東北大学 研究シーズ集

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「さ」行の研究テーマ  (92件)

サイクロトロン加速器技術の開発と応用研究

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特徴・独自性
サイクロトロン加速器に関連した技術開発および様々なイオンビームや中性子ビームを用いた基礎・応用研究を行っています。具体的には 1)イオン源開発(特に重イオン源)、2)イオン光学設計(ビーム輸送技術)、3)加速器関連の装置制御技術開発、4)高周波共振器の開発、5)イオン・ガンマ線・中性子等の放射線測定、6)イオンビーム・中性子ビームによる放射線耐性試験などです。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
耐放射線に強い材料や回路を設計するための、陽子からXeに至るまでの重イオンビーム・中性子ビームなど多彩な量子ビームを用いた放射線耐性試験や、高速中性子ビームによるイメージング技術開発。

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター
伊藤 正俊 教授 博士(理学)
ITOH, Masatoshi Professor

採光、換気・空調、温熱・エネルギーをはじめとする建築環境工学

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特徴・独自性
私たちが生活する建築空間の温度、湿度、空気、光、エネルギー等を扱うのが建築環境工学です。その中でも特に建築のサステナブル化に寄与する技術として、自然採光技術、空調技術に関する研究を行っています。建築環境分野で実際にモノを作る取り組みに特徴があります。具体的には太陽高度に大きく影響されずに採光可能な固定採光ルーバーや、除湿を専門に行う空調機(デシカント空調)に関する研究・開発を進めています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
建築・設備関連業界との産学連携を想定しています。建築における温熱、採光、エネルギー等を中心に建築環境工学を広く扱っているので、関連分野を含めて連携の可能性があります。

工学研究科 都市・建築学専攻
小林 光 准教授 博士(工学)
KOBAYASHI, Hikaru Associate Professor

再生可能エネルギーの高効率利用システムの研究

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特徴・独自性
地球規模の環境破壊やエネルギー問題を解決するためには、高効率なエネルギー利用システムの開発と共に、再生可能なクリーンエネルギー利用技術を研究する必要が有ります。我々は、太陽エネルギーや水素などの新エネルギー利用技術に関する研究に取り組んでいます。研究テーマは大きく分けて熱放射スペクトル制御を用いた、高効率な熱エネルギー利用と水素エネルギー社会の実現に向けた固体酸化物燃料電池の研究です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
環境調和型のエネルギーシステムにとって重要であり、今後の成長が期待される分野です。

工学研究科 機械システムデザイン工学専攻 新エネルギー変換工学分野
湯上 浩雄 教授 工学博士
YUGAMI, Hiroo Professor

最大限の病変摘出と機能温存を両立させるパルスジェットを用いた手術法の開発

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外科手術では転帰改善のため最大限の病変摘出と細血管、神経の温存により術後の機能障害を起こさないことの両立、同時に医療技術の高度化と標準化への要求が高まっている。パルスジェットメスはそうした時代要請に応える新しい手術機器で、既に単独施設の難度の高いトルコ鞍・頭蓋底腫瘍で既存の手術法に比較して有意な腫瘍摘出率の増加、術中出血量の減少、手術時間の短縮効果を報告した。本技術は内視鏡、カテーテル、顕微鏡を含めた低侵襲治療に対応可能な高速の微量流体をパルス状に発生させるもので、1990年代に流体科学研究所・高山研究室で衝撃波の臓器損傷で得られた知見を応用、発展させたものである。現在、効果と利便性、他機器との差別化、操作の快適性、安全性、市場戦略(価格や適応疾患の拡大)に関して多角的な検討を行っている。また、パルスジェットメスが工学的知識を持たない一般ユーザーが安全、快適に使用できる仕様に最適化することも今後の課題であり、企業を含めた共同研究を希望する。

医学系研究科
冨永 悌二 教授 医学博士
TOMINAGA, Teiji Professor

サイバーフィジカルシステムの情報セキュリティ技術とその応用

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特徴・独自性
実世界とサイバー空間のコンピューティングが融合する次世代ICT社会に向けた情報セキュリティ技術の研究を行っています。特に、暗号や誤り訂正符号等のセキュリティ機能を超高速・極低電力で行うHWおよびSWコンピューティング、システムを各種物理攻撃(システムに物理的にアクセスして行う攻撃)から守るセキュア実装技術、システムの利用環境(情報環境や電磁環境)に応じたセキュリティ最適化技術の関する研究を中心に行っています。

産学連携の可能性

情報セキュリティ技術の分野における産学連携を進めることができます。特に、組込みシステムセキュリティに関して、これまでに多くの国内外企業、大学、研究機関などと連携した実績があります。

電気通信研究所
本間 尚文 教授 博士(情報科学)
HOMMA, Naofumi Professor

細胞生物学

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1)細胞小器官の研究は、それぞれの細胞小器官が持つ個性的な内部空間(ルーメン)の機能を解き明かすことを中心に進んできましたが、細胞小器官を形作っている膜そのものにも重要な機能が潜んでいると考え研究をすすめています。
2)自然免疫応答を惹起する重要分子STINGは細胞内物質輸送によってその活性が厳密に制御されています。STINGの輸送を制御する化合物の開発により、STINGが関与する炎症応答を増強・緩和する薬剤につながることが期待されます(製薬業界)

生命科学研究科
田口 友彦 教授 理学博士
TAGUCHI, Tomohiko Professor

材料開発のための機器分析法のシーズ研究および装置化

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特徴・独創性
材料開発とその特性発現のメカニズム解明に必要とされる、元素分析を中心とした新しい機器分析法の研究開発を行っている。特に、工業材料のオンライン分析、リサイクル素材の選別等に適用できる高速分析法として、レーザ誘起プラズマを利用した発光分析法に注目し、減圧レーザ誘起プラズマを用いた分析装置やグロー放電励起源とレーザアブレーションを組み合わせた発光分析装置を提案している。

産学連携の可能性
従来より鉄鋼業をはじめとする金属素材産業と様々な共同研究を行っており、その実績を生かし、さらに広範な産業分野において必要とされる機器分析方法について学術指導、共同開発を行う用意がある。

金属材料研究所
我妻 和明 教授 工学博士
WAGATSUMA, Kazuaki Professor

材料の微視的空間配置を精密制御する微粒子集積プロセスの開発

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特徴・独自性 
異種材料を複合化した材料は、構成する材料の複合化状態によって、発現機能が大きく異なる。粒径や形状を制御して微粒子を合成できる技術と、合成した微粒子を設計通りに集積させる技術の融合によって実現する「ビルディングブロック工学」では、構成材料の3次元的な空間配置をメゾスコピックスケールで精密に制御することができ、従来の材料開発では得られなかった優れた機能の発現(相乗効果)や、新たな機能の発見も期待できる材料創製プロセスである。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
触媒(光触媒も含む)や分離カラムなどの化学関連プロセスのみならず、薬物送達システムや診断薬など医薬関連、コンデンサーや電池などの電子材料関連、屈折率制御材料やセンサーなど光学材料関連分野への用途展開が見込まれる。

工学研究科 化学工学専攻
長尾 大輔 教授 博士(工学)
NAGAO, Daisuke Professor

作物の子実生産を向上させる生殖形質に関する研究

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特徴・独自性
作物生産とその生産物の作物・子実は、食糧、環境、エネルギー、アメニティに応用でき、地球温暖化にある21世紀には人類にとって、様々な面においてこれまで以上に重要度が増加している。その作物の子実生産を向上させるためには、昨今の激変する環境ストレスに耐性を有する作物の開発は至上命題である。特に環境ストレスに対して弱い受粉・受精の生殖形質を改変し、種子、果実生鮮を向上させることを目的とする。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
高温、低温ストレス下で子実生産を左右する遺伝子群を同定している。収量増を見込めるF1雑種品種育成に重要な自家不和合性遺伝子の利用も進め、種苗産業などとの連携が可能である。

生命科学研究科
渡辺 正夫 教授 博士(農学)
WATANABE, Masao Professor

サステナブル異分野融合型混相エネルギーシステムの創成

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'特徴・独自性
本研究分野では,超並列分散型コンピューティングと先端的光学計測の革新的融合研究に基づくマルチスケール先端混相流体解析手法の開発・体系化を目指している.さらに,高密度水素に代表される環境調和型エネルギーに直結した新しい混相流体システムとそれに伴うリスク科学の創成を目的とした基盤研究を推進している.特に,脱炭素P2P マルチグリッド型の相互補償を可能にする多相水素サプライチェーンの構築を目指している.

産学連携の可能性''(想定される用途・業界)
P2P Hydrogen supply chain, Elastohydrodynamic lubrication, Supercomputing of Laser melting and sputter particle formation, High pressure diecast computing / Automotive industry, Additive manufacturing

流体科学研究所
石本 淳 教授 工学博士
ISHIMOTO, Jun Professor

サプライチェーンを通じた資源利用と関連するリスクの可視化

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特徴・独自性
マテリアルフロー解析、産業連関モデルに基づくサプライチェーン解析により資源の流れを明らかにし、資源採掘・精錬・輸送に関わるサプライチェーンの各拠点、経路の各属性別リスクデータとの融合を行い、我が国の科学技術イノベーション政策、資源安全保障に寄与する知を生み出します。

産学連携の可能性
これまで共同研究・連携を行った経験があるのは鉄鋼産業、自動車産業です。
省資源化技術導入による環境影響評価を行いたい行政機関や事業者との連携も積極的に行っていきたいと思っております。


環境科学研究科
松八重 一代 教授 博士(経済学)
MATSUBAE, Kazuyo Professor

酸化物エレクトロニクス材料の創製

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特徴・独自性
機能性酸化物材料の創製と物性・機能開発を行う研究に取り組んでいます。パルスレーザー堆積法やスパッタ法を用いた薄膜作製やバルク合成、そして新合成ルートの開発を行っています。最近は、電気伝導性をもつ希土類酸化物、透明導電性をもつ室温強磁性体、ビスマス単原子層を含む層状超伝導体等の酸化物材料を扱っています。今後は、扱う材料の幅を広げ、酸化物へテロエピタキシーにも取り組んでいきます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
新規導電性酸化物を活用する酸化物エレクトロニクスや、透明強磁性体や新規強磁性体を用いた酸化物スピントロニクスの分野での共同研究。

材料科学高等研究所
福村 知昭 教授 工学博士
FUKUMRA, Tomoteru Professor

3次元ナノインプリント

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 ナノオーダの形状精度、並びに超平滑表面を有する3次元加工表面(自由曲面)上に、サブミクロンオーダの周期的な微細構造を形成することによって、特異な特性(光学的、機械的、熱的特性等)を発現するための機能性インターフェースを有する3次元(3D)ナノインプリント用の金型創成に関する研究を行っている。
 さらに新しいガラス成形方法として超音波援用非等温成形法を提案した。これにより、複雑な3D形状をガラスに転写できるようになった。

■産学官連携の強化
 本研究室では、企業との共同研究を積極的に行っております。企業から研究員を受け入れ、加工原理から実際の製品応用までの実用的な指導を行います。また企業からの技術相談は随時お受け致します。さらに、精密加工研究会、ナノ精度機械加工専門委員会を主宰し、企業との交流、連携を図っております。

医工学研究科
厨川 常元 教授 工学博士
KURIYAGAWA, Tsunemoto Professor

酸素センサー・プロリル水酸化酵素(PHD)を標的とした虚血障害治療薬の開発

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特徴・独自性
全ての生物は酸素を利用してエネルギーを作り出し、生命活動を維持しています。ひとたび酸素濃度が低下すると、その活動が著しく妨げられ、場合によっては死に至ります。局所の低酸素状態が関連する病気の代表例としては、虚血性心疾患、脳卒中、腎臓病などが挙げられます。私たちは、プロリル水酸化酵素(PHD)が低酸素状態を感知するセンサーとして機能していることに着目し、これを制御することで虚血障害を治療する医薬の開発を推進しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
現在、いくつかのPHDを阻害する化合物を得ており、国内外の製薬メーカー等と連携して、非臨床試験から臨床開発へと進め、実用化を目指しています。

医学系研究科 附属創生応用医学研究センター 分子病態治療学分野
宮田 敏男 教授 医学博士
MIYATA, Toshio Professor

歯科用抗菌性チタン合金の可能性

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従来の歯科材料開発は生体適合性や機械的性質に重きが置かれてきたが、抗菌性も重要と考えられる。特に歯科インプラントのように生体内外にまたがって用いられる場合に、術後の予後を大きく向上できると思われる。本研究では、チタンの機械加工性と機械的性質の向上を目的として開発したTi-Ag合金について、歯科用抗菌性チタン合金の可能性を探った。その結果、Ti-Ag合金は、①表面へのバイオフィルムの付着を抑制することで、抗菌性を示した。②擬似体液中で表面に自然にリン酸カルシウムを形成し、骨伝導能良好と考えられた。③純チタンと同等の耐食性を示した。以上のことから、Ti-Ag合金は、生体にやさしく細菌付着に抵抗する新材料として歯科のみならず医学全般に大きく貢献すると期待される。本研究に関して興味のある企業や団体と共同研究を希望する。

歯学研究科
高橋 正敏 助教 博士(歯学)
TAKAHASHI, Masatoshi Assistant Professor

磁気応用技術と磁性材料

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特徴・独自性
磁気工学を基礎とした材料開発ならびに応用技術を研究している。特に磁気の特徴であるワイヤレスを生かした新しいセンサやアクチュエータの開発を、最適な特性を有する材料の開発も含めて行っている。これまでにカプセル内視鏡の駆動技術や内視鏡手術支援用アクチュエータ、補助人工心臓用ワイヤレス駆動ポンプなど医用応用技術や、磁界センサやひずみセンサなど世界最高レベルの感度のセンシング技術、バッテリーレスワイヤレスの温度計測技術、位置検出(モーションキャプチャ)技術などの開発を行ってきた。また材料単独では、損失が極めて低い電磁鋼板の実現や、電気化学的手法を用いてナノスケールで構造を制御した磁性材料(陽極酸化磁性被膜材料)の開発等を行ってきている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
上記項目に興味のある企業・団体に対する技術指導・共同研究は随時受け付けている。加えて、磁気に関連する技術に関する広く一般的な技術指導の実績も数多く行っている。

電気通信研究所
石山 和志 教授 博士(工学)
ISHIYAMA, Kazushi Professor

事業継続マネジメント(BCM)

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特徴・独自性
事業継続マネジメント(BCM)は、企業や公的組織が災害、大事故、テロ、感染症などで甚大な被害を受けた際にも、重要業務を継続または早期復旧するための対応戦略である。また、この計画がBCPである。政府、経済団体等が導入・改善を積極的に推進している。当研究室では、このBCMの普及策や改善策を研究しており、政府のガイドライン策定にも深く関与している。また、仙台で産官学の勉強会も開催している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
BCM・BCPを導入、改善しようとする企業・組織に求めに応じ助言を行うことができるほか、企業グループなどと連携した普及促進や実践的改善の取組が想定できる。

災害科学国際研究所
丸谷 浩明 教授 博士(経済学)
MARUYA, Hiroaki Professor

試作コインランドリ −MEMS・半導体試作共用設備−

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特徴・独自性
4インチ、6インチのMEMSを中心とした半導体試作開発のための共用設備で、必要な装置を必要なときに時間単位でお使いいただけます。東北大学に蓄積された関連ノウハウが利用可能で、スタッフが試作を最大限支援します。東北大学西澤潤一記念研究センターの2階スーパークリーンルームのうち、約1,200m2を主に利用しています。装置、料金については、ホームページをご覧ください。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
9年間で260社以上の企業が利用しています。MEMSや半導体のデバイスメーカーはもちろん、材料や機械部品メーカー、装置メーカーからも利用があります。各種センサや光学部品、微細金型作製等にお応えできます。

マイクロシステム融合研究開発センター
戸津 健太郎 准教授 博士(工学)
TOTSU, Kentaro Associate Professor

磁石は地球を救う!-高性能永久磁石材料の開発(エネルギー・資源問題の解決に向けて)-

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特徴・独自性
永久磁石材料の高性能化と新材料開発を行っている。これまでの成果に未分離混合希土類-Fe-B系焼結磁石、HDDR現象による高保磁力希土類磁石粉末、再結晶集合組織による高性能Fe-Cr-Co系磁石の開発などがある。最近ではNd-Fe-B系磁石におけるDyの削減技術の開発や、永久磁石の自然共鳴がGHz帯にあることに着目した新しい電磁波吸収体ならびにナノ粒子技術による高周波磁性材料の開発も行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
業界としては磁性材料に興味または生産している素材・材料関連、自動車関連、電気・電子関連、化学関連企業など。

工学研究科 知能デバイス材料学専攻
杉本 諭 教授 工学博士
SUGIMOTO, Satoshi Professor

システムに変革をもたらす素子応用を鑑みた半導体材料開発とその物性研究

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特徴・独自性
1. 現在の高度情報化社会を支える光通信用分布帰還型(DFB)半導体レーザ:1981年、波長1.55μmにおいて単一縦モードでの室温連続発振に世界で最初に成功。レーザ作製法のメーカへの技術指導およびシステム実験用素子提供を行い、1988年にシステム導入され、現在では、ファイバ1本あたり伝送容量10Tb/sの通信が実現されている。この値は、DFBレーザ以前の25,000倍に当たる。本レーザが、高度情報化社会を支えていると言っても過言ではない。
2. 青色発光ダイオードで知られる窒化物半導体:素子応用を鑑み、1987年、InGaAlNを提案。1989年、青色発光材料InGaNの単結晶薄膜成長。1991年、InGaNのフォトルミネッセンスを観測。本技術は、市販の青色LED作製の標準技術。最近では、窒化物半導体のエピタキシャル成長に適した加圧型有機金属気相成長(MOVPE)装置を新たに開発し、結晶品質の向上に成功している。
3. 高周波・高出力・高耐圧トランジスタの開発を、GaN自立基板の作製から進めている。その特徴は、結晶極性の制御、特にN極性成長技術を基礎にしている。携帯電話の基地局用増幅器にはGa極性HEMTが従来既に実用化されているが、5Gにおける伝送容量1Tb/sに必要な30GHzで動作するN極性HEMTが嘱望されている。研究室では、N極性HEMTの直流動作を実現している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
分布帰還型レーザ:サブミクロン周期構造の作製、微細構造を有する半導体基板上への薄膜成長、レーザの作製プロセスおよび素子評価技術、レーザシミュレーション
窒化物半導体:有機金属気相成長法、結晶の評価、発光素子・太陽電池・電子デバイスの作製と評価の技術
強調

未来科学技術共同研究センター
松岡 隆志 教授 工学博士
MATSUOKA, Takashi Professor