JILA コムブレサライザーのバイオマーカー感度が千倍向上
2008 年に開発・実証した周波数コムブレサライザー（呼気分析装置）のプロトタイプを改良。COVID-19 検出の可能性をきっかけに医療アプリケーションでの実用化に向けてさらなる進展を目指す。検出感度を 1,000 倍向上し、検出可能なバイオマーカーを 4 種類に拡大。ポータブルな設計で疾病を検出・モニタリングするリアルタイムの非侵襲的な呼気分析技術を提供する。
0501セラミックス及び無機化学製品 製造業の限界を押し広げる 3D ナノインク (3D Nano-inks Push Industry Boundaries)
カーボンナノチューブ(CNTs)を利用した、ナノコンポジット（ナノ複合材料）による 3D プリント用高分子インクを開発。引張強度や軽量性に優れる CNTs をはじめ、グラフェン、金属ナノ粒子や量子ドット等の低次元ナノ材料をインクに加えることで、3D プリント作製した材料に電気や熱の伝導性、磁力や電気化学的貯蔵等の機能性を付与する。
0703金属材料 水素の未来に革新をもたらす合金の高速作製 （High-speed alloy creation might revolutionize hydrogen’s future）
機械学習(ML)技術によるモデル化を通じ、優れた水素吸蔵特性を有する高エントロピー合金(HEA)について解明。水素社会の基盤構築を促進して水素エネルギー実用化の加速を支援する。
1600情報工学一般 ドーピングのスマートな利用方法：埋め込み原子特有の電子 ID でデバイスの真偽を判別
コンピューターチップや電子デバイスの偽造品の市場への侵入を防止する、工場出荷前製品の電子認証技術を開発。通信ネットワーク障害の原因となる偽造や改ざんの防止には、IoT を構成する相互接続ワイヤレス技術、デジタル電子機器や微小電子機械システムのセキュリティー対策が不可欠。
1200農業一般 硝化抑制率40％のBNI強化コムギの開発により、世界のコムギ生産由来の温室効果ガスを9.5％削減へ
国際農研は国際トウモロコシ･コムギ改良センター（CIMMYT）と共同で、少ない窒素肥料で高い生産性を示すBNI（Biological Nitrification Inhibition：生物的硝化抑制）強化コムギについて、コムギ生産の各段階で発生する総温室効果ガス排出量を「ライフサイクル温室効果ガス」として評価する新たなモデルを構築しました。
1701物理及び化学 Ia型超新星の爆発直後の閃光を捉えることに成功～特異な爆発に至る恒星進化の謎に迫る～
東京大学木曽観測所の1.05m木曽シュミット望遠鏡に搭載されたTomo-eGozen（トモエゴゼン）カメラを用いた観測により、Ia型超新星の爆発から5時間以内にパルス状の閃光が現れる様子を捉えることに初めて成功しました。さらに、京都大学岡山天文台のせいめい望遠鏡を用いた観測により、今回のIa型超新星が通常のものより明るい特異なIa型超新星であることを突き止めました。これらのデータをもとにシミュレーションによる解析を行い、爆発した白色矮星の周囲に存在した大量の物質と超新星爆風が衝突したことで初期閃光が生じたことを明らかにしました。
1702地球物理及び地球化学 ２０２１年１１月の地震活動の評価+補足（12 月１日以降の地震活動）
2021-12-09 地震調査研究推進本部,地震調査委員会１．主な地震活動目立った活動はなかった。２．各領域別の地震活動（１）北海道地方目立った活動はなかった。（２）東北地方○ 11 月９日に福島県中通りの深さ約５㎞でマグニチュード（M）4...
1701物理及び化学 太陽型星のスーパーフレアから噴出する巨大フィラメントを初検出
京都大学のせいめい望遠鏡をはじめとした複数の望遠鏡による連携観測で、若い太陽型星で発生したスーパーフレアに伴って巨大フィラメントが噴出しているようすが初めて捉えられました。若い頃の太陽がどのようにして地球や火星の大気に影響を及ぼし、生命の生存環境が作られていったのかという疑問を解く糸口となる可能性があります。
0110情報・精密機器 超高温・大面積ナノ薄膜装置 (超高温LB膜製作装置) の開発に成功
100℃を超える高温でも液体のイオン液体を用いたウエットプロセスである超高温Langmuir-Blodgett法 (LB法) 及び、自動で薄膜製造が可能な汎用的な製造装置の開発に成功しました。本手法を200℃付近の超高温プロセスで電子輸送性が向上する有機半導体分子に適用した結果、高い配向性を有するナノ薄膜の大面積製造に成功しました
1701物理及び化学 ブラックホールが奏でる「普遍的な和音」～ブラックホールの揺らぎによる一般相対性理論の検証に向けて～
ブラックホールの振動パターンのうち、最も励起されやすい振動パターンの「普遍的な組み合わせ」を理論計算から明らかにしました。ブラックホール連星の合体直後に伝搬する時空のひずみ（重力波）の観測データによるブラックホールの重さや回転速度の測定や、アインシュタインの一般相対性理論の精密な検証に貢献すると期待できます。
0502有機化学製品 機械学習・データサイエンスを用いて有機合成化学の難題である複雑な不斉触媒反応の迅速な最適化に成功
有機合成の課題の一つである触媒的立体分岐型不斉合成の機械学習・データ駆動型触媒設計による制御に成功しました。
1700応用理学一般 さまざまなデータから隠れた物理法則を見つける人工知能~物理シミュレーションの新たな応用の可能性に期待~
一般の観測データから、データに隠された運動方程式を抽出することで、物理学に忠実なモデルを作成する人工知能技術の開発に成功しました。これまで力学の理論で説明できないと考えられていた現象に対して、隠された運動方程式を発見できるかもしれず、例えば、生態系の持続可能性の検討に物理学の知見や物理シミュレーションが応用できる可能性があります。