最新研究情報一覧

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2016.12.01

0.1mm以下の微小な欠陥を検出する非接触電磁超音波センサ

教授・平尾雅彦、准教授・荻博次、助教・中村暢伴

 原子力発電所や化学プラントでは耐腐食性に優れていることからステンレス鋼が配管などで使われています。ところが、長期にわたって運用していると配管内面の溶接部近傍に応力腐食割れと呼ばれる割れが発生することがあります。このような割れは配管の破断等の深刻な事故につながる恐れがあるため、微小な割れをできるだけ早期に発見する技術が必要になります。   割れの検査にはしばしば超音波が使われます。配管の外側から内側に向けて超音波を入射すると、内面の割れで超音波が散乱・反射されるので、反射・散乱した超...

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2016.11.1

硫化水素が超伝導の最高温度を記録 その構造に迫る

清水研究室

硫化水素(H2S)は人体には有害なガスですが、超伝導研究には重要な役割を担うことになるかもしれません。近年、ドイツのグループが硫化水素に150万気圧という超高圧をかけて、203 K(-70℃)の超伝導転移温度(Tc)を報告しました。これはこれまで銅酸化物超伝導体がもっていた記録を30度以上うわまわる温度です。しかし、発見の一方で、超伝導体の正体・・・高圧力でどのような物質が生成されてこのような高い温度の超伝導を示しているのか・・・は不明でした。  超伝導の同位体効果が観測されたため、Barde...

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2016.10.3

分子シミュレーションで探るタンパク質構造に対する共溶媒効果

教授 松林 伸幸 准教授 金 鋼 助教 石塚 良介

タンパク質の構造は、溶媒との相互作用の下で決定され、そのため、溶媒環境の変化による変化を被ります。溶媒環境の変化によるタンパク質構造変化の端的な例が変性です。尿素を共溶媒として加えると、折り畳まれた天然構造が不安定化し、ほどけた構造になることが多く見られます。我々の研究グループでは、分子シミュレーションを溶液理論と組合せ、タンパク質構造に対する共溶媒効果の機構を分子間相互作用の立場から明らかにすることを目指しています。 機構解明の鍵を握る量が、移行自由エネルギーです。尿素効果に即して述べると、...

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2016.9.1

優れた分子触媒の開発

―有機ケイ素還元剤を利用したニッケルナノ粒子触媒の開発―

有機金属化学グループ 教授 真島和志 准教授 劒隼人 助教 齊藤輝彦 特任助教 長江春樹

有機金属化学は、有機化学と無機化学の学際領域の学問であり、遷移金属をはじめとする多様な元素と炭素の間に化学結合をもつ分子の合成・反応などが研究対象です。われわれのグループは、多様な有機金属分子を分子設計し、有機合成に優れた遷移金属触媒の開発に取り組んでいます。それにより、高選択的な有機合成反応の開発や工業的に重要なオレフィン類の変換反応の開発を行っています。 われわれは、有機ケイ素化合物がタンタルやタングステンなどの塩化物を還元できることを見いだして来ました。これらの研究を発展させ、ごく最近有...

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2016.08.01

深さ方向を見る,原子まで見える顕微鏡

教授 木村剛、 准教授 若林裕助、 助教 木村健太

 多くの電子デバイスは、界面の持つ特殊な性質を利用して作られています。高性能なデバイス設計のためには望んだ性質を持つ界面が必要であり、それを作るために界面の構造を調整します。有機ELに代表される有機デバイスでは、分子の並び方や形が界面付近でどう変わるかが問題になります。しかし、有機物は非常に複雑な構造を持つため、その表面構造はほとんど調べられていませんでした。  我々は直径100m規模の加速器から出る、強くて平行なX線ビーム(放射光と呼びます)を利用することで、有機半導体の表面付近での分子の並...

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2016.07.01

サプライチェーンマネジメントにおけるシステム最適化

企業間でWin-Winの関係を構築する戦略的提携

教授・乾口 雅弘、准教授・西 竜志、助教・関 宏理

 乾口研究室では、従来の決定科学やシステム技法に加え、情報科学や知能工学を導入した知的意思決定支援技術の開発を目指し、ファジィ数理計画法、ラフ集合に基づくデータ解析、組合せ最適化と離散アルゴリズム、計算知能などの方法と現実問題への応用を研究しています。   ここではそれらのテーマの中から 「サプライチェーンマネジメントにおけるシステム最適化」に関する研究を紹介したいと思います。  サプライチェーンとは、製造業を例として見ると、原材料・部品供給業者から組立メーカー、卸売業者、小売業者...

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2016.06.01

数理腫瘍学の展開

教授・鈴木 貴

抽象性を重んじる数学と, 実学の極致である医学が直接結びついた研究領域はイメージしにくいかも知れません. しかし, メンデルの法則は生命現象に潜む数学的規則を記述し, 遺伝子複製や突然変異はビッグデータの処理によって管理され, 進化のメカニズムはゲーム理論の枠組みで論じられます. 数学や医学に限らず学問には共通する根底があり, 機会に応じていろいろな分野に現れてくるのです. 現代医学が扱う疾患のうちで癌(悪性新物質)は大きなウエイトを占めています. 診断や治療への数学の応用も重要ですが, 悪性...

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2016.05.02

円滑なコミュニケーションを支える信号システム解析技術

システム解析グループ 教授:飯國 洋二, 准教授:川村 新, 助教:吉田 大海

 当研究室では、信号システム解析の理論とその応用技術、具体的には数学的理論を駆使することにより適応性・柔軟性を持つ先端的な信号システム解析手法を開発し、雑音除去、信号分解、画像補間、画像変換、特徴抽出を中心とする音声処理、画像処理への応用研究を行っています。 音声は、人と人とのコミュニケーションにおいて最も基本的なメディアですが、その重要な課題の一つである所望の音声を取り出す研究をしています。例えば、騒音と音声が混在した中から、それぞれの特徴の違いを学習することで音声成分のみを取り出す適応システ...

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2016.04.01

縦型半導体スピン素子の実現に向けて

教授 浜屋宏平,准教授 金島岳,助教 山田晋也

 電子のもつ「電荷」と「スピン」の2つの性質を同時に利用して,新しい電子デバイスを開発するスピントロニクスという研究分野が注目されています.電子が微小な磁石である性質を利用することで,従来磁石の性質を持たない半導体素子において,ハードディスクのような磁気記録媒体と同様の『不揮発メモリ(電源を切っても記憶内容を保持することができるメモリ)機能』を発現させる可能性があり,超低消費電力電子機器の実現に向けた研究が世界中で進められています.   2004年に日本の研究者によって理論的に提案された『スピ...

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2016.03.01

医学と工学をむすぶ生体力学シミュレーション

バイオメカニクスグループ 教授・和田成生、講師・越山顕一朗、助教・伊井仁志

  当研究室では、生体計測と様々な計算力学シミュレーションを組み合わせて、細胞から組織、器官に至る生体のマルチスケールな物理現象とそれに関わる生物 現象を統合的に理解する研究を行っています。これにより、生体の機能発現の基礎となる力学特性だけでなく、生体特有の力学的適応現象やリモデリングのメカ ニズムの解明を目指しています。また、得られた知見をもとに、病気の診断や治療、進行予測に生体力学シミュレーションを活用する新しい医療支援システムの 開発を行っています。  今回紹介するのは、血液の...

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2016.02.01

ロボット工学の観点から人間を科学し、人間を支援する

教授・宮崎 文夫、講師・平井 宏明、助教・植村 充典

宮崎研究室では、人間とロボットの関係を考察し、両者の融合する過程を通して、人間の能力を拡大するシステムの構築を目指しています。現在、人間とロボッ トのインタラクションタイプに応じて多角的に研究を進めることで、人間を理解し、支援するための方法論の確立を行っています。  医学・生理学、人間工学、スポーツ科学等の人間を対象とした隣接分野から得られる断片的な知見や仮説を元に、近年、2つのロボットシステムを開発しました。  図 (a) に示したのは、人間の運動学習を支援する力覚提示ロボットです。人間の...

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2016.1.4

流れによる輸送

流体力学グループ 教授・後藤晋、准教授・吉永隆夫、助教・渡邉陽介

たとえばコーヒーに砂糖を溶かすとき、じっと待っているよりも、スプーンでかき混ぜた方がずっと速く溶けます。これは、分子運動による砂糖の拡散に比べて、流れによる移流の方が(とくに長距離の輸送に関して)効率がよいからです。このように、流れ、とくに乱れた流れ(乱流)による輸送や混合が強力であることは直感的には明らかですが、どのようなメカニズムで、この強い輸送や混合が維持されているのかは必ずしも明らかではありません。 そこで、我々のグループではスーパーコンピュータを用いた大規模な数値シミュレーション(右...

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