システム応用科学府(BASE)では、原則としてすべての教員が独立した研究室を持っています。テーマ有機材料科学e-mailkogino(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp人工的な光合成システムの構築は材料科学者にとって大きな夢のひとつです。光合成システムに限らず、生物は自己組織的な手法で、さまざまな機能を有するユニットをナノサイズレベルで有機的に配置・連結させ、人工システムが模倣できない優れたシステムを創造しています。これらは、ナノレベルの空間の中で実現された多機能多相系システムです。当研究室ではこのような優れたシステムを人工材料で実現するため、有機半導体のナノ構造制御に関する研究を行っております。有機半導体は光合成と類似したプロセスを通じて光を電気に変換したり、光照射により材料の屈折率を変化させることができる材料で、その特性を最大限に引き出すためには、”生物に学んだナノ構造制御”が不可欠です。そのために自己組織的にナノレベルの周期構造を与えるブロック共重合体のような多機能性高分子を、目的に応じて設計し、合成しています。テーマ化学反応による流動制御の学理構築を目指した基礎研究と、その環境・エネルギー分野へ貢献を目指した応用研究e-mailnagatsu(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp気体の反応流(化学反応を伴う流体力学)は燃焼に代表され、これまでに盛んに研究されています。我々は、相対的に研究例が少ない液体の反応流(液相反応流)の研究を行っています。液相反応流は、これに関する国際会議が初めて開催されたのが2009年という新しい学問領域です。1998年から、この基礎研究を開始し、これまでに生成物分布が反応物濃度に大きく依存する液相反応流や化学反応による粘度変化を用いた流動の制御の事例を世界で初めて報告してきました。バイオマスe-mailwhqian(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp循環型社会の形成のための環境保全やエネルギー資源の有効利用技術の開発を目指して、在来型エネルギー資源である天然ガス・石油・石炭といった化石燃料からクリーンエネルギーの製造や非在来型エネルギー資源であるバイオマスから再生可能なエネルギー・資源の製造に関する触媒・プロセスの研究・開発を行っています。具体的に、ガソリンや軽油等の燃料油の水素化精製及び石油資源の高度化利用のための重質油のアップグレーディング触媒・プロセスの開発を行っています。触媒・酵素によるバイオマスからのバイオ燃料及びバイオマテリアルの製造プロセス等の新規技術の開発を行っています。膜形成、速度論e-mailinasawa(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp化学反応や分散液の乾燥は、産業で頻繁に使われています。高い生産速度でモノを作ることは、産業上、非常に重要です。単純に反応や乾燥の速度を上げると、得られる製品(生産物)の質に悪影響を及ぼすことがほとんどです。品質を一定に保ちながら、生産速度を上げるか。当研究室では、気相反応でのシリコン材料の合成や、塗布液膜の乾燥過程を取り上げ、それぞれの速度過程でどのように固体シリコンや膜が出来るのか、構造は何で決まるのか、などのメカニズム解明に取り組んでいます。テーマ環境土壌学e-mailyhashim(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp土壌中の栄養や有害元素を分子レベルで分析し、どのような化学状態で存在しているのかについて研究しています。植物や微生物が土壌から元素を取り込むためには、その元素が土壌中で溶解している必要がありますが、その溶けやすさを決めるのが元素の化学状態です。有害金属で知られるヒ素は、5価の「ヒ酸」よりも3価の「亜ヒ酸」の化学状態で存在している方が、環境中で移動しやすく、毒性も高いです。元素の化学状態が分かれば、生物や環境中における毒性や吸収についてのメカニズムの解明につながります。私たちは分子レベルで土壌や水中の元素状態を分析し、環境中での元素の動態や、環境修復技術ならびに植物に吸収されやすい高機能肥料の開発に取り組んでいます。テーマ機能材料の合成と応用e-mailnakata(ここに@を入れてください)go.tuat.ac.jp光機能性材料は、光エネルギーを電気エネルギーへと変換したり、センサーやフィルターとして利用されるなど、様々な場面で役に立っています。当研究室では、光エネルギーを化学反応エネルギーへと変換する光機能性材料を開発し、それが誘導する化学反応を利用した環境汚染物質や有害微生物の除去、およびありふれた資源から化学品や薬剤などの有用物質(ソーラーケミカル)を作り出すことなどを研究しています。光機能性材料を利用して、宇宙環境で暮らすための環境維持および資源利用技術の開発を行っています。当研究室は、地球や宇宙において無尽蔵に存在する光エネルギーを利用できる光機能性材料を武器にして、化学や生物の知識を融合的に活かした基礎および応用研究を進めています。e-mailtiwai(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp私たちが物を見たり色彩を感じたりできるのは、光が物質に散乱されているためです。光散乱の現象研究は、虹の七色や空の青色に代表される身近な自然現象からシングルナノ粒子の計測まで実に広いダイナミックレンジにわたって行われています。私の研究室では、様々な物質からの光の散乱現象を物理光学的な立場から研究し、先端的な計測技術への展開を行っています。人の皮膚機能を解析するためのOCT分光イメージング、3次元血管分布造影のための拡散光トポグラフィ法、超濃厚系粒質キャラクリゼーションのための低コヒーレンス動的光散乱法などの計測法の確立を目指しています。細胞間ネットワーキングを解析するために、多重ビーム・マニピュレーション技術の開発を行っています。フォトニクス研究テーマ生体機能分光、メディカルフォトニクスe-mailinishi(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp私たちの体は大きさや機能の異なる多くの細胞により構成され、メラニンやヘモグロビンなどに代表される、生命活動に不可欠ないくつかの色素蛋白を含んでいます。皮膚に光を当てると、その一部は体内に入り込み、細胞組織や色素により散乱、吸収されます。この生体と光の相互作用は組織構造や色素の種類、状態により異なる分光(スペクトル)特性を示すことが知られています。私の研究室ではこの生体の分光特性を積極的に利用することで生体組織の機能情報を非侵襲的に計測する方法について理論的及び実験的な検討を行なっています。組み込まれて実世界と仮想世界が融合する世界(ユビキタスコンピューティング環境)が可能になりつつあります。そのような世界を意味あるものとするために当研究室では、入出力装置や情報処理の要素技術の開発に取り組んでいます。入出力インタフェース化、などが挙げられます。付加価値生成や問題解決を目指した先進的な応用システムの提案にも取り組んでいます。研究成果の蓄積を通じてシステム構成法や評価法の確立にも挑みます。ウェーブレット・フィルタバンクe-mailytnk(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp「多次元マルチメディア信号処理」をキーワードに、静止画像やビデオ映像等の「目に見える信号」に関して、基礎から応用までの幅広い分野で研究を行なっています。CGや3D映像等に対する様々な画像処理も、本質的には多次元離散信号に関する理論に基づいています。信号処理は情報理論とともに、JPEG2000やH.264/AVCなどの映像符号化(圧縮)標準へ大きな貢献をしています。我々は、直近の応用のみならず50年後・100年後を見据え挑戦的な研究を行なっています。システム研究テーマロボティクス、センサ、嗅覚、バーチャルリアリティe-mailh_ishida(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jpオスの蛾は遠方から性フェロモンの匂いをたどり、メスを探し当てることができます。カニやザリガニは、暗い海底や湖底で鋭敏な嗅覚を使い、餌を探し出します。私の研究室では、匂いをたどる生物の行動を模倣し、匂いやガスの発生源を突き止めるロボットを世界に先駆けて開発しました。ガス漏れ探知や危険物探索などの応用を目指し、様々なロボット嗅覚センシングシステムの開発を行っています。センシングした嗅覚情報をバーチャルリアリティシステム上で再現する技術の開発にも取り組んでいます。関連分野における海外の研究室とも連携しながら、研究・教育を推進しています。システム研究テーマ分散エネルギー管理、再生可能エネルギー、電力需給制御e-mailiket(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギーを電力システムに大規模に組み込むことが期待されています。電気エネルギーは大量に蓄えることが難しいため、電気の使用量に合わせて発電量を調整する必要があります。気象条件の影響を受けて発電量が大きく変動する太陽光・風力発電が大量に普及すると、電力システムを安定的に運用するのが難しくなります。私の研究室では、電力システムの運用に適した再生可能エネルギー発電の制御手法の開発や、住宅等における電力消費量を制御する手法の開発を行っています。そのような仕組みを社会に組み込むための制度設計を行い、システム評価の研究を行っています。e-mailuedayuki(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp音波が細管内を伝播する時、管内の流体は音波による圧力変動により管壁と熱交換を行います。この音波による熱交換を利用することで、自動車のエンジンの様に熱から仕事への、また、家庭の冷蔵庫の用に仕事から熱へのエネルギー変換を引き起こせます。この音波を利用したエンジンや冷凍機“熱音響エンジン・冷凍機”はピストンやバルブなどの機械的な機構ではなく、音波による圧力変動を利用するので、可動部ほとんど有しません。私は熱音響エンジン・冷凍機の稼働メカニズムの理解や高効率化に向けた研究を行っています。システム研究テーママイクロ流体デバイス、人工細胞モデル、同期現象e-mailokano(ここに@を入れてください)go.tuat.ac.jp「生き物らしさ」は、DNAやタンパク質などの生体分子が高度かつ緻密に関与し合うことで生み出されています。一方で、そのような機構が原始の生命に初めから備わっていたとは考えづらく、原始細胞の振る舞いの決定には物理現象が大きく影響していたと推測されます。当研究室では、マイクロ工学をベースに非平衡物理学や合成生物学の知見を活用し、生命現象の深奥に隠された物理現象を調べるとともに、非生物から「生き物らしさ」が生み出される物理的に可能なシナリオを探求しています。e-mailkajita(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp植物は、人間のように移動しながら生育する環境を変えることができないため、内的・外的な環境の変化に対応する特異な機能を進化させてきました。生育環境に適した個体の形づくり、劣悪な成育環境下で受けるストレスへの応答、病虫害に対する防御など、植物独自の形態形成機能や自己防衛手段を持っています。このような植物特有の機能の発現メカニズムを明らかにすることを通じて、我々が直面する環境・資源問題を解決するための糸口を見出したいものです。私たちの研究室では、植物細胞の持つ多様な物質代謝機能を解析し、環境浄化に貢献する植物やバイオマスの資源化に寄与する樹木など、新しい植物の開発をめざしています。テーマ昆虫生理学,植物ダニ学,環境調節工学e-mailtszk(ここに@を入れてください)cc.tuat.ac.jp全世界の農作物収量の約3割は有害生物によって消失し、昨今の食糧不足に拍車をかけています。着目した総合防除技術の開発を進めています。有効利用」および「RNAを有効成分とした次世代農薬の開発」です。モットーは、組み合わせの妙を楽しむことです。農学と工学の手法を組み合わせ、世界の農業に貢献し、かつ、サイエンスとして面白い研究を進めていくことを目標にしています。システム研究テーマ微生物を使った植物の病害防除e-mailcglee(ここに@を入れてください)go.tuat.ac.jp我々の足元に身近にある土壌。土壌は「植物の内臓」と言われてて、色んな有機物が分解され植物に供給されます。土壌微生物は植物への養分供給で重要な役割を担う一方で、植物を病気にすることもあります。土1gの中にはおよそ10億匹もの微生物がいますが、我々はそのうちの1%も知りません。残りの99%以上は何をしているのか?これがわかると農薬や肥料の量を減らすことができ、農家さんのお財布にも、環境にも優しい農業(環境調和型農業)につながります。私は次世代シークエンサー使って土壌中にどのような微生物がいるかを解析してます。この情報をもとに「植物病害を抑える菌の探索」や「農薬を使わない植物病害防除法(土壌還元消毒法)」について研究しています。