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研究シーズ一覧
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メンテフリー＆ワイヤレスなIoTセンサの実現を目指して。 振動発電デバイス向け磁性材料と厚膜形成技術を開発 【用途例】昼夜問わず発電可能な自立型電源デバイス
現場のリアルデータを記録するIoTセンサは、Society 5.0時代におけるキープロダクトです。その実装シーンは、製造工場、防犯設備、インフラ管理、防災現場、漁業、etc…私たちの生活のあらゆる場面に広がります。
本研究では、IoTセンサのワイヤレス化で課題であった給電問題を解決すべく、自立型電源となる発電デバイスに適用可能な「振動発電」（振動を電気エネルギーに変換する仕組み）に着目した研究開発を行います。特に、耐久性、耐熱性の点から磁歪効果を利用した振動発電に着目し、高出力化のための磁性材料を開発し、製造容易性とコスト低減を考慮した材料形成技術を確立することに主眼を置いています。詳細を見る
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植物バイオマスから環境調和型プロセスでつくるリグニン素材 【用途例】バイオマス由来の特性を生かしたマイクロカプセルの活用
植物バイオマスの利活用にあたっての難関はリグニンの除去です。バイオマス変換においてリグニンは、分解、縮合、化学修飾、変性を受けるため、高品質素材原料として、リグニンを活用することが困難でした。そこで本研究では、リグニンと多糖を低変性高分子として効果的に成分分離するリグノセルロース変換法を開発し、低コスト、環境低負荷のリグニン取得プロセスを構築します。さらに、リグニンおよびリグノセルロース高分子を起点に、高付加価値素材原料を開発します。
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装着感がなく、かつ、生活環境下で連続計測が可能な爪装着型ウェアラブルデバイスの実証実験及び製品化 【用途例】生活環境下での常時計測が可能であるため、日常の体調管理及び見守りツールとして活用可能
従来のウェアラブルデバイスとして、胸部に装着するタイプやリストバンドタイプが製品化されていますが、発汗や装着感の問題から、入浴時や睡眠中を含む24時間の連続モニタリングに使用することは困難です。また、装着感があることから、生活環境下のありのままの計測になっていないおそれもあります。本研究にて製品化を目指す「爪装着型ウェアラブルデバイス」は、付け爪を応用したデバイスです。爪には、汗腺も感覚神経もないことから、従来デバイスの問題点であった発汗と装着感が解決され、生活環境下のありのままの計測が可能となります。
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フレキシブルμLEDディスプレイ製造においてμLEDと基板の接合を必要としない革新的集積工程を開発 【用途例】次世代ディスプレイが普及した世界
一辺10-100μm以下のμLEDチップを透明樹脂基板に埋め込み、μLEDと基板の接合工程を経ずにμLEDを駆動できる新構造のフレキシブルμLEDディスプレイの製造工程を構築します。大口径のSiウエハで試作を行い、
①多数のチップを高精度で移載するためのマストランスファー
②チップを樹脂に埋め込むためのウエハレベル圧縮成型
この2つの主要基盤技術の確立を目指します。①では1万個以上のμLEDを±1μm以内の精度での一括実装、②では3色のμLEDチップ群（2×2のアレイ）のピッチを80ppi程度のピクセル密度で実装、をそれぞれ実現します。詳細を見る
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次世代伝導ノイズ規格を満足するノイズフィルタレス力率改善回路の開発 【用途例】ノイズフィルタを使わずに、次世代のノイズ規格を満たす回路トポロジー
新たに導入されることが予想される伝導ノイズの国際規格に対し、ノイズフィルタ無しで規格を満たすことのできる力率改善（PFC)回路を開発します。ノイズ発生の原因となっていた従来のMOSFETのスイッチングを用いた電圧変換を使用せず、MOSFETの線形増幅機能を用いた回路の研究開発を行い、より厳しいノイズ規格を満たせるようにします。
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次世代モビリティの電動化システムにおける電気絶縁技術の高度化 【用途例】低気圧下でも駆動可能な高耐圧絶縁技術の開発
モータは、高電圧下・高周波数下・低気圧下で運転する場面が日々増加しています。そのような中、低気圧下でも駆動可能な高耐圧絶縁技術と正確な調査法が必要不可欠となっています。
本研究では以下３つの項目について調査致します。
①気圧、温度、湿度を一括制御できる試験環境を整備し、実際のモータ運転環境を模擬した試験環境で、特に低気圧下においてインバータ電源を使った際の周波数特性を調査します。
②低気圧下における部分放電計測器の検出感度を調査し、大気圧下との比較で補正係数を算出します。
③部分放電特性と絶縁材料の損耗関係について調査します。詳細を見る
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酸化ガリウムを低コストで成膜する技術で、従来のワイドバンドギャップ半導体を超えるパワーデバイスを実現 【用途例】様々な電子機器の省エネ化に貢献
電力制御に用いられるパワーデバイスは、電力変換が必要な様々な民生機器を支えています。あらゆる機器のモバイル性が向上している現在、パワーデバイスはその電力消費量が抑えられることが求められております。エアコンや冷蔵庫などの比較的大きな電力を使う機器では、省エネ効果から窒化ガリウムベース化されることが期待されながらも、コスト面から未だにシリコンベースのパワーデバイスが主流です。本研究開発では、コスト面で有利で、かつ窒化ガリウムベースの性能を上回る酸化ガリウムベースのパワーデバイス開発を目指します。本技術は通信用の基地局で用いられる高周波デバイスの低コスト化への寄与も期待できます。
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老舗醸造蔵に宿る蔵付微生物バンクを基盤とするスーパー乳酸菌の発見と高機能味噌の開発 【用途例】蔵付乳酸菌を用いた高機能味噌などの機能性食品の開発
長野県の老舗味噌醸造蔵において、蔵付微生物の存在を確認し、この蔵付微生物バンクから、好塩性乳酸菌のひとつであるK株を発見しました。K株が発見された醸造蔵の味噌には、大量のオルニチンやシトルリンが含まれており、K株がこれらの生成に寄与しているのではないか、という仮説を持っています。本研究では、蔵付スーパー乳酸菌「K株」のオルニチン等生成メカニズムを解明し、高機能味噌などの機能性食品の開発を行います。
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小型ドローンの安全性向上等への応用を想定した、小型・軽量・高感度な風速・風向センサの研究開発 【用途例】小型・軽量・高感度な風速・風向の計測が求められる現場での活用
本研究では球面上に配置した孔の圧力差によって風速を検出する原理を用いた小型高感度な風向・風速センサの開発を行います。
複数の孔を用いることで風速だけでなく風向も検出できます。さらに圧力差を検出するセンサ素子として、提案者が研究開発を行ってきた微小な電気機械システム（MEMS）の高感度差圧センサを筐体内に内蔵します。
提案者の持つMEMS技術により、小型ドローンに取り付けられる寸法・重量で、風速に対して高感度のセンサを実現します。詳細を見る