若手研究者産学連携
プラットフォーム
研究シーズ一覧
シーズを検索
低コストとAIによる建築物の戦略的次世代3Dモデリングシステムの開発 【用途例】建築物の維持管理・運用段階で活用でき、施設管理、資産管理及び改修などで応用可能
既存建築物の3Dモデリングはレイアウト検討、改修工事、安全評価、メンテナンスなどの業務効率向上を可能とする。従来のサービス提供では高価な計測装置を用いてデータ収集し、専門知識を有する作業員による複雑な工程が必要となる。莫大な人件費、設備費がサービス提供高額化の問題となっている。本研究はおよそ1000倍安価な計測システムと最新のAI技術により効率的な3Dモデリングを低コストで実現し、汎用化を目指してデジタル社会の構築に貢献する。この技術の展開により、専門技術者がいない場合でもデータ収集が可能となる新しいビジネスモデルの創出が期待できる。
詳細を見る
高精度地質温度計による超臨界地熱資源の即時温度評価技術の開発 【用途例】超臨界地熱資源の掘削開発時における迅速な貯留槽の温度評価
本事業の技術により、掘削時に随時排出されるコアカッティングスにから、試料回収後2–3日程度で坑井温度を即時に評価できるようになると、地熱貯留層の資源量を逐次評価しながら、坑井掘削の意思決定に反映することができます。また、過去の温度構造、すなわち熱履歴に関する情報を得ることができると、熱源に関する制約ができ、将来に渡る熱抽出計画を立てることができます。すなわち、本事業は掘削時の迅速な貯留槽温度の把握、さらには坑井開発に関する迅速な意思決定を可能とし、超臨界地熱発電をはじめとした地熱貯留層開発を強力に後押します。
詳細を見る
昆虫細胞を利用した匂いバイオセンサの長期的な利用を可能とするセンサシステムの開発 【用途例】高感度なにおいの長期モニタリングを実現
においを計測するセンサ技術はこれまでに様々研究開発が進められてきました。しかし、それらを活用して実社会での応用利用がなされた例はそれほど多くありません。また、バイオセンサ技術の研究開発も盛んに行われていますが、においセンサ分野での実用化には様々な課題が残されています。本研究を通じて、より多くの人にとって使いやすいにおいバイオセンサを開発し社会実装することで、様々な分野でのにおい情報活用を実現します。
詳細を見る
高効率領域拡大を実現する磁性コンポジット材を用いた可変界磁モータ 【用途例】幅広い運転領域で駆動されるモータの効率を改善
電気自動車用主機モータは発進・坂路走行時から高速走行時まで幅広い運転範囲で駆動されます。家電用モータも同様で、洗濯機は洗い・すすぎと脱水、エアコンは様々な温度条件で最適な冷暖房能力を発揮するために、低速回転から高速回転までの幅広い領域の可変速運転が求められています。しかし、一般的なモータは高効率で運転可能な領域が限られており、このように広範囲で可変速運転するモータの高効率化は困難です。本研究の可変界磁モータでは幅広い領域の高効率運転の実現を目指します。
詳細を見る
電力変換回路の効率的な設計に資する高精度なパワーMOSFET特性測定
【用途例】回路シミュレーションによる設計早期における電力変換回路の性能予測
本研究では、実動作環境を考慮した容量特性および劣化特性の測定手法を開発します。開発技術の根幹となるのは、ダブルパルス試験回路あるいは抵抗負荷回路を駆動した際の実動作波形から容量特性および劣化特性を抽出する点にあります。両回路ともに、パワーMOSFETのスイッチング特性評価に使用される回路であり、高価なインピーダンスアナライザを必要とせず安価、容易、かつ正確な測定が可能となります。測定した特性を用いて回路シミュレーションモデルを構築することで、電力変換回路の性能を早期に予測可能になります。
詳細を見る
難発現・難機能選抜な産業用酵素を改良するための進化工学プラットフォームの開発 【用途例】診断・食品加工・洗剤などに使われる酵素の大腸菌発現と機能の迅速改良
産業用酵素の中には、生きた細胞を利用した進化分子工学スキームに適用できないものが多数存存在します。たとえば、❶生体構成分子を「分解」するプロテアーゼやリパーゼといった発現毒性のある酵素、❷還元的である細胞内では形成できないジスルフィド(S-S)結合を持つ酵素、❸細胞膜を通過しない、あるいは通過しても細胞内生理ネットワークとコンフリクトする化合物を基質とする酵素が挙げられます。本研究によって、進化工学の適応範囲をこれら難発現・難機能選抜酵素まで広げることで、多くの有用な産業用酵素の市場競争力を向上させる改良が可能になると期待されます。
詳細を見る
中赤外デュアル光コム光源による多成分ガス計測技術の開発 【用途例】非接触リモートでの計測が可能な多成分ガス計測装置
カーボンニュートラル・脱炭素社会の実現には、地球温暖化の原因物質の発生源を把握し適切な対策を組み合わせるとともに、工場エネルギー管理システムの最適化による省エネルギー化を進める必要があります。そのためには、センサーが不要な光による非接触リモートで簡便・小型な装置による多成分ガスの計測技術が求められています。
本研究では、中赤外域の光を高度に利用し、多成分・高速な計測が可能な中赤外デュアル光コム分光装置を簡便・小型な構成で開発し、非接触リモートでの多成分ガス計測技術の実現を目指します。本研究開発により、カーボンニュートラル・脱炭素社会の実現への貢献を目指します。
詳細を見る
超音波溶着時の振動計測によるCFRTPの発熱・接合メカニズムの解明 【用途例】超音波溶着接合を、自動車・航空機・風車などの炭素繊維強化熱可塑性樹脂部品の接合に適用することを目指す
現在、成形性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂の製造・成形技術の開発が進んでおり、航空機・自動車産業への適用に向けた次のステップとして、複合材料の接合技術の確立が望まれています。接合技術の中でも最速かつ省エネルギーの超音波溶着接合が注目されています。しかし、超音波溶着接合は、十分解明されていない発熱メカニズムと界面摩擦熱による急激な昇温速度から、安定した溶着と品質予測が難しいという課題があります。本研究では、実際に生じている振動を直接計測することで、超音波振動がどのように発熱に寄与するかを解明し、従来難しかった複合材料の超音波溶着接合を実構造に適用するための技術の確立を目指しています。
詳細を見る
超音波推進システムによる液中自走式ロボット
【用途例】・水域調査(海洋と河川環境、水産資源と藻場、ダム・発電施設、工場パイプライン)
・災害防止・調査
我々が提案した超音波振動子による液中自走式ロボットは、超音波振動子と液体の境界面の微小振動を推進力発生源とする、全く新しい液中自走式ロボットである。推進力発生のメカニズムから定量的に明らかにするとともに、推進力源となる振動子の振動姿態や周波数に対する応答など、基本的な特性について検討する。単純構造、高推力、小型化と低コストの利点がある。複数の振動面を用い、本技術では多自由度水中ドローンやパイプ内ロボットなどの創成を目指している。将来的に、5GやIoTなどの技術で遠隔操縦支援システム(ARメガネ)を検討し、広範な液中作業や調査などに威力を発揮することが期待される。
詳細を見る
未来のデータセンター向け高降圧大電流磁気部品と電源モジュール 【用途例】高降圧直流電力変換が必要なあらゆるアプリケーションに適用可能
今後急増するデータセンターで爆発的に増加するCPU・GPUなどの演算器への電力供給の損失を減らします。電源供給に伴う損失はデータセンターの全消費電力のうち7%を占めているとされ、これを削減することで低炭素社会の実現に貢献します。また、本事業で確立する高降圧電源技術は、データセンターと同じく48V電源規格の普及が進む電気自動車における情報処理・通信機器へ電源供給技術にも応用可能です。さらに将来の普及が見込まれる直流送電で必要になるとされる400V近い直流高電圧から48Vなどの生成にも適応可能であり、あらゆる電源供給における場面で損失の低減に寄与します。
詳細を見る
マダニの内在RNA干渉およびRNA増幅機構を利用したRNA殺虫剤の開発やバイオテクノロジーへの応用 【用途例】様々な病原体を媒介するマダニを制御するRNA殺虫剤
現在の害虫防除は化学農薬に依存していますが、環境への影響や耐性の獲得から、化学農薬の使用低減が目指されています。細胞のRNA干渉機構を利用したRNA農薬は、種ごとに標的配列が異なることから環境への影響が少ないと考えられています。本課題で細胞のRNA干渉機構を理解することで、効果的かつ抵抗性を獲得しにくい薬剤開発に貢献したいと考えています。RNA干渉機構は抗ウイルス機構として機能することから、ウイルス制御にも寄与できると考えられます。また、細胞、個体内で特定のRNAを増幅する機構の解明は、バイオテクノロジーへの応用も期待できます。
詳細を見る
単一細胞電気的特性測定とAI・動画像解析による細胞判別技術の開発 【用途例】非侵襲かつ非標識測定による細胞自動判別、経時変化を測定
微生物や生体細胞は同一種であっても個体差があり、正確な細胞判別が困難な場合があります。本研究テーマでは、単一細胞電気的特性測定デバイスを用いて、エレクトロローテーションによる細胞の電気的特性に基づいた挙動や形状をもとに動画像処理・AI解析技術により、細胞判別可能な自動化システムの開発を目指します。また、薬剤投与や細胞育種における細胞状態の時間変化解析による細胞性質の解明にも取り組みます。
詳細を見る
高強度・高靭性な熱可塑性CFRPと金属の異種接合及びそのプレス成形 【用途例】金属と熱可塑性CFRPのマルチマテリアル構造の実現及び軽量化
輸送機器分野をはじめとする機械構造物においては、軽量化に伴う燃費削減が喫緊の課題となっています。次世代航空機や空飛ぶ自動車などの構造部材には軽くて高強度、高靭性の素材が用いられます。生産性、リサイクル性の優れる熱可塑性CFRPは構造部材の候補の1つとなりますが、材料コストが高いためすべての金属材料と置き換わるのではなく、マルチマテリアル構造として用いられます。強固かつ信頼性の高い異種接合技術によって、機械構造材料の軽量化及びリサイクルに貢献します。
詳細を見る
温室の収益性を向上するの量子ドット波長変換フィルム 【用途例】太陽光波長制御による農業生産技術の革新
植物の波長反応の知見は、LEDを活用した人工光型植物工場に応用されています。温室においても生育促進や形態制御、病害虫抑制などを目的としてLEDを用いた補光技術が提案されています。太陽光の波長を制御できる量子ドット波長変換フィルムの特徴を活かして、多面的に温室栽培の収益性を引き上げる研究を展開しています。
詳細を見る
耐熱金属一体造形による低コスト・高効率電熱ヒータ:高温水素噴射による高性能宇宙推進機
【用途例】低コスト・高効率ヒータによる高温ガス源の宇宙・地上産業への応用
低燃費・大推力の特性は,燃料の節約による宇宙機の大幅な積載能力の向上と、目的地までの移動時間の短縮を実現します。宇宙推進の燃料には、これまで強い毒性を持つヒドラジンと呼ばれるものや、極めて希少かつ高価なキセノンといった特殊なものが用いられてきました。水素の燃料としての採用は、無毒・低コストのみならず、将来的に月面で採取した水から得た水素を宇宙空間で補給する新たな宇宙輸送システムの実現にも貢献します。これにより、あらゆるものを地上から運んできたこれまでの宇宙輸送の概念を刷新することができます。水素以外にも種々の流体を燃料として利用でき、メタンなども利用可能です。
詳細を見る