0500化学一般 熱電変換物質設計の新戦略 ~物質の特徴を決める電子状態パラメータのデータベースの構築と利活用~
物質の特徴を決定する電子状態パラメータのデータベースの構築とその俯瞰的な分析により、熱電変換物質の新しい設計指針を得ることに成功しました。この新しい指針を活用することで、より性能の高い熱電変換物質の開発が期待されます。
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0400電気電子一般 世界初、可動部が一切ない自動運転用ソリッドステートLiDARを開発
燃費効率の良い自動走行システムの実現に向け「長距離・広視野角・高解像度・車載用LiDARの開発」に取り組んでおり、世界で初めてスキャナー（MultiPol®）の可動部を一切なくし、量産性を向上させたソリッドステートLiDARを開発しました。開発したソリッドステートLiDARはデジタル信号を加えることで光ビームの方向をスキャンできるようにしたもので、モーターなどで光ビームを移動させる従来方式で指摘されていた信頼性の問題を解消しました。
0405電気設備 誘電体ナノキューブでリチウムイオン電池の充放電時間を大幅に短縮
リチウムイオン電池にチタン酸バリウム（BTO）から成るナノサイズの立方体結晶「ナノキューブ」の誘電体を使用することで、充放電時間を従来と比較して4分の1に短縮した。正極活物質のコバルト酸リチウム（LCO）にBTOナノキューブを凝集なく固定化すると、LCOへのリチウムイオンの挿入と脱離が加速し、リチウムイオン電池の充放電時間が飛躍的に短縮した。
0403電子応用 超微弱な光を検出する皮膚のようにストレッチャブルでソフトな半導体(Soft Semiconductors that Stretch Like Human Skin Can Detect Ultra-low Light Levels)
人間の皮膚のような伸縮性と柔軟性を持つ半導体材料による、高感度有機フォトダイオードを開発。屋内照明の電球光の約 1 億分の 1 レベルの極微弱光の検出に必要な電気性能の半導体に伸縮性を付与。光照射で電気を発生する柔軟な材料開発に最も適合した化合物の組合せを同定し、エラストマー、ドナーの合成ポリマーとアクセプター分子のバルクヘテロ接合によるフォトダイオードを作製した。
0502有機化学製品 バイオテクノロジーが持続可能な卵白タンパク質生産手段を提供(Biotechnology could provide an environmentally more sustainable alternative to egg white protein production)
糸状菌のトリコデルマ・リーゼイ(Trichoderma reesei)を利用したオボアルブミン（卵白を構成する主要なタンパク質）の生産について、パイロット試験のデータに基づいたプロスペクティブ・ライフサイクルアセスメントの結果を報告。
0505化学装置及び設備 触媒の主要課題の黄金の解決方法 (Gold solution to catalysis grand challenge）
天然ガスのメタンをメタノールと酢酸に選択的に直接変換する、金ナノ粒子をベースとしたシンプルで低コストな触媒技術を開発。ゼオライト ZSM-5 で担持した金ナノ粒子触媒でのメタンと酸素の反応によるメタノールへの直接転換を初めて実証した。
0504高分子製品 電子ゴミのプラスチックの再活用 (Giving e-waste plastics a new lease of life)
電子ゴミ(e-waste)のプラスチックをシャーレ（細胞培養皿）に再利用するアップサイクル技術を開発。電子ゴミのプラスチックによる幹細胞 6 種類への影響を調査し、環境に有害な成分の含有にも関わらず細胞の健全な成長を確認。液晶ディスプレイ(LCD)のキーボード・プッシュボタンと光拡散シート（比較的平坦で滑らかな表面）、およびプリズムシート（突起のある表面）の表面状態の異なる 3 種類のプラスチックを使用した。
0405電気設備 洗えて伸びる電池がウェアラブルデバイス実現を促進 (Stretchy, washable battery brings wearable devices closer to reality)
洗濯後に引き伸ばしたりひねったりしても作動する、安価な材料を利用したフレキシブル電池を開発。皮膚に接するウェアラブルデバイスに安全な化学物質の亜鉛とマンガンを採用。新電池では微細な粒子に粉砕した亜鉛と二酸化マンガンを埋め込んだ超薄膜ポリマーの複数層をポリマーのケーシングに格納。この構造が繰り返しの使用で電池を保護する高密封性の防水シールを提供する。
0405電気設備 未来の電池は紙のように薄く生分解性に (Batteries of the future could be paper-thin and biodegradable)
セルロース紙にスクリーンプリントで作製する、生分解性亜鉛電池を開発。ハイドロゲルで強化したセルロース紙(HCP)の両面にスクリーンプリントした 2本の電極から構成され、使用後に土壌に埋めれば 1 ヶ月以内に完全に分解する。
2001原子炉システムの設計及び建設 プラズマ中の「食べる食べられる」の関係～生態学発の数理モデルで磁気島の脈動機構を解明～
大型ヘリカル装置(LHD)実験において、磁気島が自発的に拡大・縮小を繰り返す脈動現象を発見しました。そして、この脈動の機構を、生態学発の「捕食者・被食者モデル」を用いて解明しました。
0403電子応用 高感度・広帯域計測が可能な低消費電力磁気センサーを開発
愛知製鋼開発の磁気インピーダンス素子「MI素子」に向けた計測用の 特定用途向け集積回路「ASIC」を独自設計し、低ノイズ、広帯域な磁気センサーを開発した。本ASICは、従来のフラックスゲート型磁気センサーと比較して、消費電力や磁場の検出性能も含めた指標である正規化エネルギーは1000倍改善された。正規化エネルギーの低い集積化フラックスゲート型磁気センサーと比較して1/100の低ノイズ化を達成した。
1602ソフトウェア工学 新型太陽電池開発を加速する新ツール (A tool to speed development of new solar cells)
設計や材料の変更による太陽電池の性能向上を予測する、可微分ソーラーセルシミュレーターを開発。コンピューターシミュレーションの利用により、テスト用のデバイスを作製せずに変更点の評価が可能になっている。新シミュレーターは、オープンソースツールとして産業の研究開発にすぐに活用できる。最適化アルゴリズムや機械学習システムと組み合わせることで、多岐にわたる変更点を高速評価し、最も期待できる結果を迅速に提示する。