名古屋大學發表與橫濱橡膠、高輝度光科學研究中心及北陸先端科學技術大學院大學組成的研究團隊成功地實現了橡膠與金屬接著老化狀態的可視化。
為使結構更加強韌，汽車輪胎中會嵌入鍍有黃銅的鋼簾線，透過在銅與橡膠中添加的硫磺反應生成硫化銅層，使兩者間牢固接合。然而在高濕度、高溫的環境下，接合相關的化合物種類與分布產生變化，導致接著力降低，進而形成橡膠材料長壽命化與再資源化的一大障礙。對此，研究團隊以橡膠與黃銅的接著樣本進行研究，開發了一項可觀察材料中銅分布與各個位置上不同化合物類型的可視化技術。
透過化學成像技術(XAFS-CT)分析所測得之影像數據顯示，除了能夠三次元可視化原本就存在黃銅中的銅合金之外，還能觀察在橡膠中與硫磺結合之一價、二價硫化銅等化學物種的分布與數量。根據分析結果，在濕熱老化的初期(第3天)，可以觀察到黃銅粒子周遭分布了薄薄的一價硫化銅，由此可知與橡膠形成了黏著層。第14天之後，黃銅持續進行反應，進而生成二價硫化銅，證實銅的溶出、硫化、擴散會隨著濕熱老化的時間進行。
研究團隊進一步透過對橡膠中所含之約1,000個黃銅粒子進行濕熱老化反應前後的變化追蹤，開發出分析銅反應過程之方法。針對濕熱老化反應下產生變化的802個黃銅粒子，製作3種銅化學物質的數量分布、擴散的圖表分析。顯示當濕熱老化時間延長，3種成分的銅箭頭大小與方向皆不相同，且隨著時間的增加，狀態也會產生變化。透過機器學習以區分箭頭的趨勢，發現可分為5種模式。
這些模式與銅在濕熱老化過程中反應方式的差異相對應，藉此反應模式隨著濕熱反應時間而變化的模樣即能達到可視化。在濕熱老化時間較短的情況下，主要生成一價硫化銅；而當濕熱老化時間超過3天，更容易產生與接著老化息息相關的二價硫化銅生成反應。
透過此次的研究成果，不僅能夠分析橡膠與金屬之間黏附的化合物種類分布，亦能以非破壞的方式將這些反應的細節與擴散方式予以可視化，藉此將有助於對橡膠材料內部的黏著老化機制壽命進行預測，進而推動長壽和再資源化之研究與開發。