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果樹栽培技術革新のための1樹葉果比推定技術の開発 【用途例】画像によって1樹毎に葉数と果実数を推定し、個体差を考慮した園地管理を容易にするクラウドサービス
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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プラズマ生成活性種による養殖魚の成長促進に関する研究開発 【用途例】閉鎖循環型水槽を用いた陸上養殖の低コスト化
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。詳細を見る
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目の健康支援のためのウェアラブルプラットフォーム/Eye Health Wearable Teck. 【用途例】目の健康支援を日常で簡便に行える要素技術~常時センシング、健康/疾患の推定・予測、行動変容支援~
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。詳細を見る
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分散型エネルギーを目指した固体酸化物形燃料電池マイクロリアクターの開発 【用途例】軽くて、小さい高密度エネルギーにより便利で新しい体験を実現する
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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エレクトロクロミック表示電極開発によるディスプレイ技術の変革に貢献 【用途例】ディスプレイをはじめとする表示技術全般の部材を変革
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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高温超電導コイルを用いた非接触給電による超急速充電への挑戦 【用途例】大容量バッテリへの急速充電～蓄電池電車から電動推進船，電気自動車まで～
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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ねじりを利用した岩石角柱供試体の単純せん断試験方法の開発 【用途例】トンネルなどの岩盤構造物にも地震の備えを
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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位置・力・画像情報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
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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極薄ハプティックMEMSを用いたウェアラブルバイオフィードバック機器開発 【用途例】バイオフィードバック
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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次世代圧力センサーへの応用を目指した機械的刺激に応答する有機感圧材料の開発 【用途例】磨耗状態や局所圧力を色の変化として可視化するセンサーとしての活用
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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半導体製造電力削減のための高品質パルスグロー放電発生電源の開発 【用途例】半導体露光用光源、CVDやプラズマスパッタリングによる薄膜形成
本研究で開発する大電力パルス電源を用いることで既存の技術よりも高効率、高均一かつ大電力でパルスグロー放電を生成することが可能になります。これにより半導体露光用光源、CVDやプラズマスパッタリングによる薄膜形成で使用するプラズマを更に高効率、高均一、高出力で生成可能となり、レーザーや薄膜形成の電力削減と共に高品質化、高出力化を実現します。
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空間情報モニタリングのための光ファイバー型赤外分光計測システム 【用途例】建物やロボットに埋め込み可能な光ファイバー神経網の構築
社会構造の変化に伴う人手不足の緩和や重労働を是正するための対策として、作業工程のオートメーション化や省人化が求められています。また、IoT（モノのインターネット）やICT（情報通信技術）に資する技術として様々な入出力デバイスが提案されているが、空間モニタリングに必要なガス計測技術については、性能の歩留まりが生じています。既存のガス濃度計測装置について、計測時間が数分程度であり、ppm程度の高い感度と即時応答性を両立した計測技術は皆無であり、防災等の特定の分野では喫緊の課題となっており、提案技術により解決します。
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CO2の還元剤として太陽光パネルをリサイクル 【用途例】排ガス中のCO2を削減する
太陽光パネルの大量廃棄問題とCO2の排出量削減の両方に貢献する技術を目指す。これまでリサイクルされてこなかった太陽光パネルに含まれるシリコンの有効活用法を見出すことで、廃棄パネルの付加価値を向上させる。加えて、排ガス中に含まれるCO2から有用化合物を合成し、カーボンニュートラルにつながるCO2の排出量削減を達成する。
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高線量の中性子計測に適する量子閉じ込め型構造を有する高速応答性中性子シンチレーター材料の開発 【用途例】産業、科学、医療分野に利用される中性子検出器に搭載
枯渇が課題となっているHe-3ガスを用いた中性子検出器を本技術で置き換え、省資源に貢献する。また、従来よりも応答性に優れた中性子計測を実現する。ホウ素中性子捕捉療法等の高線量場でのリアルタイム中性子計測は現状困難であり、応答性に優れる中性子シンチレーターが求められる。本技術の量子閉じ込め効果を利用した中性子シンチレータ-では高速応答性の実現が期待でき、そのような新たな中性子計測のニーズにも対応できる可能性がある。
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新しい栄養価や味を付与するための、糖質が少なく、脂質を多く含む野菜の開発 【用途例】低糖質・高脂質野菜の作出
低糖質・高脂質野菜は、脂質を多く含むことにより、高齢者が不足しがちな脂質を補うことが出来ます。加えて、脂質が持つ旨味を引き出すことで、これまでにない独自の味を持つことが期待できます。脂質を増やすと同時に、糖質を抑えることで、カロリーを減らすことなく、糖質制限を行うことが可能です。また、低糖質・高脂質野菜において増加する有用成分を発見することができれば、新たなサプリメントとしての活用が期待できます。
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