省エネルギー・低炭素化社会に向けたエネルギー技術の開発

• 研究概要

  主な取り組みとして、以下の研究を実施する。
  ●低損失パワーデバイス実現にむけたワイドバンドギャップ半導体結晶成長

  ●イオン液体を用いた再生可能エネルギーから電気エネルギーへの新しいエネルギー変換装置の開発

  ●微細藻類のシリカ合成機構から着想した新規バイオインスパイアードマテリアルの創成と細胞回収技術の開発

  ●太陽熱または低温排熱利用技術・システムの開発

  ●人間動作の計測および解析と、動作制御についての研究

• 研究目的

  本グループでは省エネルギーや再生可能エネルギー利用の促進を目指し，様々な領域およびスケールで技術開発を進める．半導体の結晶成長，微細藻類の生体分子を利用した新たな無機材料の合成などミクロな材料開発のスケールから，再生可能エネルギーを有効利用する技術やシステムの開発などマクロなスケールまで幅広くカバーする．さらに，人間の動作を含め，エネルギー需要側の視点についてもアプローチする。

  

• 研究計画

  ●次世代パワーデバイス用の新規ワイドバンドギャップ半導体結晶のバルク結晶成長とデバイス応用に関する研究を実施する。結晶成長、デバイス作製、結晶評価といった一連の検討をスウェーデンのLinköping Univ.に所属する研究者らと連携して実施する。

  ●下限臨界溶解温度(LCST)型相転移挙動を示すイオン液体を用い、再生可能エネルギーを利用する、全く新しい仕組みの発電装置（混合エントロピー電池）を作製する。

  ●遺伝子組換えによって高機能化した微細藻類のシリカ細胞壁上においてTiO2等の無機結晶の生成し、環境・エネルギー材料への応用を検討する。また、細胞の凝集誘導を利用した細胞回収法を開発し、物質生産における省エネルギー化の効果を明らかにする。

  ●モンゴルにおいて太陽熱集熱器を住宅に設置した時の集熱システムをモデル化し，年間を通じた集熱性能，CO2削減効果を評価する．また，2段型吸着冷凍サイクルの性能をシミュレーションによって解析し，熱源温度の低温化の可能性を評価する。

  ●各種動作データの収集と動作解析を実施する。具体的には、①運動（バトミントン、弓道）、②作業（組み立て作業、料理作業）、③芸術（ダンス）の各動作データの収集・解析を実施する。及び、それらの解析データを自由に参照可能なオンラインリファレンスデータとして公開する。逆最適制御を使用して、人間の動作制御について研究を深化させる。

  

その他の研究者

熊谷　義直 　（工学研究院・教授）
村上　尚　（工学研究院・准教授）
中村　暢文　（工学研究院・教授）
田中　剛　（工学研究院・教授）
ベンチャー　ジェンチャン（工学研究院・准教授）