東京農工大学 新技術説明会
日時：2016年06月16日(木) 10:55～15:30
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、東京農工大学
発表内容一覧
発表内容詳細
- 材料
1）熱を電気に変換するフレキシブル高分子厚膜体
東京農工大学 大学院工学研究院 応用化学部門 教授 下村 武史
新技術の概要
熱電変換効果を示すフレキシブルな高分子厚膜体を開発した。この材料は従来のフレキシブル薄膜とは異なり、断熱効果が高く、熱を電気に変換する半導体であることを明らかにした。
従来技術・競合技術との比較
従来の薄膜の熱電変換では、コストや温度差維持の観点から実用化は困難である。断熱性が高く、柔らかく軽い高分子の特性を生かした本材料は、身近な廃熱からの発電という用途において優れる。
新技術の特徴
・厚みがあり断熱性をもつ熱電変換材料
・柔らかく軽い熱電変換材料
想定される用途
・発電する断熱材
・発電する布団や衣服
・家電の廃熱回収
関連情報
・サンプルあり
- 製造技術
2）物理蒸着による傾斜機能高分子薄膜の形成
東京農工大学 大学院工学研究院 応用化学部門 教授 臼井 博明
新技術の概要
厚さナノメートルレベルの高分子薄膜を物理蒸着法によって任意の基板表面に形成した。製膜条件を逐次制御することで、屈折率や表面エネルギーなどの物性が膜厚方向に連続的に変化し、膜表面と基板界面で異なった性質を持つ薄膜を形成した。本技術は防汚性と付着強度の相矛盾する特性を満たす反射防止膜などに応用できる。
従来技術・競合技術との比較
従来の塗布技術では、膜厚方向に傾斜機能を形成することは容易でないが、本技術では製膜過程の物理的条件制御で任意のパターンで機能を制御できる。さらに本技術では、フッ素系高分子などの難溶性高分子薄膜の形成も可能である。
新技術の特徴
・無溶媒での高分子薄膜形成
・膜厚方向に物性を制御した傾斜機能膜の形成
・基材表面への付着強度の改善
想定される用途
・防汚性フレキシブル反射防止膜
・光閉じ込め膜
・有機電子デバイス
- 機械
3）仮想モデルを用いた能動的シミュレーション
東京農工大学 大学院工学研究院 先端機械システム部門 教授 田川 泰敬
新技術の概要
制御したい対象の仮想モデルを用いたフィードバック制御シミュレーションの結果を、実時間で現実に反映させる技術。これにより、センサーを用いない制御が可能となる。さらに、仮想モデルに仮想外乱を考慮することにより、たとえば、移動体が障害物を回避するための軌道や、そのときの制御操作量などを容易に計算できる。
従来技術・競合技術との比較
たとえば、複数の障害物が存在する環境下での移動体の障害物回避問題を考える。従来手法では、計算時間の問題などから、現実に即さないものが多い。しかし、提案手法は、制御シミュレーションを実施することにより、複雑な計算なしに、移動体の動的な特性を考慮した障害物回避経路、ならびに、この経路を実現するための制御操作量を同時に計算できる。
新技術の特徴
・センサーを用いない、あるいは少ないセンサーでの制御系の構成が可能。
・仮想外乱の設定により、制御時のさまざまな制約条件を容易に考慮可能。
・障害物回避に適用した場合、回避経路だけでなく、これを実現するための制御操作量も同時に計算可能。
想定される用途
・仮想モデルが作成可能なあらゆる制御問題
・自動車やドローンの自動運転時、あるいは協調作業ロボットの障害物回避経路の生成
・農業、医薬、環境問題などのより大規模なシステムへの応用
- 計測
4）光ファイバー給電による低電力なセンサー網
東京農工大学 大学院工学研究院 先端電気電子部門 准教授 田中 洋介
新技術の概要
センサーからの信号も、センサーを動かす電力も、全て光ファイバーで伝送するセンサー網について紹介する。光ファイバー給電ならではの高効率なエネルギー伝送と、低電力な光給電型センサーノードにより、1ワットの光源パワーで1000点近いセンシングも可能と見積もられており、緻密な環境計測等への応用が期待できる。
従来技術・競合技術との比較
環境監視の競合技術として、無線センサーがある。しかし、無線センサーは電波干渉の問題や、センサー端末と基地局との距離を長くとりにくいことに課題がある。光ファイバー給電型センサー網は、無線のように自由な配置はできないものの、電磁波の問題はなく、低電力で長距離化ができる。また、光給電型の無線/光信号変換ノードを使い、無線センサーと融合できる。
新技術の特徴
・低電力なセンシングが可能。
・長距離にわたり非常に多くの点でのセンシングが可能。
・半導体センサーを使えるため、様々な物理量、化学量のセンシングが可能。
想定される用途
・電力施設、化学工場など電磁雑音の問題や電流による発火等の問題がある場所でのセンシング
・農場、牧場、森林等の監視・管理システム
・電線、下水道、橋梁、堤防、鉄道、トンネル、高層ビルディング等、長い構造物に沿っての診断システム
関連情報
・サンプルあり
- 創薬
5）医薬品シードとして有用な昆虫由来化合物の探索
東京農工大学 大学院農学研究院 生物生産科学部門 講師 天竺桂 弘子
新技術の概要
昆虫はヒトが利用できない“地球上の資源”を利用することが出来、 それらを昆虫体内において人間に有用な“物質”に変えることが出来る。 新技術ではこれまで見逃されてきた昆虫の最終代謝残渣に着目し、抗ガン作用および抗認知症作用の評価により医薬品シードとして有用な化合物の決定に成功した。
従来技術・競合技術との比較
天然物由来の生理活性物質の探索では、植物および菌類を主な出発材料として用いていたが、単離可能な有用物質は探索され尽くされており、新たな出発材料として適切な素材が見つからない点が問題となっていた。
新技術の特徴
・希少な昆虫由来代謝産物
・抗ガン作用および抗認知症作用を評価
・新規化合物
想定される用途
・抗ガン薬または抗認知症薬の医薬品開発シードとしての活用
・昆虫代謝系を利用した化合物の合成
・サプリメントとしての開発
関連情報
・展示品あり
- 情報
6）高次元画像からの最適図形認識
東京農工大学 大学院工学研究院 先端電気電子部門 教授 清水 昭伸
新技術の概要
ノイズを含む画像から位置と形が未知の図形（ただし形はある範囲で統計的に変動しているとする）を認識する処理では、形状の統計モデルを参照しながら図形を認識する処理が有効である。このとき、統計モデルからどのような形状を生成して参照するかは認識精度に大きく影響する鍵となる。提案する技術は、図形認識の目的関数が真に最適となる形状の選択と図形認識を短時間で同時にできる。
従来技術・競合技術との比較
従来の技術を用いて図形認識の目的関数を真に最適化する形状を探索しようとすると、例えば、3次元CT像からの膵臓の認識では、2PBのメモリと、通常のPCを用いて1000万年以上の時間が必要である。しかし、提案する新技術では、1GBのメモリと、通常のPCで3‐4分の時間で真に最適な形状の探索と図形認識が同時に行える。
新技術の特徴
・形状探索と図形認識処理の同時最適化が可能。
・認識精度が向上。
想定される用途
・ノイズを含む画像からの図形領域認識
・CTやMR画像を対象とした臓器の自動認識ソフトウエア
・臓器の認識結果を利用する計算機診断、治療支援システム
関連情報
・外国出願特許あり
- 計測
7）超音波で電気・磁気特性を評価する新しい非侵襲計測技術
東京農工大学 大学院工学研究院 先端物理工学部門 准教授 生嶋 健司
新技術の概要
本技術は、超音波によって電気・磁気物性を画像化する新しい計測技術（ASEM法）に関するものである。その測定原理は、超音波照射により電気分極あるいは磁気分極を振動させ、その分極変化によって誘起される電磁応答を高感度に検出するというものである。超音波スキャニング技術と融合することにより、本測定技術はヒトからインフラまで医療診断や工業分野における非破壊検査に広く利用されることが期待される。
従来技術・競合技術との比較
従来の超音波エコー検査は傷や異物は発見できるが、物体内部の電気物性や磁気物性を評価することはできない。超音波の内部伝達性と簡便さの利点を活かしながら、エコー検査では得られない物性情報を引き出す手法である。
新技術の特徴
・超音波により電気、磁気に関する非侵襲測定が可能
・コンパクトな装置化が可能
・医療、工業など、広範囲の分野に応用可能
想定される用途
・骨、腱や靭帯など、コラーゲン線維を主成分とする組織の診断
・鉄鋼、ステンレス鋼、またはCFRPなどの繊維状樹脂の素材評価
・インフラ等の構造物の非破壊検査
関連情報
・外国出願特許あり
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