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ICT技術による農業の自動化、機械化、省力化が望まれています。本技術は果樹栽培において、これまで学問的には栽培管理のための重要な指標とされながらも農業現場で利用されることのなかった葉果比を万人に使える指標として提供します。特に果樹は1年ごとに定植する野菜等とは異なり、20年以上の長きにわたり利用し続けることから、数値に基づく栽培管理の有用性は大いに期待できます。
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プラズマにも様々な特性があり、成長促進に適したプラズマを生成するための制御技術の確立が課題となっています。我々はプラズマの農水産応用に10年以上前から取り組んでおり、そのノウハウがあります。
また産地偽装など食の安全に対する消費者の関心が高まっており、プラズマ処理した魚の安全性検証も重要な課題です。愛媛大学では南予水産研究センターを設置しており、各種分析に加え味覚センサーを使った味の評価も可能です。これらの技術をフル活用し、食の安全性検証に取り組みます。
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本研究が解決を狙う社会課題は目に基づく心身健康被害「アイヘルスハザード」である。近年、この被害が顕在化し、世界中の大量の人々がこの健康被害を受ける未来が確定している。例えば、コンピュータビジョン症候群は，眼精疲労，頭痛，ドライアイ，全身疲労などを起こし、1日3時間以上コンピュータを使用する人の約90％が該当する。ドライアイ疾患者は日本国内2200万人/世界10億人、近視においては世界人口半数の50億人が2050年までに近視になり、10億人が重度の疾患になる。
この課題拡大を防ぐために本研究では、目の活動の常時センシングを軸にした目の健康支援技術を、世界の大量の人に提供できる手段の実現を狙う。
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現在、SOFCの定置用電源への実用化が進められているが、SOFCを『手のひら』で持てるまでの小型化は極めて難しい。もし、SOFCのこれまでにない小型化が達成できれば既存のリチウム電池の5倍以上のエネルギー密度を持つポータブル電源となり、小型ドローン、自律ロボット、Edge-AI、ウエアラブルデバイスなどを動作させることができるようになる。
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発色型表示技術が実現できた場合，動画表示可能な高反射率フルカラー発色型ディスプレイも実現可能になる．そして，発色型表示素子として事業化すれば，液晶や有機ELなどの世界市場 (約10兆円) をも代替でき，本研究がもたらす社会的インパクトは大きい． この製品化においては，ポータブル性とフレキシブル性の両立が次の開発課題であり，フレキシブル電極作製開発は今後の課題でもある．
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日本における運輸部門のCO2排出量は非常に多く，全排出量の約20%を占めています。その中でも，鉄道は他の交通機関に比べて環境へ配慮されているのの，鉄道網全体の約4割は非電化区間であり，化石燃料を用いた気動車やハイブリッド車が走行しています。そのため，蓄電池鉄道の導入によるCO２の削減が検討されているものの，充電時間の長時間化が問題となっており，今後の蓄電池電車の普及は「急速充電化」にかかっている状況です。そこで，提案する超急速充電可能な「高温超電導コイルを用いた非接触給電システム」が実現すれば，蓄電池電車が広く普及し，CO２を削減できることから，地球環境温暖化対策に貢献できると考えています。
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土木構造物の耐震設計・補強においては、地震の「揺れ」に伴う変形の性質評価が必要です。本研究では、角柱状の岩石に対して「揺れ」に相当する変形を与えることのできる試験装置・方法を開発します。これにより、非常に大きい地震が発生した場合の岩盤の性質評価とともに、トンネルなどの岩盤構造物の耐震設計・補強への実装を目指します。
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これまでにも数多くのロボットの自律動作制御法が提案されてきました。しかし、いずれの手法も人間並みの速度で動くことと、環境変動や人間の動作に対応することを両立することができませんでした。これに対して、我々の研究グループは、バイラテラル制御と呼ばれる操作者に触覚の再現を実現できる遠隔操作制御により、人間の運動技能データを抽出し、ロボットに転写することでこれを解決できることをあきらかにしました。遠隔操作時に触覚提示があれば人間は環境に適応するためのスキルを発揮することが可能になり、これをロボットが模倣することで人間並みの速度と適応能力を獲得できるのです。
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BF技術とは人間が意識的に感知できない生理反応を視覚・聴覚刺激に変換して提示することで、その刺激を手掛かりにより望ましい生体状態へ変化させる手続きです。このBFデバイスをウェアラブル化し、セルフコントロールをサポートすることにより自分の体との対話を促し、ストレス緩和等の効果を得ることをビジョンとします。
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近年、ウェアラブル端末や次世代ロボットなどの開発や、インフラ構造物の劣化診断などの幅広い分野において、摩耗状態や局所応力などを高感度に検出可能な圧力センサーに対する需要が高まっています。圧力や摩擦などの機械的刺激により光照射時の蛍光色が変化する有機感圧材料は、機械的刺激を光信号の変化として直接検出可能なセンサーとなることが期待されています。有機材料は、軽量・低コストで毒性が低いため、圧力や摩擦を定量的に可視化できる有機感圧材料を開発すれば、従来の感圧塗料の改良となるだけでなく、生体材料を含む様々な材料や構造物の圧力センサーとして応用可能です。
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