東北大学 研究シーズ集

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脂肪組織

代謝解析装置の開発

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特徴・独自性

生体の代謝状態を的確かつ簡便に測定することができるように構成した生体の代謝状態を解析する装置及録媒体に関する発明であり、任意の時点と異なる2 時点間での脂肪組織における酸素消費量とエネルギー産生量を換算するソフトウエアを備える点に特徴を有する(特許第3848818)。
前記健康管理に有益な指針情報として、身体インピーダンスの計測値に基づく任意の1 時点における代謝状態を表す指標と、異なる2 時点における代謝状態を表す指標(脂肪組織における酸素消費量とエネルギー産生量)を算出できる点に特徴を有する。本算出法は既存の体脂肪計に備えられている基礎代謝量の推定換算方法とは全く別の算出式を使用し、より高精度である。本装置の解析ソフトは、インピーダンス値や除脂肪量を算出する装置に追加して備えることも可能である。
本発明(特許)を活用して事業化を企てる企業または出資者・開発支援者を求めている。

医工学研究科
野々垣 勝則 教授 医学博士
NONOGAKI, Katsunori Professor

シミュレーション

地球環境保全に貢献する粉体工学の創成

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特徴・独自性

粉体は私たちの生活に欠かすことのできない固体の存在形態であり、食品や化粧品、薬品、セラミックス、鉱工業等、様々な産業分野で用いられている。粉体を原料とする製品の性質や特性はその化学組成だけではなく、材料中の粒子充填構造にも大きく依存するため、粉砕や混合などの粉体プロセスを制御することが必要である。本研究室では、粉体プロセスを自在に精緻に制御するためのツールとしてのシミュレーション法の創成を行っている。本シミュレーションによって、粉体プロセスを最適化することにより、省エネルギー化や省資源化を図っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

シミュレーションを活用した粉砕、混合、充填などの粉体プロセスの解析・高効率化とメカノケミカル効果を積極的に活用した都市鉱山からの金属リサイクルやバイオマスからの創エネルギーに関する研究を展開している。

多元物質科学研究所
加納 純也 教授 博士(工学)
KANO, Junya Professor

スーパーコンピュータシステム設計とその応用に関する研究

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特徴・独自性

次世代超高性能スーパーコンピュータシステムを実現するハードウェアおよびシステムソフトウェアの要素技術の確立と、スーパーコンピュータシステムの卓越した情報処理能力を最大限に引き出せる高性能シミュレーション技術について研究を進めている。具体的には、3次元デバイスや不揮発メモリなど先進デバイス技術を活用した低消費電力、高メモリバンド幅スーパーコンピュータシステム設計とその利用技術の開発に取り組んでいる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

スーパーコンピュータ設計とその応用に関する産学連携研究を進めているが、ものづくりを支えるスーパーコンピュータ向けシミュレーションコードの高度化、高速化を必要とする企業との産学共同研究も可能である。

情報科学研究科
小林 広明 教授 工学博士
KOBAYASHI, Hiroaki Professor

社会インフラモニタリング

社会心理学

環境にやさしい都市構造と環境配慮行動の促進に関する研究

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特徴・独自性

低環境負荷社会への移行には、技術革新以上に私たちの意識改革が必要です。そのためには、リサイクル等も含め、QOL(Quality of Life)を低下させない範囲で資源消費の最小化を図ることが重要になります。本研究では、主に環境負荷の小さなライフスタイルやコンパクトシティを実現させる方策について、心理学をベースに検討しています。つまり、心理学を使い、人の行動をより環境にやさしいものに変える方策を検討しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

広い意味でのまちづくりにおいて、人の心理や行動を計測し、それを変える方法を提案するものです。そのため、マーケッティング分野や都市計画分野との連携が可能です。

国際文化研究科
青木 俊明 准教授 博士(情報科学)
AOKI, Toshiaki Associate Professor

ジュール熱

金属極細線のジュール熱溶接と機能の創出

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特徴・独自性

金属マイクロ・ナノ材料が持つ優れた物理的諸特性を有効に活用して新しい機能を創出するために、電流により発生するジュール熱を利用した極微細材料の溶接、切断手法を開発しています(図1)。2 本の極細線の先端同士を接触させた状態である範囲内の一定直流電流を付与することで、細線接触部を自発的に溶融、凝固させ、同部を溶接できることを見出しました。また当該手法を駆使して極微細材料のマニピュレーションも可能です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

素材としての金属極細線から新たな機能を創出できます(図2)。また極微細材料の物理的諸特性を評価する独自の試験技術も開発しており(図3)、これら技術を活用した産学連携が可能です。

工学研究科
燈明 泰成 教授 工学博士
TOHMYOH, Hironori Professor

臭化タリウム

化合物半導体を用いた放射線検出器の開発

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特徴・独自性

材料純化、結晶成長、結晶加工、電極形成、検出器製作を一貫して行い、化合物半導体を用いた放射線検出器の開発を行っている。特に化合物半導体の一つである臭化タリウム(TlBr)に着目し研究を行っている。TlBr検出器は非常に高い検出効率を持ち、PET やSPECT 等の核医学診断装置やガンマ線CT、産業用X線CT、コンプトンカメラ等への応用が可能である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

化合物半導体成長技術はシンチレーション結晶育成、X線フラットパネルセンサー用直接変換膜製作へ応用が可能である。これらの結晶成長・検出器製作技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

工学研究科 量子エネルギー工学専攻
人見 啓太朗 准教授 博士(工学)
HITOMI, Keitaro Associate Professor

集積

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

集積エレクトロニクス

国際産学共同研究による革新的省エネルギー集積エレクトロニクスの創出~材料・デバイスから回路・システムまで~(国際集積エレクトロニクス研究開発センター)

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特徴・独自性

集積エレクトロニクスシステムは、我々の豊かで暮らしやすい社会を支える基盤技術です。本センターは、本学のコア技術と産学連携実績を求心力として、材料・装置・デバイス・回路・システムなど多様な国内外の企業と連携し、スピントロニクス、AIハードウェア、パワーエレクトロニクス分野における集積エレクトロニクス技術に関する産学共同研究、大型国家プロジェクト、地域連携プロジェクトからなるCIESコンソーシアムを推進しています。特に、スピントロニクス集積回路対応としては、世界唯一となるワールドクラス企業との互換性のある300mmウエハ対応のプロセスライン、評価分析設備等を構築し、産学が連携して研究開発を展開しているのが特徴です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

装置・材料からデバイス・システムまで集積エレクトロニクス技術に係る産学共同研究を展開しています。加えて、地方公共団体(宮城県、仙台市、岩手県等)と協力して、地域・地元企業との連携を拡充し、東北復興・地域貢献を目指しています。CIESコンソーシアムへの参加を歓迎します。

工学研究科/国際集積エレクトロニクス研究開発センター
遠藤 哲郎 教授 工学博士
ENDOH, Tetsuo Professor

集積化

MEMS・マイクロマシンと微細加工技術に関する研究

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特徴・独自性

情報機器の入出力や自動車の安全のために用いられるMEMSと呼ばれるマイクロデバイス/システムの研究を行っています。集積化センサ、圧電デバイス、高周波MEMS、過酷環境センサ、マイクロエネルギーデバイス、ウェハレベルパッケージなどの研究に実績があります。リソグラフィ、エッチング、成膜、ウェハ接合、実装、各種評価のための装置を多数揃え、研究者自身が操作して研究できる開かれた実験環境を提供しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

これまでに多くの企業から研究員を受け入れ、産学共同研究を行うとともに、スポット的に装置を利用頂くような支援も積極的に行っています。豊富な資料・データに基づき、随時、技術相談を受け付けています。

工学研究科 バイオロボティクス専攻
田中 秀治 教授 博士(工学)
TANAKA, Shuji Professor

集積回路

脳型計算機ハードウェアの開発と視覚情報処理への応用

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特徴・独自性

生体の優れた視覚機能を模擬した視覚情報処理システムの実現に向けて、運動視に基づく空間認識の神経回路網モデルの構築とその集積回路化について研究している。このモデルでは、対象物の移動方向と速度を知らなくても、到達時間・平面方位・最短距離を検出できる。このモデルを実時間で実行するために試作した集積回路は電力効率に優れ、従来の計算機の100 分の1 以下の消費電力で動作する。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

近年、インフラ点検・農業・物流の効率化を目的としたドローンの需要が急速に伸びている。本研究成果を応用することで、周囲の空間を正確に把握して衝突することなく自律的に飛行するドローンの実現が見込まれる。

電気通信研究所
佐藤 茂雄 教授
SATO, Shigeo Professor

スピントロニクス素子技術

特徴・独自性

電子の持つ電気的性質と磁気的性質を同時に利用することで発現する新奇物理現象を明らかにし、工学応用に繋げることを目的とした研究を進めている。論理集積回路の高性能化、低消費電力化、既存のノイマン型計算機では実現が困難な複雑なタスクを処理する脳型コンピュータ、確率論的コンピュータ、量子コンピュータなどを実現する。

電気通信研究所
深見 俊輔 准教授 博士(工学)
FUKAMI, Shunsuke Associate Professor

集積パワーエレクトロニクス

AIチップが切り拓く賢い省エネと安全の輸送技術

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特徴・独自性

遠藤研究室では、これまで提案し研究してきた㈰高効率のパワーデバイス&パワー制御回路技術、㈪スピン素子を融合した極限省エネな知的集積回路&パワーマネジメント技術、㈫3次元構造デバイスによる極限集積システムのための新規材料プロセス技術(プラットフォーム構築)をコア技術として、パワーエレクトロニクスと知的ナノエレクトロニクスの融合技術へと発展・展開させ、更なる高性能化と省エネ化の両立という社会的要請に応える新しいグリーンパワーエレクトロニクス領域を創出することを目指しシステムアーキテクチャ、回路、デバイス、CADまでの研究・開発を、一貫して行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

省エネデバイスとパワーデバイスおよびその集積回路技術をコアとして、革新的な高効率エネルギー変換、高度パワーマネジメントの創出を目指し研究開発を行っています。本研究に興味のある企業や団体との共同研究を希望します。

工学研究科/国際集積エレクトロニクス研究開発センター
遠藤 哲郎 教授 工学博士
ENDOH, Tetsuo Professor

収束電子回折

ナノスケールでの結晶構造・電子状態解析技術の開発と応用

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特徴・独自性

透過型電子顕微鏡(TEM)で、組成・結晶構造を評価した領域の精密構造解析、物性測定を可能とするため、独自の実験装置・解析技術開発(分光型収束電子回折TEM、高分解能EELSTEM、軟X線発光分光TEM)と、その物性物理学への基礎的応用(フラレン、ナノチューブ、ボロン化合物、GMR物質、準結晶等)を行っている。また、東北大オリジナルの軟X線発光分光装置の実用化を目指し、企業等との共同研究開発を継続中。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

半導体、誘電体、金属などの顕微解析による構造・物性評価に関する共同研究や、分析技術に関する学術指導が想定される。

多元物質科学研究所
寺内 正己 教授 理学博士
TERAUCHI, Masami Professor

渋滞

光周波数コム

ICT応用に向けた新機能半導体レーザ光源技術

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特徴・独自性

半導体レーザの高機能化を実現する新機能半導体レーザ光源技術の創出を目指し、以下の研究開発を進めています。
1. 100Gbps NRZ 信号で動作可能な集積型半導体レーザの実現を目指して研究開発を進めています。
2. 光フィルタを周波数弁別器とした光負帰還法を単一モード半導体レーザへ適用することで、小型な超狭線幅光源の実現を目指しています。
3. 光変調器を用いた平坦な光周波数コム発生の研究を進めています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

研究開発で実現を目指す新機能半導体レーザ光源技術は、次世代光通信システムや超精密光計測システムの機能や性能を大幅に改善できる技術と考えています。

電気通信研究所
八坂 洋 教授 博士(工学)
YASAKA, Hiroshi Professor

種鑑定

次世代DNA分析技術によるあらゆる生物の識別:個体・品種・集団・種・未知サンプル等の同定

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特徴・独自性

独自に開発した次世代DNA分析技術であるMIG-seq(MultiplexedISSR Genotyping by sequencing)法により、わずか数ngのDNA試料があれば、数千領域のDNA 情報を取得して、あらゆる生物を対象に個体・品種・集団・雑種・種・未知サンプルの同定を行うことができる。早く、安く、高い正確性で識別可能なのが大きな特徴である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

作物品種の育成者権保護のための品種鑑定や、品種・産地偽装検査等、生物の「識別」を必要とする広い用途に利用できる。

農学研究科
陶山 佳久 准教授 博士(農学)
SUYAMA, Yoshihisa Associate Professor

種子生産向上

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