東北大学 研究シーズ集

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「た」行の研究者 57人

企業経営と社会的責任(CSR)

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特徴・独自性

主な研究領域は、企業倫理、非営利組織(NPO)論で、企業と社会の近接領域について多様な角度からアプローチしています。現在手掛けているテーマとしては、企業がどのように倫理課題を認識している(し損なっている)のかという認識フレームワークの形成に関する研究、PL(製造物責任)訴訟や労働訴訟を題材に、企業を取り巻くステークホルダー(消費者や従業員等)がどのような権利行使によって企業と対話関係を生み出しているか、というマネジメント・プロセスの把握に関する研究があります。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

実践面ではこれまで、国内メーカーでのPL ケース開発と研修プログラムの実施、電力会社等発行のCSR レポート第三者意見にも携わってきたことがあり、今後もこうした形で知見提供が可能です。

経済学研究科
高浦 康有 准教授 商学修士
TAKAURA, Yasunari Associate Professor

構造物適応型の電磁誘導非破壊検査システム実用化開発

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特徴・独自性

エネルギープラントに代表される大規模複雑システムの保全の最適化を目標として、センシング技術とインテリジェント材料の開発および材料の評価技術開発の研究を実施している。材料中の欠陥を電磁現象を用いて非破壊的に診断するための研究を進めている。材料中に生じる電磁現象の微少な変化を電気的な信号として検知し、欠陥の位置や形状を求めることのできる知的なセンシング法の研究を実施している。また、材料の劣化を電磁的に評価する方法についての研究を進めている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

非破壊検査やモニタリングを必要とする企業や研究機関との共同研究を希望する。

流体科学研究所
高木 敏行 教授 工学博士
TAKAGI, Toshiyuki Professor

IVRによる高血圧根治術-副腎静脈サンプリング技術を応用した原発性アルドステロン症の低侵襲治療-

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特徴・独自性

リジッドタイプのRF ディバイス(プロサージアプリケーター)を含むラジオ波焼灼システム(バイポーラRFA システムCelonPOWER)により、2 極針を用いての300 〜500kHz の高周波電流、40W 程度の電力で副腎腺腫組織の焼灼を可能とする機器の開発及び治験を行う。
これにより、高血圧の10%を占め、我が国に400 万人の患者が潜在するとされる頻度の高い副腎性二次性高血圧である原発性アルドステロン症の低侵襲治療完成を目指す。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

高血圧の原因となるアルドステロン産生腺腫焼灼ディバイスとして、医療機器・カテーテル関連企業との焼灼針の共同開発を行う。また、画像診断にて検出困難な機能性微小腺腫焼灼用ワイヤー型焼灼ディバイスとアルドステロン迅速アッセイ法の共同開発を目指す。

医学系研究科
高瀬 圭 教授 医学博士
TAKASE, Kei Professor

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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

多元物質科学研究所 附属先端計測開発センター
高田 昌樹 教授 理学博士
TAKATA, Masaki Professor

窒素固溶による磁気シールド材料を用いたニッケルフリー歯科用磁性アタッチメントの開発

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特徴・独自性

義歯やインプラントの上部構造などを維持する歯科用磁性アタッチメントでは、磁気回路により吸引力を増強するため、Ni を含む非磁性の磁気シール材料が用いられている。本研究では、磁性ステンレス鋼にN を周囲から固溶させて表面のみを非磁性化し、Ni を全く含まない磁気回路の形成と製造工程の低減を可能にする。このN 固溶法により、Niを全く含まず安全性の高い閉磁路型の歯科用磁性アタッチメントの製造が期待できる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

Niを全く含まない歯科用磁性アタッチメントは、より安全性の高い維持装置を実現し、義歯に限らず脱着が容易な歯科用インプラントやエピテーゼなどの用途で医科及び歯科医療への応用が期待できる。

歯学研究科 歯科生体材料学分野
高田 雄京 准教授 工学博士
TAKADA, Yukyo Associate Professor

人工ナノ構造制御によるスピントロニクス材料の創製

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特徴・独自性

スピントロニクスに役立つ材料の創製と物理現象に関する基礎研究を行っています。特に、ホイスラー合金やL10 型合金などの磁性規則合金を用いたナノ積層構造やトンネル接合あるいは複合的な素子構造を作製し、新しい磁気特性や磁気伝導特性の探索と解明に取り組んでいます。最近では、スピントロニクスの基礎概念であるスピン流と熱流の相関効果に興味を持ち、新奇な熱電変換現象の探索にも取り組んでいます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

磁気ストレージ(HDD やMRAMなど)や関連した省エネルギースピントロニクスデバイス、新規な熱電変換デバイス(異常ネルンスト効果によるエネルギーハーベスト技術やペルチエ冷却素子)などでの共同研究。

金属材料研究所
高梨 弘毅 教授 理学博士
TAKANASHI, Koki Professor

ナノ・マイクロ粒子の静電輸送による微粒子超音速流動加工の高性能化

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特徴・独自性

ナノ・マイクロ粒子超音速流動加工は、微粒子を非熱の高速ジェット中に注入し、粒子を基板に高速衝突させることにより基板上に皮膜を形成する省エネルギー型成膜法である。本研究では、微粒子動態を考慮した超音速流動モデルおよび皮膜形成モデルを統合した新たなモデルを提案した。また、最先端歯科医療等への本成膜法の革新的応用を想定し、実機を対象として実時間数値計算と実験の統合解析を行い、本プロセスの高性能化を行った。さらに、静電気力を用いた帯電ナノ粒子の加速制御により、微小空間において衝撃波や複雑干渉を伴う極限環境下でのナノ粒子高速輸送を可能にし、成膜効率が向上することを数値計算により示した。
なお、本研究は、2008 年度日本機械学会奨励賞( 研究) を受賞した。本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。

流体科学研究所
高奈 秀匡 准教授 工学博士
TAKANA, Hidemasa Associate Professor

口腔バイオフィルム機能解析システム:「何がいるか?」から「何をしているか?」まで

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特徴・独自性

歯、舌、口腔粘膜には、500 種を超す膨大な数の微生物がバイオフィルムを形成し、齲蝕、歯周病、口臭などの口腔疾患、さらには歯科材料劣化の原因となります。
私どもは、構成菌種や機能(代謝)をメタゲノム、メタボロミクスといったオミクス技術や最新の検出技術で解析すると共に、その多くが嫌気性菌である構成菌を生きたまま取り出し、高度嫌気性実験システムを用いて機能解析を行っています。「何がいるか?」から「何をしているか?」までを知ることで、初めてその制御(予防と治療)が可能となります。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

口腔バイオフィルム性疾患(齲蝕、歯周病、口臭、誤嚥性肺炎など)のリスク診断
・ 薬剤や食材の口腔バイオフィルム機能への効果
・バイオフィルム性材料劣化の評価

歯学研究科 口腔生化学分野
高橋 信博 教授 博士(歯学)
TAKAHASHI, Nobuhiro Professor

植物免疫の分子機構に関する研究

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特徴・独自性

植物は病原体の感染に対して自らを守る防御システムを備えている。我々の研究グループでは、その防御システムを制御する抵抗性遺伝子の単離、抵抗性発現に関わるシグナル伝達系の解析、抵抗性発現により誘導される抗菌性タンパク質などの防御関連タンパク質をコードする遺伝子群の特定を行っている。さらに、単離したそれら遺伝子をマーカーとして利用するため、転写制御領域に発光タンパク質コード領域を連結した遺伝子を形質転換した植物を作出し、病害抵抗性の誘導を可視的に検知できるシステムを構築した(写真)。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

農業現場で使用されている化学農薬は、生物毒性による環境への影響や薬剤耐性菌の出現などが問題となっており、食の安全・安心や、環境と調和した持続的な食料生産体制の確立の観点からも、従来の農薬に代わる病害防除手段として、植物のもつ防御応答システムを活性化する化合物の開発が注目されている。殺虫剤・防除剤等の薬品メーカー、漢方・生薬市場、サプリメント・食品メーカー等での活用が可能。

農学研究科 応用生命科学専攻 植物病理学分野
高橋 英樹 教授 農学博士
TAKAHASHI, Hideki Professor

金属錯体制御によるナノ構造制御

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特徴・独自性

ナノ材料の特異な物性を工業材料に応用するには、目的とする物性を最大限に発揮する組成のみで材料を構成する技術、粒界や欠陥部位等を極力低減し耐腐食性等を向上させる技術、表面特性を発現可能とするための表面の単原子分子レベルでの制御技術、等が必要である。我々は、原料液中の金属錯体構造や状態を計算と機器分析で制御し、還元析出時の反応速度を制御することで構造や組成が均質な合金ナノ粒子を合成する技術、金属ナノ材料実用化の障害を除去する技術、等の研究開発を行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

触媒化学等を含む化学工業や電子産業等、ナノ材料の表面物性が大きく影響する産業界に対して、材料の表面及び状態制御に関する連携が可能と考えている。

環境科学研究科
高橋 英志 教授 工学博士
TAKAHASHI, Hideyuki Professor

繊維質物質を用いた高含水比泥土再資源化技術の開発

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特徴・独自性

建設汚泥やヘドロなどの泥土は、含水比が高いため直接利用が困難であり、リサイクル率が低いのが現状である。そこで、本研究室では軟弱泥土に古紙破砕物とセメント系固化材を混合し、良質な土砂に再資源化する繊維質固化処理土工法(ボンテラン工法)を開発している。本工法の最大の特徴は、泥土の再資源化の過程で古紙と泥土を混合する点であり、土砂内部に含まれる繊維質物質が様々な優れた地盤工学的特徴を生み出している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本工法により生成される土砂は、破壊強度および破壊ひずみが大きい、乾湿に対する耐久性が高い、動的強度が高く液状化し難いといった特徴を有するため、堤防の補強盛土など様々な土構造物の構築に使用可能である。

環境科学研究科
高橋 弘 教授 工学博士
TAKAHASHI, Hiroshi Professor

脳機能イメージング技術のインタフェース評価への応用

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特徴・独自性

使いやすい製品やインタフェースを作るためにはユーザである人間を含めた評価が重要であるが、人間の多様性、そして優れた適応性のためにシステム側の評価を独立して行うことは困難である。本研究では、最先端の脳機能イメージング技術を利用することによりインタフェースの評価を行う研究を行っている。MRIやNIRS等の最先端の計測装置を利用して脳活動を計測することにより、インタフェースに対峙している人間の認知活動を直接観察することができる。それにより間接的な指標では推定の難しい認知的な負荷を直接評価することが可能となる。特に川島研究室と共同で開発した超小型NRIS 装置は、20 名までの脳活動をリアルタイムで同時に計測できる世界で唯一の装置であり、この装置を利用して複数人の脳活動に基づく共感の計測の可能性を検討している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

これまで主観的な評価に頼ってきたユーザビリティ評価に代わって客観的な評価を行う可能性を有しており、人間を対象にした評価を必要とする企業に対して学術指導を行う用意がある。

工学研究科 量子エネルギー工学専攻
高橋 信 教授 工学博士
TAKAHASHI, Makoto Professor

歯科用抗菌性チタン合金の可能性

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特徴・独自性

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、㈰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。㈪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。㈫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

電子線コンプトン散乱を利用した物質内電子運動の可視化

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特徴・独自性

物質の中ではいろいろな種類の電子が様々に運動しており、それが物質の性質を決めている。当研究室は、高速電子線を励起源とするコンプトン散乱を用いて物質内電子のエネルギーと運動量を測定する新しい分光計測法を開発し、反応性や機能性など物質が持つ多様な性質の起源の解明を目指している。
主な研究内容:
(1) 分子座標系電子運動量分光の開発による分子軌道の運動量空間イメージング
(2) 多次元同時計測分光の開発による電子・分子衝突の立体ダイナミクスの研究
(3) 時間分解電子運動量分光の開発による過渡的な物質内電子運動の変化の可視化
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。また、本研究に関して興味のある企業へ学術指導を行う用意がある。

多元物質科学研究所
髙橋 正彦 教授 理学博士
TAKAHASHI, Masahiko Professor

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。

多元物質科学研究所
高橋 幸生 教授 博士( 工学)
TAKAHASHI, Yukio Professor

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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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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

工学研究科 知能デバイス材料学専攻
高村 仁 教授 博士(工学)
TAKAMURA, Hitoshi Professor

マイクロ波を利用した機能無機材料プロセッシング

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特徴・独自性

マイクロ波は化学反応の駆動力としても注目されています。材料プロセッシングにおいては、単なる省エネルギー加熱としての特徴のみならず、反応促進効果や非平衡反応の進行が認められ、新素材を生み出す手法として期待できます。当研究室では、ミリ波からセンチ波に至るマイクロ波を駆使し、雰囲気制御を必要としない簡便な窒化物コーティング法や、サーメット焼結などの粉末冶金技術、金属ナノ粒子合成法を開発しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

マイクロ波を利用した窒化物コーティング法は、オンサイトかつ短時間の成膜を可能にし、歯科インプラント材や宝飾品、切削工具等、チタン合金や各種セラミックス、硬質材料などに適用できます。

工学研究科 応用化学専攻
滝澤 博胤 教授 工学博士
TAKIZAWA, Hirotsugu Professor

大規模高度シミュレーションを実現するスーパーコンピュータ活用技術

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特徴・独自性

現代のスーパーコンピュータは大規模化・複雑化しており、その性能を引き出すのは容易ではありません。ハードウェアとソフトウェアのそれぞれの事情で生じる課題を十分に把握したうえで適切にプログラムを作成する必要があり、職人的な技能や専門的な知識が求められます。当研究室では、実際にスーパーコンピュータを運用しながら、現場で起こる実用上の課題を踏まえて未来のスーパーコンピュータのシステムを設計・創造し、その活用のために必要なシステムソフトウェアを研究開発しています。また、より大規模で高度なシミュレーションを実現するため、最先端ハードウェア/ソフトウェア技術の活用方法についても常に興味を持って取り組んでいます。

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の活用による大規模シミュレーションを実現するために、スパコン利用開始から並列化・高速化までを一貫して支援することができます。これまでにも、スパコンセンターとして多数のシミュレーションコードの並列化、高速化支援の実績があり、さらには大規模な科学技術計算ソフトウェア開発の生産性向上、効率化に関しても共同研究することができます。

サイバーサイエンスセンター
滝沢 寛之 教授 博士(情報科学)
TAKIZAWA, Hiroyuki Professor

脳MRIデータベースを用いた発達、加齢に関する研究

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特徴・独自性

遺伝要因、生活習慣がそれぞれ脳発達、加齢にどのような影響を与えるかを明らかにすることで、生涯健康脳の維持を目指す。これが明らかになることで、ある遺伝的素因を持つ個々人がどのような生活習慣を送ると、生涯健康脳が維持できるかが明らかになり、認知症等、種々の疾患の一次予防、二次予防が可能になる。更に、独自性は世界でも屈指の大規模脳MRI データベースを用いる点にある。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

運動、睡眠、食品、楽器、その他の趣味に関わる業種といった、種々の生活習慣に関わる製品を開発している業界が該当すると考えられる。

加齢医学研究所
瀧 靖之 教授 医学博士
TAKI Yasuyuki Professor