国際会議

    R. Ruliandini, W. Gonçalves, T. Mabuchi, S. Rahman, T. Tokumasu, Nasruddin

    The 7th International Conference on Polygeneration 2023 (ICP 2023)　2023年7月

  65. LLPS Materials for Protein Capturing and Manipulation 国際会議

    Y. Yamashita, E. Miura, T. Mabuchi, T. Muraoka

    2023年7月20日

  66. Deep Learning-Assisted Analysis of the Water Management in the Catalyst Layer of Fuel Cells 国際会議

    G. Li, T. Mabuchi, Y. Guo, T. Tokumas

    EFCF 2023:Low Temperature Fuel Cells, Electrolysers & H₂ Processing　2023年7月

  67. Effects of Solution Composition and Pt Particles on Ionomer Morphology and Adsorption Behavior

    Y. Guo, T. Mabuchi, G. Li, T. Tokumas

    EFCF 2023: Low Temperature Fuel Cells, Electrolysers & H₂ Processing　2023年7月

  68. Synthesis of Ion-Endohedral Fullerenes by Plasma Implantation 国際会議 招待有り

    H. Ueno, D. Kitabatake, K. Utsugi, T. Mabuchi, S. Aoyagi, F. Misaizu

    243rd Electrochemical Society Meeting　2023年6月1日

  69. 燃料電池触媒層の乾燥過程におけるアイオノマー薄膜形成に関する分子論的解析

    郭玉婷, 馬渕拓哉, 李高阳, 徳増崇

    第60回日本伝熱シンポジウム　2023年5月25日

  70. 分子動力学シミュレーションを用いた固体高分子形燃料電池触媒層中のセリウムイオン輸送現象の解析

    鈴木寛人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第60回日本伝熱シンポジウム　2023年5月25日

  71. 鉄鋼中の炭素原子のエレクトロマイグレーションに関する分子論的解析

    小野塚隆太, 馬渕拓哉, Patrice Chantrenne, 徳増崇

    第60回日本伝熱シンポジウム　2023年5月27日

  72. 氷点下における固体高分子形燃料電池高分子電解質膜の内部状態の分子論的解析

    西澤裕紀, 上根直也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第30回燃料電池シンポジウム　2023年5月25日

  73. 燃料電池触媒層内アイオノマー表面における酸素分子散乱現象の分子論的解析 国際会議

    水木啓介, 堀智紀, 馬渕拓哉, 杵淵郁也, 徳増崇

    第30回燃料電池シンポジウム　2023年5月25日

  74. 液液相分離を利用したタンパク質フォールディングの促進

    山下有希乃, 三浦恵理香, 馬渕拓哉, 村岡貴博

    第72回高分子学会年次大会　2023年5月25日

  75. [n]シクロパラフェニレン(n = 5-10)ラジカルカチオンのイオン移動度質量分析

    渡邉 颯彦, 伊藤 亮佑, 上野 裕, 馬渕 拓哉, 大下 慶次郎, 美齊津 文典

    日本化学会第103春季年会　2023年3月23日

  76. 人工DNAチャネルにおけるイオン輸送の分子論的解析

    高橋潤, 川又生吹, 佐藤佑介, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第36回数値流体力学シンポジウム　2022年12月14日

  77. 分子シミュレーションを用いた生体高分子と合成高分子に関する研究 招待有り

    馬渕 拓哉

    2022年度第2回静電気・高電圧・放電・プラズマ若手研究委員会/研究会　2022年12月12日

  78. 分子動力学計算によるCLCFにおけるF⁻イオン輸送機構の解析

    仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第36回分子シミュレーション討論会　2022年12月7日

  79. Molecular Dynamics Simulations of Cerium Ion Transport Phenomena in Polymer Electrolyte 国際会議

    Hiroto Suzuki, Takuya Mabuchi, Takashi Tokumasu

    Core to core program - ELyT school　2022年11月18日

  80. Molecular Analysis of Carbon Diffusion in Iron with Phase Transformation under Electric Field 国際会議

    Ryuta Onozuka, Takuya Mabuchi, Patrice Chantrenne, Takashi Tokumasu

    ELyT Workshop 2022　2022年11月17日

  81. Atomic-scale PECVD Process Simulations at Si / Silicon-Germanium Interface by Reactive Force-Field Molecular Dynamics 国際会議

    Naoya Uene, Takuya Mabuchi, Yong Jin, Masaru Zaitsu, Shigeo Yasuhara, Takashi Tokumasu

    2022年11月13日

  82. Study of Aromatic Hydrocarbon Ionomer Adsorption in the Catalyst Layer of a Polymer Electrolyte Fuel Cell Using Molecular Dynamics 国際会議

    J. Ji, S. F. Huang, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    第９回 国際燃料電池ワークショップ ２０２２ ‒ PEFCs：基礎から応用まで ‒　2022年11月16日

  83. 燃料電池触媒層白金表面への非フッ素アイオノマーの吸着現象の解析

    金雁偉, 紀佳淵, 黄聖峰, 馬渕拓哉, 徳増 崇

    第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2022年11月16日

  84. プラズマ援用原子層堆積プロセスで生じる気相粒子の反応散乱モデル構築に向けた反応性力場分子動力学シミュレーション

    小﨑祐助, 上根直也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2022年11月15日

  85. Molecular Dynamics Simulations for F⁻ Export Mechanism in CLCF 国際会議

    A.Nakamura, T. Tokumasu, T. Mabuchi

    2022年11月11日

  86. 固体高分子形燃料電池触媒層形成過程の分子動力学シミュレーション

    郭 玉婷, 馬渕 拓哉, 李 高阳, 徳増 崇

    日本機械学会熱工学コンファレンス　2022年11月8日

  87. 分子動力学を用いた人工DNAチャネルにおけるイオン輸送特性の解析

    高橋潤, 川又生吹, 佐藤佑介, 徳増崇, 馬渕拓哉

    CBI学会2022年大会　2022年10月25日

  88. 燃料電池触媒インク分子シミュレーション 招待有り

    馬渕 拓哉

    トヨタと東北大学が夢見るミライ　2022年10月14日

  89. A Coarse-Grained Molecular Dynamics Study on the Aggregation and Adsorption Behavior of Ionomer from Solution onto Pt/C Substrate 国際会議

    Y. Guo, T. Mabuchi, G. Li, T. Tokumasu

    242nd Electrochemical Society Meeting, Atlanta　2022年10月9日

  90. Molecular Dynamics Simulation of Scattering and Surface Diffusion of Oxygen Molecules on Ionomers in Catalyst Layers of PEFCs 国際会議

    T. Hori, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, T. Tokumasu

    242nd Electrochemical Society Meeting, Atlanta　2022年10月11日

  91. Molecular Dynamics Simulations of Cerium Ion Transport Phenomena in Polymer Electrolyte Membranes of Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際会議

    H. Suzuki, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    242nd Electrochemical Society Meeting, Atlanta　2022年10月11日

  92. Molecular Dynamics Study of Adsorption Phenomenon of Aromatic Hydrocarbon Ionomer in Catalytic Layer of Polymer Electrolyte Fuel Cell 国際会議

    J. Ji, S. F. Huang, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    242nd Electrochemical Society Meeting　2022年10月13日

  93. Molecular Dynamics Study on the Microscopic Mechanism of Mechanical Properties of Nafion Membrane 国際会議

    H. Wang, T. Mabuchi, J. Ji, S. F. Huang, T. Tokumasu

    242nd Electrochemical Society Meeting　2022年10月13日

  94. 固体高分子形燃料電池触媒層形成過程の分子動力学シミュレーション

    郭玉婷, 馬渕拓哉, 李高阳, 徳増崇

    熱工学コンファレンス2022　2022年10月8日

  95. 分子動力学計算によるCLCFにおけるF⁻輸送機構の解析

    仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第60回日本生物物理学会年会　2022年9月28日

  96. Molecular Simulation of Phase Separation Phenomena for Engineering Applications 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    6th International Joint Conference on Science and Technology (IJCST) 2022　2022年9月28日

  97. 固体電解質Li6PS5Cl内部のLiイオン輸送特性に関する分子動力学解析

    黄 聖峰, 馬渕 拓哉, 安田 博文, 幸 琢寛, 徳増 崇

    日本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス　2022年9月26日

  98. Reactive Force-field Molecular Dynamics and DFT Simulations for the Thin Film Growth by CVD and ALD Techniques 国際会議 招待有り

    T. Tokumasu, N. Uene, T. Mabuchi, M. Zaitsu, S. Yasuhara

    9th International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces (ISCSI-IX)　2022年9月6日

  99. Application of Computational Fluid Dynamics in Anaerobic Membrane Bioreactors to Study the Scouring Effect of Biogas on Membrane Surface 国際会議

    J. Ji, H. Wang, T. Mabuchi, S. F. Huang, T. Tokumasu

    the Water and Environment Technology Conference Online2022 (WET2022-online)　2022年7月10日

  100. Experimental and ReaxFF MD Studies for Boron Nitride ALD Growth from BCl₃ and NH₃ Precursors 国際会議

    N. Uene, T. Mabuchi, M. Zaitsu, Y. Jin, S. Yasuhara, A. van Duin, T. Tokumasu

    ALD/ALE2022　2022年7月27日

  101. MDシミュレーションを用いた固体高分子形燃料電池高分子膜内部におけるCe³⁺移動現象の解析

    鈴木寛人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第29回燃料電池シンポジウム　2022年5月26日

  102. 固体高分子形燃料電池物質輸送特/構造特性に関する大規模分子シミュレーション

    徳増崇, 馬渕拓哉

    第29回燃料電池シンポジウム　2022年5月26日

  103. 酸素分子のアイオノマー表面散乱が燃料電池触媒層の酸素輸送抵抗に与える影響に関する分子論的解析

    堀智紀, 馬渕拓哉, 杵淵郁也, 徳増崇

    第59回日本伝熱シンポジウム　2022年5月18日

  104. 触媒層におけるPt/C表面がアイオノマーの吸着と形態変化に及ぼす影響に関する分子論的解析

    郭玉婷, 馬渕拓哉, 李高阳, 徳増崇

    第59回日本伝熱シンポジウム　2022年5月18日

  105. Role of Gluex the Ion Exchange Mechanism of CLCF F⁻ /H⁺Antiporter 国際会議

    A.Nakamura, T. Tokumasu, T. Mabuchi

    2022年1月8日

  106. CLCFアンチポータ内のGluexにおけるF-/H+交換機構の分子論的解析

    仲村陽宏, 徳増崇, 馬渕拓哉

    第35回数値流体力学シンポジウム　2021年12月14日

  107. Phase Separation Behavior of Ionomers in Fuel Cell Catalyst Layers 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    Webinar Lecture Series JSPS/DGHE Joint Research Projects: Advanced Material for Energy Technology Applications　2021年12月8日

  108. Molecular Dynamics Study of Ionomer Self-Assembly for Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    A Virtual Conference on Material Science and Beyond　2021年12月2日

  109. 高分子/グラフェンシート界面におけるプロトン輸送性に与える濡れ性の効果

    田中陸機, 馬渕拓哉, Yushi Zang, Bruce Hinds, 徳増崇

    第12回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2021年11月9日

  110. Function of Gluex to Ion Transport in CLCF F⁻/H⁺ Antiporters 国際会議

    A.Nakamura, T. Tokumasu, T. Mabuchi

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD)　2021年10月28日

  111. Multiscale Simulation of Carbon Electromigration in Iron 国際会議

    K. Kita, T. Mabuchi, S. Montoya, C. Adessi, P. Chantrenne, T. Tokumasu

    Eighteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD)　2021年10月27日

  112. Molecular Dynamics Study of Proton Conductivity at an Interface between Nafion and Graphene Sheet 国際会議

    R. Tanaka, T. Mabuchi, Y. Zang, B. Hinds, T. Tokumasu

    240th Electrochemical Society Meeting　2021年10月10日

  113. Analysis of the Effect of Surface Diffusion on Effective Diffusivity of Oxygen in Catalyst Layer by Direct Simulation Monte Carlo 国際会議

    T. Hori, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, T. Tokumasu

    240th Electrochemical Society Meeting　2021年10月10日

  114. 水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー凝集構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    熱工学コンファレンス2021　2021年10月9日

  115. Reactive Force-Field Molecular Dynamics Study of the Effect of Gaseous Species on Silicon-Germanium Alloy Growth by PECVD Techniques 国際会議

    N. Uene, T. Mabuchi, Y. Jin, M. Zaitsu, S. Yasuhara, T. Tokumasu

    2021年9月27日

  116. 燃料電池触媒層内のアイオノマー薄膜上における挙動が酸素分子の輸送に与える影響の分子論的解析

    堀智紀, 馬渕拓哉, 杵淵郁也, 徳増崇

    日本流体力学会年会2021　2021年9月21日

  117. 全固体リチウムイオン電池内部におけるLiイオン輸送特性の分子論的解析

    伊佐優弥, 黄聖峰, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2021年度年次大会　2021年9月5日

  118. 電場下における金属結晶内部の炭素拡散に関する分子論的解析

    北快理, 馬渕拓哉, Patrice Chantrenne, 徳増崇

    日本機械学会2021年度年次大会　2021年9月5日

  119. Molecular Simulation of Ionomer Self-Assembly for Fuel Cell Application 招待有り

    T. Mabuchi

    Computational and Experimental Chemistry: Development and Application, Johannesburg, South Africa (online)　2021年8月26日

  120. CVD/ALD薄膜成長における材料/プロセスと構造/組成の最適化に向けた反応性力場分子動力学法および密度汎関数法による数値シミュレーション研究 招待有り

    上根直也, 馬渕拓哉, Jin Yong, 財津優, 安原重雄, 徳増 崇

    応用物理学会シリコンナノテクノロジー分科会 第229回研究集会　2021年7月16日

  121. Density Functional Study on ALD Precursors for Hexagonal Boron Nitride Deposition 国際会議

    N. Uene, T. Mabuchi, Y. Jin, M. Zaitsu, S. Yasuhara, T. Tokumasu

    21st International Conference on Atomic Layer Deposition　2021年6月27日

  122. アイオノマー薄膜の表面拡散を考慮した燃料電池触媒層内酸素輸送特性の分子論的解析

    堀智紀, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第28回燃料電池シンポジウム　2021年5月29日

  123. 分子シミュレーションによる固体高分子形燃料電池物質輸送特/構造特性の評価

    徳増崇, 馬渕拓哉

    第28回燃料電池シンポジウム　2021年5月28日

  124. Multiscale Modeling and Simulation of Ionomer Self-Assembly for Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    Research Seminar on Polymer Electrolyte Fuel Cells　2021年5月21日

  125. 電場下における鉄内部の炭素拡散に関する分子論的解析

    北快理, 馬渕拓哉, Chantrenne Patrice, 徳増崇

    第34回数値流体力学シンポジウム　2020年12月22日

  126. ナフィオン/カーボンナノチューブ複合膜中におけるプロトン輸送性に関する分子論的解析

    田中陸機, 馬渕拓哉, Yushi Zang, Bruce Hinds, 徳増崇

    第34回数値流体力学シンポジウム　2020年12月22日

  127. 反応性力場分子動力学計算および量子化学計算を活用したCVD/ALD薄膜堆積機構の解析

    徳増 崇, 上根直也, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄

    シリコン材料・デバイス研究会（SDM）オンライン　2020年11月20日

  128. Multiscale Modeling and Simulation of Self-Assembled Polymers for Fuel Cell Applications 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    5th International Tropical Renewable Energy Conference　2020年10月29日

  129. 全固体リチウムイオン電池高分子電解質膜内部のイオン輸送に関する分子論的解析

    中島光輝, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第11回マイクロ・ナノ工学シンポジウム(オンライン)　2020年10月26日

  130. 水和ナフィオン膜内部におけるセリウムイオン輸送の分子論的解析

    石川恭平, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第11回マイクロ・ナノ工学シンポジウム(オンライン)　2020年10月26日

  131. Reactive Force-Field Molecular Dynamics Study of SiGe Thin Film Growth in Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Processes 国際会議

    N. Uene, T. Mabuchi, M. Zaitsu, S. Yasuhara, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  132. Multiscale Simulation of Proton Transport in the Catalyst Layer with Consideration of Ionomer Thickness Distribution 国際会議

    T. Matsuda, K. Kobayashi, T. Mabuchi, G. Inoue, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  133. Molecular Analysis of Cerium Ion Transport Properties in Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    K. Ishikawa, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  134. Molecular Analysis of Li Ion Transport Characteristics in Polymer Electrolytes of All Solid-State Lithium Ion Battery 国際会議

    K. Nakajima, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  135. Numerical Simulation of Cerium Ion Migration and Distribution in a Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    Y. Li, K. Ishikawa, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  136. Molecular Dynamics Study of Ionomer Aggregate Structure during Solvent Evaporation 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science 2020　2020年10月4日

  137. 触媒層アイオノマー薄膜構造に関する分子論的研究 招待有り

    馬渕拓哉

    第156回FCDIC研究会　2020年9月9日

  138. CVDプロセスにおける表面反応機構の分子動力学解析

    上根直也,馬渕拓哉,財津優,安原重雄,徳増崇

    第57回日本伝熱シンポジウム　2020年6月3日

  139. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー分散構造の解析

    馬渕拓哉,徳増崇

    第57回日本伝熱シンポジウム　2020年6月3日

  140. 量子・分子論的解析を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送現象の解明 招待有り

    馬渕拓哉

    第27回燃料電池シンポジウム　2020年5月21日

  141. 分子シミュレーションによる固体高分子形燃料電池の輸送特性・構造特性の解析

    徳増崇, 馬渕拓哉

    第27回燃料電池シンポジウム　2020年5月21日

  142. Molecular Dynamics School 招待有り

    Takashi Tokumasu, Takuya Mabuchi, Pierre Antoine Geslin, Patrice Chantrenne

    Molecular Dynamics School　2020年2月24日

  143. 全固体リチウムイオン電池における高分子系電解質中のLiイオン輸送特性に関する分子論的解析

    中島光輝, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第33回数値流体力学シンポジウム　2019年11月27日

  144. ナノスケール構造を考慮したPEFC触媒層内輸送・反応現象

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    第33回数値流体力学シンポジウム　2019年11月27日

  145. Molecular Dynamics Study of Mass Transport in Polymer Electrolyte Fuel Cells 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi

    International Meeting on Collaboration Technologies 2019　2019年10月30日

  146. Analysis of the Influence of Cerium Ions on Mass Transport Properties in Polymer Electrolyte Membrane by Molecular Dynamics Simulation 国際会議

    K. Ishikawa, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    236th Electrochemical Society Meeting　2019年10月13日

  147. Molecular Analysis of Transport Characteristics of Li Ion in Solid State Electrolyte 国際会議

    K. Nakajima, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    236th Electrochemical Society Meeting　2019年10月13日

  148. Nano/Microscale Simulation of Proton Transport in Catalyst Layer 国際会議

    K. Kobayashi, T. Mabuchi, G. Inoue, T. Tokumasu

    236th Electrochemical Society Meeting　2019年10月13日

  149. Molecular Dynamics Study of Oxygen Diffusivity in Catalyst Layer 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, Y. Yoshimoto, T. Kaneko, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    236th Electrochemical Society Meeting　2019年10月13日

  150. Ionomer Self-Assembly during Drying Process of Alcohol/Water Solutions Using Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    236th Electrochemical Society Meeting　2019年10月13日

  151. Mechanical Properties of Nafion Membrane at Nanoscale: from Elasticity to Rupture 国際会議

    W. Goncalves, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Electrolysis and Fuel Cell Discussions　2019年9月15日

  152. Molecular Analysis of Ionomer Aggregations During Drying Process of Alcohol/Water Mixtures 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Electrolysis and Fuel Cell Discussions　2019年9月15日

  153. 化学気相堆積法における初期成膜メカニズムの分子動力学解析

    上根直也, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄, 徳増崇

    日本流体力学会年会2019　2019年9月14日

  154. PEFC触媒層内のプロトン輸送に関するマルチスケールシミュレーション

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    日本流体力学会年会2019　2019年9月14日

  155. 反応性力場を用いたSi成膜プロセスの分子動力学解析

    上根直也, 馬渕拓哉, 財津優, 安原重雄, 徳増崇

    日本機械学会2019年度年次大会　2019年9月8日

  156. 分子論的知見を導入したマルチブロックモデルによる触媒層内プロトン輸送特性の解析

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    日本機械学会2019年度年次大会　2019年9月8日

  157. 水・アルコール混合溶液の蒸発過程におけるアイオノマー凝集構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2019年度年次大会　2019年9月8日

  158. Molecular Dynamics Simulation of Thermal Chemical Vapor Deposition for Hydrogenated Amorphous Silicon on Si(100) Substrate by Reactive Force-Field 国際会議

    N. Uene, T. Mabuchi, M. Zaitsu, S. Yasuhara, T. Tokumasu

    International Conference on Simulation of Semiconductor Processes and Devices　2019年9月4日

  159. Ionomer Dispersion in Dilute Solution Studied by Coarse-grained Molecular Dynamics 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    International Tropical Renewable Energy Conference　2019年8月14日

  160. Ce3+添加時における高分子電解質膜内部の水和構造およびプロトン輸送特性の分子論的解析

    石川恭平, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第24回動力・エネルギー技術シンポジウム　2019年6月20日

  161. 触媒層微小流路における酸素輸送現象の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏弘, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    第56回日本伝熱シンポジウム　2019年5月29日

  162. 触媒インク内におけるアイオノマー凝集構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第56回日本伝熱シンポジウム　2019年5月29日

  163. MDシミュレーションを用いたCe3+添加時における高分子電解質膜内部の構造およびプロトン輸送特性の解析

    石川恭平, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第26回燃料電池シンポジウム　2019年5月23日

  164. 粗視化分子動力学法を用いたアイオノマー分散構造および膜構造特性の解析 招待有り

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第26回燃料電池シンポジウム　2019年5月23日

  165. PEFC触媒層における酸素拡散機構の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 吉本勇太, 金子敏弘, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    第32回数値流体力学シンポジウム　2018年12月11日

  166. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー凝集現象の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第32回数値流体力学シンポジウム　2018年12月11日

  167. 粗視化分子動力学法を用いたアイオノマー分散構造および膜構造特性の解析 招待有り

    馬渕拓哉

    AGC商品開発研究所セミナー　2018年11月12日

  168. Molecular Dynamics Simulation of Oxygen Diffusion on Ionomer Surface 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, Y. Yoshimoto, T. Kaneko, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    15th International Conference on Flow Dynamics　2018年11月7日

  169. Large Scale Molecular Simulations of Mass Transport Phenomena in PEFC 国際会議 招待有り

    T. Tokumasu, T. Mabuchi

    15th International Conference on Flow Dynamics　2018年11月7日

  170. Mechanical Behavior of Hydrated Polymers at Nanoscale: from Elasticity to Rupture 国際会議

    W. Goncalves, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The 9th International Conference on Multiscale Materials Modeling　2018年10月31日

  171. Molecular Dynamics Study of the Thickness Dependence of Structure and Mass Transport in Ionomer Thin Film 国際会議

    K. Kobayashi, T. Mabuchi, G. Inoue, T. Tokumasu

    Americas International Meeting on Electrochemistry and Solid State Science　2018年9月30日

  172. Kinetic Analysis of Oxygen Transport Phenomena through Ionomer Thin Film on Pt Surface in PEFC 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Americas International Meeting on Electrochemistry and Solid State Science　2018年9月30日

  173. Ionomer and Carbon Aggregate Structure in Catalyst Ink Using Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Americas International Meeting on Electrochemistry and Solid State Science　2018年9月30日

  174. 分子シミュレーションによる燃料電池内部の水和状態と物質輸送特性の相関の解析 招待有り

    徳増崇, 馬渕拓哉

    日本分析化学会第67年会　2018年9月12日

  175. アイオノマー表面における酸素分子表面拡散現象の分子論的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 堀琢磨, 吉本勇太, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    日本機械学会2018年度年次大会　2018年9月9日

  176. 速度論を考慮した PEFC アイオノマー薄膜の酸素 透過性に関する分子動力学解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2018年度年次大会　2018年9月9日

  177. 粗視化分子動力学法を用いた触媒インク中におけるアイオノマー分散構造の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2018年度年次大会　2018年9月9日

  178. Ionomer Aggregate Structure in Water/Alcohol Solutions Using Coarse-Grained Molecular Dynamics 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    69th Annual Meeting of the ISE　2018年9月2日

  179. Ionomer and Carbon Aggregations in Catalyst Ink Using Coarse-Grained MD Simulations 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Gordon Research Conference　2018年7月29日

  180. Gas-Surface Dynamics of Oxygen Molecule on Nafion Ionomer Membrane 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, T. Hori, Y. Yoshimoto, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    31st International Symposium on Rarefied Gas Dynamics　2018年7月23日

  181. Ionomer and Carbon Aggregations in Water/Alcohol Solutions by Coarse-Grained Molecular Dynamics 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Grand Renewable Energy 2018　2018年6月17日

  182. 固体高分子形燃料電池材料の物質輸送・構造特性に関する分子論的解析 招待有り

    徳増崇, 馬渕拓哉

    高分子学会燃料電池材料研究会（18-1水素・燃料電池材料研究会）　2018年6月8日

  183. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー分散現象の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第55回日本伝熱シンポジウム　2018年5月29日

  184. MDシミュレーションを用いたアイオノマー薄膜の構造およびプロトン輸送の解析

    小林光一, 馬渕拓哉, 井上元, 徳増崇

    第25回燃料電池シンポジウム　2018年5月17日

  185. 触媒インク中のアイオノマー分散構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第25回燃料電池シンポジウム　2018年5月17日

  186. Numerical Analysis of Scattering Behavior and Surface Diffusion of Oxygen Molecules on Ionomer Surface 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, T. Hori, Y. Yoshimoto, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    Fourteenth International Conference on Flow Dynamics　2017年11月1日

  187. Molecular Dynamics Study of Ionomer Dispersions in Water/Alcohol Mixtures 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference　2017年10月28日

  188. Ionomer Dispersions in Water/Alcohol Solutions by Coarse-Grained Molecular Dynamics 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    232nd Electrochemical Society Meeting　2017年10月1日

  189. Gas-Surface Study of Oxygen Molecule on Ionomer Surface in Catalyst Layer 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, T. Hori, Y. Yoshimoto, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    233rd Electrochemical Society Meeting　2017年10月1日

  190. PEFC触媒層アイオノマー表面における酸素分子散乱挙動の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 堀琢磨, 吉本勇太, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    日本機械学会2017年度年次大会　2017年9月3日

  191. 分子動力学法を用いたPEFCアイオノマーにおける酸素透過特性の解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2017年度年次大会　2017年9月3日

  192. 鉄(II)イオン混入時の水和高分子電解質膜内部のナノ構造の変化の評価

    川井喜与人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2017年度年次大会　2017年9月3日

  193. 水・NPA混合溶液中におけるアイオノマー分散構造に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2017年度年次大会　2017年9月3日

  194. 粗視化分子動力学法を用いた水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー分散構造の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第64回理論応用力学講演会　2017年8月22日

  195. Molecular Analysis of Oxygen Permeation Properties in Ionomer on Pt Surface in PEMFC 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    6th European PEFC & Electrolyser Forum　2017年7月4日

  196. Molecular Simulations of Oxygen Scattering and Surface Diffusion on Ionomer Surface 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, T. Hori, Y. Yoshimoto, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    6th European PEFC & Electrolyser Forum　2017年7月4日

  197. 分子動力学法を用いた触媒層アイオノマー表面における酸素分子散乱・表面拡散現象の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 堀琢磨, 吉本勇太, 杵淵郁也, 武内秀樹, 徳増崇

    第54回日本伝熱シンポジウム　2017年5月24日

  198. 水・アルコール混合溶液中におけるアイオノマー構造特性に関する分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第54回日本伝熱シンポジウム　2017年5月24日

  199. 高分子電解質膜ナノ・メゾ構造内におけるプロトンおよび水輸送機構の量子・分子論的解析 招待有り

    馬渕拓哉

    東北大学流体科学研究所分野横断セミナー　2016年12月20日

  200. Molecular Dynamics Simulation of Oxygen Permeation Properties in Ionomer Thin Film on Pt surface 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016　2016年12月16日

  201. 分子動力学法を用いた溶液中におけるアイオノマー分散構造特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会熱工学コンファレンス2016　2016年10月22日

  202. Molecular Dynamics Study of Ionomer Aggregations in Water/Alcohol Solutions 国際会議 招待有り

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    13th International Conference on Flow Dynamics　2016年10月10日

  203. Effect of Water Cluster Structure on Proton Transport in Proton-Exchange Membranes Using Reactive Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    230th Electrochemical Society Meeting　2016年10月2日

  204. Numerical Analysis of Nanostructure around Ferrous Ion in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    K. Kawai, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    230th Electrochemical Society Meeting　2016年10月2日

  205. Molecular Dynamics Simulation of Oxygen Diffusivity, Solubility and Permeability in Ionomer on Pt Surface 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    230th Electrochemical Society Meeting　2016年10月2日

  206. Molecular Dynamics Study on Proton Transport in Supported Nafion Ionomer Thin Films on Lennard-Jones Walls 国際会議

    J. Aochi, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    230th Electrochemical Society Meeting　2016年10月2日

  207. Reflection Characteristics of Oxygen Molecule on Ionomer Surface 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    230th Electrochemical Society Meeting　2016年10月2日

  208. 触媒層アイオノマー表面における酸素分子散乱・表面拡散現象の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2016年度年次大会　2016年9月11日

  209. 分子動力学法を用いたアイオノマ薄膜内部の水クラスタ構造とプロトン輸送特性の相関に関する研究

    青地成二, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2016年度年次大会　2016年9月11日

  210. PEFCアイオノマーにおける酸素透過特性の分子動力学解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2016年度年次大会　2016年9月11日

  211. 高分子電解質膜内プロトン輸送への鉄(II)イオン混入の影響の評価

    川井喜与人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2016年度年次大会　2016年9月11日

  212. 高分子電解質膜内におけるナノ水クラスター構造がプロトン輸送へ与える影響

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2016年度年次大会　2016年9月11日

  213. Molecular Simulation of Oxygen Permeation Properties through Ionomer on Pt Surface 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    30th Conference of The European Colloid and Interface Society　2016年9月4日

  214. Molecular Dynamics Study on Effects of Surface Interaction on Ionomer Thin Film Properties: Morphological and Proton Transport Properties 国際会議

    J. Aochi, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    30th Conference of The European Colloid and Interface Society　2016年9月4日

  215. Dynamics of the Oxygen Scattering on Ionomer Surface in Catalyst Layer of PEFC 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    16th International Conference on Nanotechnology　2016年8月22日

  216. Scattering Dynamics of Oxygen Molecules on Nafion Membrane 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    30th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics　2016年7月10日

  217. 分子動力学法によるPEFCアイオノマー表面における酸素分子散乱・表面拡散現象の解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第53回日本伝熱シンポジウム　2016年5月24日

  218. 鉄(II)イオン混入高分子電解質膜のプロトン輸送特性の評価

    川井喜与人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第53回日本伝熱シンポジウム　2016年5月24日

  219. PEFC触媒層アイオノマーにおける酸素透過特性の分子論的解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第53回日本伝熱シンポジウム　2016年5月24日

  220. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送および水クラスター構造特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第53回日本伝熱シンポジウム　2016年5月24日

  221. Analysis of the Oxygen Scattering Behavior on Ionomer Surface in Catalyst Layer of PEFC 国際会議

    M. Nakauchi, T. Mabuchi, I. Kinefuchi, H. Takeuchi, T. Tokumasu

    International Conference on Renewable Energy and Power Quality　2016年5月4日

  222. Reactive Molecular Dynamics Study of Proton Transport in Water Cluster Models of Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The First Pacific Rim Thermal Engineering Conference　2016年3月13日

  223. Molecular Dynamics Study of Effect of Morphology in Ionomer on Proton Transport 国際会議

    J. Aochi, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The First Pacific Rim Thermal Engineering Conference　2016年3月13日

  224. PEFC触媒層のアイオノマー表面における酸素分子散乱挙動の分子動力学的解析

    中内将隆, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第29回数値流体力学シンポジウム　2015年12月15日

  225. 高分子電解質膜内におけるプロトン輸送および水クラスター構造特性の分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第29回数値流体力学シンポジウム　2015年12月15日

  226. Molecular Dynamics Study of Proton Transport in Modeled Water Cluster Structure of Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    228th Electrochemical Society Meeting　2015年10月11日

  227. Molecular Simulation of Oxygen Solubility and Diffusivity in Ionomer on Pt Surface 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    228th Electrochemical Society Meeting　2015年10月11日

  228. Molecular Simulation of Proton Conductivity in Nafion Membrane Contaminated with Ferrous Ion 国際会議

    K. Kawai, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    228th Electrochemical Society Meeting　2015年10月11日

  229. Effects of Water Structure on Proton Transport in Nafion Thin Films with Molecular Dynamics Simulations 国際会議

    J. Aochi, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    228th Electrochemical Society Meeting　2015年10月11日

  230. 異種電解質を用いた触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2015年度年次大会　2015年9月13日

  231. PEFCカソード触媒層のプロトン輸送に関する分子論的研究

    青地成二, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2015年度年次大会　2015年9月13日

  232. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送現象の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2015年度年次大会　2015年9月13日

  233. Molecular Dynamics Study on Effects of Wettability of Surface on Proton Transport in Polymer Electrolyte Thin Films 国際会議

    J. Aochi, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    31th European Conference on Surface Science　2015年8月31日

  234. Effect of Structure of Nafion and Hydrocarbon Ionomer on Oxygen Solubility 国際会議

    K. Kawai, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    5th European PEFC and H2 Forum 2015　2015年6月30日

  235. PEFCアイオノマーの構造が酸素溶解性に与える影響についての分子動力学的解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第52回日本伝熱シンポジウム　2015年6月3日

  236. 高分子電解質膜内におけるクラスター構造がイオン伝導性に与える影響の分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第52回日本伝熱シンポジウム　2015年6月3日

  237. 固体高分子形燃料電池カソード触媒層のプロトン輸送特性に関する分子論的研究

    青地成二, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第22回燃料電池シンポジウム　2015年5月28日

  238. PEFC触媒層アイオノマーの酸素透過性に関する分子論的解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第22回燃料電池シンポジウム　2015年5月28日

  239. 分子動力学法を用いたナフィオン膜内プロトン輸送メカニズムに関する解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第22回燃料電池シンポジウム　2015年5月28日

  240. Molecular Dynamics Study of Water Cluster Properties in Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    5th International Symposium on Micro and Nano Technology　2015年5月18日

  241. A Molecular Dynamics Study of Proton Hopping in Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The 5th TSME International Conference on Mechanical Engineering　2014年12月17日

  242. PEFC触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第28回数値流体力学シンポジウム　2014年12月9日

  243. 高分子電解質膜内におけるプロトン輸送メカニズムの分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第28回数値流体力学シンポジウム　2014年12月9日

  244. PEFC触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の分子論的解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第27回計算力学講演会　2014年11月22日

  245. An Improved EVB Model for Proton Transport in Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    226th Electrochemical Society Meeting　2014年10月5日

  246. Molecular Simulation of Oxygen Permeation through Ionomer in Catalyst Layer 国際会議

    Y. Kurihara, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    226th Electrochemical Society Meeting　2014年10月5日

  247. Numerical Analysis of Proton Conductivity in Hydrated Nafion Membrane Contaminated with Iron Ion 国際会議

    K. Kawai, T. Mabuchi, T. Tokumasu

    226th Electrochemical Society Meeting　2014年10月5日

  248. 金属イオン混入時における高分子電解質膜のプロトン伝導特性の評価

    川井喜与人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2014年度年次大会　2014年9月7日

  249. 分子動力学法を用いた触媒層アイオノマーにおける酸素透過性の解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2014年度年次大会　2014年9月7日

  250. A Molecular Dynamics Study of Proton Hopping in Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    4th Micro and Nano Flows Conference　2014年9月7日

  251. Atomistic Study of Proton Hopping Mechanism in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The 6th IEEE International Nanoelectronics Conference 2014　2014年7月28日

  252. A Molecular Dynamics Study of Proton Transport in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    9th Liquid Matter Conference　2014年7月21日

  253. 触媒層アイオノマーの酸素透過特性に関する分子動力学的解析

    栗原祐也, 馬渕拓哉, 徳増崇

    第21回燃料電池シンポジウム　2014年5月29日

  254. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送メカニズムの解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第21回燃料電池シンポジウム　2014年5月29日

  255. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内におけるプロトン輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第51回日本伝熱シンポジウム　2014年5月21日

  256. A Molecular Dynamics Study of Proton and Water Diffusivity in Polymer Electrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The 5th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale　2014年4月22日

  257. 高分子電解質内におけるプロトン輸送メカニズムに関する分子動力学的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第5回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2013年11月

  258. A Molecular Dynamics Study for Diffusivity of Proton and Water in Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Tenth International Conference on Flow Dynamics　2013年11月

  259. Molecular Dynamics Study of Proton and Water Transfer in Polyelectrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization　2013年11月

  260. A Revised EVB Model for Proton Transport in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    224th Electrochemical Society Meeting　2013年10月

  261. Molecular Dynamics Simulation of Proton Transport in Polyelectrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    4th International Symposium on Micro and Nano Technology　2013年10月

  262. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内における水・プロトン輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2013年度年次大会　2013年9月

  263. Molecular Simulation of Proton Transport in Polyelectrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    International Soft Matter Conference 2013　2013年9月

  264. Molecular Dynamics Study of Proton and Water Transport in Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    11th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels　2013年6月

  265. 高分子電解質膜内におけるプロトン・水分子輸送特性に関する分子動力学的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第50回日本伝熱シンポジウム　2013年5月

  266. Analysis of Water Molecules and Hydronium Ions Dynamics in Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Third International Forum on Heat Transfer　2012年11月

  267. Molecular Simulation of Proton and Water Transport in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    222nd Electrochemical Society Meeting　2012年10月

  268. 分子動力学法を用いた水和ナフィオン内の水・プロトン輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2012年度年次大会　2012年9月

  269. 高分子電解質膜内におけるプロトン・水輸送特性の分子論的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本流体力学会年会2012　2012年9月

  270. Atomistic Simulation of Proton and Water Transport in Hydrated Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Ninth International Conference on Flow Dynamics　2012年9月

  271. Molecular Dynamics Study of Proton and Water Transfer in Nafion Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    10th World Congress on Computational Mechanics　2012年7月

  272. 分子動力学法を用いた高分子電解質膜内の水・プロトン輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第19回燃料電池シンポジウム　2012年5月

  273. 分子動力学を用いた水和ナフィオン内プロトン・水分子輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第49回日本伝熱シンポジウム　2012年5月

  274. 分子動力学法によるPEFC高分子膜内におけるプロトン・水分子輸送特性の解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第25回数値流体力学シンポジウム　2011年12月

  275. Molecular Dynamics Study of Proton and Water Transfer in Polyelectrolyte Membrane 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    Eighth International Conference on Flow Dynamics　2011年11月

  276. Analysis of Proton and Water Transfer in Perfluorosulfonic Acid Membrane by Molecular Dynamics Simulation 国際会議

    T. Mabuchi, T. Tokumasu

    220th Electrochemical Society Meeting　2011年10月

  277. 固体高分子形燃料電池内部の高分子膜内におけるプロトン・水分子輸送特性に関する分子動力学的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会2011年度年次大会　2011年9月

  278. 高分子電解質膜内部のプロトン・水分子輸送に関する分子動力学的解析

    馬渕拓哉, 徳増崇

    第18回燃料電池シンポジウム　2011年5月

  279. 固体高分子形燃料電池電解質膜におけるセリウムイオン輸送特性の含水率依存性

    鈴木寛人, 馬渕拓哉, 徳増崇

    日本機械学会東北支部講演会　2025年3月17日

  280. 高分子相分離現象の粗視化分子動力学シミュレーション 招待有り

    馬渕 拓哉

    第28回高分子計算機科学研究会講座　2024年7月11日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 21

  1. ナノ空間反応性イオン輸送制御システムの創出

    馬渕 拓哉

    2022年 ～ 2028年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    材料科学視点から生命科学視点への異分野融合的イノベーションによって「人工DNAチャネルによるイオン選択性の制御」および「人工相分離構造体によるイオン濃度の制御」という2つの時間・空間スケールの異なる現象を融合させた人工イオンチャネルを分子論的アプローチから設計することで、現在のイオンチャネルの概念や常識から脱却し、破壊的イノベーションをもたらす新たな細胞内人工イオン輸送制御システムの創出を目指します。

  2. 人工相分離構造体による可逆性動的反応場の制御と分子論的理解

    馬渕 拓哉

    2023年4月 ～ 2027年3月

  3. QM/MMシミュレーションと計算薬剤設計を融合したがん関連酵素（プロテインキナーゼ）に関する研究

    提供機関：Tohoku University

    制度名：FY2025 Tohoku University Africa Strategic Early-career Internship Fellow Program

    2025年11月 ～ 2026年1月

  4. 燃料電池用アニオン交換膜内におけるナノスケール物質輸送現象の分子論的解析

    提供機関：Tohoku University

    制度名：FY2024 Tohoku University Africa Strategic Early-career Internship Fellow Program

    2024年10月 ～ 2025年3月

  5. 人工DNAチャネルを用いたプロトン透過および膜貫通制御システムの分子論的設計

    馬渕 拓哉

    2023年4月 ～ 2025年3月

  6. 人工合成DNAを用いた選択的イオン透過機能を有する人工イオンチャネルの開発

    馬渕 拓哉

    提供機関：Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences

    制度名：Tohoku Initiative for Fostering Global Researchers for Interdisciplinary Sciences

    2020年12月 ～ 2025年3月

  7. 遅延制御機能を示す人工分子の開発と非対称構造構築への実証 競争的資金

    村岡 貴博, 馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

    研究機関：Tokyo University of Agriculture and Technology

    2021年8月23日 ～ 2024年3月31日

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    本研究では、生体における非対称形構築の中心的かつ普遍的な速度論支配の制御方法「遅延制御」の化学的再構築を目的とする。細胞におけるタンパク質フォールディングに関わる遅延制御分子、遅延制御分子集合体の模倣分子システムを開発し、三次・ 四次構造タンパク質の効率的なフォールディングを実現する。細胞内では、１つのタンパク質分子のフォールディングに、複数のシャペロン酵素やジスルフィド結合交換触媒酵素が協同作用していることが示されている。フォールディング反応初期の大まかなポリペプチド鎖折りたたみを促すものの、天然構造形成を遅延させる酵素と、フォールディング反応後期の精緻な折りたたみを促すものの連動がその典型例である。2021年度では、これらフォールディング反応初期と後期に作用する酵素に対応する機能を示す人工模倣分子の開発を行った。ジスルフィド結合交換触媒酵素は、酸化還元反応を担うシステイン残基が活性中心である。その周辺構造や酵素分子全体の運動性の違いによって、大まかな折りたたみと精緻な折りたたみなど、その機能特性が制御されている。この酵素分子の構造と機能の関係から着想し、酸化還元活性を持つチオール基を有し、その周辺構造の異なる複数の化合物を開発した。その内、特に立体的な混雑さが異なるチオール化合物同士で、大まかな折りたたみと精緻な折りたたみを促す対照的な効果を見出した。その機能は、チオール基の化学的な反応性の違いで説明することができた。本成果は、細胞内で見られる遅延制御システムを再現し、効率的なタンパク質フォールディング促進を可能にする人工分子システム構築につながる基盤と位置づけられる。

  8. タンパク質変性領域の可視化技術の開発と効率化 競争的資金

    佐藤 伸一, 馬渕 拓哉

    提供機関：Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences

    制度名：Program for Creation of Interdisciplinary Research

    2022年4月 ～ 2024年3月

  9. Molecular dynamics(MD) modeling of the aptamer-target binding mechanisms and its application in designing aptamer-modified fiber sensors 競争的資金

    郭 媛元, 馬渕 拓哉

    提供機関：Tohoku Initiative for Fostering Global Researchers for Interdisciplinary Sciences (TI-FRIS)

    制度名：TI-FRIS FY2022 Grant for Interdisciplinary Research

    2022年4月 ～ 2024年3月

  10. 生命・工学分野を融合した学際研究における日本の先端的分子シミュレーション技術について学ぶ体験交流 競争的資金

    馬渕 拓哉

    2023年6月 ～ 2023年6月

  11. 原子衝突と位相的データ解析を用いた超分子空孔内の原子輸送現象の解明 競争的資金

    大下 慶次郎, 上野 裕, 馬渕 拓哉, 鈴木 杏奈

    提供機関：Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences

    制度名：Program for Creation of Interdisciplinary Research

    2021年4月 ～ 2023年3月

  12. アルカリ形燃料電池用の高性能電解質膜の開発および評価 競争的資金

    馬渕 拓哉

    提供機関：JSPS

    制度名：Bilateral Programs (South Africa)

    2021年4月 ～ 2023年3月

  13. 高CO2吸着性および化学的安定性を有するランタン系金属有機構造体の設計および開発 競争的資金

    馬渕 拓哉

    提供機関：JSPS

    制度名：Bilateral Programs (Indonesia)

    2020年4月 ～ 2023年3月

  14. 不良タンパク質の高感度検出手法の確立

    馬渕 拓哉, 奥村 正樹, 佐藤 伸一

    提供機関：Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences

    制度名：Creative Interdisciplinary Collaboration Program

    2020年4月 ～ 2022年3月

  15. 反応分子動力学法を用いたアルカリ形燃料電池用高イオン伝導性電解質膜の理論設計

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Tohoku University

    2019年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    ホッピング現象を考慮した反応性MDシミュレータを用いて電解質膜内におけるアニオン輸送メカニズムの解析を行った。ホッピング現象を考慮するために，Empirical Valence Bond (EVB)法を基に改良を加えた独自の分子間相互作用のモデル関数を確立し，従来は困難とされてきたホッピング現象をMD計算で扱うことを可能にした。さらに、同シミュレータを電解質膜モデルに導入し、ホッピング機構と電解質膜内部の数nm程度の大きさの水クラスター構造を同時に考慮した電解質膜内部での物質移動現象を解析し、これまで明らかにされてこなかったホッピング現象がアニオン輸送に与える影響を明確にした。

  16. 材料科学分野における日本の先端的分子シミュレーション技術について学ぶ体験交流

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Science and Technology Agency

    制度名：SAKURA SCIENCE Exchange Program

    研究機関：Tohoku University

    2021年3月 ～ 2021年3月

  17. 材料科学分野における日本の先端的分子シミュレーション技術について学ぶ体験交流

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Science and Technology Agency

    制度名：SAKURA SCIENCE Exchange Program (Online)

    研究機関：Tohoku University

    2020年11月 ～ 2020年12月

  18. 量子・分子論的解析に基づいた膜構造制御による高プロトン伝導性電解質膜の開発

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    本課題で構築した「粗視化MD法によるメゾスケール高次ナノ構造内プロトン輸送評価シミュレータ」を用いて，異なる分子量やブロック比を有した様々な分子構造ポリマーのシミュレーションを実施し，安定したシリンダーやラメラ形状の水チャンネルを形成できる構造条件を明らかにした．具体的には，共重合体を構成する各モノマーの主鎖骨格および側鎖長さを様々に変化させた分子構造のモノマーモデルの組合せを変化せることで，高プロトン輸送特性を有する水クラスター構造特性の条件を明らかにした．

  19. 量子・分子論の融合解析に基づいた膜構造制御による高プロトン伝導性電解質膜の開発

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：The University of Tokyo

    2016年4月22日 ～ 2019年3月31日

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    今年度は，「散逸粒子動力学法によるメゾスケール水チャンネル構造内プロトン輸送評価シミュレータ」の構築に取り組んできた．これまでの分子動力学法による計算結果を利用してボトムアップ的に散逸粒子動力学モデルを構築する独自に開発した手法を用いることで，メゾスケールの空間スケールにおいてナノスケール流動現象を正確に扱うことを実現した高解像度のメゾスケール水チャンネル構造内プロトン輸送評価シミュレータの構築を目指している．これまでの成果は，学術誌および国内・国際会議で発表した． 散乱実験において電解質膜内には水チャンネル構造の数十nm～数百nmの特徴的な周期構造長さに由来する散乱ピークが示されており，水チャンネル構造に関して実験的な観点から，シリンダー構造やラメラ構造など様々な水クラスターモデルが提唱されている．これら分子スケールと連続体スケールの中間的な空間スケールであるメゾスケール現象の解析に有効な手法として散逸粒子動力学法が挙げられる．本研究では，これまでのMD法による計算結果を利用してボトムアップ的に散逸粒子動力学モデルを構築する申請者の受入先研究室で独自に開発した手法を用いることで，メゾスケールの空間スケールにおいてナノスケール流動現象を正確に扱うことを実現した高解像度のメゾスケール水チャンネル構造内プロトン輸送評価シミュレータの構築に取り組んできた．これにより，電解質膜内部に形成されたメゾスケール水チャンネル形状を明確にし，プロトン伝導特性との相関を評価することが可能となる．また，水チャンネル構造特性を静的構造因子として評価することで，本シミュレータによって得られた計算結果を共同研究先によるSANS実験結果と比較を行い，妥当性の検証を行うとともに，シミュレータの改善を行ってきた．

  20. 高分子電解質膜ナノ・メゾ構造内におけるプロトン輸送メカニズムの量子・分子論的解析

    馬渕 拓哉

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    今年度は，ホッピング現象を考慮したプロトン輸送シミュレータを用いて電解質膜内におけるプロトン輸送メカニズムについて解析を行い，その成果は学術雑誌および国内・国際学会で発表した． 本研究ではホッピング現象を考慮するために，Empirical Valence Bond (EVB)法を基に改良を加えた独自の分子間相互作用のモデル関数を確立し，そのパラメータは量子化学計算の結果を基にホッピング時のエネルギー障壁を再現できるように決定した．これにより，従来は困難とされてきたホッピング現象をMD計算で扱うことを可能にした．さらに，同シミュレータを電解質膜モデルに導入し，ホッピング機構と電解質膜内部の数nm程度の大きさの水クラスター構造を同時に考慮した電解質膜内部での物質移動現象を解析し，これまで明らかにされてこなかったホッピング現象がプロトン輸送に与える影響を明確にした．同時に，得られたプロトン拡散係数は実験結果とよく一致しており，ホッピングモデルの妥当性が示された．この成果は，国際学術誌のJournal of Chemical Physicsに発表した． また，上記シミュレータを用いて電解質膜内のプロトン伝導特性の解明と支配因子の特定を実施した．水クラスター構造に関して(i)各含水率における水クラスターサイズ分布，(ii)水分子の水素結合により形成される一連のネットワーク構造の長さ，(iii)水分子１つあたりの平均水素結合数，のデータからクラスターの大きさや連結性を定量的に評価した．また，これら構造特性の温度，圧力，含水率等のパラメータとプロトン拡散係数の関係性から，プロトン伝導特性と水クラスターの連結性（水チャンネル構造）に強い相関があることを突き止めた．さらに，この結果に基づき，効率的なプロトン輸送に必要な含水率を定量的に見積もる指標を提示することに世界で初めて成功した．この成果は，米国電気化学会雑誌のECS Transactionsに発表した．

  21. 高分子電解質膜ナノ・メゾ構造内におけるプロトン輸送メカニズムの量子・分子論的解析

    馬渕 拓哉

    提供機関：Tohoku University

    制度名：Division for Interdisciplinary Advanced Research and Education (DIARE)

    2013年4月 ～ 2016年3月

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担当経験のある科目(授業) 7

  1. 知的メカノシステム解析学　東北大学

  2. ナノ流動学特論　東北大学

  3. 数理情報学演習　東北大学

  4. 数理情報学演習　東北大学 学部専門科目

  5. 分野横断セミナー　東北大学 大学院教養科目

  6. 創造工学研修　東北大学 学部専門科目

  7. 基礎ゼミ　東北大学 学部専門科目

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社会貢献活動 15

  1. ながれの科学

    みやぎ県民大学 大学開放講座

    2025年9月5日 ～ 2025年9月5日

  2. 八戸高等専門学校 東北大学学際科学フロンティア研究所説明会

    2023年1月17日 ～ 2023年1月17日

  3. Workshop on Biosystems Design -From nanotechnology to microfluidics in biotechnology

    2022年12月8日 ～ 2022年12月8日

  4. KKU-FRIS/DIARE Joint Virtual Workshop for Students

    2022年7月6日 ～ 2022年7月6日

  5. FRIS-KU Interdisciplinary Research Joint Workshop

    2021年12月17日 ～ 2021年12月17日

  6. Molecular Dynamics Simulation in Engineering Application

    2020年11月11日 ～ 2020年12月17日

  7. Molecular Dynamics School

    2020年2月24日 ～ 2020年3月1日

  8. FRISニュース

    第4回 FRIS若手研究者学際融合領域研究会（FRIS Retreat）

    2019年11月28日 ～ 2019年11月29日

  9. ヨハネスブルグ大学（南アフリカ）研究セミナー

    2021年8月26日 ～

  10. Multiscale Modeling and Simulation of Ionomer Self-Assembly for Polymer Electrolyte Fuel Cells

    2021年5月21日 ～

  11. AGC商品開発研究所セミナー

    2018年11月12日 ～

  12. 東北大学片平まつり2017

    2017年10月 ～

  13. 東北大学片平まつり2015

    2015年10月 ～

  14. 東北大学片平まつり2013

    2013年10月 ～

  15. 東北大学片平まつり2011

    2011年10月 ～

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メディア報道 13

  1. Knowledge exchange activity project “Interdisciplinary Exchange Workshop for Future of Thailand and Japan (IEWF-TJ) in Chiang Mai 2024”

    チェンマイ大学 研究管理室　CMU研究管理室からのニュース

    2024年5月20日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  2. Research Data from Tohoku University Update Understanding of Physics (Reactive Force Field Molecular Dynamics Study of the Effects of Gaseous Species On the Composition and Crystallinity of Silicon-germanium Thin Films)

    NewsRx　Japan Daily Report

    2023年7月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  3. Udayana University Faculty of Engineering Students Participate in the Sakura Science Exchange Program at Tohoku University

    Udayana University Faculty of Engineering

    2023年6月14日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  4. DNAナノポアの高効率膜挿入手法の開発

    東北大学、長岡技術科学大学　東北大学（https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/05/press20230530-01-dna.html）、長岡技術科学大学（https://www.nagaokaut.ac.jp/shincyaku/202305/30.html）

    2023年5月30日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  5. Data on Photocatalytics Reported by Researchers at Tohoku University (Switching Type I/type Ii Reactions By Turning a Photoredox Catalyst Into a Photo-driven Artificial Metalloenzyme)

    NewsRx　Japan Daily Report

    2023年5月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  6. タンパク質のアミノ酸残基選択的ラベル化を可能とする光駆動型人工金属酵素の開発～働く環境の変化で潜在能力を引き出す～

    東北大学、科学技術振興機構（ＪＳＴ）　東北大学（https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/03/press20230317-01-label.html）、JST（https://www.jst.go.jp/pr/announce/20230317/index.html）

    2023年3月17日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  7. Networks (Prediction of the Adsorption Properties of Liquid At Solid Surfaces With Molecular Scale Surface Roughness Via Encoding-decoding Convolutional Neural Networks)

    Daily News Network

    2023年3月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  8. Investigators from Tohoku University Report New Data on Extracellular Matrix Proteins (Coacervate Formation of Elastin-like Polypeptides In Explicit Aqueous Solution Using Coarse-grained Molecular Dynamics Simulations)

    NewsRx　Japan Daily Report

    2023年3月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  9. Researchers from Tohoku University Report on Findings in Atomic Layer Deposition (Growth Mechanism Study of Boron Nitride Atomic Layer Deposition By Experiment and Density Functional Theory)

    NewsRx　Japan Daily Report

    2023年2月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  10. 学際科学フロンティア研究所「若手研究者の育成」

    東北大学

    2021年7月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  11. 東北大学 学際科学フロンティア研究所 紹介映像

    東北大学公式YouTubeチャンネル

    2018年12月

    メディア報道種別: インターネットメディア

  12. 開発の現場 若手・中堅研究開発者による座談会

    燃料電池開発情報センター　日本の燃料電池開発の歴史　P307-314

    2017年5月25日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  13. File.38 燃料電池の性能を設計する

    東北大学 流体科学研究所　流体研 Files　東北大学 流体科学研究所 研究者リレーインタビュー

    2017年1月17日

    メディア報道種別: インターネットメディア

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学術貢献活動 19

  1. 実行委員

    2024年9月25日 ～ 2024年9月27日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  2. 実行委員

    2024年7月2日 ～ 2024年7月2日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  3. WG（ワーキンググループ）

    2021年9月24日 ～ 2024年3月31日

  4. セッションオーガナイザー

    2023年12月15日 ～ 2023年12月17日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  5. 実行委員

    2023年11月6日 ～ 2023年11月8日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  6. 実行委員

    2023年9月11日 ～ 2023年9月15日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  7. 実行委員

    2023年8月25日 ～ 2023年8月26日

  8. 生命・工学分野を融合した学際研究における日本の先端的分子シミュレーション技術について学ぶ体験交流

    2023年6月11日 ～ 2023年6月17日

  9. 実行委員

    2023年3月27日 ～ 2023年3月29日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  10. セッションオーガナイザー

    2022年12月14日 ～ 2022年12月16日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  11. 実行委員

    2022年11月12日 ～ 2022年11月13日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  12. 材料科学分野における先端的分子シミュレーション技術

    2020年11月12日 ～ 2021年12月17日

    学術貢献活動種別: その他

  13. セッションオーガナイザー

    2021年12月14日 ～ 2021年12月16日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  14. 実行委員

    2021年5月25日 ～ 2021年5月27日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  15. 実行委員

    2019年11月28日 ～ 2019年11月29日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  16. セッションオーガナイザー

    2020年12月 ～

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  17. セッションオーガナイザー

    2019年11月 ～

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  18. セッションオーガナイザー

    2018年12月 ～

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  19. セッションオーガナイザー

    2013年11月 ～

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

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