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薄膜成長技術が拓く、熱電発電・ペルチェ冷却と赤外センサ【用途例】熱電発電・ペルチェ冷却・赤外センシングという3つの出口
IoTセンサやAI機器の普及に伴い、電源の自立化、機器の熱管理、光センシングへの要求が同時に高まっています。安価で毒性の低い元素からなる材料（Zintl相Mg3(Sb,Bi)2など）に着目し、分子線エピタキシー法による高品質薄膜化技術を確立してきました。室温付近での熱電発電・ペルチェ冷却と短波長赤外光の受光素子などに用いることができます。Si基板上へのエピタキシャル成長も行っており、成熟したSiプロセスを活かした集積化が可能です。希少・有害元素に依存しない持続可能な熱・光デバイス基盤の確立を目指します。
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プラスチックの酸化劣化に悩まされない社会を実現する。【用途例】プラスチックの劣化を抑える安定化剤の組み合わせを提供
プラスチックは、私たちの暮らしに深く浸透している素材です。
日用品から家電、自動車に至るまであらゆる産業で使われており、その発明以来、生産量は増加を続けてきました。
安価で軽量、そして形や色を自在に変えられるという特性が、社会の発展を支えてきたと言えます。一方で、プラスチックは熱や光による劣化が避けられません。
劣化が進むと素材の性能が低下し、製品寿命の短縮やリサイクルの難しさなど、さまざまな課題を引き起こします。
本研究シーズは、独自の超効率的スクリーニング技術と機械学習を活用し、最適な安定化剤配合を迅速に開発することで、製品寿命の延長、資源循環、CO₂排出削減に貢献します。詳細を見る
熟練者知識の見える化を通じた現場知識の伝承支援【用途例】現場主体での持続的な知識伝承・内面化を支援する技術と枠組みの開発
どの現場にも「あの人にしかできない仕事」があります。その知識の多くは本人も言葉にできない暗黙的なもので、退職や異動とともに失われてしまいます。一方、マニュアルに書かれるのは「何をするか」という手順だけで、熟練者が本当に伝えたい「なぜそうするのか」という判断の理由は残りません。
本研究では、作業手順の知識と目的の知識を切り分けて構造化する手法により、熟練者の暗黙的な知識を見える化します。さらに、その知識を現場の従業員自身が作り、育て、使い続けられる枠組みを整えます。目指すのは、単に知識を保存することではなく、知識を蓄積・活用しながら新たな知識を生み出し続ける「知識を育む組織」の実現です。詳細を見る
「聞こえる」から「聞き分けられる」へ－生涯にわたり豊かな音声コミュニケーションを支える－【用途例】聴覚特性に応じたトレーニングの提供と、その効果を客観的に確認できるシステムの実現
加齢などに伴い、静かな環境では会話を聞き取れても、飲食店、会議、駅構内などの騒音環境では、相手の声は聞こえるものの、話の内容を理解しにくくなることがあります。このような「聞こえるのに分からない」という問題は、一般的な聴力検査だけでは捉えにくく、日常生活における会話への参加や社会的交流を妨げる要因になり得ます。
本研究では、複数の音が存在する環境から必要な音声を選び取る「選択的聴取能力」に着目します。これまでに開発してきた聴取能力の評価技術を基盤として、一人ひとりの聴覚特性に応じたトレーニングを提供し、その効果を客観的に確認できるシステムの実現を目指します。詳細を見る
高付加価値アミノ酸の低コスト化を可能にする電解C-Nカップリング反応の開発【用途例】高付加価値アミノ酸が拓く3つの成長市場
5-ALAや非天然アミノ酸などの高付加価値アミノ酸は、次世代医薬、先端農業資材、機能性材料の基盤となる重要な化学品です。しかし、その製造コストの高さが社会実装の大きな障壁となっています。本研究では、有機電解を利用した新しいC-N結合形成技術により、高付加価値アミノ酸を効率的かつ持続可能に製造できる基盤技術を構築し、医療・食料・素材産業の発展に貢献します。
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成形解析を高精度に．二軸の力を与える接合・材料評価試験【用途例】接合材・差厚材から樹脂・接着部まで、材料評価を設計に活かす
自動車の軽量化に向けて、異なる材料や板厚を組み合わせるマルチマテリアル化が進められています。一方、接合部やその周辺などの材料特性、変形挙動を把握するデータが不足し、成形時の変形や破壊の予測が課題となっています。
二方向に力を加える二軸試験と画像解析、逆解析を組み合わせ、こうした領域の変形特性や破壊限界を評価する技術を開発します。得られた特性を成形シミュレーション用の材料モデルに反映し、金型の試作・修正の削減と、軽量化に役立つ材料・工法の適用拡大を目指します。詳細を見る
線形干渉に基づく光ディジタル論理デバイスの開発【用途例】光で判断する，光で計算する
スマートフォンやAIが当たり前となった現代社会において，光通信は情報通信インフラを支える欠かせない技術となっています．現在の情報通信では，光は主にデータを運ぶ役割を担い，情報の判断や計算は電気回路によって行われています．しかし，今後さらに情報処理の高速化が求められる中で，電気回路による処理がシステム全体の性能を制限する要因となることが懸念されています．そこで，本研究では，光が互いに重なり合う「干渉」という現象を利用し，電気信号に変換することなく，光のままディジタル情報を処理する技術の実現を目指しています．
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電解触媒開発を軸とした低コスト・高効率資源循環プロセス【用途例】水電解と電池リサイクルを組み合わせた資源循環プロセスの創出
持続可能な社会の実現に向けて、資源の有効活用とその循環プロセスの構築は重要な目標である。本研究開発では、使用済み電池から回収したアルカリ遷移金属酸化物を電解触媒として活用する技術を確立し、低コスト・低環境負荷・高効率な水電解システムを構築することを目指す。「電池リサイクル」と「水素製造」という異分野を融合することで、従来以上に素材の機能を最大限に活用した高付加価値な資源循環プロセスを実現する。
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ナノ材料プロセスの「視えない」を可視化する光学計測技術【用途例】塗布・印刷から半導体プロセスまで、動的な材料挙動を捉える
高機能材料の塗布・印刷・乾燥をはじめとする各種プロセスにおいて、所望の最終構造や性能を得るためには、プロセス中の熱・物質輸送が重要です。しかし、プロセス内部の状態は直接観測しにくく、条件探索が経験則や試行錯誤に依存しがちです。本研究では、薄膜形状やナノ粒子濃度等を非接触で時空間計測する光学技術を構築し、「何が起きたか」を定量的なデータとして取得します。得られた情報を材料組成やプロセス条件へ還元し、観測・理解・設計をつなぐ材料プロセス開発を目指します。
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データセンター向け液浸冷却環境での熱界面材料（TIM）性能のリアルタイム評価【用途例】液浸冷却サーバー、次世代TIM材料、受託試験サービスへの多角的な応用展開
AI・DXの進展に伴いデータセンターの電力消費が急増する中、省エネ性と高冷却性能を両立する「液浸冷却技術」の社会実装が急務となっています。しかし、冷媒中に浸漬される熱界面材料（TIM）はケミカルアタック等による経時的な接触熱抵抗増大が懸念され、長期信頼性の確保が最大の課題です。本研究では、冷媒中かつ発熱状態におけるTIMの劣化挙動をリアルタイムで高精度に計測・定量化する評価プラットフォームを構築します。これまで困難であった劣化メカニズムを解明し、高精度な寿命予測モデルと適合性データベースを産業界に提供することで、次世代液浸冷却システムの信頼性向上と社会実装を加速します。
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地下資源開発をゲームチェンジする多方向岩石破砕技術【用途例】多方向き裂が地下資源開発の生産性向上・低コスト化に貢献
機能性流体を使った水圧破砕では，井戸から多方向にき裂を作ることが可能になりました。これは通常の水圧破砕が地下の状態に依存して一方向にしかき裂を作れなかった技術的制約を打破しました。
これにより，資源貯留部への接続や，井戸の生産性の向上など，資源開発にとって有利な状況が作れます。特に数億円のコストがかかる井戸の掘削本数を削減できる可能性があり，これは劇的なコスト削減につながります。特に日本有数の資源である地熱開発がこれで促進されることが期待されます。
現状では実験室(~10cm)での実証が完了したので，準フィールドスケール(~10m)での実証試験を目指します。詳細を見る
非対称ジスルフィドの自在設計が拓く高機能材料【用途例】独自の分子設計基盤をもとに、循環材料・医薬・電池への利用を想定
２つの硫黄原子が繋がった「ジスルフィド結合」は、切断・交換・酸化還元に応答する性質を持ち、自己修復、再加工、易解体、薬物放出、蓄電などの機能を分子・材料に与えられる重要な構造です。本技術により、これまでアクセスできなかったケミカルスペースに存在するユニークなジスルフィド構造も簡便に構築できるようになるため、上記の機能を有する新奇な材料の開拓や、性質の調整が容易になることが期待できます。さらには、石油精製の過程で生成する余剰硫黄の活用にも接続することで、機能材料と豊富な資源のミスマッチを解消し、収益性の高い産業へと繋げることも目指します。
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高温廃熱を電力に変えるTPVを用いた小型発電技術【用途例】工業炉や高温製造ラインの「捨てている熱」を回収
鉄鋼、化学、窯業などの製造現場には、800～1000℃級の高温設備や製品から、利用されずに放出される熱があります。特に連続鋳造材の搬送部や小型工業炉などでは、従来の大規模な排熱回収設備を設置しにくいことが課題です。本研究は、熱源から出る赤外線（熱ふく射）を太陽電池で電力に変える熱光起電力発電（TPV）により、熱源近傍に後付けできる小型発電モジュールの実現を目指します。不要な熱の吸収を抑えて冷却設備を簡素化し、工場内の機器や補助電源などで未利用熱を活用する社会を目指します。
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アンモニアの固定化を利用した高安全性吸着材料【用途例】開発材料が切り拓く、新しいアンモニア合成プロセス・貯蔵・輸送技術
アンモニアは、燃焼時にCO₂を排出しないカーボンフリー燃料であり、水素キャリアとしても注目される、カーボンニュートラル社会の実現に向けた重要な物質です。一方、その合成には多くのエネルギーを要し、貯蔵・輸送には液化や加圧が必要となるため、エネルギー効率や漏洩時の安全性が課題となっています。私たちは、独自のアンモニア吸着材料の開発を通じて、これらの課題を克服し、より安全でエネルギー効率の高いアンモニアの貯蔵・利用技術の実現を目指します。
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周期走査アクティブ赤外線サーモグラフィ法によるマルチスケール非破壊検査技術【用途例】大型土木構造物の大面積検査から、半導体中の微小検査まで
非破壊検査技術は製品や構造物の信頼性評価において不可欠であり、その検査対象は大型の構造物から小型の製品部品まで多岐にわたる。様々なスケールの対象物に対して適用可能な簡便かつ汎用的な非破壊検査技術の可能性として、ここでは「周期走査アクティブ赤外線サーモグラフィ法」を用いたマルチスケール検査を提案する。本技術では、ランプヒーターやレーザー光を加熱源とした周期加熱と、赤外線サーモグラフィにより得られた熱画像の位相画像変換を組み合わせることで、内部異常に起因した局所的な微小温度変化を高精度に検知する技術に注目する。大型・大面積検査から、半導体製品内のサブmmスケール欠陥まで、その検査実現を目指す。
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ABOUT
本プロジェクトについて
両者のニーズを繋ぎ合わせる。
これまでのプラットフォームにあるような、学術・技術的な情報だけではなく、ユースケース・共同研究仮説・研究者のメッセージまで掲載。
企業と若手研究者のマッチングを支援し、日本国内における新産業の創出に貢献していきます。
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