東京電機大学 新技術説明会
日時：2017年10月26日(木) 10:25～14:55
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、東京電機大学
後援：特許庁
発表内容一覧
発表内容詳細
- 材料
1）有機発光体液体により瞬時目視可能な有害物質ガスセンサ
東京電機大学 理工学部 理工学科 理学系 准教授 足立 直也
新技術の概要
有機発光体は室温下固体状態であるため、有機溶媒に溶解させないと加工成形できないが、今回常温下液体性の有機発光体を創出した。これに分子認識部位を導入した化学センサは、塗布するだけで酸性ガスを検知できる。酸性ガスを検知すると瞬時に色が変化し、また元に戻る。そのため目視で繰返し利用可能なガスセンサとなる。
従来技術・競合技術との比較
通常、共役系有機発光体は固体で存在するため、溶媒中に溶解し塗布するという工程が必要であったが、今回発表する有機発光体は、液体材料である為、そのまま基板や屈曲面など場所を選ばずに塗布が可能となる。またガスセンサとしても色の変化で有害ガスを判別できるため、環境モニタリングセンサとしても適している。
新技術の特徴
・室温下で液体材料であり電気を通すため、電子材料、蓄光材料等と複合化し感度・選択性を高める。
・有機発光体自身がセンサであるため、軽く持ち運びが簡単で場所を取らず設置・収納が可能
・様々なガスに対して、分子の構造を一部だけ変えることで対応・検出可能となる。
想定される用途
・粘性の高い液体である為、どこにでも設置できるガスセンサ
・塗るだけで設置可能なため、従来のガスセンサの設置が難しい環境のモニタリング
・色調から有毒ガスの存在を直感的に判断できるため、工場の安全管理やオフィス内の環境モニタリング
関連情報
・展示品あり
- 通信
2）LPWAを活用した低コスト大量データ転送技術
東京電機大学 システムデザイン工学部 情報システム工学科 教授 小川 猛志
新技術の概要
IoTマシン向け低額通信サービス(LPWA)が登場したがログ情報等の大量データ転送には適さない。提案技術は、クラウドからの集中制御で、マシンから近辺のユーザ端末にWiFiでデータを転送させ、当該端末が無線LANでインターネットに接続後にクラウドにデータを転送させることで、セキュアで低コストな大量データ転送を実現する。
従来技術・競合技術との比較
DTNなど端末間の協調制御でデータを転送する技術があるが、任意の端末間での相互認証はできない。また、経路情報を常時端末間で交換するため消費電力が大きい。また最適経路を選択できず転送遅延時間が長い。提案方式はクラウドが各端末の移動履歴を基にLPWAやLTE経由でWiFiの通信経路を集中制御することで上記全問題を解決した。
新技術の特徴
・クラウドが端末間の接続を制御するため、任意の端末間でのセキュアな接続が可能であり、また認証サーバに対するDoS攻撃が不可能である。
・提案技術では端末間の経路情報交換やデータ受信待ち受けが不要なため、転送データがない場合はWiFi回路電源の完全遮断が可能。
・クラウドが各端末の移動履歴を活用して経路を集中制御するため、端末間の協調制御では不可能な、確実・短時間でのデータ転送が可能であり、またサービス開始前に通信品質期待値の計算が可能である。
想定される用途
・IoTマシンのソフトウェア更新時の大量データダウンロード
・街頭カメラ(通常は安価なLPWAのみを使用し、大量データは提案技術を使用)
・ディジタル広告(本技術で広告画像を配信)
- 材料
3）NOxを浄化 新たな金属錯体触媒
東京電機大学 理工学部 理工学科 理学系 助教 宮里 裕二
新技術の概要
ディーゼルエンジン等から排出されるNOxをNH3と反応させてN2とH2OにするSCR触媒がある。このとき使用されるNH3は原料である尿素を排ガスの熱で加水分解して得ている。我々は、尿素を加水分解可能なNi(II)を含む金属錯体触媒を開発した。この錯体と尿素を60°Cの水中で24時間反応させることでNH3が生成することを確認している。
従来技術・競合技術との比較
従来までの方法では、排ガスの熱を利用して尿素を加水分解してNH3を得ている。ところが、このような高温条件下での反応では副生成物としてシアヌル酸が生じるため、この物質が触媒の活性を低下させる原因となっている。本方法では、60°Cの比較的低い温度で尿素の加水分解反応を進めることができるため、シアヌル酸の生成が抑制できると期待される。
新技術の特徴
・尿素を加水分解可能な金属錯体触媒
・比較的低い温度条件（約60°C）で反応が進行
・適切な分子設計により反応効率の向上化が可能
想定される用途
・SCR装置のNH3供給部位
・NH3を利用した火力発電または燃料電池発電
- 材料
4）ナノ構造体 クリーンなエネルギーを創る
東京電機大学 工学部 電気電子工学科 准教授 佐藤 慶介
新技術の概要
ナノ粒子を光・電子デバイスに応用する場合、粒子径をいかに揃えるか、不純物をいかに効率よく添加するかが非常に重要となる。我々は、安全性の高い不純物材料を選定し、安価な化学溶解反応を利用することでナノ結晶内に不純物原子を効率よく添加でき、さらに一様な粒子径を実現したナノ粒子を創製する技術を考案した。
従来技術・競合技術との比較
粒子径制御と不純物原子の効果的な添加を同時にでき、しかも製造コストや製造時間を大幅に削減でる技術はなかった。本技術は、高速攪拌による化学溶解反応を利用することで粒子径制御や効果的な不純物添加を可能にするだけでなく、安全に不純物添加できる手法を提案するものである。
新技術の特徴
・導電性機能を付加したナノ粒子を安全な材料で合成可能
・ナノ粒子の製造時間の大幅な削減が可能
・ナノ粒子に添加したい原子濃度の調整が簡単
想定される用途
・導電性ナノ粒子を用いた太陽電池などの環境・エネルギー用途
・導電性ナノ粒子を用いた単一電子メモリなどの記憶媒体用途
・機能性ナノ粒子の開発用途
関連情報
・展示品あり
- 医療・福祉
5）切る、残す、水力は自在「ウォーターパルスジェットメス」
東京電機大学 理工学部 理工学科 電子・機械工学系 准教授 荒船 龍彦
新技術の概要
腫瘍の摘出と細血管や神経の温存を両立させるウォーターパルスジェットメスの破砕効果をさらに向上させるバブル型ジェットメス。アプリケータ先端の金属細管に加工を加えることで破砕力の向上や抑制を自在に変化させ様々な臓器，組織に対応可能性を広げた。
従来技術・競合技術との比較
0.2ｍｍ径といった非常に細い動脈を温存しながら腫瘍摘出が可能なデバイスは他に存在しない。従来ジェットメスは既に臨床研究で100症例以上使用され統計的有意差を示す論文も採択済みである。
新技術の特徴
・細血管や神経の温存をしながら腫瘍や組織を破砕ができる
・微小バブル混入により破砕力が約3倍に
・繊細な手技が求められる領域向け
想定される用途
・脳神経外科手術用治療機器
・形成外科手術用治療機器
・内視鏡下手術用治療機器
関連情報
・展示品あり
- デバイス・装置
6）優雅に、静かに、宙を舞う「羽ばたきドローン」
東京電機大学 未来科学部 ロボット・ メカトロニクス学科 助教 藤川 太郎
新技術の概要
アゲハチョウの飛翔メカニズムを解析し、蝶と同様に10Hz程度のはばたきで飛翔する掌サイズの小型ばたきロボットを開発した。アクチュエータにより、飛翔筋肉を模した弾性体リンクに「たわみ」と「ねじれ」を生じさせることでフラッピング運動とリード・ラグ運動を1自由度で実現している。
従来技術・競合技術との比較
現在多く見られるマルチロータヘリコプタなどの回転翼タイプに対して非常に静寂な飛行が可能である。また、尾翼やラダーといった付加的な装置を必要とせず、左右の翼のフラッピング角やリード・ラグ角を変化させることで上昇・下降や旋回ができる。さらには、滑空を併用することで省エネルギの飛行も実現できる。
新技術の特徴
・アゲハチョウと同じサイズ、重量を実現＜小型（100ｍｍ）、軽量（500ｍｇ）＞
・クランクの回転1自由度で翅の2自由度の運動（フラッピングとリード・ラグ）を実現
・静止状態から飛翔可能
想定される用途
・災害時の観測システム、空港などの大型施設での設備点検（情報収集端末）
・農林：花粉交配用昆虫の代用
・医療、福祉における「ひらひら舞う動作による癒やし」
関連情報
・展示品あり
- 計測
7）レンズアレイとカメラからなる撮像系を用いた撮影対象の3次元表面情報計測法
東京電機大学 工学部 先端機械工学科 助教 桑名 健太
新技術の概要
レンズアレイおよび撮像素子からなる撮像系と撮影対象の幾何学的な関係を利用し、撮像系から撮影対象表面までの距離と撮影対象表面の色情報を同時に計測可能な技術。本技術では時間のかかる処理を計測前に行い、計測時には画素値の比較処理のみを行うことで、撮影対象の3次元的な表面情報の短時間での取得を可能とする。
従来技術・競合技術との比較
複数視点の画像をもとに距離情報および色情報を取得するステレオビジョンによる方法と比べ、処理時間を短縮できる可能性がある。また、距離情報と色情報をそれぞれ別のセンサで取得する方法に必要なセンサ間の座標系の変換が不要となる。
新技術の特徴
・撮像部から観察対象表面までの3次元距離情報と観察対象表面の色情報を同時に取得可能
・距離情報と色情報の対応付けが容易
・時間のかかる処理を前処理として実施することで、計測時の処理時間を短縮
想定される用途
・内視鏡に実装して体内の3次元表面情報の計測
・デジタルカメラに実装して関節の3次元的な駆動域等の計測
・ドローン等のカメラに実装して空間の3次元表面情報の計測
関連情報
・展示品あり
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