0500化学一般 データ駆動型電極触媒解析アルゴリズムの開発
燃料電池や水素製造装置に必須である電極触媒用材料のより正確な機能解析のために、高信頼性予測が可能なベイズ推定を応用したアルゴリズムを開発しました。脱炭素社会実現に不可欠なグリーン水素製造などに必須の電極触媒開発に、データ駆動でアプローチした先進的な研究です。
0500化学一般
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0500化学一般 計算機上で収集したデータの機械学習による不斉触媒設計～有機合成DX化の基盤技術構築に向けて～
遷移状態計算と機械学習を併用して、「エナンチオ選択性」が向上する不斉触媒を計算機上で設計することに成功しました。
0500化学一般 翼型ナノグラフェンの合成と性質～2つの芳香環に囲まれた空間の芳香族性～
翼型含窒素ナノグラフェンの合成に成功し、その特徴的な構造の解析、ならびに酸化還元や芳香族性に関する物性解明を行いました。剛直なビシクロオクタジエン骨格を用いて、互いの磁気的・電子的性質が影響を及ぼし合う位置に空間配置されたHPHAC二量体が合成されました。単量体と同様に新たに合成された二量体も安定な酸化還元特性を示し、その折れ曲がった構造が形成する特徴的な集積化様式や二つの芳香環に囲まれた空間の芳香族性が増大されることが明らかにされました。
0500化学一般 遷移金属酸化物の近藤効果を初めて実証～電子相関物性の設計・探索の新たなプラットホームを開拓～
銅（Cu）とルテニウム（Ru）からなる酸化物（CaCu3Ru4O12）のX線光電子分光を測定し、独自に開発した計算パッケージを用いて、高精度な理論解析を行いました。CaCu3Ru4O12では、遷移金属の酸化物ではほとんど報告例がない近藤効果が実現していることを初めて実証しました
0500化学一般 熱関連材料の熱物性を容易に検索可能なデータベースシステムを開発・公開
熱関連材料の各種熱物性情報とそれらの関連データを収集・体系化したデータベースシステム「PropertiesDB Web」を開発し、TherMATのHPで公開しました。さまざまな熱物性をもつ物質の探索が容易となり、熱関連材料である断熱材、熱の輸送を可能とする蓄熱材や冷媒、熱を電気に変換する熱電変換材料などの開発に掛かる時間を短縮できます。同時に各種熱関連材料を部素材としたモジュール開発も加速させ、将来の脱炭素化に向けた熱マネジメント技術の進展に貢献します。
0500化学一般 3D プリント構造に高い強度を付与する新しいポリマー (Polymer discovery gives 3D-printed sand super strength)
バインダージェット式積層造形(BJAM)での硅砂を使用した造形構造を強化する、ポリエチレンイミン(PEI)結合剤を開発。インクジェットプリンティングから派生した BJAM は、産業利用されている他の 3D プリンティング方式に比べ安価で造形速度が速く、多様な粉末材料による 3D パーツの作製が可能なためコストとスケーラビリティーに優れている。
0500化学一般 光を遮りながら景色を楽しめる「スマートな」窓 (‘Smart’ window blocks rays without blocking views)
景観を遮ることなく熱の伝導を制御して室内の冷暖房のエネルギー量の低減を助ける、「スマート」なエレクトロクロミック(EC)窓の新材料を開発。ネオジムとニオブでドープした(Nd-Nb co-doped)二酸化スズ(SnO2)/非結晶質三酸化タングステン(a-WO3)のナノ構造の新材料をガラス窓に塗布し、通電のオンオフ切り替えで赤外光の透過・遮蔽を制御する。
0500化学一般 塩基の代わりに酸を使うクロスカップリング反応～放射光が解き明かすルイス酸の役割～
2021-12-22 理化学研究所,大阪大学,東京医科歯科大学 理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター分子標的化学研究チームの丹羽節副チームリーダー（研究当時、現東京医科歯科大学生体材料工学研究所生命有機化学分野准教授）、細谷孝充チー...
0500化学一般 界面活性剤の作る玉ねぎ構造に隠れた欠陥を発見
界面活性剤の二分子膜が水中で形成する玉ねぎ状の多重膜構造（オニオン構造）の内部に隠れた直線状の欠陥を発見した。オニオン構造の内部と外部は欠陥を通してつながっていることを意味し、オニオンの内部構造の理解にとどまらず、医薬品分野をはじめとするオニオン構造の応用に役立つと期待される。
0500化学一般 次世代の発光植物 (The next generation of glowing plants)
太陽光や LED の光で充電して発光する植物を開発。LED による 10 秒間の充電後、第一世代発光植物(2017 年開発）の 10 倍の輝度で数分間発光し、繰り返し充電できる。
0500化学一般 MOF で光を放つペロブスカイト LEDs (Perovskite LEDs shine in metal-organic framework)
金属有機構造体(MOF)の薄膜で安定化したペロブスカイトナノ結晶による発光ダイオード(LED)の優れた性能を実証。MOFとペロブスカイトナノ結晶でLED の発光層としての統合に成功。安価な溶液コーティング技術で作製する。
0500化学一般 最少の実験回数で高い予測精度を与える汎用的AI技術を開発
化学マテリアルズオープンプラットフォームからなる水平連携において、強度や脆さといった材料物性を機械学習で予測する際に、材料の構造から得られる情報を有効に活用し、少ない実験回数で、予測値と実値の誤差を小さくできるAI技術を開発しました。