SEEDS
研究シーズ一覧
シーズを検索
ご希望の方はこちら
-
模倣学習を用いたロボットによる高速汎用物体操作 【用途例】人間にしかできなかった物体操作をロボットが代替
本技術を用いれば「人間がロボットを遠隔操作してできる作業ならすべて自動化可能」であることが期待されています。初見の物体、柔軟物、多品種の物体を対象とする汎用的な物体操作は人間には容易である反面、ロボットには非常に困難であり肉体労働の完全機械化への大きな障壁となっていました。しかし、本技術では人間の遠隔操作時の技能を模倣することで人と同等の物体操作技能をロボットが獲得できます。これまで人間の技能をロボットに教示する模倣学習を開発し、微細な接触面の変動に適応する力制御を内包した技能の教示や、道具を用いることでロボットの位置制御性能を上回る制御性能を実現してきました。
詳細を見る
-
IoT機器のワイヤレス化を実現する自立電源としての軽量・薄型なマイクロ風力発電機器の技術開発 【用途例】インフラ監視機器用の自立電源
近年，日本ではインフラの老朽化が問題となっており，インフラ監視センサの導入による点検コストの削減の需要が高まっています．
ここで，振動・熱・電波などの環境中のエネルギー源から微小電力を回収する手法として環境発電が注目されています．センサや計測回路の電源として環境発電を用いることで電源配線に拘束されずにセンサを配置することが期待できます．
本研究では，薄く柔軟なシートが風によってはためく現象をPZT素子等で発電に用いたマイクロ風力発電機の性能の評価手法を対象にしております．詳細を見る
-
従来比コスト90％減を目指した塗布型環境エネルギー発電体 【用途例】軽量発電体、光・熱センサー等
有機材料と無機材料を複合させたハイブリッド材料からなる安価で無毒な材料を用いて発電層形成用インクを作製し、印刷等の塗布により成膜。電極も発電層と同様に塗布可能な材料で成膜することにより、様々な基材に発電体を形成できる。超軽量、制約の無い形状の選択性、伸縮性を伴うフレキシビリティーを備えた発電体の作製が可能。高温、高圧、高真空プロセスを必要としないことから、安価な製造設備での製造が実現する。
詳細を見る
-
健やかな水環境形成のための持続的底質環境保全技術の開発 【用途例】持続的かつ長期的にエネルギーをかけずとも環境保全が可能な技術の提供
閉鎖性の高い水環境では、これまでに蓄積された環境汚濁によって底質環境の悪化が深刻化しています。本研究では、発電しながらこのような底質環境の改善が可能な堆積物微生物燃料電池の実用化に向けた検討を行っています。汚染された底質環境では、貧酸素水塊の形成や硫化水素ガス等による悪臭の発生等様々な損失が生じています。本技術の適用によって、持続的かつ長期に上記のような損失を軽減することが期待されます。また、改善は自発的に進み外部からのエネルギー投入が必要ないだけでなく、電気エネルギーも回収可能なクリーンな環境改善技術となります。
詳細を見る
-
太陽光エネルギーを用いたP2G(メタンガス製造)システムの屋外実証 【用途例】太陽光から蓄えられるエネルギーへ
太陽電池と水電解装置による太陽光水素製造および製造した水素と二酸化炭素によるメタン合成を実際の太陽光を用いて実証します。高い太陽光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率が期待できる集光型太陽電池を用いることで、太陽光エネルギーからメタンへのエネルギー変換効率を高めることが最大の特徴です。メタン製造コストの低減のため、メタン合成のもとになる太陽光から水素までのシステム最適化、メタン合成を行うオペレーション最適化を実施します。
詳細を見る
-
電気化学的吸脱着システムによるCO2の回収のための多孔質炭素電極の開発 【用途例】CO2回収のための新しいシステムを構築
CO2分離回収システムのエレクトロスイング吸着法（ESA）に着目し，カルボニル基を多量に有する多孔質炭素を調製することで，ESA電極の最適化を図ります。この多孔質炭素電極を使用することで，現在提案されているアントラキノンを複合した炭素電極の欠点を克服できると考えています。ESA法は，従来の圧力スイング吸着法（PSA）や温度スイング吸着法（TSA）に比べてCO2分離回収システムの省エネルギー化を期待できますが，アントラキノンが還元された際に電極から溶出する問題点があり，本研究テーマはこの問題点を解決できるものです。
詳細を見る
-
材料と工法にDigitalを適用して開発するフレキシブル超小モジュール浸炭 【用途例】ロボットメカニクス，試作，多品種少量小ロット生産（FMS)
昨今3Dプリンティング等で現実のものになってきた超小モジュールフレキシブルなモノづくりですが，その強度に関してはあまり着目されていませんでした．本研究では超小モジュールフレキシブルモノづくり(FMS)の世界に一部の大きな機械装置メーカー，大手熱処理専業者等でなければ実現できなかった熱処理を超急速化・超小モジュール化した上で導入し，自由な設計で浸炭熱処理レベルの機械強度を得られるようになります．
目指すところは電子レンジの様な小型コンパクトな装置で大型熱処理装置に比する強度を得られる手法の開発です！詳細を見る
-
ペプチド自動合成を活用した合金触媒の超並列探索技術の開発 【用途例】あらゆる分野で活用可能な高機能触媒の提供
合金触媒を設計する際のパラメーターは「活性点金属種の組み合わせ」「担体の種類」「粒径」「分散度」など多岐に渡っており、新触媒の実用化には多大な時間とコストが必要です。
我々はペプチド自動合成技術を活用することでサブナノ粒子触媒を精密に得ることに成功しました。これを活用して単一元素のみならず合金触媒を自動的に生成することを目指します。
今後は、原子の組成パターン拡充、触媒スクリーニング評価の整備、機械学習を用いたフィードバックシステムの構築を行うことで、新触媒を網羅的かつ高速に探索する仕組みを形成します。詳細を見る
-
より短時間での植物品種改良が可能になる、ゲノム編集酵素遺伝子の挿入が不要なゲノム編集技術の開発 【用途例】植物におけるゲノム編集を、遺伝子組換え技術に依存せずに実現可能に
植物細胞には細胞壁があるため、植物における従来のゲノム編集技術では、遺伝子組換えによって、ゲノム編集酵素遺伝子を導入する必要があり、ゲノム編集後、遺伝子組換えによって導入したゲノム編集酵素遺伝子を欠失させる必要がありました。そのため、ゲノム編集が可能な植物種は、遺伝子組換えに対応した植物種に限定されており、また、ゲノム編集による品種改良にも長時間を要しています。本研究では、植物に適した独自の細胞壁透過ペプチドを用い、遺伝子組換えに頼らないゲノム編集酵素の導入を目指します。具体的には、ゲノム編集酵素に細胞壁透過ペプチドを付加させ、ゲノム編集酵素を直接、植物細胞に導入します。
詳細を見る
-
急速充放電を可能とする次世代型リチウム二次電池の実用化に向けた高リチウム伝導性液体電解質の開発 【用途例】リチウムイオン蓄電池
カーボンニュートラルへの関心が高まる自動車業界では、今後、電気自動車のさらなる普及が見込まれます。本研究は、電気自動車の充放電性能を大幅に向上させる液体電解質の開発を目指すものです。リチウムイオン蓄電池の充放電性能は「イオン伝導率」と「Liイオン輸率」の２つの指標に影響されますが、これらは、どちらかを高めようとすると他方が低下する傾向にあることが知られています。
本研究では、高濃度にリチウム塩を溶解させたある種の濃厚電解液を用いると、特異な「Liイオンホッピング伝導」によりイオン伝導率とイオン輸率が両立できる可能性を見出しました。電解質構造とイオン輸送特性について系統的な検討を行い、この実証を目指します。詳細を見る
-
花粉触媒昆虫の減少や農家の人手不足の代替手段としての「全自動花粉交配技術」の開発 【用途例】花粉を活性化できる機能性泡沫材料と、効率的かつ効果的に射出可能な専用授粉機の開発
地球温暖化や農薬散布の影響により、花粉媒介昆虫の減少が大きな社会問題となっています。また、梵天等を利用した従来の花粉交配方式では、目的としない花への授粉、それに伴う果実の摘果、廃棄により農家へ多大な負担がかかっています。これらの問題を解決すべく本研究では、花粉媒介昆虫に依存しない泡沫材料とスプレー技術を組み合わせた新しい花粉交配法を提案します。「全自動花粉交配技術」の構築を最終目的とし、花粉を活性化できる機能性泡沫材料と、高価な花粉粒子を必要最低限に効率的かつ効果的に射出可能な専用授粉機の開発に取り組みます。
詳細を見る
-
新しい商品開発とその生産工程最適化に貢献する低粘度水溶液の粘弾性計測システム 【用途例】ノズルからの噴射・散布・塗布等の流れを伴う製造工程や商品の改善
従来困難であった、液体の粘弾性を計測するために独自のシステムを構築します。
液体の落下装置を制御し計測対象とする流れを実験装置上で再現します。
ハイスピードカメラと、LEDライトを組み合わせ撮影し、理論に基づいたアルゴリズムにより、伸び・切れを表すパラメータを獲得します。詳細を見る
-
安価なバイオマス資源からアジピン酸類を効率的に取得する技術でバイオマス由来のプラスチック製造を効率化 【用途例】バイオマス由来のプラスチック製造プロセスを実用化する
C6のジカルボン酸であるアジピン酸は、主にポリアミド樹脂66ナイロンの原料として大量に石油由来ベンゼンから製造されています。さらにその製造プロセスは、コストと環境負荷の高い3当量の水素と量論試薬としての硝酸を使用するものが一般的です。また置換アジピン酸は現状安価に入手できるものがないため工業用途では現在未利用となっていますが、低コストで生産することができれば機能性樹脂への利用が期待できます。本研究開発では、安価で大量供給可能なリグノセルロース系バイオマスから、水素と酸素以外の量論試薬を用いずにアジピン酸および置換アジピン酸の合成を実現させ、機能性樹脂のより効率的な製造プロセスを開発します。
詳細を見る
-
イメージセンサと磁気光学材料を活用し、小型の高速物理（真性）乱数生成器を実現 【用途例】小型で高速かつ低消費電力な物理乱数生成器
乱数は、暗号・シミュレーション・機械学習やエンターテイメントの分野において、データ処理の基盤として重要な位置づけにあります。しかし、小型で高速かつ使いやすい物理乱数（真性乱数）生成器は未だ社会実装されていません。本事業では、磁気光学材料とイメージセンサをこれまでにない手法で応用することで、これからの社会に求められる物理乱数生成器を開発します。
詳細を見る
-
AIによるレーザー加熱の最適制御技術を活用した、セラミックス複合材料（CMC）の超高温高速熱疲労試験法の確立 【用途例】超高温環境の実現、AI×レーザー制御による高度な温度分布制御により、加速試験やレーザー加工を高度化
本研究は、水蒸気雰囲気下におけるレーザー照射のAI制御により、セラミックス複合材料（CMC）の耐熱温度として期待される1400℃以上の超高温で、かつその温度分布を高度に制御することができる、加熱試験方法・システムの確立を目指します。
本研究を担当する研究者は、既にSiCのセラミックスを1500℃まで30秒程度で加熱する「選択的レーザー温度制御法」を確立しています。今後は、この技術を活用して、任意の温度分布を形成するレーザー照射条件を提案するAIの開発を進めます。詳細を見る