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研究シーズ一覧
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言語・音声・画像などのマルチモーダル情報に基づく感情推定 【用途例】音声・画像・言語情報に基づく高精度かつ高速なリアルタイム感情推定
本技術は、カメラやマイクなどの機器さえあれば取得可能な顔画像や音声を取得して、マルチモーダル感情推定を行うことで対話している相手の感情をリアルタイムで把握することができる技術です。従来の脳波計や心拍計等の特殊なバイタルセンサを必要とせず、一般的な録音・録画装置さえあれば使用できる点が売りとなります。感情の変化をもとにストレス検出する技術も開発できるため、オンラインで使うことのできるストレス検出サービスや、また、個人適応や環境適応させて安定的な精度が得られれば将来的には、介護などの現場で被介護者の気持ちをリアルタイムで把握できるコミュニケーションロボットなどにも応用できる技術です。
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フィルター、分離操作、複合材開発に有用な微小開口ハニカム材 【用途例】ハイスループットな流体処理
提案者がもつ革新シーズ「低圧力損失の高表面積ハニカム材」の社会実装を目指します。具体的には、花粉、PM2.5、マイクロプラスチック、黄砂、ウィルス付着飛沫といった異物を除去しつつ通気性に優れたフィルターやマスク、CO2吸収など大量の流体をハイスループットで処理する触媒担体および吸着材、ウエハーを高精度で研磨可能な複合材などを開発します。
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樹脂や生体の高スループットな切断・溶着を低コストで実現するレーザー加工技術 【用途例】樹脂の切断・溶着加工、生体材料の加工、新しいタイプのレーザー加工装置の製造に貢献
近年、モバイルフォンや車載ディスプレイなどの電子製品において、軽量化や自由形状といった付加価値を有する次世代型ディスプレイパネルの開発が進んでいます。従来のガラスベースのものと異なり、次世代型パネルは、複数の異なる材料から成る樹脂フィルムを積層した構造を基本としており、新たな切断手法が必要となっています。
そこで、本研究では、樹脂材料の吸収特性に優れた波長でのレーザー加工法を安価で小型な構成にて提案します。新たなレーザー加工装置の実現によって、次世代電子デバイス開発の加速を促します。また、本提案技術は生体材料との相性にも優れるため、レーザーメスなどの医療応用も期待されます。詳細を見る
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自動車丸ごとCTスキャンを可能にするX線発生システムの開発 【用途例】物の内部構造を3次元データ化
製造業における仮想空間と現実空間の融合には「ものづくりのデジタル化」が必須となります。設計製造過程におけるCADデータや製造物に対する非破壊検査による3次元データが該当しますが、3次元データの取得には大きさの制限がありました。本研究において小型軽量なX線発生システムを開発することで、大型の製造物を対象としたX線CTスキャナーが実現します。これにより既存の大きさの制限が取り払われ、あらゆる物におおける「ものづくりのデジタル化」に貢献できると期待できます。
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金属表面の非破壊試験用フレキシブル磁気センサの開発 【用途例】自在に湾曲する磁界イメージセンサ
被検体形状にフィットして柔軟に形状を変形させることが可能な磁気センサを開発することで，磁気光学イメージング法を応用した新たな電磁気非破壊試験法を開発します。本研究開発により，橋梁やプラントといった曲面を有する金属部品の損傷を画像として取得し，ワイヤレス通信でデータの送信や監視することによって，非破壊試験の高精度化かつ少人化を実現し、スマート保全サービスを社会に実装することを目指します。
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3Dプリンタによる繊維強化複合材料の金属への直接接合 【用途例】環境にやさしい異種材料接合技術
航空機だけでなく、自動車や自転車に至るまで軽量化を目的としたマルチマテリアル化が進んでいます。3D造形によるマルチマテリアル化により，マルチマテリアルの特徴を活かした全く新しい材料システム創製が提案できると期待されます。また、将来的にトポロジー最適化による部材軽量化デジタルデザインを融合することで輸送機器、産業機械の大幅な軽量化が進み，部材の切削加工量や機器のエネルギー消費量の削減、ひいてはCO2排出量の大幅な削減に資することになると期待されます。
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Ａｌ―Ｍｎ系化合物を利用した耐熱Ｔｉ合金の創製 【用途例】混ざりにくい元素を焼結ルートを使って混ぜて、ナノスケールからエンジンの耐熱性を制御
航空機エンジンに使用されているチタン合金は、ターボファンエンジンの場合、前段のファンや圧縮機に採用されてきました。燃焼器やタービンから離れた前段では比較的温度上昇が低く、600℃以下の環境でチタン合金が使われています。この600℃の壁を突破するにはナノスケールの材料組織をうまく制御することが一つの問題解決策になると予想しています。熱力学計算を用いて「混合のエントロピー」の概念を利用してナノスケールの組織制御を目指しています。同時に現代は熱力学計算ソフトも利用できるようになっていますので、これらの学理を駆使して、新しい耐熱チタン合金の開発にチャレンジしています。
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高速回転に対応した超電導回転機用冷却システムの開発 【用途例】高速回転する超電導回転機の内部を安定的に冷却できるシステム
超電導電機推進航空機は極低温域までの冷却、軽量の他にも高速回転で使用できることが求められる。超電導モータは極低温域を保持するため内部を真空にし断熱を行っている。一方、冷却には冷媒を流す必要があり、極低温域で冷媒を流すことができ、静止体と回転体を分けることのできる極低温回転接手が必要となる。また回転状態から種々の液相冷媒の伝熱面に対する挙動を解析する必要がある。本研究ではこれらを包括した冷却システムを提案することにより、将来の超電導電機推進航空機の実現の一助となることを目的とする。
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超精密ナノ加工技術に基づく可視光応答型光触媒デバイス 【用途例】太陽光を、化学燃料へ
金属ナノ構造と半導体から形成される光反応デバイスは、その構造配列で劇的に反応効率が向上される、という従来の光触媒にない特性を持っています。これを産業化するためには、ナノメートルの精度で金属ナノ構造を加工するのはもちろん、それを大面積に渡って作製する必要があります。本技術が確立されれば、人工光合成デバイスに限らず、新たな光学、電気、通信用途への適用が期待されます。
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農業用ドローンの利用促進を目指した多機能トラックの要素技術の開発 【用途例】農業用ドローン散布に関わる一連の作業を効率的にオンサイトで実施
人手不足解消に役立つ農業用ドローンによる薬剤散布ですが、散布量や圃場の散布順序、散布前の準備や片付けはまだまだ手間がかかります。それらの課題を解決するために、アプリにより簡単に散布量が把握でき、循環水を利用した洗浄・除菌、洗浄完了の確認ができる装置を搭載したトラックの開発を目指します。このトラックがあれば、安全にドローンを圃場まで輸送し、ドローン散布に付随する作業（運搬、洗浄・除菌、残農薬の環境負荷の少ない廃棄、散布量の把握など）がオンサイトできるようになり、手軽に、効率よく農業用ドローンが利用できるようになります。
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ストレスフリー脳波計測デバイスの実現を目指した，ハードウェア・ソフトウェア協調センシング技術 【用途例】脳波はヘルスケア分野・次世代ヒューマンインターフェース分野・教育や業務管理分野等，幅広い用途で注目
脳波信号を取得するには、病院などで大型の有線機器を使用することが一般的です．しかし，このような装置を使って日常的に脳波を計測することは現実的ではありません。一方、ウェアラブル型脳波計はどこでも気軽に脳波を計測できますが、まだまだ十分小さいとは言えず、バッテリーの減り具合も気にしなければなりません。
私は「回路設計や実装・信号処理を協調設計することで可能となる低消費電力センシング技術」を提案し、利用者が意識しなくても利用し続けられるセンシングデバイス実現に向けた挑戦を行っています。詳細を見る
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小型分散型低圧アンモニア合成 【用途例】再生可能エネルギーの有効利用技術
本技術の特徴は，既存技術で必要とされる数百気圧の高圧を必要とせず常圧付近での制御が可能であり，且つ触媒プロセスでは不可能な高収率なアンモニア合成が可能である点である。従って，高圧容器を必要とし大規模集中型の技術として確立されている既存の合成法ではメリットが得にくい，小型分散型のアンモニア合成法としての展開が期待される。
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脱炭素社会を実現する革新的カーボンナノチューブ強化プラスチックの創出 【用途例】高性能・安価・カーボンニュートラルなCNT強化プラスチックを自動車・ドローン分野等、幅広い分野へ
本研究はSDGsやゼロエミッションが注目される中で、自動車を筆頭とした輸送機体の省エネ化とCO2排出量削減や、ドローン業界の新産業分野の発展に貢献します。さらには、メタン分解CNTの採用によりカーボンフリー・水素社会の構築にも寄与します．つまり、本研究は社会生活に大きなインパクトを与える可能性を秘めた、国民のみならず人類にとって意義深い研究開発となります。
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組換え抗体・酵素の製造コスト、開発コストを削減するペプチドタグ開発プラットフォームの構築 【用途例】効率的な組換えタンパク質生産工程
遺伝子組換えタンパク質はバイオマスを原料に発酵生産できる点で持続可能社会に適した高機能分子ですが、製造コストの高さが課題であり、産業に活用する取り組みの多くは基礎的検討で止まってしまう問題がありました。
組換え抗体・酵素の製造コスト、製造工程開発コストを削減することで次世代のバイオプロセス、バイオデバイスを普及させ、持続可能社会の実現を目指します。詳細を見る
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巨大弾性変形を発現するバルク銅系合金の開発と応用 【用途例】幅広い用途へ向けた新しい弾性合金
本研究では、基礎機械特性調査及び材料組織制御により、巨大弾性歪み・低いヤング率を特徴とする新規Cu系バルク合金の開発を行い、その弾性的な構造や機能性質を利用した新型の応用を開拓することを目的とします。具体的には、合金の巨大弾性変形の耐久性を調査した上で、結晶方位や集合組織を制御した単結晶・多結晶試料を作製し、ばね材、伸縮自在の導電体、電極触媒等へ応用する可能性を検討します。
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