東北大学　研究シーズ集

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あ 行
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あ

〈安心〉

犯罪予防の促進要因の検討

 
 
 
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特徴・独自性
  • 犯罪者は誰を狙い、どこで犯行に及ぶのでしょうか。また、犯罪の被害に遭わないようにするためには、我々はどのようなことを心掛け、どのような場所を避けると良いのでしょうか。あるいは、環境を整えることで犯罪を防ぐことは可能なのでしょうか。こうした点を心理学的な手法を用いて研究し、犯罪からの安全や安心を目指すための方策を考えています。
実用化イメージ

犯罪からの安全や安心だけではなく、社会全般の安全・安心を提供するような様々な業界との産学連携を想定しています。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

荒井 崇史  

Takashi Arai

〈安全〉

犯罪予防の促進要因の検討

 
 
 
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特徴・独自性
  • 犯罪者は誰を狙い、どこで犯行に及ぶのでしょうか。また、犯罪の被害に遭わないようにするためには、我々はどのようなことを心掛け、どのような場所を避けると良いのでしょうか。あるいは、環境を整えることで犯罪を防ぐことは可能なのでしょうか。こうした点を心理学的な手法を用いて研究し、犯罪からの安全や安心を目指すための方策を考えています。
実用化イメージ

犯罪からの安全や安心だけではなく、社会全般の安全・安心を提供するような様々な業界との産学連携を想定しています。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

荒井 崇史  

Takashi Arai

すべり転倒の工学解析に基づく転倒抑制フットウェアの開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 歩行動作解析ならびに靴底/床面間のトライボロジー解析に基づいて、すべりなどの外乱による転倒防止のための歩行方法を提案している。さらに、油の上でも超耐滑性に優れているゴム靴底パターンや、防滑性の高い歩道用コンクリート平板、靴/ 床の摩擦係数測定システムを地域企業とともに開発し、実用化に成功している。
実用化イメージ

労働現場における転倒事故や高齢者の転倒事故を防止するための製品開発など。

研究者

大学院工学研究科 ファインメカニクス専攻 ナノメカニクス講座（ソフトメカニクス分野）

山口 健  

Takeshi Yamaguchi

人間と移動ロボットの共存

 
 
 
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特徴・独自性
  • サービスロボットや自動運転車、パーソナルモビリティなど人間と共存する環境で動作する様々な新しい移動体が普及することが期待されています。本研究室では、これらの様々な移動体が安全かつ円滑に共存するための技術について研究しています。
  • 特に、人間の視覚的注意などの特性を考慮し、その動きを予測するという側面からアプローチしています。
実用化イメージ

サービスロボット、パーソナルモビリティ、自動運転車など、人間と共存する環境で動作する移動体の研究開発や、これらが安全に共存するための交通環境整備など。

研究者

大学院工学研究科 ロボティクス専攻 先進ロボティクス講座（先進ロボティクス分野）

田村 雄介  

Yusuke Tamura

発火や破裂の危険が少ない安全な電池の実現に貢献する

概要

小さな力で容易に伸縮する高分子電解質
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T19-753.pdf

従来技術との比較

従来の有機電解質は発火の危険があった。一方高分子化することで固体電解質化した高分子電解質はイオン伝導性が低かった。

特徴・独自性
  • 室温で10-4 S/cmクラスのLiイオン伝導度を持つ高分子電解質の合成に成功。
  • ミクロンサイズの多孔膜と光架橋性ポリエチレングリコール（PEG）の複合化により室温での高い性能発現とLiイオンの拡散を制御。
  • 広い電位窓（4.7 V）と高いLiイオン輸率（0.39）を実現。
  • 多孔膜を電解質中に形成することでデンドライト形成の抑止効果にも期待。
実用化イメージ

Liイオン電池用の安全な電解質として利用可能。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所 デバイス・システムグループ

藪 浩  

Hiroshi Yabu

〈安全設計〉

高圧ガスタービン環境における燃焼評価と気流噴射弁の技術開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 燃焼は、温度、濃度、速度、高速化学反応といった多次元のダイナミックスが複合した複雑な過程です。当研究室は、高圧ガスタービン環境を実現できる世界的にも希な高圧燃焼試験装置を有し、高温高圧下の燃焼実験ならびにレーザー分光計測に独自性があります。航空宇宙推進系のみならず各種高圧化学反応炉の設計技術と安全評価技術、新燃料の燃焼技術、さらには高圧下の液体微粒化技術の研究開発にも取り組んでいます。
実用化イメージ

航空宇宙、自動車、電力、工業炉、化学プラント業界における、多様な燃料に対するガスタービン燃焼と評価、高圧噴霧生成と制御、高圧下のレーザー燃焼診断、化学反応炉の安全設計等に関する連携が可能です。

研究者

流体科学研究所

小林 秀昭  

Hideaki Kobayashi

〈アンチセンス〉

核酸医薬への展開を目指した架橋反応性人工核酸の開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 核酸医薬は標的に対して相補的な塩基配列を持つ人工的に化学合成された核酸分子である。核酸医薬による遺伝子発現制御方法は、アンチセンス法、siRNA法、デコイ法などが知られており、21世紀の新しい創薬として注目を集めている。最近、蛋白を発現しないnon coding RNA が遺伝子発現制御に重要な働きをもつことがわかってきており、核酸医薬の新たな標的として注目されている。我々は次世代の核酸医薬の開発を目指し、遺伝子に対して高い効率で反応する新規架橋反応性人工核酸を開発した。
実用化イメージ

遺伝子に対する選択的な化学反応は、核酸医薬を用いた遺伝子発現制御方法を効率化するのみならず、従来にはない、遺伝子改変技術として展開できる可能性を有することから、その有用性は非常に高いと考えられる。さらに本技術では共有結合した２本鎖DNAを容易に調整できることから、有用なDNA 材料の創製も可能であり、この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。

研究者

多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門 生命機能分子合成化学研究分野

永次 史  

Fumi Nagatsugi

〈アンテナ〉

ミリ波パッシブイメージング装置の開発と実用化

 
 
 
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特徴・独自性
  • 等の背後の危険物が放射するミリ波を受信し、これをパッシブに完全無侵襲で検知することが可能であり、これを実現するミリ波パッシブイメージング装置の開発を進めてきました。ミリ波帯は波長が1 mm 〜 10 mmの電磁波であり、
  • ミリ波を用いる利点として、テラヘルツ波や赤外線に比べて画像の空間分解能が低いものの衣服等の透過率が高いこと、物体から放射された微弱なミリ波を増幅するための低雑音増幅器が存在し、電磁波を照射しないパッシブ方式が実現できる周波数帯であることが挙げられます。
  • 現在、装置は主に空港・港湾等の水際で使用するセキュリティー機器として企業との共同研究により開発を進めていますが、火災・警察・医療等への応用も検討したいと考えています。今後ミリ波パッシブイメージング技術の応用分野はさらに広がるものと考えており、産業界で応用を検討したい企業・団体との共同研究を希望します。
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科 通信工学専攻 波動工学講座（電磁波工学分野）

佐藤 弘康  

Hiroyasu Sato

型の線幅よりも微細な金属配線パターンの作製が可能！

概要

湿式エッチングでサブマイクロ線幅の金属配線付き基板を作製する方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T11-050.pdf

従来技術との比較

従来のフォトレジストマスクをウエットエッチングに用いた場合、金属配線幅は約10μmが下限でした。エッチング耐性に優れたレジストの熱ナノインプリント成形で、線幅0.1μmの金属配線の作製に成功しました。

特徴・独自性
  • 金・銀・銅・クロムなどのウエットエッチング加工が可能です
  • 金属と有機レジストを化学結合を介してつなぐ分子接着剤を用いています
  • サイドエッチングによる狭線化が可能なため、マイクロサイズの金属線幅をサブミクロンサイズまで縮小することが可能です
実用化イメージ

透明導電パネル・磁気シールドフィルム・帯電防止シートなどへの利用が考えられます。ウエットエッチング方式での加工なので、ロールtoロール製法にも対応が期待できます。

研究者

多元物質科学研究所 附属マテリアル・計測ハイブリッド研究センター 光機能材料化学研究分野

中川 勝  

Masaru Nakagawa

い

〈硫黄酸化物〉

気相化学種の同時定量技術・ソフトウェア

 
 
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概要

フーリエ変換赤外線分光法 (FT-IR) を用いて、活性酸素・窒素種 (O3、 H2O2、 NOx、 HNOx)やSOx、 COx等の気相化学種を同時に定量する技術を開発しています。

従来技術との比較

標準ガスを用いた校正曲線からの密度定量は、標準ガスとして入手できない化学種に対応できない等の問題を抱えていました。
本技術は、 標準ガスの校正をせずに、20種を超える化学種の同時定量を可能にします。

特徴・独自性
  • 手軽に1クリックで同時密度定量可能なソフトウェア
  • 化学種の吸収断面積データベースを使用
  • 様々な装置関数や測定条件に対応可能
実用化イメージ

気相化学種を密度定量したいという様々なニーズに対して、直接貢献できる。

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 物性工学講座（プラズマ理工学分野）

佐々木 渉太  

Shota Sasaki

〈イオン液体〉

固液界面真空プロセスの開発とその応用

 
 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 様々な物質の液体状態を、高真空環境下で安定化させ、そのマイクロ/ナノレベルの成形技術や診断技術の開発，また，物性測定による新現象の発見，およびそのプロセス応用に取り組んでいる。特に、膜厚が数nmのイオン液体膜の作製や単結晶品質のSiCなどの無機薄膜の高速VLS成長、イオン液体を介した有機半導体、高分子薄膜・結晶材料のプロセスは，世界的にも類を見ない独自技術である。
実用化イメージ

wet系プロセスの利点を真空プロセスに取り入れた次世代の半導体プロセスへの応用開発、有機半導体の新しい精製技術の開発，イオン液体を介した蒸着法による再結晶が困難な有機化合物の単結晶の試作など。

研究者

大学院工学研究科 応用化学専攻 原子・分子制御工学講座

松本 祐司  

Yuji Matsumoto

リチウムイオン内包フラーレンを用いた二次電池の開発

 
 
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特徴・独自性
  • リチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）を用いた二次電池を開発しています。その中でもLi+@C60をカチオンとしたイオン液体を電気二重層キャパシタ(EDLC)の電解質として用いた[Li+@C60]・EDLC は、広い温度域で高い運動性を示す球形のC60殻内に安定に閉じ込めたLi+を用いるため、イオン液体中でも高密度で高速蓄電が可能で、高い安全性が確認されています。
実用化イメージ

宇宙などの極限環境下で使用可能な二次電池としての応用が期待されます。さらに、Li+@C60を用いた全固体型二次電池への展開も可能で、飛躍的な蓄電密度の向上が達成できます。

研究者

大学院理学研究科 附属巨大分子解析研究センター

權 垠相  

Eunsang Kwon

〈イオン光学〉

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。
実用化イメージ

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。

研究者

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター 加速器研究部

伊藤 正俊  

Masatoshi Itoh

〈イオン交換樹脂〉

スーパービタミンEトコトリエノールの高効率回収技術

 
 
 
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特徴・独自性
  • 本技術は、分子蒸留を一切行わないため熱安定性の低いトコトリエノールを分解なしに100% 回収できる、ビタミンE 類（トコトリエノールとトコフェロール）を選択的に樹脂に保持できるため不純物混入量が少なく高純度で回収できる、ビタミンE 類の回収と同時に遊離脂肪酸とトリグリセリドを何れも転化率100% で脂肪酸エステルに変換できる、樹脂充填層に溶液を供給するだけの簡便な操作で連続操作が可能である、という特長を持つ。
実用化イメージ

抗癌作用が注目されているトコトリエノールを医薬品や食品添加物として利用したい企業、原料ビタミンＥ濃度が低くても選択的に完全回収できるため、スカム油からのビタミンＥ回収率向上を目指す企業、との連携可能。

研究者

大学院工学研究科 化学工学専攻 プロセス要素工学講座（反応プロセス工学分野）

北川 尚美  

Naomi Kitakawa

〈イオンチャネル〉

バイオスティミュラントの探索

 
 
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概要

農薬成分の使用範囲は厳しくなる一方であるにもかかわらず，作物の効率生産を求められている．本研究室ではイオン輸送体（イオンチャネル・トランスポーター）を標的とする調節剤を探索して，植物の耐環境性や成長を促すバイオスティミュラントや環境にやさしい農薬の候補化合物の同定と生産をめざしています．

従来技術との比較

従来の農薬を代替する植物の耐環境性を強化する化合物

特徴・独自性
  • 農薬の代替であるバイオスティミュラントの開発を行う．植物の活性を調節するイオン輸送体などを標的分子とする化合物を探索する．植物に，耐乾燥性，耐塩性，光合成機能の向上，成長調節機能の人為的な強化をめざす．
実用化イメージ

候補化合物を，化学，農薬，食品，資材業界の専門家の協力と連携によって，より高性能で田畑で効果のあるバイオスティミュラントや天然の農薬として発展させることができればと思っています．

研究者

大学院工学研究科 バイオ工学専攻 生体機能化学講座（応用生物物理化学分野）

魚住 信之  

Nobuyuki Uozumi

〈イオンチャネルタンパク質〉

バイオ材料とナノテクノロジーに基づくセンサ・電子デバイスの開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • エレクトロニクス分野で培われてきた技術を応用して、健康で安全な社会を発展させ、私たちの生活の質を高めるようなデバイスの開発研究を進めています。例えば、半導体のセンサインターフェイスとしての特性を、薬物検出やスクリーニングアッセイなどの生化学・医療用途に利用する研究や、生きた細胞を使って神経回路を作り上げ、脳の機能解析を支援する新規技術の開発を進めています。
実用化イメージ

シリコンチップ上に形成した人工細胞膜にイオンチャネルタンパク質を埋め込むと、極限まで規定された環境下でその機能や薬理応答を調べることができます。この技術は、新薬候補化合物の高感度な迅速検出法につながります。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室

平野 愛弓  

Ayumi Hirano

〈イオン伝導体〉

固体イオニクス材料のエネルギー変換・貯蔵・利用技術への応用

 
 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 固体イオニクスを中心として高度なエネルギー変換を実現するための機能性材料の開発を行っている。燃料電池や蓄電池の高性能化のためには、高いイオン伝導度と化学的安定性を有するイオン導電体や混合導電体が必要とされ、これら材料を酸化物の欠陥化学や熱力学に基づき探索し、デバイスに応用している。これまでに酸素分離膜型水素製造システムや全固体リチウム電池を開発している。
実用化イメージ

酸化物イオン・電子混合導電体は小型水素製造システムや燃料電池の電極材料、酸素吸蔵放出材料、純酸素の工業的利用と関連が深く、リチウム伝導体は発火の危険性のない全固体電池への応用が期待される。

研究者

大学院工学研究科 知能デバイス材料学専攻 情報デバイス材料学講座（エネルギー情報材料学分野）

髙村 仁  

Hitoshi Takamura

〈イオンビーム〉

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。
実用化イメージ

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。

研究者

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター 加速器研究部

伊藤 正俊  

Masatoshi Itoh

〈イオン移動度分析〉

ナノ粒子・クラスターのイオンモビリティ質量分析とその応用

 
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特徴・独自性
  • 高真空中での分子ビーム技術を用いて、今までにない気相小集団化学種(クラスター・ナノ粒子) の質量分析、イオン移動度分析、レーザー光誘起反応、二分子衝突反応の研究を、自作の真空装置を開発して行っている。
実用化イメージ

気相の微粒子の同定や構造決定が必要な材料・環境分野、質量分析やイオンモビリティが重要なプロテオミクスが関係するバイオ関連・製薬業界など

研究者

大学院理学研究科 化学専攻 物理化学講座（理論化学研究室）

美齊津 文典  

Fuminori Misaizu

〈イオンモビリティ〉

ナノ粒子・クラスターのイオンモビリティ質量分析とその応用

 
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特徴・独自性
  • 高真空中での分子ビーム技術を用いて、今までにない気相小集団化学種(クラスター・ナノ粒子) の質量分析、イオン移動度分析、レーザー光誘起反応、二分子衝突反応の研究を、自作の真空装置を開発して行っている。
実用化イメージ

気相の微粒子の同定や構造決定が必要な材料・環境分野、質量分析やイオンモビリティが重要なプロテオミクスが関係するバイオ関連・製薬業界など

研究者

大学院理学研究科 化学専攻 物理化学講座（理論化学研究室）

美齊津 文典  

Fuminori Misaizu

東北大学　研究シーズ集

研究分野

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