隨著航空載具等運輸設備的輕量化發展，以接著劑取代螺栓的接著結構日益受到矚目。此領域廣泛採用耐熱性與力學特性優異的環氧樹脂，並添加橡膠粒子等改質劑提升韌性。然而，改質劑對接著劑特性與接著結構強度的影響難以預測，以往只能不斷重複實驗，尋找最佳條件，造成開發時間與成本的增加。
東北大學綠色未來創造機構助理教授干川大和等人的研究團隊，針對添加核殼橡膠粒子的環氧樹脂接著劑，以及碳纖維強化塑膠(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)的接著強度進行研究，發現雖然添加橡膠粒子會造成接著劑本身的彈性模數與強度下降，卻能提升單搭剪切試驗(Single-lap Shear Test)所測得的接著強度。
研究團隊建立了連結材料內部微觀現象與整體接著結構破壞行為的「多尺度分析模型」，描述環氧樹脂在橡膠粒子周圍產生的塑性變形與損傷，評估整體接著結構的破壞行為，發現在添加橡膠粒子後，其周圍會形成能有效吸收外部能量的局部塑性變形，而且橡膠粒子周圍產生的微小損傷有助於提升破壞能量，進而提高整體材料的韌性。
接著，針對應力的分布與損傷的演變進行分析，將接著層內部的損傷累積與裂縫擴展納入考量，預測接著結構的最終破壞強度，進一步評估橡膠粒子添加量的影響，確認此模型不僅能重現接著劑本身力學特性的變化，也能重現接著強度的實驗結果。未來將進一步系統性評估樹脂組成差異對接著強度的影響，以及橡膠粒子尺寸的效應，結合分子動力學分析，建立更高階的接著結構設計技術。