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Institute of Engineering Innovation, School of Engineering, the University of Tokyo ENGLISH

プロジェクト部門

脇原研究室

ナノ空間材料の合成、キャラクタリゼーション、応用

地球環境問題や資源・エネルギー問題などの様々な課題を解決していくためには、従来の特性をはるかに越えた高機能性ナノ材料・デバイスの創出が不可欠です。脇原研究室では環境、エネルギー分野での応用が期待されるナノ空間材料(ゼオライトやメソポーラスシリカなど)を主な研究対象として、その合成と応用ならびに合理的な製造プロセスの開発を目指して研究を進めています。ゼオライトは、既に石油関連触媒、自動車脱硝触媒等として広く利用されていますが、今後さらに触媒、吸着剤、分離膜等として、様々な分野への展開が期待されています。本研究室の特徴として、マルチスケールで課題をとらえ、解決へ向けて取り組んでいることが挙げられます。すなわち、化学をベースとした原子・分子制御からのボトムアップアプローチによるナノ空間材料の創製と、マクロの世界からのトップダウンアプローチによるプロセス開発を融合させることにより、新しい科学と技術、システムを創出することを目標としています。

      

具体的な研究テーマは以下のものがあります。

・新規ナノ空間材料の合成

・ナノ空間材料の生成メカニズム解明

・ナノ空間材料の新規製造プロセス開発

・環境、エネルギー問題の解決に貢献する触媒・吸着材料の開発とモデル化

・放射光X線を用いたナノ空間、無機有機ハイブリッド材料の解析

Wakihara lab figure

メンバー:

  • 脇原 徹・教授

社会連携講座「未来協創工学」

日本の得意分野を活かすことができ、SDGsの中でも波及効果が大きい、将来の基幹産業として期待される社会共通資本としてのインフラ(産業機械・情報・建築・都市・地域・国土等)、モビリティ(自動車・鉄道・航空機・宇宙システム等)、エネルギー(電力ネットワーク・分散電源・エネルギー変換・エネルギーミックス等)をテーマとして、未来社会のための工学分野の協創を担う。

      

国際卓越大学院「未来社会協創」と連携し、学内関連研究科と共に文理を問わず多様な分野の叡智を集め、生産工学、経済工学、エネルギー工学、機械システム等様々な技術・方法論を結集させる。関係企業等とビジョン共有のもと、テーマ探索を含めた未来のための社会実装、先進的な要素技術の開発、基盤研究の深耕を一体化した最先端研究を推進する。同時に、技術とその実行主体をつないでイノベーションを起こし、未来の産業やビジネスを創出する人材を育成する。

これにより、企業の課題解決を通じて産学で共に考える土壌を醸成し、大学で”長年蓄積した知”と”最先端の研究手法”を活用して、新たな課題解決方法の探索を可能とする。未来産業の創出にむけたイノベーションの実践とこれを担う人材育成に寄与する。

Co-designing future engineering figure

連携機関:

  • 株式会社 荏原製作所
  • 本田技研工業 株式会社
  • 株式会社 東芝

メンバー:

  • 鈴木 雄二・特任教授(兼務)
  • 杉田 直彦・特任教授(兼務)
  • 和泉 潔・特任教授(兼務)
  • 浅見 泰司・特任教授(兼務)

次世代ジルコニア創出社会連携講座

本社会連携講座では、最先端の電子顕微鏡・計算材料科学・焼結技術を駆使してジルコニアの本質を理解し、その知識を応用して機能を極限にまで高める研究を行います。具体的にはジルコニアの持つ強くてしなやかな力学特性、柔軟な加工性、固体でありながら酸素イオンを通すイオン伝導性、高い屈折率から生まれる高透光性の4つの特性を追求します。これにより金属並みの力学特性と加工性、新たなクリーンエネルギーのための超高速イオン伝導性、新たな光学材料開発のための高透光性を実現させ、かつそれらの機能を融合させることでジルコニアの新展開を目指します。あわせて、高度な材料開発研究が推進できる有能な人材の育成・輩出により、社会の諸課題の解決に向けた技術開発を加速し、持続可能型未来社会の実現に貢献してまいります。

      

研究目的

既存のジルコニアに対し、①高強度・高透明、②超高靱性、③超高速焼結性、④超イオン伝導性、及び/又は、⑤易加工性を示すジルコニア及びその製造方法、並びに、ジルコニアの特性改善手法の構築を目的とする。

      

研究内容

ナノ構造解析、計算科学による材料設計を通じたジルコニア焼結体の設計・提案、並びに、原料及び製造技術の検討を含む提案焼結体の作製及び評価を通じたジルコニアの特性改善手法の検討を実施する。

Zirconium figure

メンバー:

  • 幾原 雄一・特任教授(兼務)
  • 吉田 英弘・特任教授(兼務)
  • 馮 斌・特任准教授
  • 松井 光二・研究員
  • 細井 浩平・研究員
  • 川村 謙太・研究員
  • 吉原 隆子・秘書

次世代電子顕微鏡法社会連携講座

最先端の電子顕微鏡は材料、デバイス、量子技術、創薬などの様々な科学技術分野において必要不可欠な研究手法となっています。本社会連携講座は、東京大学と日本電子株式会社がこれまでに培ってきた電子顕微鏡研究および教育を起点とし、次世代電子顕微鏡法の開発および若手研究者の育成を目的として設立されました。具体的には、原子分解能無磁場電子顕微鏡や新規検出器の開発、高速電子顕微鏡法や3次元電子顕微鏡法の開発を行うとともに、研究開発を通じて高度な専門性を有し広く社会に貢献できる若手研究者や技術者の育成を目指します。

      

研究内容

・原子分解能無磁場電子顕微鏡の開発

・化学結合の可視化に向けた新規検出器の開発

・原子ダイナミクスを追跡する高速電子顕微鏡法の開発

・大収束角深さ断層法による3次元電子顕微鏡法の開発

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連携機関:

  • 日本電子株式会社

メンバー:

  • 柴田 直哉・特任教授(兼務)
  • 幾原 雄一・特任教授(兼務)
  • 石川 亮・特任准教授
  • 渡邊 真由・学術支援員
研究室名 役職 氏名
社会連携センシング領域 教授 高橋 浩之
光量子情報処理学寄付講座 特任教授 古澤 明(兼務)
  特任教授 高橋 浩之(兼務)
  特任教授 香取 秀俊(兼務)
  特任准教授 武田 俊太郎 (兼務)
  特任助教 三津谷 有貴
ナノ電子フォトン国際センター 教授 田畑 仁(兼務)
i-Constructionシステム学寄付講座 特任教授 小澤 一雅(兼務)
  特任教授 永谷 圭司
  特任教授(短) 堀 宗朗
  特任准教授 山下 淳(兼務)
  特任准教授 全 邦釘
  特任助教 濱崎 峻資
統合廃炉工学講座 特任教授 岡本 孝司(兼務)
  特任教授 淺間 一(兼務)
  特任教授 鈴木 俊一
  特任准教授 田村 雄介
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