登録されている研究テーマ 445件

表面科学に立脚した燃料電池電極触媒開発

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特徴・独自性
  • 新規ナノデバイス開発には、異相界面における物理的、化学的相互作用の解明に基づいて、その構造設計指針を提示することが不可欠である。本研究分野では、よく規定された金属・合金表面系を物理的手法(超高真空下おける分子線エピタキシ)により構築した上で、走査プローブ顕微鏡や光電子分光による表面構造や電子状態解析し、得られる基礎的知見に基づいたナノ材料構造設計指針に関する研究を行っています。
実用化イメージ

従来の“触媒”を化学ナノデバイスとしてとらえ、その構築をボトムアップアプローチで進めていきたいと考えています。燃料電池自動車用の電極触媒開発など水素社会実現の鍵となる技術に関連しています。

研究者

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 環境創成計画学講座(環境材料表面科学分野)

和田山 智正  

Toshimasa Wadayama

表面力測定による材料ナノ界面科学の創製

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特徴・独自性
  • 固- 液界面現象、そして表面間の相互作用を分子レベルで具体的に解明することを目的として研究しています。中心手段は、2つの表面間に働く相互作用力の距離依存性を直接測定する表面力測定、そして当研究分野で開発した液体ナノ薄膜の構造化挙動を高感度で評価できる共振ずり測定法です。従来困難であった不透明試料( 金属、セラミック、高分子など) が測定できるツインパス型表面力装置も独自開発し、電極界面の評価も行っています。
実用化イメージ

機能材料界面における表面電荷や吸着状態等の特性やナノレオロジー・ナノトライボロジーの評価が可能です。機械、潤滑剤、ナノ材料、塗料・シーラント、化粧品等の業種に対して共同研究・学術指導を行う用意があります。

研究者

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 界面分子エンジニアリング

栗原 和枝  

Kazue Kurihara

new表面をデコボコにして流れをきれいに保つデバイス

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概要

 最適に設計されたデコボコ(SRE)を物体表面に加工することで空気や水による摩擦抵抗を低減する技術です。巡航状態の航空機のように、ほぼ一定速度の流れの中におかれた物体に適用が可能であり、流れと鋭⾓をなす翼や円柱、回転円盤や円錐などに応用できます。流れの安定性解析・CFD解析を用いた高精度な設計と、物体表面の微細加工技術(数百マイクロスケール)が必要となります。

従来技術との比較

すでに乱流状態になった境界層に対してはサメ肌加工やリブレット加工などが抵抗低減技術として知られてますが、本技術は乱流状態への遷移自体を抑制して層流に保つことができます。

特徴・独自性
  • 物体周りの流れ(境界層)が乱流になるのを抑制し、摩擦抵抗を低減する効果があります。
  • 物体表面に微細な凹凸を付加的に加工するだけなので、電力を消費せず、既存の装置の設計変更を必要としない制御デバイスです。
  • 想定される流れ場に合わせて最適に設計すれば、その環境下で空力性能が向上します。
実用化イメージ

民間航空機の主翼などに実装すれば、空気摩擦抵抗が低減し、低燃費化・CO2排出削減への貢献が期待できます。

研究者

流体科学研究所 複雑流動研究部門 計算流体物理研究分野

廣田 真  

Makoto Hirota

ファーマコゲノミクス解析に基づく個別化薬物療法

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特徴・独自性
  • 東北メディカル・メガバンク機構が構築した一般住民バイオバンクの全ゲノム配列情報を活用して、薬物代謝酵素における約1000 種の組換え遺伝子多型バリアントを網羅的に作製・機能評価する。これにより、これまで見落とされてきた薬物代謝酵素活性に影響を及ぼす重要な低頻度遺伝子多型を同定し、遺伝子型から表現型を高精度で予測できる薬物応答性予測パネルや独自のコンパニオン診断薬(核酸クロマトグラフィー法)を構築する。
実用化イメージ

核酸クロマトグラフィー法は尿糖や妊娠検査薬のようなものであり、キットが成功すれば、簡便で大型の検出機器を必要としないため、大病院だけでなく中小病院や診療所レベルでも遺伝子多型診断の導入が可能になると考えられる。

研究者

大学院薬学研究科 医療薬学専攻 医療薬学講座(生活習慣病治療薬学分野)

平塚 真弘  

Masahiro Hiratsuka

不揮発デバイスを用いたPVTバラつきフリーLSIの構成に関する研究

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特徴・独自性
  • 電源を切ってもデータを記憶し続ける不揮発性デバイスを、メモリだけでなく、CPUなどの演算器やシステム全体の構成に積極的に活用する回路・システム構築方法が「不揮発性ロジック」です。本テーマでは、不揮発性デバイスに「回路構造情報」を記憶することで、製造プロセス(P)や電源電圧(V)、温度(T)などに起因する回路特性バラつきに対して頑健な回路を、少ないオーバーヘッドで実現できる回路構成を提案しています。
実用化イメージ

この成果は、今後微細化が益々進行する超微細LSI の高信頼化・高性能化に大いに寄与する技術であり、これに関連する分野で有意義な共同研究ができるものと考える。

研究者

電気通信研究所 計算システム基盤研究部門 新概念VLSIシステム研究室

羽生 貴弘  

Takahiro Hanyu

浮体式洋上風車・次世代航空機の非線形空力弾性・マルチボディ解析技術

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概要

浮体式洋上風車・次世代航空機は軽量細長なブレード・翼を有するため,非線形空力弾性変形が避けられません.本研究では回転座標を一切使わない高効率な非線形空力弾性解析法を構築してきました.また,この非線形空力弾性変形は浮体の揺動や航空機の舵面駆動といったボディ同士の相対運動(マルチボディダイナミクス)と連成します.我々は支配方程式レベルからこの新たな連成問題に対する解析法の構築に取り組んでいます.

従来技術との比較

本研究で提案する非線形解析法を用いれば,従来の線形解析法では捉えることができない大変形に伴うフラッタ発生速度の低下や変形と飛行挙動の連成現象を扱うことができます.

特徴・独自性
  • 回転座標を一切使わない分かりやすい非線形構造解析法
  • 大変形に対応した高効率な非定常流体計算法
  • 浮体の揺動や航空機の舵面駆動といったボディ同士の相対運動を捉えるマルチボディダイナミクス
実用化イメージ

流体構造関連機械の挙動予測・空力弾性解析・構造解析・振動解析・空力解析
浮体式洋上風車
衛星航空機高アスペクト比翼旅客機
・ヘリコプター,ドローン
・ロボット,建設機械

研究者

大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 宇宙システム講座(宇宙構造物工学分野)

大塚 啓介  

Keisuke Otsuka

ブレインモルフィックコンピューティングハードウェア

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特徴・独自性
  • 脳が特異的に持つ機能(例えば、意識/無意識過程、自己、選択的注意など)を、これまでの情報科学的な方法とは異なり、デバイスの物理的な特性・ダイナミクスを用いて直接的に構築することにより、小型高効率高性能な脳型ハードウェアの開発を行う。具体例としては、カオスニューラルネットワークリザバー、高次元複雑ダイナミクスによる最適化、スピン軌道トルクデバイスによるニューラルネットワーク等である。
実用化イメージ

この脳型ハードウェアは、ユーザ個人の情報の学習が必須なエッジ端末に有効で、例えば、補聴器や入れ歯に内蔵して心電や脳波、唾液成分などの学習により、異常検知を行う見守りデバイスなどへの応用が期待できる。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 ソフトコンピューティング集積システム研究室

堀尾 喜彦  

Yoshihiko Horio

フレキシブル液晶ディスプレイの先進技術

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特徴・独自性
  • ガラス基板をプラスチックフィルム基板で置き換えたフレキシブル液晶ディスプレイは、 曲がる・薄い・軽い・割れないなどの特質により、ディスプレイの収納性・携帯性を飛躍的に高め、新たな視聴形態やヒューマンインターフェースを創出します。そこで誰もが豊かな情報サービスを享受できるように、液晶や高分子などの機能性有機材料を用いて大画面・高画質のフレキシブルディスプレイを実現するための基盤研究に取り組んでいます。
実用化イメージ

これらの研究を進展させて、実用的なフレキシブルディスプレイと応用技術を開発するため、産業界との共同研究を希望します。

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 電子システム工学講座(画像電子工学分野)

藤掛 英夫  

Hideo Fujikake

プログラムの効率化および形式的検証

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特徴・独自性
  • プログラムの効率の改善や形式的検証に関する研究を行っている。短期間で記述したプログラムは実行時間やメモリ使用量について非効率的であることが多いが、この問題に対し、プログラム変換によって機械的に改善する手法の開発に取り組んでいる。また、大規模なプログラムはその複雑さから予期せぬバグを含みやすいが、この問題に対しては、プログラム検証やモデル検査とよばれる数学的手法によって実行前に網羅的に検証する研究も進めている。
実用化イメージ

通常のソフトウェア開発では有限個のテストを通じて動作確認が行われるが、モデル検査器や定理証明支援系などのツールを用いることで、無限個の入力に対して動作が保証されたプログラムの作成を実現できる。

研究者

電気通信研究所 計算システム基盤研究部門 コンピューティング情報理論研究室

中野 圭介  

Keisuke Nakano

プログラム理論と計算モデル

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特徴・独自性
  • プログラミング言語および計算モデルに関する世界最先端の研究を行っている。特に、二つのプログラムの動作が等しいという「プログラム等価性」の一般的証明手法や、近年再注目されている「関数型プログラミング」、「軽量形式手法」とも呼ばれる「型システム」等に関する研究・普及活動を行い、大手電機メーカー技術者らとの訳書「型システム入門」は理論的専門書としては異例の大手インターネット書店プログラミング入門書2 位となった。
実用化イメージ

ソフトウェア、特にDSL(ドメイン特化言語)を含むプログラミング言語およびツールの設計・開発。関数型プログラミング、型システムないし形式手法の導入・利用。

研究者

大学院情報科学研究科 情報基礎科学専攻 ソフトウェア科学講座(ソフトウェア基礎科学分野)

住井 英二郎  

Eijiro Sumii

ブロックチェーンを活用した安全なクラウド・ストレージ技術および個人データ取引のための実用的スマートコントラクト技術の開発

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特徴・独自性
  • 不特定多数のユーザ端末が供出する空きストレージとブロックチェーンを活用して、高度な安全性を実現するP2P型ストレージの構築技術を開発しています。構築ストレージは、中央管理サーバの問題に起因する保存データの大規模情報漏洩リスクも回避可能です。また、暗号通貨を報酬と利用料に使用し、全ユーザの公平なストレージ利用も実現します。さらに、実用的なデータ商取引を可能にするスマートコントラクト技術も開発しています。
実用化イメージ

ブロックチェーン技術を活用したスマートコントラクトやフィンテックなどのBitcoin2.0 型アプリケーション、モノインターネット(IoT)、医療情報データベース関連などの開発を行う企業との共同研究を希望します。

研究者

データ駆動科学・AI教育研究センター データ基盤・セキュリティ教育研究部門

酒井 正夫  

Masao Sakai

分子性有機物質の新電子物性開拓

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特徴・独自性
  • 有機分子の集積によって構成されている分子性伝導体を中心に研究を進めています。分子で構成されている有機物質の特徴は“やわらかい”ことです。この特長から、近年、有機ELデバイスなどの軽量で“曲がる”エレクトロニクス材料として注目されています。当研究室では、このような分子性有機物質の基礎的物性( 金属- 超伝導- 絶縁体) の解明、新物性の開拓を目指しています。
  • 分子性有機物質は、無機物質と比べて“やわらかく”大きく広がった分子軌道や電荷の分布、また分子自身の持つ構造自由度などのために、電荷- スピン- 分子格子- 分子内結合の間にゆるやかで大きな自由度を有しています。このナノ分子サイズの“やわらかい”複合的自由度と強く関係している超伝導から絶縁体までの多彩な電子状態がバルクな物性として現れます。このような分子性物質の特長をフルに活かして、電子物性物理の重要で興味ある問題にチャレンジしています。 このような研究に興味のある企業への学術指導を行なう用意があります。
実用化イメージ

研究者

金属材料研究所 材料物性研究部 低温電子物性学研究部門

佐々木 孝彦  

Takahiko Sasaki

便中の腸内細菌で腎癌を診断できる!

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概要

腎癌診断マーカー
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T22-355.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  腎癌の診断においては、有効な血液マーカーがなく、超音波、CT、MRI等の画像診断が採用されている。これらの診断は健康診断 等において必須項目でないことが多く、自発的な検査が必要であるが、腎癌は自覚症状が出にくい為、発見が遅れるという問題が ある。
  •  本発明では腎癌患者の便から腎癌に特異的な属を特定した ことに基づく、新規腎癌マーカーに関するものである。
実用化イメージ

・便検査キット 
・マイクロバイオーム解析によるがん診断

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 外科病態学講座(泌尿器科学分野)

伊藤 明宏  

Akihiro Ito

防災情報共有プラットフォームの開発と利活用による防災教育の高度化

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特徴・独自性
  • 自然災害は地域ごとの自然条件/自然環境に大きく依存する。また、仮に同じ自然のハザードに曝されるとしても、その脅威を受ける社会の脆弱性に応じて災害の様相は大きく変動する。一方で、学校での防災教育では、学校周辺の地域性を十分に反映した教育内容には至っていない。地域素材の収集や教材化の困難さが主な理由である。そこで、地域のデジタル学習材を共有化するための情報共有プラットフォームの構築と利活用が、災害から子どもたちの命を守ることと、確かな学力形成の両立に貢献する。
実用化イメージ

学校での防災教育の普及・高度化に受けて、郷土・地域のデジタル学習材を共有化するための防災情報共有プラットフォームの開発等が考えられる。

研究者

災害科学国際研究所 防災実践推進部門 防災教育実践学分野

佐藤 健  

Takeshi Sato

放射光可視化構造科学

特徴・独自性
  • 高輝度放射光やコヒーレント光源の特性を活かした高精度のX線散乱技術と、従来の電子密度の可視化だけでなく、原子や分子の相互作用を顕す静電ポテンシャルを精密に可視化できるデータ解析法を開発し、物質機能をデザインするプロトコルの創成を目指します。
実用化イメージ

電池材料、機能性材料、機能性ポリマーなどの研究開発において、構造可視化を必要とする産業界と共同研究が行えます。

研究者

国際放射光イノベーション・スマート研究センター 基幹研究部門 機能情報計測スマートラボ

高田 昌樹  

Masaki Takata

放射光計測と高度情報処理の融合による物質機能可視化への展開

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特徴・独自性
  • 放射光を光源とするイメージング・分光技術を駆使することで実用バルク材料全体の構造・元素・電子状態を多元的に可視化することができます。特に、放射光のコヒーレント成分を利活用したコヒーレント回折イメージングは、X 線領域で未踏であったナノスケールでの構造可視化を実現する次世代の可視化計測法として注目されています。また、近年の情報処理技術の発展に伴い、3次元空間に分布する元素・電子状態の情報から構造−機能相関に関する特徴的な情報を抽出することも可能になりつつあります。先進的X線光学技術を駆使した次世代の放射光イメージング・分光法の開拓を基軸とし、高度情報処理技術を活用することで、実用材料の機能を可視化する基盤を構築することを目指します。
実用化イメージ

研究者

国際放射光イノベーション・スマート研究センター 横幹研究部門 データ可視化スマートラボ

髙橋 幸生  

Yukio Takahashi

放射光による原子スケールの構造測定

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概要

主に放射光の回折を用いて、高い精度で構造観測を行います。エピタキシャル薄膜や固液界面など,計測技術が確立していない測定対象を見るのが特徴です。

従来技術との比較

大強度の放射光と,情報科学を併用することで,標準的なX線構造解析の手法が適用できない物質の構造を明らかにします。

特徴・独自性
  • 周期性が完全でない物・表面や界面の構造解析を行う。
  • 有機半導体の表面構造緩和
  • 酸化物の界面構造
  • ある程度平滑な表面(AFMで見える程度,ステップ表面)があれば、その表面近傍の構造を非破壊・非接触で0.01nmの精度で決める事が可能
実用化イメージ

固液界面でのプロセスの進行過程を見るような応用が考えられます。 図1:測定セットアップ,図2:20ms露光でのX線反射率測定による固液界面構造観測例

研究者

大学院理学研究科 物理学専攻 電子物理学講座(微視的構造物性分野)

若林 裕助  

Yusuke Wakabayashi

ポジトロン断層法(PET)を用いた機能・分子イメージング研究

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特徴・独自性
  • PETを用いた機能・分子イメージングでは、生体臓器(ヒトや動物の脳、心臓、筋肉など)の代謝、血流、微量物質貯留、情報伝達機能などを対象が生きたままの状態で体外から測定できます。この特徴を生かして、疾患の早期診断や抗ヒスタミン薬などの治療薬の作用・副作用研究、運動・代替医療による健康増進研究などを進めております。
実用化イメージ

以下のようなテーマの産学連携が可能です。㈰さまざまな薬物や飲食物の摂取前後の体内変化の評価、㈪運動、代替療法、瞑想などが心身に与える効果の評価、㈫認知症早期診断研究など。
基礎から臨床への橋渡し研究、臨床研究法対応も進めており、物理、化学・薬学、工学と連携した幅広い研究・開発の展開が可能です。

研究者

先端量子ビーム科学研究センター 短寿命RI研究部門 核医学研究部

田代 学  

Manabu Tashiro

ポジトロン標識プローブの創製と応用研究

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • サイクロトロンで製造されるポジトロン放出核種を薬学・医学へ応用する研究を行っています。生体画像化技術のPETイメージングで利用するポジトロン標識薬剤の分子設計理論と標識合成法に関する基礎研究を基盤とし、がんやアルツハイマー病のPET用画像診断薬剤の開発、ミトコンドリア標的プローブの創製と画像医学診断(心筋血流、褐色脂肪組織) への応用、PET による薬物動態解析、薬効薬理研究に取り組んでいます。
実用化イメージ

新規ポジトロン標識技術・装置の開発。がん、認知症、循環器疾患のPET画像診断プローブの製品化。創薬候補化合物のポジトロン標識化とPET 薬物動態評価(動物、ヒト)。新薬( 候補) の生体薬効薬理評価

研究者

先端量子ビーム科学研究センター 短寿命RI研究部門 核薬学研究部

古本 祥三  

Shozo Furumoto

北極域先住民研究

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特徴・独自性
  • 北極域とくにシベリア・アラスカなどの先住民の伝統文化の保全、気候変動の影響を文理融合のフィールドワークにより研究している。極地への適応という人類史的観点を踏まえてのアジア人類史に取り組むとともに、伝統文化の記録は文化財的価値をもつことからそのデジタル化と公開も行っている。北極圏で増加している洪水・森林火災・凍土融解などの事象がローカルな社会に及ぼす影響とその適応策を学際的に探求している。
実用化イメージ

北極域でのビジネスにおける企業の社会的責任(CSR)にあって、先住民の文化・社会の保全は重要な課題であり、またステークホルダーの一員である。現地情報や人権や多文化共生的観点からの助言が可能。

研究者

東北アジア研究センター 基礎研究部門 ロシア・シベリア研究分野

高倉 浩樹  

Hiroki Takakura