大阪大学 新技術説明会
日時：2019年02月05日(火) 09:55～15:55
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、大阪大学
後援：特許庁、関東経済産業局、テックマネッジ株式会社
発表内容一覧
発表内容詳細
- 環境
1）大幅なCO2削減可能なアンモニアを用いた工業炉燃焼技術及び表面改質技術
大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻 特任研究員 村井 隆一
新技術の概要
①燃料に炭素を含まないアンモニアを直接燃焼させる技術。（国内製造部門のCO2排出量の３％削減可能） 特に工業炉を対象とした場合に、課題であった窒素酸化物排出量を大幅に低減させ、安定な燃焼加熱技術を確立。
②アンモニア直接火炎衝突による材料表面改質技術。
従来技術・競合技術との比較
①窒素酸化物低減：従来のアンモニア燃焼では、脱硝用の触媒が必須であった。 新技術では脱硝用触媒が不要である。 また燃焼炉の大幅な変更が不要で、バーナ、燃料・酸化剤導入部の改造で実現可能。
②材料表面改質：バッチ炉やマスキングが不要な、局所領域の表面改質が可能。
新技術の特徴
・燃料にアンモニアを用いた工業炉における安定化燃焼技術
・アンモニア燃焼によるCO2低減及び低NOx化技術（従来比1/30に低減し、法規制をクリア）
・火炎直接衝突による材料表面改質技術
想定される用途
・工業炉におけるアンモニア燃焼
- 情報
2）人を代替するロボット作業システム
大阪大学 大学院基礎工学研究科 システム創成専攻 准教授 万 偉偉
新技術の概要
本研究は、ロボットマニピュレータを使用した次世代製造システムの実装を目指している。
本技術は、コンピュータビジョン、モーションプランニング、機械学習、データベースとクラウドコンピューティング、力制御、マニピュレータ/ハンド設計などの一般的な技術を使用したモデルベーストな方法である。本技術により、人からロボットへスキルを簡単に移すことができ、ピッキング、パッキング、アセンブリーなどの迅速な少量多品種製造作業が可能となる。
従来技術・競合技術との比較
本技術は、把握を行う把握プランナ、物体の姿勢を変更する再把持プランナ、オブジェクト操作の順序を決定するタスクプランナを有する3レベル計画システムであることを特徴とする。また、データベースは、時間のかかる計画プロセスを繰り返すことなく、データをすばやく再利用可能である。ビジョン、学習、力制御等他の技術は、その3レベルの計画システム及びデータベースと協力し、実用的な作業システムを構成している。
新技術の特徴
・ロボットを簡単に教示できる
・把持・動作・タスクなど自動計画する
・作業データの保存、更新、再利用
想定される用途
・物流、組立作業のロボット化
・多種少量の操作作業（料理、生物実験など）のロボット化
- 情報
3）睡眠環境音に基づく睡眠個性の可視化と良否判別
大阪大学 産業科学研究所 第1研究部門（情報・量子科学系） 准教授 福井 健一
新技術の概要
本発明は､睡眠中の音から生体活動（いびき､歯ぎしり､体動）および周囲の環境音に基づき､機械学習により睡眠の評価を行う技術である。1. 自己組織化マップを拡張した独自技術により，1晩の睡眠パターンを可視化する技術､2. 隠れマルコフモデルにより睡眠の時系列パターンを学習し､睡眠の質判別を行う技術を開発した。
従来技術・競合技術との比較
専門施設以外での睡眠評価には､圧力マット､振動加速度､ラジオ波を用いるものなど様々存在するが､これらは全て睡眠ステージを推定している。しかし睡眠ステージは一般ユーザに提示する情報としては適していない。一方､本技術は睡眠中の生体活動のパターンや良否判定といった､一般ユーザにも分かりやすい指標を提示できる。
新技術の特徴
・非接触・安価なデバイス（携帯端末搭載のマイクなど）を使用可能
・睡眠中の生体活動パターンによる一般ユーザ向け評価
・AI（機械学習）によるデータ駆動型評価
想定される用途
・睡眠管理アプリ（携帯端末）
・快眠寝具
・睡眠環境制御のための睡眠評価
関連情報
・外国出願特許あり
- 製造技術
4）有機金属分解(MOD)法によるナノ構造無機化合物薄膜コーティング技術とその応用
大阪大学 産業科学研究所 第２研究部門（材料・ビーム科学系） 准教授 菅原 徹
新技術の概要
半導体や金属のナノ材料は、物理的・化学的利得があるため、半世紀近く注目され研究開発されています。しかし、それらを応用するには、基板などに実装することが必須でコスト面でのハードルがありました。我々は、金属酸化物の前駆体溶液を基板へ直接塗布し単純に加熱するだけで、ナノ材料を基板へ直接成長させることに成功しました。また、これを用いた応用デバイスを作製することに成功しています。
従来技術・競合技術との比較
ナノ材料をデバイス応用するためには、基板へ実装することが必要です。そのために、従来は、一旦、ナノ材料（例えば、ナノ粒子）を合成し、（洗浄後、溶媒へ単分散し、）それらを基板へ塗布し焼結など熱処理します。しかしながら、この一連のプロセスは、多くの手間がかかりコスト面での無駄が多い上、肝心のナノ構造が得られないこともあります。
新技術の特徴
・有機金属分解法によるナノ構造材料の基板実装
・電子デバイス応用
・プロセスの簡略化と低コスト化
想定される用途
・各種センサデバイス
・光学デバイス、電子デバイス
・構造材料コーティング、触媒材料コーティング
関連情報
・サンプルあり
- デバイス・装置
5）導電材料を圧力分布センサに変える新技術
大阪大学 大学院基礎工学研究科 機能創成専攻 助教 吉元 俊輔
新技術の概要
二つの導電体が接触する際の電気接触抵抗が接触圧力によって変化することに着目し、接触圧力の分布を高精度に推定するトモグラフィ技術を独自に開発しました。その結果、電気を通す材料であれば何でも電極を貼り付けるだけで圧力分布を計測する触覚センサに変えることができるようになりました。
従来技術・競合技術との比較
従来、圧力分布の計測が可能な触覚センサは、緻密なセンサ配列の必要性や、特殊な感圧材料の必要性から、設計の自由度が低く製造が難しいという問題がありました。一方、本研究では、一般的な導電材料を用いて圧力分布センサを構成することに成功し、自在な形状と機能の設計が可能な触覚センサの構成法を確立しました。
新技術の特徴
・一般的な導電材料を用いて物体の接触による圧力分布を計測する汎用な触覚センサを設計可能に
・接触抵抗に着目したトモグラフィ技術を独自開発、形状と機能の自在な設計を可能に
・感度や範囲の調整も容易、高精度な圧力推定により、多様なロボットの安全かつ高度な制御への応用に期待
想定される用途
・ロボットにおける触覚センサ
・コンピュータの入力インタフェース
・人の触覚や運動機能の評価
関連情報
・デモあり
- 創薬
6）脳内に効率よく薬を運ぶための新しい血液脳関門制御技術
大阪大学 大学院薬学研究科 生命情報解析学分野 准教授 岡田 欣晃
新技術の概要
社会の高齢化および高ストレス化により脳疾患患者が増加しているが、その治療薬開発は難航している。その原因として、脳血管の強いバリア機能（血液脳関門）が、新薬候補分子の脳への移行を阻む問題が挙げられる。今回、我々はこの問題を解決する「血液脳関門を一過的にゆるめ、薬物の脳移行を促進させる基盤技術」を紹介したい。
従来技術・競合技術との比較
現在の薬物送達技術では、血液中の薬をいったん血管の細胞に取り込ませ、脳側に排出させる。本方法は、薬ごとに細胞内をスムーズに移動させるための煩雑な最適化が必要であり、また脳以外の臓器にも送達されてしまう。我々の技術は、脳血管の細胞の結合をゆるめ、すきまに薬を通過させる単純な方法で汎用性が高く、理論上、脳への特異的な薬の送達が可能である。
新技術の特徴
・血液脳関門を介して物質を通過させる技術
・脳の血管内皮細胞の密着結合をゆるめ物質を通過させる新戦略
・サル、マウスでの効果を示す予備検討データ取得済み
想定される用途
・脳系疾患治療薬の脳への送達の効率化
・脳血管に特異性高く分子を運搬するためのデリバリーツール
・Claudin-5抗体の研究ツールとしての活用（ウエスタンブロッティング、フローサイトメトリー解析など）
関連情報
・サンプルあり
・外国出願特許あり
- アグリ・バイオ
7）創薬と再生医療のためのLbL-3D生体組織の構築
大阪大学 大学院生命機能研究科 ﾋﾞﾙﾃﾞｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸｻｲｴﾝｽ共同研究講座 特任教授（常勤） 明石 満
新技術の概要
細胞表面を2種類のECMタンパク質を交互積層（LbL）法で覆うことによって、様々な3次元生体組織が構築できる。得られる血管やリンパ管を含む組織は、移植動物内に生着し血管が繋がる。再生医療分野への展開のみならず、皮膚モデルや心筋モデル等は、創薬や薬物の安全性評価のための動物代替システムとして機能する。
従来技術・競合技術との比較
従来の3次元生体組織であるスフェロイド、単層組織を積み重ねる3次元細胞シ－トと比較して、複数の細胞を用いる3次元組織を、極めて簡便に構築できる。大きさの制御が容易であり、細胞培養液内で構築されるため、高いViabilityと高い機能が保証できる。また、自動化、機械化への展開が容易な構築法である。
新技術の特徴
・細胞の種類を問わず普遍性が高く、血管含有組織が容易に構築されること
・生体への高い親和性が証明されていること
・自動化、機械化への展開は安全性担保と再現性担保を意味し、大量製造も可能であり産業へ貢献できること
想定される用途
・再生医療のための3次元生体組織
・疾患モデルとしての3次元生体組織
・LbL-3D Heartは心毒性評価ツ－ルとしてランゲンドルフ心臓を超えて用いることができる
関連情報
・サンプルあり
- 材料
8）のびる・つながる・再生する、新しい分子設計に基づいた高分子材料
大阪大学 高等共創研究院/大学院理学研究科 高分子科学専攻 教授 高島 義徳
新技術の概要
従来の高分子設計には無かった超分子材料設計を基盤とすることで自己修復・接着機能・高強度・高靭性・刺激応答機能・形状記憶機能などの機能を計画的に設計できた。従来の高分子材料に本技術を添加することで、力学特性などを改質することができる。
従来技術・競合技術との比較
従来の高分子材料では、分子選択的な接着機能を持たせる事はできない。また強度と延伸性を両立する事はできないが、本技術では独自の可逆的な架橋材料形成技術により、達成することができる。
新技術の特徴
・自己修復機能
・高靭性機能
・刺激応答性応力調整機能
想定される用途
・自己修復性塗料
・高靭性接着剤・フィルム
・刺激応答性材料
関連情報
・サンプルあり
・デモあり
・展示品あり
・外国出願特許あり
- 製造技術
9）セラミックス粒子を用いた易解体性異種材接着接合
大阪大学 大学院工学研究科 ビジネスエンジニアリング専攻 教授 倉敷 哲生
新技術の概要
構造用接着高強度に加えて、解体性を併せ持つ異種材接着接合技術を開発している。具体的には、樹脂にマイクロ波吸収能を有するセラミックス粒子を含有させた接着剤組成物により、使用中に要求される十分な接着強度を付与し、必要に応じてマイクロ波による自己発熱効果により容易に解体することを目指したものである。
従来技術・競合技術との比較
熱可塑性樹脂を基材とした従来の接着剤技術では接着力が弱く、構造材用途への適用には不十分である。熱膨張材を含有した解体性接着剤では膨張開始温度が低く、構造体が使用中に高温となると十分な接着強度を確保できない。本技術はこれらよりも容易に解体できる解体性接着を提供するものである。
新技術の特徴
・熱硬化性樹脂を基材としセラミックス粒子を含有した高強度接着剤組成物
・マイクロ波を外部刺激として与え、容易に解体てきる解体方法
・FRP／金属の異種材接着接合における解体方法の提案
想定される用途
・輸送機器、車両分野におけるマルチマテリアル化に対応した接着接合用途
・海洋資源開発用（水圧破砕掘削）耐食FRP管および金属部との異種材接合技術
・環境エネルギー分野における異種材接着接合用途（風力発電等）
- 製造技術
10）微粒子ペースト光造形法を用いたセラミックス構造体の作製技術
大阪大学 接合科学研究所 スマートプロセス研究センター 教授 桐原 聡秀
新技術の概要
光硬化性樹脂へセラミック微粒子を体積割合で80％程度まで分散してペースト化し、紫外線レーザ描画を経て３次元構造体を作製する。得られる前駆体に脱脂ならびに焼成処理を施して、緻密なセラミック構造体を寸法精度よく製造できる。
従来技術・競合技術との比較
同様のプロセスは海外メーカにより実践されているが、それらと比較して我々の研究グループのサンプルは、造形物におけるセラミック微粒子の分散割合が高いため、緻密かつ精密な造形が可能になる。国内メーカとの産学連携により装置の市販化も進めてきた。
新技術の特徴
・緻密なセラミック構造が作製できる
・複合材料の造形が可能である
・高井寸法精度が実現できる
想定される用途
・誘電体素子
・セラミックインプラント
・固体電池部品
- 情報
11）音で何が置かれたかを知る〜盤上物体識別装置
大阪大学 大学院情報科学研究科 情報システム工学専攻 准教授 伊藤 雄一
新技術の概要
平板上にマイクとスピーカーを取り付け、スピーカーから音響信号を流し、平板上に置かれた物体によって影響を受けた音響信号をマイクによって受信し、その信号をコンピュータによって解析することで、何が盤上に置かれているかを識別します。複数個載っていても識別可能。
従来技術・競合技術との比較
これまで、盤上に配置された物体を識別するには、重量を調べたり、RFIDタグを使用するなどの方法しかありませんでした。本技術は、物体による音響信号の変化を機械学習することで、マイクとスピーカーを板に貼り付ければ、その盤上に何が載っているかを識別できる、低コストなシステムを構築できます。
新技術の特徴
・音響による盤上に載った物体のセンシング
・複数の物体が載っていても、波の重ね合わせの原理で識別可能
・マイクとスピーカーはピエゾ素子で良く、低コストに実現できる
想定される用途
・倉庫やコンビニにおける在庫管理
・オフィスにおける備品配置の把握と管理
・家庭における食料品の残量把握による健康管理や買い物支援
関連情報
・サンプルあり
・展示品あり
お問い合わせ
連携・ライセンスについて
大阪大学共創機構 産学共創本部 イノベーション共創部門 リエゾン支援室
TEL：06-6879-4875 FAX：06-6879-4208Mail：iucc_info
uic.osaka-u.ac.jpURL：https://www.uic.osaka-u.ac.jp/
新技術説明会について
〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町
TEL：03-5214-7519
Mail：scett
jst.go.jp
