千葉大学 新技術説明会
日時：2012年02月21日(火)
会場：ＪＳＴ東京別館ホール（東京・市ヶ谷）
参加費：無料
発表内容一覧
発表内容詳細
- 機械
1）次世代ガソリンエンジンとして注目される新燃焼方式の紹介
千葉大学 大学院工学研究科 人工システム科学専攻 機械系コース教授 森吉 泰生
新技術の概要
乗用車用ガソリンエンジンの熱効率改善は喫緊の課題です。千葉大学では産学連携により、次世代新燃焼方式の研究を行っています。一つは予混合圧縮着火という低公害で高効率な新燃焼方式の開発であり、もう一つは高過給ダウンサイジングエンジンの開発です。
従来技術・競合技術との比較
従来のガソリンエンジンは、低負荷では吸気量を絞ることによるポンプ損失が、高負荷では異常燃焼が発生するため圧縮比を上げられないことが問題で、熱効率を高くできませんでした。本方式では、これらの問題を回避あるいは克服できる新技術を導入しています。
新技術の特徴
・低コストで小型高効率・低公害な動力源
・エタノールや天然ガスなどの代替燃料を使った熱エネルギー変換システム
・シリーズハイブリッド（熱エネルギーをいったん電気エネルギーに変換）動力源
想定される用途
・車両はもちろん発電機など汎用動力源
・コージェネシステム（エアコン、発電、給湯）
・自然エネルギー（風力発電や太陽光発電）のバックアップ
関連情報
・外国出願特許あり
- 計測
2）ラム波を用いた短時間・高精度な内部損傷画像構築システム
千葉大学 大学院工学研究科 人工システム科学専攻 機械系コース教授 胡 寧
新技術の概要
本技術は、材料の面内方向に沿って長距離伝播できるラム波を利用することにより、提案した２段階の検査方法で、材料あるいは構造部品内部の損傷画像を構築する。まず、第一ステップでは損傷の有無およびおおよその損傷領域の検出を行う。第二ステップでは、詳細な内部損傷の形状および寸法を画像化する。
従来技術・競合技術との比較
従来技術では、検査対象の表面で発射した波が材料の厚さ方向に沿って伝播し、反射波あるいは透過波の波形を解析することにより損傷画像を構築する。そのため材料表面における全ての走査格子点に波形を取る必要がある。従ってＮ×Ｎの走査格子ではＮ２個のデータが必要になり膨大な検査時間を要す。本技術では同様の走査格子では６Ｎ?４個のデータしか必要としないため検査時間を大幅に削減できる。
新技術の特徴
・ラム波は一般的に１ｍくらいの距離を小さい減衰で伝播可能であるため、広範囲の検査が短時間で可能である
・ラム波は材料内部を伝播する弾性波なので、受検体を液体に入れる必要は無い
・本技術はＮ×Ｎの走査格子において、必要データ数は６Ｎ－４個となり従来技術のＮ２個と比べて圧倒的に少ない
・ラム波は損傷領域を通過するとき非常に大きな変化が生じる。そのため本技術の信頼性は格段に高い
想定される用途
・大型航空構造物を対象とした非破壊検査への応用
・化学プラントなどのパイプラインを対象とした非破壊検査への応用
・発電所などの大型設備や機器を対象とした非破壊試験
関連情報
・外国出願特許あり
- デバイス・装置
3）フレキシブル有機トランジスタの開発と応用分野
千葉大学 大学院工学研究科 人工システム科学専攻 電気電子系コース教授 工藤 一浩
新技術の概要
軽量かつ柔らかく曲げやすい有機材料を用いたディスプレイや情報タグなどの有機電子デバイスの開発研究が盛んに行われている。ここでは、フレキシブル有機トランジスタを中心とした研究開発の現状と広範囲の応用分野について述べる。
従来技術・競合技術との比較
有機トランジスタの多くは有機薄膜の横方向に形成されたチャネル層に沿って電流を流す横型トランジスタ構造であるが、新たに開発した有機薄膜の縦方向に電流を流す縦型トランジスタは横型素子に比べ大電流、高速動作といった特長を有する。
新技術の特徴
・医用、バイオセンサー
・ウエアラブル情報機器
・分子素子
想定される用途
・フレキシブルシートディスプレイ
・印刷情報タグ
・大面積センサー
関連情報
・外国出願特許あり
- 材料
4）環境調和した芳香族及び脂肪族ニトリルの１工程合成法の開発
千葉大学 大学院理学研究科 基盤理学専攻 化学コース教授 東郷 秀雄
新技術の概要
芳香族ニトリルは医薬や医薬品合成中間体、あるいは液晶材料など広く利用されている化合物であり、脂肪族ニトリルも医薬品や機能材料合成中間体として重要な化合物である。本技術は、安価で容易に入手できる芳香族炭化水素、芳香族及び脂肪族臭化物、芳香族及び脂肪族エステル、あるいは芳香族及び脂肪族アミド類から、対応する芳香族及び脂肪族ニトリルを、危険な重金属やシアン化物を用いないで、１工程で合成する手法である。
従来技術・競合技術との比較
従来の芳香族ニトリルや脂肪族ニトリルの合成は、多工程を要する反応で、しかも毒性のある重金属やシアン化物を用いる手法である。そのため、本技術は従来法より圧倒的に優位である。
新技術の特徴
・環境負荷の少ないヨウ素を用いている
・毒性の高い重金属やシアン化物を用いていない
・１工程合成である
想定される用途
・医薬や医薬品中間体の合成
・液晶等の機能材料あるいは機能材料中間体の合成
・農薬中間体の合成
関連情報
・サンプルの提供可能
- エネルギー
5）低ノイズ、低ひずみ出力を実現する超多レベルインバータ回路
千葉大学 大学院工学研究科 人工システム科学専攻 電気電子系コース教授 佐藤 之彦
新技術の概要
多数の電圧レベルを出力でき、低ノイズ化、出力の低ひずみ化に有効なマルチレベルインバータを実現するための基盤技術として、直流電源を多段に分圧した回路の電圧を安定化する回路として、昇圧機能をも備えた新しい方式を考案した。
従来技術・競合技術との比較
従来の２レベルのインバータや、一部で実用化が進められている３レベルのインバータに比較して、飛躍的な低ノイズ化、低ひずみ化が実現できるレベル数の多いマルチレベルインバータを実現することができ、昇圧機能をも具備することから、出力電圧が低い直流電源の利用を可能とする。
新技術の特徴
・インバータの低ノイズ化の実現
・インバータ出力の低ひずみ化の実現
・インバータの高効率化
想定される用途
・太陽光発電などの系統連系装置
・高速モータ駆動装置
・高品質無停電電源装置
- エネルギー
6）低コスト・高電力変換効率を達成するインバータ回路
千葉大学 大学院融合科学研究科 情報科学専攻 准教授 関屋 大雄
新技術の概要
増幅器・インバータ回路の電力損失の主要因となるスイッチング損失を極限まで低減することができる設計手法を開発しました。この技術はRF電源、無線電力伝送、通信用増幅器、バラストなどの高効率化に貢献することが期待されます。
従来技術・競合技術との比較
独自の数値設計技術を用いることにより、極めて高効率な回路を容易に設計できるようになりました。その設計技術を用いて開発した増幅器は、電力損失の低減、コストの削減等において、従来の技術を凌駕する特性を示しています。
新技術の特徴
・最適化設計
・スイッチング電源
・パワエレ専用CAD(Computer Aided Design)ソフト開発
想定される用途
・RF電源
・無線電力伝送
・通信用増幅器
関連情報
・サンプルの提供可能
- デバイス・装置
7）光渦レーザーを用いたマテリアルプロセッシング
千葉大学 大学院融合科学研究科 情報科学専攻 画像マテリアルコース教授 尾松 孝茂
新技術の概要
軌道角運動量を有する光渦は従来なかった物質に新しい構造変化をもたらす。本講演では可視から中赤外域での光渦発生技術と光渦の応用事例として金属加工やフラーレン光重合を取り上げる。
従来技術・競合技術との比較
競合する従来技術はない。
新技術の特徴
・可視域から中赤外域で自在に光渦が発生できる
・金属から有機材料まで様々な材料の構造変化を光で誘起できる
・固有モードである光渦の直交性を利用すると情報通信にも応用できる
想定される用途
・レーザー加工
・非線形分光
・太陽電池などの省エネルギーデバイス
- 材料
8）ジエン類の製造および選択的二量化反応
千葉大学 大学院工学研究科 共生応用化学専攻 教授 佐藤 智司
新技術の概要
2、3-ジメチル-1、3-ブタジエンの製造をアルミナ触媒を用いてピナコロンの脱水反応を効率よく行うプロセスを開発した。また、1、3-ブタジエンの選択的な二量化反応のよる4-ビニルシクロへキセンの生成反応を見出し、密閉系圧力容器を使用し高温・高圧化において、溶媒や触媒を用いることなく高い収率で4-ビニルシクロへキセンを得ることができる。
従来技術・競合技術との比較
従来のアルミナ触媒では、反応初期からの炭素析出により触媒活性が失われるのに対して、本系では、触媒にコバルト成分を加え、反応用のキャリアガスに水素を用いることで、失活を防ぐことができ、安定な触媒活性を得ることができる。この観点から競合する技術は世界的にもない。
新技術の特徴
・医薬品の中間原料
・ポリマー原料
・合成ゴム
想定される用途
・2、3-ジメチル-1、3-ブタジエンの効率的な製造
・4-ビニルシクロへキセンの製造
・スチレンの製造
- 材料
9）医薬などの機能性材料を目指した光学活性含窒素ヘテロ環化合物の開発
千葉大学 大学院理学研究科 基盤理学専攻 化学コース教授 荒井 孝義
新技術の概要
医薬等をはじめとする機能性物質の開発には、光学活性化合物が重要な役割を担っており、触媒量の不斉源から理論上無限の光学活性体を合成することが可能な触媒的不斉合成法は極めて魅力的です。私たちは、独自の不斉触媒の探索技術を開発し、新規な不斉触媒の開発に成功してきました。
従来技術・競合技術との比較
私たちの研究グループが開発したイミダゾリン-アミノフェノール金属不斉触媒を用いれば、従来にない高度に官能基化された含窒素ヘテロ環化合物を高立体選択的に得ることができます。また、効率的でテーラーメードな触媒開発の技術を提供します。
新技術の特徴
・機能性材料のテーラーメード開発
・ラボ-オートメーション
・直接解析技術
想定される用途
・医薬等生理活性物質の創製
・新規化合物ライブラリーの構築
・触媒反応のプロセス開発
- 材料
10）ポリエチレングリコールを用いた簡便な金ナノ粒子調製方法
千葉大学 大学院融合科学研究科 ナノサイエンス専攻 特任研究員 畠山 義清
新技術の概要
スパッタ法を常温で液体の高分子、ポリエチレングリコールに適用することにより、簡便に金ナノ粒子を調製する手法を開発した。この手法ではポリエチレングリコールの温度、種々の添加物により、粒子径をサブナノから10nm程度まで制御することができる。
従来技術・競合技術との比較
スパッタ法による液体中への金ナノ粒子調製は、はじめイオン液体について報告された。環境調和型の媒体、ポリエチレングリコールを用いることにより、大幅なコストダウンが実現できる。また、本手法では異方性を有する粒子が調製される可能性もある。
新技術の特徴
・バルク金属からの金ナノ粒子調製
・温度による粒子径制御
・添加物による粒子径制御
想定される用途
・金属、半導体ナノ粒子
・貴金属触媒
・バイオセンサー
関連情報
・サンプルの提供可能
- 材料
11）マイクロ流路を利用した微小粒子およびハイドロゲル材料の合成
千葉大学 大学院工学研究科 共生応用化学専攻 教授 関 実
新技術の概要
マイクロ流路技術を利用すると微小な構造体を正確に合成できる。①流路スケールに較べて小さな粒子を合成する方法、および、②非球形のハイドロゲル粒子を合成する方法を紹介する。
従来技術・競合技術との比較
通常のマイクロ流路による微粒子合成では流路サイズによって粒子サイズが規定され、また、非球形のハイドロゲル粒子の合成は難しいが、本技術は、これらの問題を解決する可能性がある。
新技術の特徴
・単分散微粒子
・非球形粒子
・多孔性材料
想定される用途
・分離材料
・電子部品
・細胞培養基材
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