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920MHz帯LPWAとセマンティック通信を統合した広域AIoT通信基盤 【用途例】セマンティック通信によるスマート農業と獣害対策の高度化
本研究は、AIによるセマンティック圧縮と920MHz帯LPWA通信を融合し、
画像やハイパースペクトルデータを1/100～1/1000まで圧縮しながら高忠実度に伝送する。
これにより、電力制約や通信空白地でもAI解析を実現し、農業や獣害対策、防災DXなどの社会課題に貢献する。詳細を見る
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高加工性を実現する高比強度かつ高超弾性Ti-Al基形状記憶合金の開発 【用途例】生体材料に加え、宇宙・深海開発や自動車、
固体冷凍など幅広い分野での応用が期待される
本研究開発で提案するTi-Al基形状記憶合金は申請者らの研究によるオリジナルの材料であり、
このような軽量で高強度・大可逆歪みが確認されている超弾性材料は
世界的に見ても存在しない。
従来の形状記憶合金では実現できない特性を持つ革新的な材料は、
従来の設計枠を超えた製品を生み出す可能性がある。
本研究で開発を行うTi-Al基形状記憶合金は特異な超弾性機能を活かし、
減衰効果を利用した耐震材料や熱量効果を利用した固体冷媒等への幅広い応用が期待でき、
社会、産業への波及効果が大きいと考えられる。
まとめとして、出口のイメージはVISION画像に示す通りである。詳細を見る
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バイオ生産プロセスを可視化し、改善する第三世代型バイオセンサ 【用途例】培養槽に挿入可能なバイオセンサ
微生物発酵によるバイオ生産によって、食品原料や香料、医薬品原料などが生産されています。
このようなバイオ生産プロセスはブラックボックス化しており、生産性向上のための課題となっています。
そこで、培地成分をオンライン測定できるセンサプローブを開発し、
培養槽（バイオプラント）内の培地成分濃度をリアルタイム計測する技術を確立します。
また、様々な培地成分のセンシングデータを統合し、生産性の向上を実現します。詳細を見る
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電力供給の必要がない振動モニタリングシステムを実現する自己発電型加速度センサ 【用途例】異常振動、衝撃、動作を自己発電型加速度センサにより検知する
メンテナンスフリーの振動モニタリング
あらゆる場所に加速度センサ端末を設置し周囲の振動を常に監視できれば、
インフラ設備の劣化診断、流通品への衝撃検知、
家畜の健康管理などが無線かつ自動で行えるようになり、作業員不足の解決につながる。
ただし電源設備が整っていない場所では端末への電力供給法が確立していない。
加速度センサを常に動かすと多くの電力を消費するため、
電池駆動では1ヶ月から1年程度でメンテナンスが必要となる。
そこで、振動発電技術を高出力化することで自己発電型加速度センサを開発した。
端末にエナジーハーベスタと共に載せることで、メンテナンスフリーの加速度センサ端末、
それを利用した振動モニタリングシステムを実現する。詳細を見る
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ニオイによるヘルスモニタリング：ニオイを可視化するセンサとAIによる体調・病気診断 【用途例】ヘルスケアモニタ、個人認証・セキュリティ、環境モニタ
嗅診と呼ばれるニオイによる病気診断は古代から行われており、例えば糖尿病患者は甘酸っぱいニオイを発し、
呼気や体ガスに含まれるアセトン量に由来することが知られています。
非侵襲で計測可能ですが医師の経験に依存しており、ニオイの定量化が困難なため実用化に至っていません。
多様な酸化物半導体ナノ材料と多孔質材料を集積したセンサアレイによって高感度化と選択性向上を達成し、
センサアレイから得たデータセットによってニオイを画像・可視化してAI/機械学習/画像認識と組み合わせることで
ガス識別・病気診断を実現することを目指しています。詳細を見る
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デジタルヒューマンとの対話体験を高める音声制御技術の開発 【用途例】公共空間における 案内・接客・対話支援システム
ポストコロナ、人手不足によるDX化推進等により、国内デジタルサイネージ市場は2030年に2024年比で4,609億円(68.2%増) が予測されています。[富士キメラ総研]
その中でデジタルヒューマンは、接客や案内など幅広い場面で活用が期待されますが、
視線や声の方向が合わない“ちょっとした不自然”さや、音声漏れによるプライバシー懸念が普及の課題です。
本研究では、人の知覚モデルに基づいた音声・視線の統合制御技術を開発、公共空間でも安心・快適に利用できる自然な対話体験を実現します。
商業施設や交通機関、行政窓口、エンターテイメント分野等に応用、省人化とユーザー体験向上を両立する社会の実現を目指します。詳細を見る
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蚊嗅覚由来匂いセンサによる災害対応ロボットシステムの開発 【用途例】ヒト関連臭によってヒトの存在を迅速に検知するシステムまたは小型デバイス
災害現場では、瓦礫下や煙・粉塵による視界不良など、過酷な環境が重なり、
限られた時間で迅速かつ的確に要救助者を探索することが求められます。
従来の画像ベースの手段では十分な性能を発揮できず、探索の遅れが人命に直結する重大な課題となっています。
私たちは「匂い」という新しい情報に着目し、蚊の優れた嗅覚機能を応用することでこの課題に挑みます。
革新的なバイオハイブリッド型匂いセンサ技術により、救助活動の精度と速度を飛躍的に高め、
過酷な災害現場でも「見えない命を見つけ出す」社会の実現を目指します。詳細を見る
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圧電ＭＥＭＳアクチュエータの性能限界を打破する巨大圧電性単結晶薄膜の開発 【用途例】ロボット、モビリティ、拡張現実・VR
巨大圧電性単結晶薄膜を創出し、それを搭載した高性能圧電MEMSアクチュエータを実現します。
これにより、従来のチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）薄膜では性能不足により実用化できなかったMEMSデバイス（光スキャナなど）を実現します。
また、PZTを置き換えることで、従来よりも小型化あるいは高性能化を達成し、
圧電MEMSの応用範囲を拡大します。
これにより、社会の利便性向上に貢献します。
応用展開としては、薄膜ウエハや成膜装置の販売、ファウンドリサービスによる研究開発や製品化が進み、具体的なMEMSデバイスの用途開発が推進されます。詳細を見る
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アンモニアの高感度な分離・検出技術の開発 【用途例】1ppm以下の極量アンモニアを高感度に検出可能なデバイス化を目指す
燃焼時に二酸化炭素を排出しないアンモニア (NH3) は新たなクリーンエネルギー資源として近年注目されているが、
分離に要するエネルギーや自身が毒性を持つため、室温での効率的な NH3 分離・高感度センシング技術の開発が重要な課題である。
これまでに選択的な NH3 分離・発光応答を示す多孔性材料の開発に成功しており、今後は実用化に適した形態制御、デバイス化を行っていく必要がある。詳細を見る
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多孔質材料のナノ空間を利用したカーボンドット製造プロセスの開発 【用途例】バイオ・エレクトロニクス・エネルギー分野など幅広い市場にて期待
カーボンドット(Carbon Dots: CDs)は直径20 nm以下の準0次元炭素系材料として定義され、
量子閉じ込め効果により発現する安定的な蛍光性能・生体相溶性・低毒性などの特徴からバイオ領域での応用において大きな注目を集めている。
他にもエレクトロニクスやエネルギー分野での利用が検討されており、2024年から2031年までに14%の年平均成長率(CAGR)で成長すると予測されている。
現状課題として、製造プロセスにおける不純物・未反応成分の除去工程によるプロセスの煩雑化があげられる。詳細を見る
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レアメタルを使用しない安価な水素ガスセンサ 【用途例】レアメタルを使用しない水素検出
持続可能な社会の実現に向け、水素燃料への期待が高まっており、製造・貯蔵・利用と各方面での研究開発、社会実装が進められています。
一方、爆発による事故を未然に防ぐためには水素センサも必要となります。従来使用されてきた白金やパラジウムはレアメタルであり、
価格等に課題があることから、代替材料の開発が求められます。詳細を見る
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超疎水性ゼオライト膜を用いた省エネルギー型バイオエタノール精製技術 【用途例】バイオエタノール精製や小分子の有機溶剤回収
バイオエタノールは燃料・化学品の脱炭素化に伴い世界中で拡大している。
国内でも2025年6月に「ガソリンへのバイオエタノール導入拡大に向けたアクションプラン」が策定され、今後の需要拡大が予想される。
本研究では、バイオエタノール精製にかかるエネルギー・コスト削減のための膜分離技術を開発し、国内生産量増加に貢献する。
とくに林業や古紙回収と連携したセルロースバイオエタノールの国内生産量拡大を通じて地域活性化にも貢献する。詳細を見る
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フッ素フリーな難付着性表面とその簡易作製技術の開発 【用途例】各種機器や部素材の表面をフッ素フリーに機能化
液体・固体・生物の付着は、エネルギーロスや食品ロス、不衛生など多くの問題を引き起こします。
従来はフッ素系材料（PFASなど）が高性能な付着抑制技術として広く利用されてきましたが、
近年その環境・生体リスクが指摘され、代替技術の開発が急務となっています。
私たちは、各種材料や成膜手法を駆使し、フッ素を使わずに難付着性を実現する新技術を開発中です。
新しい表面処理技術を社会に普及させ、フッ素代替を促進し、付着による諸問題の解決を目指します。詳細を見る
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樹脂基材と化学結合で結ばれるコーティング剤 【用途例】機能性コーティング・インクに持続性を付与
コーティング技術は、機能性を付与する技術として、ものづくりに欠かせません。
しかしながら、その機能性を維持するためには、定期的な再施工が必要となります。
施工時には、VOCが排出されるため、環境規制への対応を考えるとともに、
人手が必要となるため、人手不足への対応を考える必要があります。
サステナビリティを実現するため、コーティングの剥離という技術的課題を解決し、
持続性のあるコーティング技術を達成することで、再施工の頻度を低減し、
環境と人に優しいコーティング技術の開発を目指します。詳細を見る
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層状有機半導体インク：印刷技術で半導体薄膜を作る 【用途例】フロントプレーンの機能に応じた多彩なアプリケーション形成
印刷エレクトロニクスデバイスにおける最も基本的な素子である印刷型有機トランジスタの応用は未だ限定的であり、
既存・汎用の印刷技術適性や得られるトランジスタの性能に大きな課題があります。
本研究開発では、独自開発した高い層状結晶性を有する有機半導体材料をもとに、既存・汎用の印刷技術に高い適性をもち、
かつ実用に足る優れたデバイス特性を示す有機トランジスタが製造できる、”有機半導体インク”を開発します。
本インクは特に、基材の熱耐久性が低いフレキシブル基板を用いるデバイス製造に最適であり、これによりフレキシブルデバイスの産業応用を加速します。詳細を見る