4D-CT成像将加速新型轮胎材料的开发 更智能更高效

住友橡胶工业有限公司(SRI)与东北大学（Tohoku University）合作，将四维计算机断层扫描(4D-CT)的速度提高了1000倍，从而可以实时观察轮胎中的橡胶故障。

这一突破将加速新型轮胎材料的开发，以提供超强的耐磨性，更环保的性能以及更长的使用寿命。它还将大大有助于智能轮胎的发展。

SRI最初开发了4D-CT，这是ADVANCED 4D NANO DESIGN(高级4D纳米设计)的一部分，ADVANCED 4D NANO DESIGN是2015年推出的一种新材料开发技术，能够对从微观到纳米级的橡胶内部结构进行高精度的分析和模拟。该分析最终导致在燃油效率，湿抓地力和耐磨性方面增强的橡胶磨损性能。

自ADVANCED 4D NANO DESIGN诞生以来，SRI便利用SPring-8同步加速器辐射研究设施中可用的技术进行了新材料的开发。但是，现有的4D-CT技术仍然需要花费几秒钟来捕获单个3D图像。

东北大学副教授Wataru Yashiro先前已经开发出一种新方法，可以在毫秒内生成更高质量的CT图像。该技术使用了强烈的同步加速器辐射，使这一突破成为可能。可以观察到在不同速度下发生的橡胶故障，从而可以更好地近似轮胎的橡胶磨损。

 
高速4D-CT成像系统的示意图以及正在进行的橡胶破坏的3D图像。©东北大学。

Yashiro说：“由于这项研究的结果，我们将成像速度提高了大约一千倍，这意味着现在可以在大约1/100秒的时间内捕获3D图像。”

展望未来，SRI希望将该技术与机器学习和其他高级数据处理技术结合使用，以分析该成像技术将生成的大量数据。在合作方面，SRI和东北大学将继续作为日本科学技术厅的核心进化科学与技术计划(CREST)的参与者。