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多点LEDによる特異部位の生体光刺激に加えて、脳全体の神経活動をリアルタイムにモニタリングできる多チャンネル皮質脳波計測デバイスを融合すれば、多点マッピングで刺激に対する生体応答を捉えることのできる新たな神経科学研究ツールが生み出されます。このようなツールは、脳科学研究分野の試薬的な発展させるとともに，認知症・統合失調症などの脳疾患のメカニズムの理解を助け，新たな治療技術の創出に貢献します。
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可視光をエネルギー源として用いる光レドックス型触媒のほとんどは、600 nmより長波長の光と相互作用しません。これは近赤外光により活性化できる触媒と従来型触媒が共存可能であり、照射波長の切り替えにより適切なタイミングで、適切な反応が実現できることを意味します。これまで照射強度や照射時間といったパラメーターしか選択肢がなかった光反応に「照射波長」という新たな選択肢を加えることで、連続化に基づく化成品合成の大幅な省プロセスが実現できると考えています。
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エネルギー資源の問題は、現代社会における解決すべき喫緊の課題の一つです。電解有機合成は、近年の有機合成化学のホットなトピックの一つですが、その制御手法はまだまだ未発展の段階にあるのが現状です。電極上に金属ナノ粒子を固定化した電極触媒を用いることでその制御を目指す研究はこれまでにもありますが、バルクの炭素電極に微細なナノ粒子を均一に固定化するのは一般には困難とされています。本研究では、放射線を用いた金属ナノ粒子固定化法を活用することで、微細なナノ粒子をバルク炭素電極に固定化する技術を開発し、より高活性な電極触媒と電解有機合成の制御技術の創出を目指します。
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光渦による突起形成はすでに、重金属、金や銀などの貴金属、シリコンなどの半導体、有機高分子フィルムなどで達成されている。多重光渦による高集積突起が形成されれば、すでに市場に出回っている製品に対して光を照射するだけで撥水、抗菌、光透過率の制御といった機能を付加できる。ファイバによる可動光照射装置などを使えばどのような構造の製品に対しても機能付加できる利点がある。
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多大なコストと時間を要する蓄電池の材料開発において、微小プローブ技術を活用し電気的計測・分光的計測を一連作業として実施する技術基盤を構築します。材料・セルメーカーをはじめ、蓄電池を活用する広い産業へ展開し、蓄電池の技術開発を高速化・低コスト化の面から支援することにより。低炭素化社会を下支えしていきます。
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ニトリル（R–CN)とイソニトリル（R–NC)は、分子の中での配列順序が変わっただけの化合物ですが、その使われ方は大きく異なります。たとえば、加水分解を行った場合、前者はカルボン酸になりますが、後者はアミンになります。このように、似て非なる化合物であるがゆえ、従来、作り方も大きく異なっていました。
もし、シアニドの両末端から反応することを活用できれば、ニトリルとイソニトリルを同一のシアニド（CN－）と原料の組み合わせから創り出すことができます。工業的にも用いられるシアニドを用い、人類の生活を豊かにする様々な医薬品、化成品原料を効率よく提供できる手法を確立します。
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自動車の中，特に車内空間や乗員の過ごし方に目を向けると、乗員は運転から解放され、車の中で本を読んだり、仕事をしたり、自由な時間を快適に過ごすようになります。このため、次世代の自動運転車自動車には，乗員の感情や認知状態を適切にセンシングし、クラウド上のデータに基づいて、適切なエアコンや照明，エンターテイメントなど車室内空間を自動制御する快適性提供サイバーフィジカルシステム（CPS）が搭載されるようになります。
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発電の更なる高効率化のため，高融点元素を用いた超高温耐熱材料の開発が必要となっています。Crは融点が適度に高く，製造性と高温強度を両立するポテンシャルがあります。そこで，耐酸化・窒化性のためにSiを添加したCr系合金を設計し，ミクロ組織制御をすることで，1000℃～1200℃の高温域で高比強度の材料開発を目指します。
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水・海洋資源の確保は持続可能な社会を目指すうえでも重要な世界的共通課題である。様々な水質（砂利等を含んだ濁水、汚染水、海水）を様々な水源（川、湖、海）で浄水・排水するためには高性能で耐久性の高い優れたポンプ開発が鍵であり、
本研究開発では、既設部材への適応も考慮し、高価なセラミックス部材一体製造ではなく、求められる部分にだけに新規セラミックス材料を提供する被覆製造法を確立する。高性能で耐久性の高い優れたポンプ部品開発により水力・地熱発電等の化石燃料に頼らず原子力にも依存しすぎない日本のエネルギー問題に幅広い貢献も期待できる。
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本研究開発により実現されるGaN成膜用3C-SiC-on-ダイヤモンドエンジニアリング基板は、4H-SiC基板に比べ熱抵抗が約70%低いです。このエンジニアリング基板上にGaNを成膜し、更に素子作製プロセスを適用することにより、異種材料接合技術に投資することなく放熱性が大幅に向上したGaN素子が製造されます。動作時の自己発熱が抑制されることにより、素子性能と寿命が向上します。素子の出力増加、信頼性の向上、システムの小型化、冷却機構の簡素化を実現し、CO2排出削減に大きく貢献します。
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