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北陸先端科学技術大学院大学 研究シーズDiscovery Saga
研究分野:数物系科学 に関係する研究一覧:35
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情報学 情報学複合領域 複合領域環境学 環境学化学 化学生物学 生物学総合理工 総合理工工学 工学総合生物 総合生物農学 農学医歯薬学 医歯薬学
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発表日:2026年5月26日 この記事は2026年6月9日号以降に掲載されます。
1
環境・気象・経済変動の予測に資する新たな数理手法を確立
―手取川の流量データへの適用で洪水・渇水の変動幅を予測―
この記事は2026年6月9日号以降に掲載されます。
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発表日:2026年5月12日
2
生命の「代謝」を真似た機能性ハイドロゲル材料を開発
―自律運動や光エネルギー変換を実現する人工材料―
北陸先端科学技術大学院大学 物質化学フロンティア研究領域の桶葭興資准教授と、東京大学大学院工学系研究科の吉...
キーワード:オープンアクセス/光エネルギー/環境技術/水素生成/高エネルギー/相転移/太陽/自己組織/光エネルギー変換/高分子/高分子ゲル/振動反応/精密重合/電子移動/TCA回路/光合成/電子伝達/葉緑体/太陽光/電子輸送/材料科学/ハイドロゲル/可視光/人工光合成/水分解/カーボンニュートラル/スマート材料/材料設計/太陽電池/電池/カーボン/アクチュエータ/センサー/ソフトアクチュエータ/ポリマー/ロボット/ロボティクス/自励振動/人工筋肉/二酸化炭素/振動現象/生体内/機能材料/エネルギー変換/機能性/環境応答/炭水化物/組織化/ソフトロボティクス/筋肉/構造変化/刺激応答性/生体膜/分子設計
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発表日:2026年5月11日
3
電池材料の電極界面ごとの"イオンの流れ"を初めて分離
―電池材料の性能向上に新たな指針―
電池材料の電極界面ごとに、イオン(プロトン)の流れを分離・定量する手法を開発酸化物界面と金属・炭素界面の輸送特性を定量化することに初めて成功電池材料の性能向上に新たな設計指針を提示し、燃料電池や水電解などの性能向上に貢献 北陸先端科学技術大学院...
キーワード:最適化/人工知能(AI)/高周波/輸送特性/プロトン伝導/高分子電解質/高分子/電極界面/ボトルネック/イオン輸送/界面構造/電池/燃料電池/インピーダンス/高効率化/高分子材料/最適設計/酸化物/周波数/水素原子/電解質/電気化学/二次電池/エネルギー変換/プロトン
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発表日:2026年5月11日
4
多剤耐性がんを克服する新たなナノ粒子薬物送達システムの開発に成功
―アミノ酸由来のナノ粒子による逐次的薬物放出と光熱療法の融合ー
 がん細胞が、複数の抗がん剤に対して同時に抵抗性を持つようになる現象「多剤耐性」は、がんに対する化学療法において大きな課題となっています。 東北大学 多元物質科学研究所の都英次郎教授(北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 客員教授)らの研究グループは、多剤耐...
キーワード:プロファイル/物質科学/軟体動物/近赤外/近赤外線/赤外線/高分子/自己集合/エッチング/レーザー照射/光熱変換/生体適合性/紫外線/コーティング/ナノメートル/ナノ粒子/モニタリング/レーザー/多孔質/ターゲティング/薬物送達システム/機能性/抵抗性/ビタミン/細胞膜/マウスモデル/臨床応用/ドーパミン/がん化/グルタチオン/in vitro/アミノ酸/イミン/がん細胞/ドキソルビシン/トリプトファン/マウス/ラット/血液/抗腫瘍効果/受容体/阻害剤/多剤耐性/糖タンパク質/白血病/不整脈/副作用/誘導体/胃がん/化学療法/抗がん剤/乳がん
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発表日:2026年3月24日
5
生成AIで都市の未来を高精度に予測
―持続可能な都市計画を支える新たな都市予測技術を開発―
北陸先端科学技術大学院大学早稲田大学...
キーワード:汎化能力/類似度/フレームワーク/人工知能(AI)/温室効果ガス/シナリオ分析/意思決定プロセス/温室効果/エネルギー消費/持続可能/空間構造/都市環境/都市空間/道路ネットワーク/シナリオ/レイアウト/環境負荷/交通ネットワーク/都市計画/都市構造/土地利用/将来予測/生活の質
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発表日:2026年3月6日
6
液滴を利用した二次元半導体の折り畳み手法の開拓
――液-液相分離による液滴を用いたひねり二層構造の大量形成――
 東京大学大学院総合文化研究科の四谷祥太郎博士後期課程学生と桐谷乃輔准教授、北陸先端科学技術大学院大学のLimi Chen博士後期課程学生(研究当時)と大島義文教授、筑波大学の丸山実那助教と岡田晋教授らによる研究グループは、二次元物質である遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)の単層材料に対して液-液相分離により形成された液滴を作用させることで、二次...
キーワード:セレン/結晶格子/二次元物質/テクトニクス/相分離/超伝導/ナノマテリアル/ホスフィン/モリブデン/細胞内小器官/二次元材料/エマルション/カルコゲナイド/有機分子/タングステン/遷移金属/遷移金属ダイカルコゲナイド/二硫化モリブデン/カーボンニュートラル/電子状態/カーボン/マイクロ/レーザー/形状制御/生産システム/積層構造/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/表面張力/光学顕微鏡/結晶構造/結晶性/層構造/アルコール/日常生活
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発表日:2026年2月19日
7
室温で高感度センシングを実現新規「ベルト状VO2(B)単結晶」ガスセンサー材料を創製
─実験と理論計算でVO2(B)の高度機能性の本質を解明─
一次元の五酸化バナジウム(V2O5)ナノファイバーを出発材料として、水熱還元法により、ベルト状VO2(B)単結晶の合成に成功しました。合成したVO2(B) 結晶は、合成前と比べて、揮発性有機化合物(VOC)の一種であるエタノールの検出感度が、室温で約19倍向上すると共に、他のガスに対する選択性も飛躍的に高まりました。密度汎関数理論(DFT)計算により、VO2(B)の特異な表面構造がエタノール分子を強く吸着させ、効率的な電荷移動を促進...
キーワード:アスペクト/オープンアクセス/モノのインターネット(IoT)/最適化/環境モニタリング/揮発性有機化合物/クロスオーバー/準安定/水溶液/低次元/電子線回折/物質科学/X線回折/吸着構造/アンモニア/電子移動/反応場/電子線/材料科学/ファイバー/活性サイト/走査型電子顕微鏡/バナジウム/前駆体/分子吸着/DFT/酸化物半導体/選択性/表面反応/無機材料/還元反応/構造モデル/熱力学/ガスセンサー/ドーピング/ナノシート/ナノファイバー/ナノワイヤ/金属ナノ粒子/磁性材料/単結晶/電池/表面修飾/エタノール/センサー/センシング/ナノ材料/ナノ粒子/マイクロ/モニタリング/金属イオン/金属酸化物/構造制御/酸化物/自動車/水熱合成/低消費電力/添加剤/電荷移動/電子顕微鏡/熱処理/半導体/比表面積/微細構造/密度汎関数理論/有機物/SEM/機能性/結晶構造/表面構造/結晶性/APC/健康管理/大気汚染/日常生活
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発表日:2026年2月14日
8
科学的発見を加速するAI活用フレームワークを開発
~データとAIが抽出した分野横断的知識を統合し、未知の高エントロピー合金の予測を可能に~
データと専門家知識を統合する新たな材料探索フレームワークを開発:材料データベースに蓄積された実験的・計算的データと、大規模言語モデル(LLM)を用いて科学文献から抽出した専門家知識を、証拠理論に基づいて統合。従来の機械学習では困難だった「未知領域への探索」を可能に。分野横断的な知識統合を実現:腐食科学・材料力学・冶金学・固体物理学・材料科学の5分野から専門家知識を抽出・統合。各知識源の信頼性を自動評価し、対象とする材料特性に応じた適切な重み付けを実現。不確実性を明示的に扱う枠組み:Dempster-Shafer理論(証拠理論)により、「分かること」と「分からないこと」を...
キーワード:データ駆動/相関係数/AI/インテリジェンス/フレームワーク/機械学習/強化学習/言語モデル/最適化/自然言語/自由エネルギー/人工知能(AI)/自動評価/不確実性/確率論/エントロピー/材料科学/材料データベース/固溶体/機械的特性/テキストデータ/材料特性/合金設計/熱安定性/HPC/エネルギーモデル/材料力学/支援システム/耐食性/機能性
他の関係分野:情報学複合領域工学農学
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発表日:2025年12月22日
9
光触媒性能を1日500サンプルで評価できる新手法を開発
~大規模探索のための基盤技術に~
1日に最大約500サンプルの光触媒性能評価を実現するハイスループット手法を開発光触媒反応の速度論解析にも利用できることを実証半導体 × 助触媒の膨大な組み合わせ空間に対し、全元素レベルの探索への道を拓く 光エネルギーを利用して種々の化学反応を駆...
キーワード:スループット/データ駆動/プロトコル/並列化/光エネルギー/時間分解/速度論/太陽/光触媒反応/触媒反応/太陽光/光吸収/表面反応/分光測定/光照射/反応速度/評価手法/光触媒/マイクロ/性能評価/体系化/半導体/ハイスループット/スクリーニング
他の関係分野:情報学環境学化学総合理工工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年10月29日
10
リチウムイオン電池の劣化原因をナノスケールで可視化
― 新手法「ケプストラム照合解析」で電池現象の解明に貢献 ―
 スマートフォンや電気自動車にはリチウムイオン電池(LIB)が欠かせません。その正極として広く用いられている材料が、層状の結晶構造(原子の並び方)を有するリチウム遷移金属酸化物(以下、層状正極)です。LIBの長時間稼働を実現するには、より高電圧で動かすことが重要となります。一方、高電圧で充放電を繰り返すと、液体電解質と接する界面において、層状正極がスピネル構造や岩塩構造*2に変化して、LIBの劣化を引き起こします。界面を起点として数nm のスケールで進行する構造変化を理解するために、解析が求められてきました。 従来の光やX線を使った観察では、空間分解能が数十〜...
キーワード:信号処理/遷移金属酸化物/相関関数/ストロンチウム/周期性/多結晶/ナノマテリアル/電子線/チタン酸ストロンチウム/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/リチウムイオン電池/遷移金属/高電圧/蓄電池/低炭素/構造モデル/イオン伝導/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/スピネル/チタン/電子回折/電池/コーティング/コバルト/データ処理/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/フーリエ変換/リチウム/環境材料/金属酸化物/結晶方位/酸化物/自動車/電解質/電気自動車/電子顕微鏡/分解能/結晶構造/空間分解能/スポーツ/ラット/構造変化/スマートフォン
他の関係分野:情報学化学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日:2025年10月16日
11
内輪で強く団結するネットワークほど、災害や攻撃による耐性が脆弱化する普遍特性を世界で初めて解明
 21世紀初頭、多くの社会的・技術的・生物的ネットワークは、効率重視の生成原理により、極少数の重要なノードが多数のリンクを持ち、大多数のノードは少数のリンクしか持たない不平等な構造であることが発見されました。林教授らの研究グループは近年の研究で、そうした不平等な構造からすべてのノードがほぼ同じリンク数を持つ平等な構造へ近づくほど、災害や悪意のある攻撃に対して結合耐性が向上することを解明しています[1,2,3]。 ところが、最適な結合耐性構造を厳密に特定するのは不可能なことは周知でありますが、これまでの研究では、現実に存在する不平等な構造、(古典的に数学で議論された)出たら目に繋いだ...
キーワード:モジュール化/グラフ理論/結晶格子/固有値/ケーブル/社会基盤/コミュニティ
他の関係分野:情報学工学医歯薬学
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発表日:2025年10月7日
12
ユネスコ無形文化遺産「金沢金箔」の薄さと輝きを生む謎を解明
―伝統工芸と材料科学が出会う、新たな発見―
 金沢金箔(図1(a))は、寺社仏閣や伝統工芸品を飾るだけでなく、文化財の修復に不可欠な素材です。その特徴は「世界で最も薄い金属箔」(わずか100ナノメートル=髪の毛の約1/1000)という極薄性と、変わらない光沢にあります。この魅力から、ユネスコ無形文化遺産に登録されました。これまでの研究では、金沢金箔が安定した{001}集合組織を形成することは知られていましたが、その過程は不明でした。通常の金属では、箔打ちにより{110}集合組織が発達しますが、同時に再結晶や回復が起き、面内の結晶方位はランダムになると考えられていました。したがって、なぜ金沢金箔が均一で安定した{001}集合組織を示すの...
キーワード:超高圧/内部構造/ナノマテリアル/材料科学/高電圧/文化遺産/電子回折/センサー/ナノメートル/ナノ材料/温度制御/金属材料/結晶化/結晶方位/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/分解能/結晶性
他の関係分野:化学工学農学
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発表日:2025年9月27日
13
特殊なダイヤモンドの針を開発し超高速で変化する電場の局所計測に成功
NV中心と呼ばれる格子欠陥を導入したダイヤモンドを原子スケールの空間分解能を持つ原子間力顕微鏡(AFM)の探針(プローブ)に用い、二次元層状物質の表面近傍の電場をフェムト秒(1000兆分の1秒)・ナノメートル(10億分の1メートル)の時空間分解能で計測することに成功しました。...
キーワード:セレン/グラファイト/トポロジカル絶縁体/パルス/時間分解/非線形/表面状態/量子もつれ/量子化/量子光学/近赤外/磁場/ケイ素/ナノマテリアル/NVセンター/カルコゲナイド/トポロジカル/プローブ顕微鏡/原子層/時間分解能/量子センシング/パルスレーザー/回折限界/タングステン/遷移金属/カンチレバー/キャリア/ファンデルワールス力/集束イオンビーム/絶縁体/遷移金属カルコゲナイド/層状物質/超短パルス/半導体材料/非線形光学/非線形光学効果/単結晶/点欠陥/電気抵抗/電池/燃料電池/AFM/SiC/イオンビーム/グラフェン/シリコン/スピン/センサー/センシング/ナノメートル/ピコ秒/ひずみ/フィードバック/フィードバック制御/フェムト秒/フェムト秒レーザー/マイクロ/モデル化/レーザー/格子欠陥/屈折率/原子間力顕微鏡/光センサー/周波数/走査プローブ顕微鏡/半導体/微細加工/分解能/量子効果/光学顕微鏡/超短パルスレーザー/ホウ素/緩和時間/表面構造/空間分解能
他の関係分野:環境学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年9月25日
14
がん光免疫療法のための多機能性液体金属ナノ複合体の開発に成功!
~乳酸菌と液体金属の革新的融合により、がんの可視化・診断・治療の一体化を実現~
乳酸菌成分と液体金属からなる革新的ナノ複合体の作製に世界で初めて成功マウス移植がんの可視化と治療効果を実証免疫賦活化(活性化)と光熱変換の相乗効果により、近赤外光照射でがんを完全消失優れた生体適合性を確認、新たながん診断・治療技術創出への期待...
キーワード:化学物質/近赤外/物理化学/材料科学/レーザー照射/光熱変換/融点/ナノ複合体/ポリエチレン/生体適合性/赤外光/光照射/金属ナノ粒子/材料設計/ナノ粒子/レーザー/液体金属/超音波/微粒子/エチレン/機能性/インドシアニングリーン/細胞毒性/臨床応用/インジウム/大腸/ナノテクノロジー/線維芽細胞/免疫治療/免疫療法/がん細胞/がん治療/マウス/ミトコンドリア/リン脂質/近赤外光/蛍光色素/血液/抗腫瘍効果/大腸がん/免疫学/疫学/細菌/細菌叢/脂質
他の関係分野:環境学化学工学農学医歯薬学
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発表日:2025年9月16日
15
コヒーレントX線により金属材料内部のナノ構造変化を"動画"で観察
─高性能材料開発に繋がる新手法─
 マグネシウム合金は、実用金属の中で最も軽量かつ高強度であるため、自動車や家電製品、航空機などの構造材料として強く期待されています。 東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センターの高澤駿太郎助教(理化学研究所 放射光科学研究...
キーワード:類似度/インテリジェンス/オープンアクセス/フレームワーク/システム開発/空間分布/コヒーレント/原子核/SPring-8/X線回折/ガドリニウム/軟X線/放射光/遠赤外線/検出器/赤外線/ケイ素/高分子/定量評価/遷移金属/レンズ/位相回復/可視光/マグネシウム合金/希土類/電池/オプティカルフロー/その場観察/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/マイクロ/マグネシウム/レアアース/希土類金属/金属材料/光学素子/航空機/高分子材料/時間依存性/自動車/析出物/積層構造/電子ビーム/電子顕微鏡/電磁波/分解能/層構造/SPECT/空間分解能/APC/ナノテクノロジー/イミン/バイオテクノロジー/構造変化
他の関係分野:情報学複合領域環境学化学工学医歯薬学
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発表日:2025年8月5日
16
糖鎖による抗体ダイナミクスの制御機構を解明
~分子経絡が抗体医薬設計の新たな鍵に~
 私たちの体には、病原体から身を守るための免疫システムが備わっています。その中心的な役割を担うのが「免疫グロブリンG(IgG)」注1) と呼ばれる抗体です。IgGは、特定の抗原を認識して結合するだけでなく、Fc受容体や補体といったエフェクター分子との相互作用を通じて、様々な免疫応答を誘導します。本研究では、IgGのFc領域注2) に結合した「糖鎖」の修飾が、IgGの動的な構造変化を制御し、その結果として免疫機能が調節されるメカニズムを、計算科学と実験科学を融合したアプローチで明らかにしました。特に、本研究では、糖鎖修飾による影響が、あたかも私達の体...
キーワード:ネットワーク解析/最適化/免疫機能/産学連携/分子動力学シミュレーション/安定同位体/同位体/分子構造/シミュレーション/スピン/ダイナミクス/動力学/分子動力学/医工学/構造・機能相関/病原体/遺伝子工学/糖鎖修飾/酵素反応/ナノテクノロジー/アミノ酸/コンフォメーション/ラット/抗原/抗体医薬/構造変化/受容体/動的構造/免疫応答/遺伝子/抗体
他の関係分野:情報学複合領域化学工学総合生物医歯薬学
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発表日:2025年8月2日
17
世界初!セキュリティプロトコル形式解析器の並列化に成功
-解析時間を大幅に短縮し、より安全なインターネットに貢献-
逆向き探索技術「バックワードナローウイング」の並列化に成功膨大な解析時間を要する従来手法に対し、並列化による高速化と効率化を実現多数のセキュリティプロトコルで実証済み 北陸先端科学技術大学院大学 コンピューティング科学研究領域の...
キーワード:コンピューティング/論理プログラミング/インターネット/プログラミング/プログラミング言語/プロトコル/最適化/並列化/量子計算/脆弱性/量子コンピュータ
他の関係分野:情報学環境学
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発表日:2025年7月2日
18
世界的数理科学者が北陸先端科学技術大学院大学に着任
―MITとのクロスアポイントメントによる先端数理・折り紙研究の国際連携が始動-
北陸先端科学技術大学院大学(学長・寺野稔、石川県能美市)は、2025年6月20日付で、世界的な数理科学者であるDEMAINE, Erik(ドメイン・エリック)教授を先端科学技術研究科の教授として迎えました。本件は、マサチューセッツ工科大学(MIT)とのクロスアポイントメント制度に基づくものであり、本学における世界水準の研究・教育体制のさらなる強化を目的としています。 DEMAINE教授は、わずか20歳で博士号を取得し、同年MITにて准教授に就任した"ギフテッド"な研究者として知られています。計算幾何学の一分野「計算折り紙(Computational Origami)」の創始者の一人であ...
キーワード:アルゴリズム理論/コンピューティング/計算幾何/計算幾何学/アルゴリズム/分散計算/創造性/幾何学/数理科学/材料設計/データ構造/ロボティクス/インフォマティクス
他の関係分野:情報学複合領域工学総合生物
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発表日:2025年6月30日
19
「清流の女王」アユの成長ダイナミクスを解明
~数理科学と産学連携の融合による、水産資源の持続的管理に期待~
島根県斐伊川において、漁業協同組合と密に連携したフィールド調査により、複数年にわたってアユ体重の独自データ収集に成功しました。アユ体重の変遷と個体差の双方を同時に記述できる数学モデルを開発し、実際のデータを基に解析しました。斐伊川において、2024年のアユはそれより前の年のアユと比較して夏から秋にかけての体重が小さく、その要因として高水温と少水量が原因として考えられました。...
キーワード:フィールド調査/産学連携/食物連鎖/数学解析/データ収集/数理科学/コロナ禍/ケーススタディ/数学モデル/ダイナミクス/環境問題/協同組合/漁業/物質循環/高齢化
他の関係分野:複合領域環境学工学農学医歯薬学
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発表日:2025年6月4日
20
パターン形成:分割現象における「対称性の破れ」を実証
水の蒸発によって現れるパターン形成「界面分割現象」の新たな特徴を発見ポリマー分散液の蒸発界面が複数に分割するとき、「対称性の破れ」が現れることを実証生体組織など自然界に見られる非対称なパターン形成の理解に有用 北陸先端科学技術大学院大学(学長・...
キーワード:非同期/幾何学/水溶液/数理科学/対称性/非対称性/非平衡/エントロピー/パターン形成/核形成/水蒸気/高分子電解質/自己組織/ポリマーブレンド/高分子/物理化学/ソフトマテリアル/材料科学/対称性の破れ/マランゴニ対流/熱力学/粘性流体/材料設計/コロイド/シミュレーション/ポリマー/境界条件/実証実験/電解質/流体力/流体力学/散逸構造/医工学/デンプン/脱アセチル化/甲殻類/キチン/生体組織/組織化/ゆらぎ/アセチル化/イミン/再生医療/生体高分子
他の関係分野:情報学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年5月26日
21
偶然も計画できる時代へ
―触媒探索を効率化する新規AI技術を開発
確信度・不確実性・意外性の指標をもとに、知識・探索・予期せぬ発見を調和させた革新的な探索手法36,540通りの高次組成空間から、わずか260回の実験で未報告の高性能触媒90件を短期間に発見 北陸先端科学技術大学院大学(学長・寺野稔、石川県能美市)物質化学...
キーワード:スループット/データ駆動/確率モデル/学習アルゴリズム/性能予測/アルゴリズム/インテリジェンス/タスク/機械学習/最適化/人工知能(AI)/推薦システム/不確実性/セレン/実験計画/複雑系/均一系触媒/光学材料/触媒反応/触媒化学/不均一系触媒/最適化手法/バイオガス/電池/ポリマー/メタン/天然ガス/インフォマティクス/ハイスループット/エチレン/フリーラジカル/カップリング/ラジカル/ラジカル反応/酸化反応
他の関係分野:情報学複合領域環境学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年5月24日
22
自動運転システム「Autoware」の安全性に課題
──新たな検証フレームワークで発見
自動運転システムの安全性を、業界標準にそって評価できる新しい検証フレームワークを開発このフレームワークを公道でカスタマイズ版が使われいている実績があるオープンソースの自動運転プラットフォーム「Autoware」に適用高速走行中の割り込みや急な車線変更など重要な運転シーンで、Autowareが衝突を回避できないケースがあると判明本研究は、安全で信頼性の高い自動運転サービスの実現に貢献...
キーワード:仮想空間/自動運転/物体検出/フレームワーク/ノイズ/LiDAR/社会基盤/シナリオ/シミュレーション/センサー/レーザー/安全性評価/航空機/自動車/フュージョン/環境要因/センサーフュージョン/ラット
他の関係分野:情報学工学医歯薬学
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発表日:2025年5月12日
23
光強度と反応温度を制御するだけで、光触媒反応の律速過程を判別可能な新手法を開発
プロセス分離の難しい光触媒反応において、「励起キャリアの表面への供給」か「表面での酸化還元反応」のどちらが律速となっているかを簡便に判別できる手法を確立光照射強度と反応温度を系統的に変化させることで、光触媒表面に過剰な励起キャリアが存在し始める"しきい値"を捉え、律速段階を見極めることに成功ナノ粒子化や結晶性向上など、今後の光触媒材料設計における具体的な指針を提示...
キーワード:スループット/環境浄化/水素生成/太陽/光触媒反応/酸化還元反応/触媒反応/太陽光/ZnO/キャリア/酸化亜鉛/表面反応/持続可能/温度依存性/還元反応/光照射/反応速度/チタン/光触媒/材料設計/酸化チタン/ナノサイズ/ナノ粒子/レーザー/温度制御/酸化還元/二酸化炭素/ハイスループット/結晶性/スクリーニング
他の関係分野:情報学環境学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年5月9日
24
PufferFace Robot:フグに着想を得たボディ一体型振動推進型ロボット
ソフトロボットの設計:PufferFace Robot(PFR)は、フグに着想を得た振動駆動型のソフトロボットで、やわらかく膨らむ外皮により配管の直径の変化に柔軟に対応して進みます。移動性能及び配管内走行能力:3つの移動モード(振動のみ/膨張・収縮のみ/両者の組み合わせ〈メインモード〉)を備えています。自身の外径の1~1.5倍サイズの配管を通過可能で、本体と同サイズの配管内では最大0.5 BL/s(体長/s)の速度で移動可能です。複雑な配管構造での実走行:90度エルボ、T字コネクタ、高曲率セクションなど、複雑な配管構造での走行能力を実験により検証しました。応用...
キーワード:身体性/化学物質/有害化学物質/対称性/非対称性/エラストマー/ナノマテリアル/形態学/空気圧/ハイドロゲル/エネルギー効率/発光ダイオード(LED)/アクチュエータ/シナリオ/シミュレーション/ダイナミクス/ハイブリット/ロボット/ロボティクス/圧電素子/形状記憶合金/制御システム/摩擦特性/有限要素解析/環境応答性/技術革新/形態変化/環境応答/フグ/内視鏡/ソフトロボティクス/大腸/低侵襲手術/ラット/手術/低侵襲
他の関係分野:情報学環境学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年5月7日
25
バグの無いソフトウェアを開発するための技術:証明スコア
証明スコアは、バグの無いソフトウェアを開発するための技術の一つとして注目されている技術過去数十年に渡り研究されてきた証明スコアによる形式検証の概観をまとめた証明スコアの弱点及び克服方法を示すとともに、より多くの研究者に普及させるための改善案の提案...
キーワード:コンピューティング/プログラミング/プログラミング言語/プロトコル/暗号プロトコル/形式検証/開発環境/論理学/量子暗号/数学モデル/インタラクティブ/データ構造/生活の質
他の関係分野:情報学複合領域工学医歯薬学
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発表日:2025年4月30日
26
大規模言語モデルの効率的な知識"忘却"技術を提案
-安全なAIの実現に大きな一歩-
安全なAIの実現には、大規模言語モデル (LLM) が学習した有害知識を消去する「知識忘却」技術が求められています。RMUと呼ばれる従来の方法は高い忘却性能が確認されている一方、その動作原理や最適化方法には未解明の部分が多く、手探りによる最適化が必要でした。本研究では、RMUを理論的・経験的に詳細に分析し、従来とほぼ同等の忘却性能を維持しながら最適化を自動で調整できるようにし、適用コストを大幅に削減することに成功しました。...
キーワード:コンピューティング/AI/言語モデル/最適化/人工知能(AI)/ランダムネス/テキストデータ/ボトルネック/自動化/言語理解
他の関係分野:情報学工学医歯薬学
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発表日:2025年4月30日
27
ナノ粒子の三次元結晶構造を明らかにする格子相関解析を開発
― 欠陥を多く含むメタチタン酸ナノ粒子の構造決定に成功 ―
高分解能透過電子顕微鏡法とデータ科学手法を組み合わせた格子相関解析を開発欠陥を多く含むメタチタン酸ナノ粒子の三次元結晶構造の決定に成功多様な結晶構造をとり得る金属オキシ水酸化物ナノ粒子の構造解明に役立つと期待 北陸先端科学技術大学院大学(学長・...
キーワード:トラスト/プロファイル/画像処理/結晶格子/ラマン散乱/X線回折/周期性/ナノマテリアル/ラマン/電子線/原子分解能/STEM/チタン/原子配列/材料設計/酸化チタン/電子状態/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/フーリエ変換/レーザー/金属酸化物/酸化物/自動化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/分解能/密度汎関数理論/有機物/相関解析/光学顕微鏡/エネルギー変換/マッピング/結晶構造/構造決定/高分解能/ラマン分光/ラマン分光法
他の関係分野:情報学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年3月28日
28
二次元格子をひねって重ねると一次元超格子が出現
――二次元原子層物質が一次元物性研究の新しいプラットフォームに――
シート状の原子層二枚を、特定の角度に向きをずらして重ねると、一方向に縞模様を持つ一次元モアレ超格子構造が形成できることを発見しました。従来のモアレ超格子は原子層の構造と類似の二次元の周期性を持ちますが、本研究では、一次元の周期性しか持たない新しいコンセプトのモアレ超格子を提案・実証しました。モアレ超格子による原子層の性質の人工制御物性変調や、一次元性ならではの異方性の高い新奇物性研究の新しいプラットフォームになることが期待されます。また、素子応用に向けた研究の発展にも寄与することが期待されます。...
キーワード:セレン/三角格子/対称性/低次元/二次元物質/物質科学/異方性/周期性/超伝導/ナノマテリアル/モリブデン/トポロジカル/原子層/原子層物質/光起電力/電子線/材料科学/生産技術/タングステン/h-BN/顕微分光/超格子/二硫化モリブデン/原子配列/単結晶/電子回折/カーボン/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ナノメートル/マイクロ/結晶方位/積層構造/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/ナノチューブ/分子システム/結晶構造/層構造/ラット
他の関係分野:環境学化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年3月27日
29
細菌成分をコーティングした酸化グラフェンナノ複合体の創出!
-多機能性を発現可能ながん光免疫療法の実現に向けて-
細菌成分と酸化グラフェンから成るナノ複合体の作製に成功当該ナノ複合体のEPR効果により標的とする腫瘍内に効果的に集積し、マウスに移植したがんの可視化と、免疫賦活化、抗がん作用、光熱変換によるがん治療が可能であることを実証当該ナノ粒子と近赤外光を組み合わせた新たながん診断・治療技術の創出に期待...
キーワード:産学連携/近赤外/機能性分子/物理化学/光熱変換/ナノ複合体/生体適合性/赤外光/複合化/材料設計/グラフェン/コーティング/ナノ粒子/レーザー/化学工学/黒鉛/炭素材料/超音波/微粒子/親水性/生体内/機能性/インドシアニングリーン/大腸/ナノテクノロジー/免疫治療/免疫療法/アルカロイド/がん治療/マウス/官能基/近赤外光/蛍光色素/血液/大腸がん/抗がん剤/細菌/細菌叢
他の関係分野:複合領域化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年3月25日
30
手で粉砕するだけで相転移する超セラミックスを開発
~新規圧力・応力センサーの開発に期待~
カルボジイミド化合物の高圧相転移を初めて観察。乳鉢と乳棒を用いた粉砕でも相転移が進行することを実証。新規圧力・応力センサーの開発に期待。 北海道大学大学院工学研究院の鱒渕 友治准教授、樋口 幹雄准教授(研究当時)、同...
キーワード:超並列計算機/並列計算機/計算機システム/情報学/産学連携/グラファイト/静水圧/物質科学/X線回折/ダイヤモンドアンビル/ダイヤモンドアンビルセル/ハロゲン/相転移/超高圧/スペクトル/化学組成/アニオン/ラマン/複合アニオン/圧力センサー/蛍光体/発光材料/せん断/塩化物イオン/社会基盤/構造相転移/磁気特性/窒化物/光学特性/セシウム/センサー/せん断応力/金属酸化物/酸化物/超並列計算/並列計算/力センサー/超並列/結晶構造/ラマン分光/構造変化/刺激応答性
他の関係分野:情報学複合領域化学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年3月21日
31
LiNMC電極を高安定化するホウ素系電解液の開発
リチウムイオン二次電池の汎用電解液にメシチルジメトキシボラン(MDMB)を加えた3成分系電解液は非常に高いリチウムイオン輸率を示した(エチレンカーボネート(EC):ジエチレンカーボネート(DEC):メシチルジメトキシボラン(MDMB)=1:1:1(v/v/v))。ホウ素を含む電解液の使用により正極上にホウ素を含む安定性の高い正極電解質界面(CEI)が形成され、正極の大幅な安定化につながった。XPS測定により正極電解質界面(CEI)へのホウ素導入が確認された。ホウ素導入の結果、電荷移動界面抵抗の顕著な低減及び電極反応の活性化エネルギーの低下につな...
キーワード:プロトコル/プロファイル/情報学/産学連携/高エネルギー/スペクトル/アニオン/溶媒和/リチウムイオン二次電池/電極界面/XPS/高電圧/電解液/温度依存性/イオン伝導/活性化エネルギー/電気伝導/電極反応/電池/インピーダンス/サイクリックボルタンメトリー/トラップ/リチウム/環境対応/自動車/添加剤/電荷移動/電解質/電気化学/二次電池/エチレン/ホウ素
他の関係分野:情報学複合領域化学総合理工工学農学
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発表日:2025年3月21日
32
磁石と光で機能制御可能なナノ粒子の開発に成功!
-高性能がん診断・治療に向けて-
磁性イオン液体とカーボンナノホーンから成る複合体の作製に成功当該ナノ粒子の磁場応答性とEPR効果により標的とする腫瘍内に効果的に集積し、マウスに移植したがんの可視化と、抗がん作用、光熱変換によるがん治療が可能であることを実証当該ナノ粒子と近赤外光を組み合わせた新たながん診断・治療技術の創出に期待...
キーワード:産学連携/化学物質/水溶液/近赤外/磁場/イオン液体/機能性分子/物理化学/レーザー照射/光熱変換/融点/ポリエチレン/生体適合性/赤外光/電解液/複合化/光照射/イオン伝導/材料設計/カーボン/カーボンナノチューブ/ナノ粒子/レーザー/化学工学/磁性流体/炭素材料/超音波/二酸化炭素/微粒子/機能制御/ナノチューブ/エチレン/機能性/インドシアニングリーン/大腸/ナノテクノロジー/がん細胞/がん治療/マウス/リン脂質/近赤外光/蛍光色素/血液/大腸がん/副作用/がん患者/抗がん剤/高齢化/脂質
他の関係分野:複合領域環境学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日:2025年3月14日
33
物理法則・計測原理を組み込んだ深層学習による画期的な動的コヒーレントX線回折イメージング解析法の開発に成功
物理法則と計測原理を組み込んだ深層学習による新たな位相回復手法を開発:X線回折像の時間的な連続性を活用し、高精度な試料構造の再構成を実現。これにより、従来の手法では困難だった動的コヒーレントX線回折イメージング(動的CXDI)データからの高精度な動画像の再構成が可能に。ナノスケールの動的構造変化を高精度に可視化:動的CXDIデータを活用し、ナノスケールの試料構造の変化をリアルタイムで解析。マイクロメートルスケール領域におけるナノスケールの構造変化を、従来よりも高い空間・時間分解能で観察・解析を可能に。実証実験の成功:動いている標準試料や水溶液中...
キーワード:データ駆動/教師なし学習/動画像/AI/インテリジェンス/ニューラルネットワーク/画像処理/情報学/深層学習/人工知能(AI)/産学連携/複雑性/コヒーレント/時間分解/水溶液/正則化/X線回折/ノイズ/内部構造/放射光/数値シミュレーション/高分子/トレードオフ/時間分解能/材料科学/位相回復/可視光/半導体デバイス/持続可能/計測技術/材料設計/コロイド/シミュレーション/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ニューラルネット/マイクロ/計測システム/光学素子/実証実験/半導体/微粒子/分解能/機能材料/生体組織/画像再構成/空間分解能/動態解析/ナノテクノロジー/構造変化/動的構造
他の関係分野:情報学複合領域化学生物学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日:2025年3月11日
34
超分子ポリマーの新しい構造解析法の発明
従来不可能であった超分子ポリマーの構造と機能を同時に観察する新たな構造解析法の発明環状分子のシクロデキストリンが包接したポリエチレングリコール鎖の構造解析に成功高速原子間力顕微鏡による超分子ポリマーの両端がエンドキャッピングされた構造の解明...
キーワード:産学連携/磁気共鳴/シクロデキストリン/高速AFM/高分子/高分子化学/ポリエチレン/単一分子/AFM/シミュレーション/ダイナミクス/ポリマー/マイクロ/化学工学/原子間力顕微鏡/固液界面/構造制御/動力学/エチレン/MDシミュレーション/高速原子間力顕微鏡/超分子/一分子イメージング/核磁気共鳴/分子イメージング
他の関係分野:複合領域化学工学農学医歯薬学
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発表日:2025年2月25日
35
光電極の反応メカニズムを解明
~光の強度変化で見えた新たな課題と可能性~
周波数データの先進的解析により、水分解反応中の電子の動きを時間領域で可視化電子と正孔の再結合過程を3種に分類し、電場と光の強さで変化するメカニズムを解明反応のボトルネックとなる遅い反応過程を発見し、水分解反応の効率低下要因を特定...
キーワード:測定誤差/情報学/産学連携/光エネルギー/バンド構造/太陽/電子移動/光合成/水素エネルギー/太陽光/光電気化学/光電流/人工光合成/水分解/カーボンニュートラル/ボトルネック/光照射/都市環境/反応速度/チタン/光触媒/材料設計/酸化チタン/カーボン/その場観察/高効率化/周波数/電解質/電気化学/半導体/エネルギー変換/緩和時間/SPECT
他の関係分野:情報学複合領域環境学化学生物学総合理工工学農学医歯薬学