登録されている研究者 430人(研究テーマ416件)

マイクロ流路内の相変化伝熱による高熱流束冷却機構

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 発熱密度が増大しているシステムにおいて高性能な冷却を実現するために、微細な流路内の沸騰現象を制御し、熱輸送量を高める研究を行っています。沸騰現象の厳密な数値シミュレーションや一次元簡易沸騰シミュレーションを駆使し、理論的な予測に基づく冷却システムの設計を目指しています。
実用化イメージ

発熱密度が増大する情報通信システム用のデバイスや電気自動車等の電力制御システムの冷却が応用先として考えられます。また、理論解析を通じた既存の冷却システムの熱解析や最適化なども対象になります。

研究者

流体科学研究所

岡島 淳之介  

Junnosuke Okajima

液体流動を利用した新たなエネルギー変換

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概要

世界的なエネルギー需要の増加に伴い、身近な環境からエネルギーを収集する技術、すなわち環境発電(エネルギーハーベスティング)の技術開発が望まれています。私の研究グループでは、グラフェン上を流れるわずかな水流による発電現象に着目しています。これまでとは異なるエネルギー変換機構であり、発電以外にも展開が期待できます。

従来技術との比較

従来の水力発電とは異なり、微小な水流を機械的な変換を必要とせずに電力を得ることができる技術です。発電量は小さいものの環境負荷が小さく、低コストなのが特徴です。

特徴・独自性
  • 2次元材料であるグラフェンの上を1滴の水が滑り落ちる、または連続した流水が流れるときグラフェンに起電力が生じる現象が生じます。これまでの研究によって発生する起電力が流速と水が接触する界面の面積に比例すること、流動状態が起電力の大きさに影響することが明らかになっています。この現象を応用してエネルギー、環境分野へ展開する研究を行っています。液体の流動から機械的な変換を介さずに電気エネルギーを得ることができる独創的な研究です。
実用化イメージ

従来とは異なるエネルギー変換機構を基にしており、新たなエネルギーハーベスティング技術となる可能性があります。また従来の発電技術とは相補的な関係となるため、環境資源の有効活用に適した研究です。今後は発電以外への展開も可能です。

研究者

大学院工学研究科

岡田 健  

Takeru Okada

熱影響・相変態が生じない革新的補修・厚膜コーティング技術

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特徴・独自性
  • コールドスプレー法は、金属粒子を溶融することなく固相状態のまま高速ガス流と共に基材へ衝突させ、成膜する手法です。本法は成膜時の相変態や熱影響の無い皮膜を得ることが特徴であり、これを用いた革新的な補修技術並びにコーティング技術の確立と得られた付着層の信頼性評価を実施しています。また、付着メカニズムおよび得られた皮膜の健全性を評価する目的で、ミクロ/ナノ組織観察および界面強度評価等を実施しています。
実用化イメージ

金属材料のみならず、最近では一部のセラミックスやポリマーの成膜が可能になっております。構造材料としてだけではなく、機能性材料の創製を含めた多方面の企業や団体との連携が可能です。

研究者

大学院工学研究科

小川 和洋  

Kazuhiro Ogawa

糖鎖精密認識レクチンによる糖鎖解析および細胞制御

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 糖鎖は細胞表面上に糖タンパク質や糖脂質として存在し、細胞間認識や制御など情報伝達機能に関わります。我々は、糖鎖認識分子である各種レクチンを海洋生物などから単離し、構造・機能を明らかにしました。例えば、魚類卵ラムノース結合レクチンは、Gb3を介してIL-1など炎症性サイトカインを誘導します。また、マアナゴガレクチンの進化に基づく各種変異体を作成し、より精密な特異性を持つレクチンの開発にも成功しました。
実用化イメージ

下記のような社会実装の可能性があります。・レクチンによる糖鎖プロファイリングによるiPS/ES 細胞からの分化、がん化などの細胞の機能解析、細胞の分離。・アポトーシスなど細胞制御への応用。・抗ウィルス機能を利用した抗トリインフルエンザ資材開発等。

研究者

大学院農学研究科

小川 智久  

Tomohisa Ogawa

6 MGOe以上のBHmaxを示すレアアースフリー強磁性粒子粉末

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概要

6 MGOe以上のBHmaxを示すレアアースフリー強磁性粒子粉末
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T19-390_T19-706_T19-709.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  近年、ネオジムの国際相場が高騰している。脱炭素化を国策として推進している中国において、風力発電用や電気自動車用のモーターとして需要が増大していることが原因とみられている。また、日本国内では経済安全保障の観点からの議論も活発であり、レアアースを含有しない磁性材料が強く求められるようになってきた。なかでも、鉄と窒素のみから成る安価なFe-N系磁性材料への期待は大きい。特に、結晶がbct構造であり、大きな飽和磁化をもつことが予測されているα“-Fe16N2は高い注目を集めている。 
  •  しかし、α“-Fe16N2自体は、Fe-N系化合物をアニールした際に晶出する準安定化合物であり、バルク体として単離した報告はほとんど無い。数少ない報告例も、 α“-Fe16N2と安定相との共晶や、100℃環境で10日間しか存在しないものなどであり、α“-Fe16N2単相をバルクとして安定的に単離した例は存在しない。
  •  本発明は、α“-Fe16N2の安定単離粉末に関するものである。本磁性粉末は、フェライトやアルニコより大きな6 MGOe(48 kJ/m3)以上のBHmaxを示す。また、金属Feを上回る221 emu/gの飽和磁化値を示し、アルニコより大きくフェライトと同程度の2 kOe(160 kA/m)以上の保磁力を示す。本磁性粉末はフェライトやアルニコより優れた磁石をレアアースフリーで作製できるため、高騰が続くネオジム磁石の代替磁石として、モーター等への応用が期待できる。
実用化イメージ

・異方性磁石 
・圧粉磁石
・ボンド磁石
・その他、モーターなどネオジム磁石の代替磁石としての用途

研究者

大学院工学研究科

小川 智之  

Tomoyuki Ogawa

社会経済データの高度解析手法とニーズの解明

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 観測データや人流ビッグデータ等に基づき、公共交通利用者の行動とニーズの分析を行ってきました。空港を出入りする交通量の航空便ごとの需要への分解や、多数地点の交通量、滞在人口データからの混雑による潜在量の把握など、高度なデータ統計解析手法を開発してきました。それらは交通や人口以外のデータにも適用できる可能性があります。
実用化イメージ

交通をはじめとする公共サービスの需要分析のほか、大規模システムの挙動分析や商品ニーズの分析、マーケティングに活用したい団体や企業との共同研究を希望します。

研究者

災害科学国際研究所

奥村 誠  

Makoto Okumura

テラヘルツ帯新材料・新原理半導体デバイスの創出とそのICT応用

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 光波と電波の融合域:テラヘルツ波帯での室温動作が可能な集積型電子デバイスおよび回路システムの創出に関する以下の研究開発を行っています。
  • 1. 半導体二次元プラズモン共鳴を利用した集積型テラヘルツ機能デバイス・回路の開発
  • 2. 新原理グラフェン・テラヘルツレーザートランジスタの開発
  • 3. グラフェンプラズモンを利用した室温テラヘルツ増幅・検出素子とそれらの Beyond 5G 高速テラヘルツ無線通信応用
実用化イメージ

これら世界最先端の超ブロードバンドデバイス・回路技術は、次世代6G、7G超高速無線通信や安心・安全のための新たなイメージング・分光計測システムのキーデバイスとして期待されています。

研究者

電気通信研究所

尾辻 泰一  

Taiichi Otsuji

RNAグアニン結合性蛍光色素

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概要

RNAグアニン結合性蛍光色素
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T22-031.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  本発明では、RNA に対する選択性と結合力に優れる、新規蛍光色素を提案するものです。RNA 結合性低分子探索法として、蛍光指示薬競合置換アッセイ(FID 法;RNA と結合し蛍光が大きく変化する蛍光指示薬を用いて、対象化合物との競合置換により、ハイスループットでRNA 結合性を評価する方法)が知られています。
  •  既存のRNA 検出プローブのほとんどは平面 性構造のインターカレータ―であり、ヒット化合物を見逃さないためには結合様式の多様化が求められます。
  •  そこで発明者らは、水素結合認識型 の新規プローブとしてTO-Gclampを設計しました。TO-G-clamp を用いて、大腸癌で治療標的になり得ると考えられているpre-mir-221 に対するFID アッセイを実施し、市販の蛍光指示薬ではヒットしなかった化合物の探索に成功しました。本蛍光色素の利用により、RNA 標的低分子探索・設計の発展が期待されます。また、TO-G-clamp のRNA に強く結合して蛍光を発する性質を利用して、固定化細胞のRNA 染色にも成功しました。
実用化イメージ

以下のような社会実装を目指して、研究を進めています。
・RNA 検出試薬(細胞内/外)
・蛍光指示薬競合置換(FID)アッセイによる、RNA 結合性低分子化合物スクリーニング
・RNA をターゲットとする疾患検査、診断

研究者

多元物質科学研究所

鬼塚 和光  

Kazumitsu Onizuka

コーティング及び界面修飾に関する分子動力学アプローチ

概要

 

従来技術との比較

 

特徴・独自性
  • 固・液の親和性や濡れ、熱抵抗、分子吸着等のメカニズムを解明し、コーティングや表面修飾などの技術によりこれを制御するための基礎研究を、分子動力学シミュレーションを主な手法として進めている。
  • 熱・物質輸送や界面エネルギー等の理論をバックグラウンドとして、フォトレジストのスピンコーティングからSAM(自己組織化単分子膜)や各種官能基による親水性・疎水性処理まで様々なスケールの膜流動・界面現象を対象としている。また、主に液体を対象として、その熱流体物性値を決定する分子スケールメカニズムや、所望の熱流体物性値を実現するための分子構造に関する研究を行っている。これらの研究に関して興味のある企業との共同研究や学術指導を行う用意がある。
実用化イメージ

 

研究者

流体科学研究所

小原 拓  

Taku Ohara

創・省エネルギー無機材料の創製

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特徴・独自性
  • 新しい材料の登場は、我々が予想もしない波及効果を生み出す力を秘めています。私たちの研究グループでは、化学結合や電子構造の理解に基づく材料設計、固体中のイオン移動を利用した材料創製プロセス、固相、液相、気相法など各種のプロセスを基盤技術として、エネルギー製造や省エネルギーを成し遂げる新材料を提供すべく、材料の設計から、製造プロセスの開発、プロトタイプ素子の作製までをカバーした研究を展開しています。
実用化イメージ

現在は、太陽電池、燃料電池を主なターゲットとし、酸化物半導体、プロトン伝導性電解質・電極材料などの研究を実施しています。新しい無機材料の創製技術の適用範囲は、これらに限定的されるものではありません。

研究者

多元物質科学研究所

小俣 孝久  

Takahisa Omata

エネルギー利用を目指した“水素化物”の基盤・応用研究

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特徴・独自性
  • エネルギー利用を目指した“水素化物”の基盤・応用研究に取り組んでいます。主要なテーマは、燃料電池などの水素利用技術を支える高密度水素貯蔵材料の開発です。現在、軽量元素や特異なナノ構造を有する新たな錯体・合金・ペロブスカイト水素化物群を合成し、原子・電子構造解析なども駆使した多面的な研究を進めています。また、リチウム高速イオン伝導材料などの“水素化物”に関する広範な研究領域も開拓しています。
実用化イメージ

水素利用・貯蔵システムや次世代二次電池などの基盤材料開発を通して、素材・電気・エネルギーなどに関する産業展開に貢献するとともに、関心をお持ちの企業・団体などへの学術指導も積極的に実施しています。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所

折茂 慎一  

Shin-Ichi Orimo

高加工性を有する新型銅系形状記憶合金

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特徴・独自性
  • 実用形状記憶合金ニチノールと同等の形状記憶および超弾性特性を有し、約2倍の加工性を持つCu-Al-Mn系形状記憶合金を開発しました。この合金はニチノールの数分の1のコストで作製することができ、形状記憶処理に金型が不要なため、線以外の複雑な形状への加工・成形が可能です。最近、この合金を利用して着脱容易な「巻き爪矯正具」を開発・製品化し、2011 年から販売を始めました。
実用化イメージ

直径や厚さが0.1 〜 20mm もの線、棒、板材でも6%以上の優れた超弾性が得られる技術を確立し、現在制震部材への応用研究を進めています。医療、建築にかかわらず本合金の特性を利用したい用途があったら是非ご連絡下さい。

研究者

大学院工学研究科

貝沼 亮介  

Ryosuke Kainuma

高速リアルタイムビジョンと低遅延映像ディスプレイ

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 産業応用において視覚処理・画像認識はますます重要な技術となっています。視覚は第一義的には姿・形をとらえる感覚ですが、それと同時に「動き」をとらえる感覚でもあります。当研究室では、動きをとらえるセンサとしてのビジョン技術という視点から、高フレームレートビジョンシステムとその応用や、LED光源、レーザ光源、プロジェクタ等の能動照明との連携、加速度センサ等の他のセンサとの情報融合などについて研究を進めています。さらに、独自開発の低遅延プロジェクタを高速カメラと組み合わせることにより、素早く動く物体表面上に映像がぴったりと貼りつくプロジェクションマッピングを実現しており、様々な応用を展開しています。
実用化イメージ

運動する対象の計測全般において、高フレームレートビジョンは強力なツールとなります。これらと低遅延ディスプレイ技術を組み合わせることで、高度な人工現実感・拡張現実感技術の実現に貢献します。

研究者

未踏スケールデータアナリティクスセンター

鏡 慎吾  

Shingo Kagami

現場で、目視で、金属材料への水素侵入をリアルタイム検出

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概要

金属材料に水素が侵入すると、材料の機械的特性が低下し脆性破壊することがある。(水素脆化)水素脆化の発生を事前に予測するためには、材料への水素侵入を検出する必要がある。本技術では、対象となる金属材料に「水素と反応して色が変わる高分子センサー」を成膜することで、材料に侵入した水素を目視で発見できる。高分子センサーは安価かつ容易に成膜可能なため、大型で形状が複雑なインフラ設備にも適用できると期待される。

従来技術との比較

従来、金属中の水素検出には大型で高価な装置を必要としていたため、現場における水素検出は困難であった。本技術の水素センサーは水素を視認可能にするため、既存設備に成膜するだけで水素の侵入を発見できる。

特徴・独自性
  • ・金属材料に侵入した水素をリアルタイムで可視化できる。
  • ・金属の腐食に伴い侵入した微量の水素でも検出できる。
  • ・安価かつ容易に成膜可能なセンサーを使用するため、既存の大型設備にも適用できる。
  • ・材料に侵入した水素を発見することで、水素脆化の防止と材料の長寿命化が期待される。
実用化イメージ

本技術によって、大型のインフラ材料に侵入した水素を容易に検出できる。既存設備でも、材料表面に水素センサーを成膜すれば材料に侵入した水素を目視で発見できるため、メンテナンスコストの削減が期待できる。

研究者

金属材料研究所

柿沼 洋  

Hiroshi Kakinuma

高温高圧条件でのアミノ酸のペプチド化と新規炭素繊維

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特徴・独自性
  • 生物体内では酵素などの作用でアミノ酸がペプチド化される。掛川研究室では無水、高温高圧環境下で触媒なしにアミノ酸の高重合度ペプチド生成に成功してきている。重合が難しいとされていたグリシンでは11量体、アラニンでは5量体など重合度の世界記録を作ってきている。アラニン5量体は、クモの糸に代表される重要な硬質「炭素繊維」であり、本研究は新規炭素繊維開発に有効と考える。
実用化イメージ

本研究を応用することで、切れないペプチド繊維(アラニンペプチド)と柔軟性のあるペプチド繊維(グリシンペプチド)を組み合わせることで、固くて伸びる新規炭素繊維を作り出せる可能性がある。

研究者

大学院理学研究科

掛川 武  

Takeshi Kakegawa

難水溶化という従来の逆の分子設計に基づく新規ナノ薬剤の創出

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特徴・独自性
  • プロドラッグ分子のみで構成されるナノ粒子『ナノ・プロドラッグ』を提唱し、疾患部位への高効率なドラッグデリバリーが可能な抗がん剤や点眼薬の開発を行っています。『ナノ・プロドラッグ』は、難水溶性にする薬剤設計指針に基づき化合物合成したプロドラッグ分子を、独自の有機ナノ粒子作製手法である『再沈法』に共することで、粒径100 nm以下で制御できます。現在、薬理効果の評価、生体内・細胞内動態に取り組んでいます。
実用化イメージ

『再沈法』は薬剤化合物に限らず、様々な有機分子をナノ粒子化する汎用性の高い手法です。有機ナノ粒子を作製制御し評価する技術を持っており、有機ナノ粒子の物性評価に関する共同研究を希望します。

研究者

多元物質科学研究所

笠井 均  

Hitoshi Kasai

原子力・核融合材料

特徴・独自性
  • 原子力や将来の核融合炉に用いられる機能・構造材料の開発と評価に関する研究を進めている。特に、メカニカルアロイング法による分散強化合金の創製や、ナノインデンテーション法を駆使した超微小試験技術に関して独自の方法を開発している。
実用化イメージ

原子力業界や材料業界

研究者

金属材料研究所

笠田 竜太  

Ryuta Kasada

糖尿病治療にむけた臓器間神経ネットワーク調節デバイスの開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  糖尿病患者は種々の合併症を惹き起こし、失明や血液透析などの主要な原因となっているなど、社会的に大きな問題となっています。1型のみならず2型の糖尿病でも膵β細胞の数が減少していることが示され、膵β細胞を体内で再生させることができれば、有望な糖尿病治療となります。再生治療といえば、iPS などの未分化細胞を試験管内で増殖・分化させ移植する研究が行われることが多いですが、克服すべき問題も多いです。
  •  我々は、膵β細胞を増加させる肝臓からの神経ネットワークを発見し、膵β細胞を選択的に増殖させることに成功(図)し、モデル動物での糖尿病治療に成功しました(Science 2008)。これらの神経ネットワークを人為的に制御することにより、患者体内で、あるべき場所において患者自身の細胞を増やして糖尿病の治療につなげるデバイスの開発を目指します。
実用化イメージ

研究者

大学院医学系研究科

片桐 秀樹  

Hideki Katagiri