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研究分野：化学 に関係する研究一覧：34件
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発表日：2026年4月23日
1
心と身体をつなぐ神経回路の異常が「チック障害」を引き起こす視床髄板内核と島皮質を結ぶマウス神経回路に着目
視床髄板内核と島皮質を結ぶマウス神経回路に着目
神戸大学大学院医学系研究科の橘吉寿准教授、久野寛人大学院生、内匠透特命教授と、生理学研究所の小林憲太准教授からなる研究グループは、チック障害モデルマウスを使用して、心と身体をつなぐ神経回路の機能異常が、チック障害の発症に関与することを明らかにしました。チック障害は、自分の意志とは関係なく、急に体が動いてしまう「運動チック」や、思わず不適切な言葉を発してしまう「音声チック」を特徴とする疾患です。多くの場合、「ムズムズする」「チックを出したい」といった不快な感覚（前駆衝動）を伴うことが知られています。このため、チック障害には、運動を司る脳の領域だけでなく、情動や感覚に...
キーワード：動機づけ/脳活動/対人関係/センサータンパク質/解析学/埋め込み/蛍光センサー/軸索投射/ファイバー/持続可能/持続可能な開発/センサー/運動制御/光センサー/光ファイバー/カルシウムイオン/運動回路/神経活動/生体内/線条体/大脳/マッピング/トレーサ/視床/発汗/遺伝子工学/活動電位/精神医学/精神症状/C-Fos/ベクター/マウスモデル/合併症/治療標的/大脳基底核/島皮質/免疫染色/臨床応用/カルシウムイメージング/運動機能/神経伝達物質/電気刺激/モデルマウス/解剖学/筋電図/GABA/アセチルコリン/イミン/ウイルスベクター/カルシウム/マウス/モデル動物/遺伝子導入/細胞内カルシウム/自閉症/受容体/神経科学/神経回路/神経細胞/大脳皮質/ウイルス/遺伝学/遺伝子/自律神経/小児/神経疾患/生理学/精神疾患/低侵襲/認知機能/脳波
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年4月23日
2
最長3.5ナノメートルの長距離分子ワイヤを介した一重項分裂の観測に成功
次世代太陽光発電や量子情報デバイスの革新に繋がるマルチエキシトン制御の新指針
慶應義塾大学理工学部の羽曾部卓教授、酒井隼人専任講師、同大学大学院理工学研究科修士課程（研究当時）の鈴木悠大君、神戸大学ライフ光学イノベーション研究センターの小堀康博教授、婦木正明特命助教、およびタンペレ大学のNikolai V. Tkachenko教授らの国際共同研究グループは、ペンタセンをポリイン（炭素の単結合と三重結合が交互に並んだ分子鎖）で連結した一連の二量体を合成し、最長3.5ナノメートルという極めて長い距離間での「一重項分裂（Singlet Fission: SF）」を観測することに成功しました。これは、これまで報告された一重項分裂の中で最長のスピン伝搬距離に相当します。さ...
キーワード：光エネルギー/量子情報/太陽/二量体/光エネルギー変換/太陽光/分子ワイヤ/エキシトン/ペンタセン/持続可能/持続可能な開発/太陽光発電/太陽電池/電池/スピン/ダイナミクス/ナノメートル/励起子/エネルギー変換/構造変化
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日：2026年4月7日
3
構造色ナノ粒子インクのインクジェット印刷に成功
色素を用いない新しいカラー印刷技術
神戸大学大学院工学研究科の山名裕斗大学院生、杉本泰准教授、藤井稔教授らの研究グループは、色素や顔料を一切用いずに発色する「構造色ナノ粒子インク」を開発し、インクジェット印刷によって多彩なカラー画像を形成することに成功しました。従来の印刷では、色素や顔料が特定の波長の光を吸収することで色を表現していますが、これらの材料は紫外線や熱、化学反応などによって劣化し、退色するという課題があります。本研究では、熱的・化学的に安定なシリコンからなるナノ粒子が粒径に依存して特定の波長の光を強く散乱する性質に着目し、粒径を制御したシリコンナノ粒子を透明樹脂中に分散させた水性カラーインクを開発しました。こ...
キーワード：視認性/確率論/厳密解/対称性/非対称性/素粒子/モンテカルロ法/磁場/自己組織/フィルム/耐熱性/樹脂/光機能/可視光/誘電体/持続可能/紫外線/持続可能な開発/光学特性/コロイド/シミュレーション/シリコン/ナノメートル/ナノ構造/ナノ粒子/屈折率/新エネルギー/多層膜/電子顕微鏡/電磁波/微細構造/膜構造/インクジェット印刷/組織化/スマートフォン
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発表日：2026年4月1日
4
短いペプチドの“鏡像分子認識”を解明
短いペプチドの鏡像相互作用を体系的に解析研究グループは、フェニルアラニン（F）とリシン（K）からなる三つのトリペプチド配列を設計し、L体とD体を混合したときの相互作用を調べました。その結果、FFK （L体）とffk （D体）の組み合わせが強い会合体を形成することを明らかにしました。さらに、単結晶X線構造解析により、L体とD体のペプチドが交互に並んだラセミ結晶構造を形成することが確認されました（図１）。この結合は主に次の2種類の相互作用（フェニルアラニン間の疎水性・π–π相互作用、リシンとC末端カルボキシル基の静電相互作用）によって駆動されていました。これに...
キーワード：キラル/天然変性タンパク質/結晶解析/静電相互作用/単結晶/単結晶X線構造解析/電子顕微鏡/X線構造解析/機能制御/生体内/アミロイドβ/細胞モデル/結晶構造/細胞毒性/in vitro/アミノ酸/アミロイド/アルツハイマー病/パーキンソン病/マウス/凝集体/神経細胞/創薬/分子設計/分子認識/立体構造
他の関係分野：生物学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年3月19日
5
腸内細菌代謝物をハイスループットに連続定量するLC–MS/MS分析法を開発
カラム切替により条件変更不要、腸内細菌研究を加速
神戸大学先端バイオ工学研究センターの吉田崇伸特命助手、蓮沼誠久教授らの研究グループは、腸内細菌叢（腸内細菌）※1がつくる代謝物※2を1つの移動相条件のまま自動カラム切替で連続定量できる新しいLC–MS/MS※3分析法「KUSLAMS (Kobe University Serial LC–MS/MS Analysis using Multiple columns with a Single mobile phase)」を開発しました。腸内細菌叢は、ヒトの健康維持や多様な疾患との関連も報告されています。しかし、腸内細菌叢の働きを評価...
キーワード：スループット/芳香族/質量分析/定量評価/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/フッ素/マイクロ/ハイスループット/機能性/食品機能/食品成分/発酵/難培養/プロバイオティクス/バルブ/有機酸/微生物/短鎖脂肪酸/腸内環境/アミノ酸/クロマトグラフィー/スクリーニング/脂肪酸/創薬/代謝物/誘導体/アウトカム/バイオマーカー/ヘルスケア/マイクロバイオーム/メタボローム/メタボローム解析/栄養指導/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/糖代謝/臨床研究
他の関係分野：情報学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年3月2日
6
国内初、消化液から省エネルギーでアンモニアを回収する技術を開発
バイオガス発電分野で、より一層の温室効果ガスの排出量削減に貢献
NEDOの助成事業である「脱炭素社会実現に向けた省エネルギー技術の研究開発・社会実装促進プログラム／実用化開発／膜分離と蒸留を利用した低濃度アンモニア含有廃液からの高効率アンモニア回収技術の開発」（以下、本事業）の一環として、木村化工機株式会社、国立大学法人神戸大学、株式会社ノベルズ、株式会社FTバイオパワーは、「膜分離と蒸留を利用した低濃度アンモニア含有廃水からの高効率アンモニア回収技術」の開発に取り組み、このたび、国内初となるメタン発酵消化液から省エネルギーでアンモニアを回収するプロセス（以下、本プロセス）を開発しました。今後は、脱炭素社会および地産地消型窒素循環型社会の形成を...
キーワード：窒素循環/温室効果ガス/化学物質/循環型社会/温室効果/アンモニア/ヒートポンプ/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/CO2排出量/バイオガス/活性汚泥/活性汚泥法/持続可能な開発/膜分離/カーボン/シミュレーション/メタン/省エネルギー/二酸化炭素/廃棄物/発酵/バイオマス
他の関係分野：環境学数物系科学工学農学
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発表日：2026年2月24日
7
ナノアンテナによる円偏光制御と計測手法の開発
シリコンナノ粒子近傍の円偏光特性を解明
本研究では、まず、ナノアンテナとして光学損失が小さく、強い近接場を形成できる球状の誘電体ナノ粒子に着目しました。誘電体ナノ粒子に光を照射すると、Mie共鳴※2と呼ばれる共鳴現象が生じます。Mie共鳴には、電気的共鳴と磁気的共鳴の2種類があり、これらにより粒子周囲に近接場が形成されます。本研究では、Mie共鳴を示す誘電体ナノ粒子として、独自に開発した球形で結晶性の高いシリコンナノ粒子（図1）を用いました。詳細な電磁場シミュレーションにより、球形のシリコンナノ粒子が、特定の条件において、光強度を増強しつつ、円偏光のヘリシティを保存あるいは反転させるという特異な光制御性を有する...
キーワード：アンテナ/空間分布/ラマン散乱/厳密解/磁場/数値計算/エナンチオマー/キラル/モリブデン/局在表面プラズモン共鳴/光反応/反応場/不斉合成/二次元材料/ラマン/円偏光/表面プラズモン共鳴/ナノ構造体/プラズモン/金属ナノ構造/光励起/二硫化モリブデン/表面プラズモン/誘電体/持続可能/持続可能な開発/金属ナノ粒子/シミュレーション/シリコン/センシング/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ナノ粒子/ハイブリッド構造/マイクロ/機能性材料/近接場光/屈折率/電子顕微鏡/分解能/光分解/近接場/機能性/結晶性/高分解能/ラマン分光/光制御/創薬
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年2月14日
8
森林の下層管理が⼟壌と菌類群集に与える影響を解明
六甲⼭系で明らかになった、⽣態系保全における下層植⽣管理の重要性
神戸大学大学院農学研究科の東若菜准教授らと宮崎大学農学部の徳本雄史准教授の研究グループは、兵庫県六甲山系の二次林での実証研究において、アセビ・ササ類の下層植生の刈り取りと多様な林相をともなう管理が森林再生に果たす役割について、土壌環境および土壌微生物の観点から明らかにしました。下層管理が土壌生態系に及ぼす具体的な影響を、土壌物理化学性と菌類の機能的構成の両側面から総合的に示した点が大きな成果です。下層植生の管理は、森林再生を促進するための重要な手法であり、菌類群集の機能的変化を通じて土壌生態系を改善する可能性があります。この研究成果は、2026年1月6日に国際学術誌『Landscape & E...
キーワード：自然再生/微生物群集/因果関係/物理化学/種多様性/生物群集/光環境/モニタリング/有機物/病原菌/生態系/外生菌根/外生菌根菌/菌根菌/森林管理/土壌/土壌微生物/二次林/病原性/微生物/追跡調査/ストレス/真菌
他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2026年1月30日
9
大規模データ解析で「非天然反応」を担う酵素を発見
データベース探索が切り拓く次世代バイオ触媒
本研究では、自然界に存在する膨大な数の酵素配列情報に着目し、それらを体系的に解析することで、生物が本来行わない「非天然反応」を触媒できる酵素を見いだすことをめざしました。特に、スチレンとジアゾ酢酸エチルという2つの化学物質からシクロプロパン化合物を合成する反応を触媒できる微生物酵素の探索を行いました。この反応は、通常は金属触媒を用いた化学合成で行われるものであり、生物が自然に行う反応ではありません。さらにこの反応では、生成物として4種類の異なる立体構造を持つシクロプロパン化合物（立体異性体）が生じるため、それらを選択的に作り分けることが重要な課題となります。これまでに、Frances Arno...
キーワード：AI/主成分分析/人工知能（AI）/化学物質/データ解析/シクロプロパン/スチレン/立体選択的/ヘムタンパク質/ACT/触媒機能/金属触媒/選択性/持続可能/持続可能な開発/環境負荷/機能性材料/統計解析/機能予測/酵素化学/分子システム/生体内/機能性/哺乳類/変異体/タンパク質工学/生合成/微生物/アミノ酸配列/ゲノム解析/アミノ酸/ヘモグロビン/生体分子/創薬/立体構造/立体選択性/ゲノム
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発表日：2026年1月23日
10
水溶液プロセスだけで“可視光応答”を有する光エネルギー変換電極を簡便に作製
神戸大学大学院工学研究科の南本大穂講師、水畑 穣教授、田尻悠人氏（研究当時：博士課程前期課程）、工学部の岡本千馬氏の研究グループは、水溶液中で進行する「液相析出法（LPD法）※1」を用いて、金ナノ粒子（AuNP）を内包する酸化チタン（TiO2）薄膜光電極の開発に成功しました。酸化チタンに代表される半導体電極は、太陽電池といった次世代の光エネルギー変換材料として期待されています。太陽光を有効にエネルギーとして利用するためには、使用する材料には太陽光の大部分を占める可視光に対する応答能が求められます。本研究では、酸化チタン成長過程に金イオンを導入することで、酸化チタ...
キーワード：プロファイル/光エネルギー/光電子分光/水溶液/表面状態/スペクトル/太陽/アニール/吸収スペクトル/局在表面プラズモン共鳴/金ナノ粒子/光エネルギー変換/光応答性/電子移動/ホウ酸/光応答/太陽光/光電気化学/表面プラズモン共鳴/電子分光/貴金属/電気化学反応/溶液プロセス/キャリア/バンドギャップ/プラズモン/可視光/自己形成/水分解/表面プラズモン/持続可能/分光測定/光照射/持続可能な開発/チタン/金属ナノ粒子/光電変換/酸化チタン/太陽電池/電池/ナノメートル/ナノ粒子/環境負荷/電荷移動/電気化学/電子顕微鏡/半導体/微細加工/近接場/エネルギー変換/ラット/酸化反応/電気化学測定
他の関係分野：情報学環境学数物系科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12月6日
11
フラーレン誘導体が光誘起超核偏極に有用であることを発見
高感度化MRIへの応用に必要な実用化レベルの高偏極率を達成
東京大学大学院理学系研究科の坂本啓太大学院生、濱地智之大学院生（現 九州大学先導物質化学研究所 助教）、楊井伸浩教授らの研究グループは、京都大学大学院理学研究科の御代川克輝大学院生、倉重佑輝准教授、京都大学大学院工学研究科の今堀博教授、理化学研究所開拓研究所および仁科加速器科学研究センターの立石健一郎研究員、上坂友洋主任研究員・兼部長、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの小堀康博教授らと共同で、トリプレットDNPの新規偏極源分子としてフラーレン誘導体の開発を行うことで、高効率なトリプレットDNPを実現しました。光励起三重項電子の高いスピン偏極率を利用したト...
キーワード：ESR/スピン偏極/磁気共鳴/対称性/加速器/電子スピン共鳴/スペクトル/磁場/太陽/芳香族/励起状態/配向制御/芳香族化合物/有機エレクトロニクス/有機太陽電池/核スピン/電子輸送/ペンタセン/光励起/生体適合性/双極子/非晶質/アモルファス/太陽電池/単結晶/電子構造/電池/スピン/マイクロ/マイクロ波/極低温/高効率化/長寿命化/生体内/サッカー/寿命/MRI/スクリーニング/フラーレン/プローブ/核磁気共鳴/構造変化/誘導体/抗がん剤/脂質/非侵襲
他の関係分野：数物系科学総合理工工学総合生物医歯薬学
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発表日：2025年11月12日
12
タンパク質品質管理に関わる小胞体内の新区画を発見
糖尿病、ALS、アルツハイマー症などに対峙する革新的治療法開発に光
小胞体内に存在し、不良タンパク質の凝集を抑制するなどの機能をもつプロテインジスルフィドイソメラーゼ（PDI）ファミリーの中から、カルシウム依存的に相分離する因子PDIA6を発見しました。相分離したPDIA6はその中で未成熟インスリンの凝集を抑制しつつ、立体構造形成を促進し、成熟インスリンの効率的な生産に不可欠な役割を果たしていることが明らかとなりました。本機構の破綻が引き起こす種々の疾病の成因解明につながると期待されます。研究の背景細胞内には、タンパク質の立体構造の形成反応を補助するタンパク質品質管理機構が備わっており、多くの生体機能の維持に寄与してい...
キーワード：オープンアクセス/品質管理/相分離/構造形成/スルフィド/タンパク質品質管理/細胞内小器官/ジスルフィド結合/前駆体/組み換え/システイン/応用動物/哺乳動物/Ca2+/シャペロン/糖鎖修飾/APC/中枢神経/筋萎縮/生体防御/インスリン/カルシウム/チオール/パーキンソン病/活性酸素/活性酸素種/官能基/凝集体/細胞生物学/小胞体/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/生体分子/創薬/動的構造/膜タンパク質/立体構造/2型糖尿病/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症 /神経疾患/糖尿病/脳神経疾患
他の関係分野：情報学複合領域数物系科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11月12日
13
細胞内でUV-DDBタンパク質がゲノム上の紫外線損傷を修復する瞬間の可視化に成功
色素性乾皮症の発症基盤解明へ向けて前進
図1：細胞内においてゲノムDNAが形成するクロマチン構造これまでUV-DDBタンパク質は、色素性乾皮症の原因因子であり、ゲノムDNAなどの紫外線損傷の修復に重要な役割を担うことが知られていました。ゲノムDNAは細胞内でヒストンに巻き付いてクロマチン構造（注...
キーワード：二量体/ゲノムDNA/ヒストン/持続可能/紫外線/持続可能な開発/有害物質/電子顕微鏡/ヌクレオソーム/機能制御/ゲノム機能/クロマチン構造/クライオ電子顕微鏡/DNA損傷修復/免疫沈降/免疫沈降法/DNA修復/クロマチン/DNA損傷/アミノ酸/遺伝病/立体構造/ゲノム/難病/放射線
他の関係分野：工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年11月4日
14
電場と温度勾配が駆動する新しいホール効果の発見
キラル物質における特異な非線形熱電効果を実証
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター動的創発物性研究チームの野本哲也特別研究員、賀川史敬チームディレクター、強相関物質研究グループの吉川明子上級技師、量子コンピュータ研究センター半導体量子情報デバイス理論研究チームの仲澤一輝研究員、神戸大学大学院理学研究科物理学専攻の山口皓史特命助教（理研創発物性科学研究センタースピン物性理論研究チーム客員研究員）の共同研究グループは、キラル物質[1]において電場と温度勾配の共存によって生じる新しいホール効果（電流の向きが曲がる現象）を発見しました。本研究成果は、熱の流れの制御や廃熱を使った発電などに役立つ新たな熱電効果の...
キーワード：位相幾何学/トポロジー/トポロジカル絶縁体/バンド構造/温度勾配/幾何学/磁気構造/多極子/対称性/熱電効果/非線形/非線形応答/物性理論/輸送現象/量子コンピュータ/量子情報/量子輸送/量子輸送現象/ホール効果/輸送特性/磁場/波動関数/キラル/トポロジカル/強相関/エネルギー利用/スピン流/温度センサー/絶縁体/電子デバイス/単結晶/電子状態/スピン/センサー/ダイナミクス/マイクロ/第一原理/第一原理計算/半導体/量子力学/エネルギー変換/結晶構造/スマートフォン
他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日：2025年10月30日
15
なぜウリ科植物は汚染物質を蓄積しやすいのか？
汚染のない作物、土壌浄化へ期待
バイオシグナル総合研究センターの乾秀之准教授、農学研究科池田健一准教授の研究グループは、ウリ科植物における汚染物質の蓄積メカニズムを、汚染物質輸送タンパク質の根の細胞外への分泌の違いから明らかにしました。汚染物質輸送タンパク質のアミノ酸配列の違いが、細胞外への分泌を決定している可能性があります。今後、植物における輸送タンパク質を介した汚染物質の体内挙動が明らかになることから、汚染物質の作物への蓄積低減、農業環境における浄化による安全な作物の栽培技術の開発に貢献することが期待されます。この研究成果は、10月9日に、国際学術誌Plant Physiology and Bi...
キーワード：多環芳香族炭化水素/PCB/ダイオキシン/化学物質/環境浄化/食物連鎖/芳香族/ピレン/芳香族炭化水素/キュウリ/維管束/持続可能/持続可能な開発/物質輸送/土壌浄化/アポプラスト/植物ホルモン/病原菌/シロイヌナズナ/土壌/二次代謝/炭化水素/二次代謝産物/アミノ酸配列/免疫染色/ホルモン/代謝産物/発がん/アミノ酸/内皮細胞/立体構造/遺伝子/抗体
他の関係分野：環境学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年10月27日
16
がんの増殖を抑える仕組みを解明がんの強力な”ブレーキ役”分子、DA-Rafのメカニズムが明らかに
DA-Rafがどのようにしてがんを抑える力を発揮するのか、その仕組みを初めて解き明かす
千葉大学大学院理学研究院の高野和儀助教らの研究グループは、神戸大学バイオシグナル総合研究センターの伊藤俊樹教授、辻田和也准教授と共同で、がんの増殖に深く関わる「Ras-ERK経路」を抑える分子「DA-Raf」が、細胞膜注１）の脂質に結びつくことで、がんの原因となるシグナルを効率よく遮断する仕組みを世界で初めて明らかにしました。この発見は、がん治療薬の新しい開発ターゲットとなるだけでなく、細胞膜で起こるさまざまな生命現象を操作する技術革新にもつながる可能性があります。本研究成果は、10月21日に国際学術誌 Life Science Alliance に掲載...
キーワード：ゲーム/分子構造/スルフィド/ジスルフィド結合/持続可能/持続可能な開発/金属イオン/システイン/変異体/技術革新/酵素活性/アイソフォーム/細胞膜/脂質二重膜/Ras/筋萎縮/アミノ酸/がん細胞/がん治療/スプライシング/細胞死/細胞増殖/創薬/立体構造/脂質
他の関係分野：情報学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年10月14日
17
イオンゲルとグラフェンで、機械学習の計算を劇的に省力化できるAIデバイスを実現
エッジAI向け省エネ技術として期待
従来の課題近年、深層学習や生成AIに代表される機械学習の消費電力が指数関数的に増大しており、深刻な社会問題となっています。この解決に向けて低消費電力かつ高い計算性能を備えた人工知能（AI）デバイスの需要が高まっています。高効率な脳型情報処理であるリザバーコンピューティング(1)を行うAIデバイス「物理リザバー」(2)は、計算負荷（必要な積和演算の数）が小さく省電力であるため注目されていますが、ソフトウェア処理に比べて低い計算性能が課題でした。成果のポイント今回、NIMS、東京理科大学、神戸大学からなる研究チームは、...
キーワード：コンピューティング/ベンチマーク/AI/アルゴリズム/クラウド/タスク/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/プライバシー/機械学習/深層学習/人工知能（AI）/生体信号/微分方程式/パルス/結び目/非線形/非線形応答/カオス/テクトニクス/イオン液体/ナノマテリアル/高分子/酸化還元反応/電子移動/電気二重層トランジスタ/ソフトマテリアル/分子吸着/2次元材料/キャリア/トランジスタ/ニューロモルフィック/メモリ/絶縁体/電界効果トランジスタ/電気二重層/電子デバイス/誘電体/過渡応答/省エネ/還元反応/イオン伝導/ナノワイヤ/電界効果/グラフェン/データ処理/トラップ/ナノスケール/ナノ構造/ニューラルネット/ネットワーク構造/フィードバック/モデル化/異常検知/移動度/光学素子/酸化還元/周波数/低消費電力/電解質/熱伝導/半導体/非線形性/脳型情報処理/神経回路網/極性輸送/リザバーコンピューティング/ニューロン/短期記憶/血液/神経回路/スマートフォン
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発表日：2025年9月27日
18
植物の低温耐性を支える新たなメカニズムを発見
葉緑体の活性酸素ダメージの軽減機構
気候変動が進む中、作物の温度耐性を支えるメカニズムの解明が求められています。低温ストレスは、キュウリなどの夏作物の光合成を阻害して生育を低下させますが、その詳細なメカニズムは不明でした。京都大学大学院農学研究科 伊福健太郎 教授、竹内航 同博士後期課程学生、播本慎太郎 同修士課程学生、神戸大学大学院農学研究科 三宅親弘 教授らの研究グループは、葉緑体にある「NDH複合体」の分解がキュウリの低温ストレス障害のトリガーであることを明らかにしました。低温に弱いキュウリ品種では、低温ストレス時にNDHが分解され、光合成の阻害と葉の白化が起こりました。一方、低温に強いキュウリ品種ではNDHは低温でも安定...
キーワード：光エネルギー/地球温暖化/気候変動/アニオン/光化学/キュウリ/クロロフィル/タンパク質複合体/光化学系I/光合成/光阻害/葉緑体/持続可能/光照射/持続可能な開発/二酸化炭素/CO2固定/フェレドキシン/変異体/シロイヌナズナ/環境ストレス/イネ/温暖化/ROS/イミン/スーパーオキシド/ミトコンドリア/活性酸素/活性酸素種/受容体/ストレス/生理学
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発表日：2025年9月25日
19
世界初、カンキツ害虫の共生細菌から「謎の管状構造」を発見
害虫防除や生命進化研究に新たな突破口
豊橋技術科学大学の中鉢淳 准教授、韓国・釜山大学の宋致宖 助教授、生理学研究所の村田和義 特任教授、神戸大学の洲﨑敏伸 学術研究員らによる国際研究チームは、世界的なカンキツ害虫であるミカンキジラミに共生する細菌「プロフテラ」から、生物界に前例のない新たな管状構造を発見しました。この成果は、チームが多様な顕微鏡技術を駆使して明らかにしたもので、害虫防除の新たな戦略に加え、生命進化の研究にも大きな展開をもたらす可能性があります。本研究成果は、2025年9月18日付で科学雑誌「Npj Imaging」にオンライン掲載されました。詳細ミ...
キーワード：南西諸島/トモグラフィー/超高圧/内部構造/ゲノムDNA/タンパク質合成/オルガネラ/リボソームRNA/遺伝情報/電子線/切削/走査型電子顕微鏡/物質輸送/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/微細構造/分解能/リボソーム/一細胞/SEM/共生細菌/SPECT/ゲノム情報/FISH/in situハイブリダイゼーション/RNA/アミノ酸/ハイブリダイゼーション/プローブ/ミトコンドリア/小胞体/ウイルス/ゲノム/遺伝子/細菌/生理学
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発表日：2025年9月11日
20
高効率アルカリ水電解を実現する酸素発生触媒の“反応場”をオペランド観測で解明
フッ素をドープしたニッケル化合物触媒をマイルドに調製して実現
図1：LPD 成膜の概念図と合成した材料像 （1）合成と材料設計本研究では、金属－フッ化物の配位平衡を利用する液相析出（LPD）法※4で、ニッケルフォームなどの多孔質基板上にフッ素を取り込んだ α-N...
キーワード：再生可能エネルギー/X線吸収分光/高エネルギー/水溶液/表面状態/XAFS/軟X線/反応場/電気分解/エネルギー利用/高原子価/貴金属/酸素発生反応/前駆体/金属触媒/持続可能/持続可能な開発/局所構造/材料設計/電子状態/カリウム/フッ素/環境負荷/水素製造/性能評価/多孔質/耐久性/電解質/電気化学/導電性/熱処理/結晶性/SPECT
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日：2025年9月4日
21
100%バイオ由来PET原料の⽣産に成功
窒素を組み込む新たな⼿法を考案
本研究では、これまでの課題であった副⽣成物の発⽣を解決するため、「先に窒素を酵素反応で組み込む」という独⾃の代謝デザインを考案しました。さらに、複数の代謝モジュールを組み合わせる新しい⼿法で⼤腸菌を改変し、⽣産効率を⼤幅に向上させました。その結果、バイオリアクターを⽤いた培養で10.6 g/L という世界最⾼⽔準の⽣産量を実現しました（図1）。培養液から分離・精製を⾏うことで、100％バイオ由来の2,5-PDCA の取得にも成功しました。この物質は、PET の代替原料や⾼機能プラスチック原料として活⽤でき、⽯油に依存しない持続可能な材料開発に直結する成果です。...
キーワード：ピリジン/ポリエチレンテレフタレート/カルボン酸/バイオリアクター/ポリエチレン/持続可能/持続可能な開発/材料設計/プラスチック/ポリマー/二酸化炭素/廃棄物/廃棄物処理/エチレン/機能性/biosynthesis/バイオマス/酵素反応/大腸/大腸菌
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発表日：2025年8月27日
22
抗サイトメガロウイルス薬「バルガンシクロビル」の先天性サイトメガロウイルス感染症の遅発性難聴への医師主導治験を開始
本治験は、選択基準（表1）を満たす先天性CMV感染児の遅発性難聴を対象に、被験者の代諾者から文書により同意を取得した後に、バルガンシクロビル1回16 mg/kgを1日2回経口投与します。投与期間は6か月間とし、投与6か月後に定められた効果判定を行い、投与終了1ヵ月後まで観察・検査を行います（図1）。6週後に難聴が進行している場合には、開鍵し、プラセボの場合にはバルガンシクロビルを投与します（図2）。治験の評価項目は以下のとおりです。a. 主要評価項目ベースライン時点の聴性脳幹反応（ABR）または聴性定常反...
キーワード：エステル/持続可能/持続可能な開発/病原微生物/周波数/微生物/エイズ/聴性脳幹反応(ABR)/精子形成/免疫不全/ウイルス感染症/幹細胞移植/聴覚/難聴/免疫抑制/聴覚障害/悪性腫瘍/骨髄/細胞移植/造血幹細胞/スクリーニング/プロドラッグ/ヘルペスウイルス/幹細胞/血小板/好中球/細胞・組織/精子/副作用/ウイルス/医師/感染症/細菌/小児/新生児/臓器移植/造血/造血幹細胞移植/動物実験/乳幼児/臨床研究
他の関係分野：工学農学医歯薬学
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発表日：2025年7月9日
23
少数データから光触媒性能を予測可能な機械学習モデルを開発
太陽光水素製造技術の実現に向けた材料開発を加速
本研究では、39種類の元素の中から複数種を選んでドープしたヘマタイト光触媒を、ソルボサーマル法注6）によって合成し、導電性ガラス基板上に集積・焼成することで、計97種類の光触媒電極を作製しました。1.6Ｖの電圧印加時の光電流密度を目的変数注7）、サンプルの組成情報から作成した元素特徴量や各種分析データを説明変数注8）として、二段階のLASSO回帰による光電流密度の予測を行いました（図1）。LASSO回帰を二段階にすることで、モデルの予測精度が最大化する説明変数を選択でき、過学習注9）や学習不足による予測精度...
キーワード：変数選択/回帰分析/性能予測/機械学習/人工知能（AI）/金属元素/光エネルギー/水素生成/正則化/太陽/光エネルギー変換/反応場/太陽光/光電流/マテリアルズ・インフォマティクス/触媒作用/可視光/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ドーピング/光触媒/環境負荷/水素製造/導電性/二酸化炭素/インフォマティクス/エネルギー変換
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月12日
24
分子内のすばやい動きで高いエネルギー光へ変換
量子センシングの医療応用にも期待
本研究では、アントラセンとよばれる発色団を橋渡しする中心原子としてホウ素を用いた三量体分子を用い、励起子の分子運動を活性化させる戦略を考えました。ホウ素原子で連結された嵩高い三量体発色団分子において、ホウ素に繋いだ三つの単結合（図1a）は、炭素原子による四本の単結合とは異なり、安定なオクテット則を満たしません。この中心原子からの低い結合次数による不安定性が、三量体内での三重項励起子(図1b)の分子活性化運動につながると予想しました。そこで分子内で三重項励起子ホッピングを示すことが期待されるトリ（9-アントリル）ボラン（TAB）をTTA-UC材料の発光体とし、光増感剤である白金2,3,7,8,1...
キーワード：情報学/シナジー/光エネルギー/持続可能社会/パルス/原子核/高エネルギー/時間分解/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/磁場/赤外線/太陽/分子活性化/アントラセン/分子運動/光エネルギー変換/物理化学/分子配向/太陽光/磁気モーメント/有機分子/量子センシング/パルスレーザー/可視光/赤外光/双極子/波長変換/発光素子/分子振動/トルエン/持続可能/ボトルネック/紫外線/持続可能な開発/太陽光発電/反応速度/材料設計/太陽電池/電池/スピン/センシング/ピコ秒/マイクロ/マイクロ波/レーザー/拡散係数/量子力学/励起子/エネルギー変換/ホウ素/アップコンバージョン/がん治療/ポルフィリン/近赤外光/光増感剤/増感剤/立体構造
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学総合理工工学農学医歯薬学
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発表日：2025年6月9日
25
土壌菌により活性化されるとジャガイモの寄生虫を孵化させる鍵物質を発見
植物・微生物・寄生虫の三者間の相互作用を明らかに
これまでの研究により、ソラノエクレピンB（SEB）は土壌中の微生物によってソラノエクレピンA（SEA）へと変換されることが明らかとなっていました。本研究では、エクレピン類が土壌微生物により変換される過程を理解する手がかりを得るために、このエクレピン類の土壌中における変換をより詳細に解析することからスタートしました。材料には、無菌的に培養したトマト毛状根※3の培養液を用いました。この培養液には、毛状根から分泌されたSEBが含まれていますが、SEAは含まれていません。このトマト毛状根培養液を土壌と混合し、時間経過に伴うSEBおよびSEAの量の変化を測定したところ（図1左）、予...
キーワード：原子核/磁気共鳴/γ線/分子構造/生存戦略/質量分析/ACT/樹脂/前駆体/持続可能/持続可能な開発/スピン/植物組織培養/不定根/構造決定/植物ホルモン/ダイズ/トマト/土壌/土壌微生物/寄生虫/生合成/生合成遺伝子/微生物/組織培養/ホルモン/代謝産物/ゲノム編集/アセチル化/シグナル分子/ストレス応答/核磁気共鳴/ゲノム/コミュニケーション/ストレス/遺伝子
他の関係分野：数物系科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5月26日
26
ヘムタンパク質が植物の形づくりを制御する
コケ植物と被子植物に保存されたRLFタンパク質の役割を解明
本研究グループは、シロイヌナズナRLFのアミノ酸配列をもとに相同配列を検索した結果、ゼニゴケにもシトクロムb5様ヘム結合ドメイン（Cytb5-HBD）を含むRLF相同遺伝子（共通の祖先をもつ遺伝子）が見つかり、これをMpRLF遺伝子と名付けて解析を進めました。まずMpRLFがゼニゴケの器官発生にどのような影響を与えるのか調べるために、MpRLF遺伝子を欠損させた変異体（Mprlf）を作出しました。野生型と比べて、変異体では、葉状体の成長抑制、杯状体の形成阻害、異常な...
キーワード：普遍性/スペクトル/分子構造/酸化還元反応/アブラナ科/ヘムタンパク質/コケ植物/シトクロム/ゼニゴケ/進化生物学/生殖/組み換えタンパク質/電子伝達/クロム/可視光/還元反応/紫外線/酸化還元/生産性/組み換え/遺伝子改変/ゲノム配列/変異体/シロイヌナズナ/リグニン/生合成/アミノ酸配列/分子機能/アミノ酸/ヘモグロビン/ゲノム/遺伝子/脂質/脂質代謝
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発表日：2025年5月21日
27
一画素カメラでホログラム動画の記録に成功
散乱透視顕微鏡への応用も実証
神戸大学大学院システム情報学研究科の米田成准教授と次世代光散乱イメージング科学研究センターの的場修教授は、スペインのジャウメ１世大学のEnrique Tajahuerce教授のグループと共同で一画素センサーを使用したホログラム動画の記録に成功しました。通常、画像を取得するには光センサーを二次元的に複数画素並べたイメージセンサーが必要です。しかし近年ではわずか一画素で画像を取得する「一画素カメラ」の研究が進められており、次世代の分光技術や散乱透視技術への応用が期待されています。一方で、従来の一画素カメラでは、観察対象が二次元物体に限られており、三次元物体を対象とする場合や、動的な対象への応用は困...
キーワード：圧縮センシング/情報学/人工知能（AI）/フォトダイオード/ディスプレイ/液晶/イメージセンサー/ホログラム/レンズ/可視光/光散乱/光変調/光変調器/センサー/センシング/光センサー/頭蓋骨/マウス/スマートフォン/低侵襲
他の関係分野：情報学数物系科学工学医歯薬学
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発表日：2025年5月15日
28
細胞融合の物理的な制御因子を発見
細胞膜にかかる張力が低下することで細胞融合を促進
今回、研究グループは、破骨細胞融合（図1）をモデルとした細胞膜張力の計測と、人工遺伝子による膜張力の強化実験などを通じて、細胞膜にかかる「張力」が細胞融合を制御する物理的な因子であることを世界で初めて明らかにしました。光ピンセット※5を用いて破骨前駆細胞の細胞膜張力を測定すると、細胞融合の誘導条件下において有意に膜張力が低下していることが分かりました（図2）。この時、細胞膜と、これを裏打ちするアクチン細胞骨格皮層をつなぐERM（Ezrin-Radixin-Moesin）タンパク質※6の遺伝子発現の減弱を伴っていました。...
キーワード：二量体/浸透圧/遺伝情報/シリカ/センサー/レーザー/統合システム/表面張力/膜構造/力センサー/光ピンセット/細胞膜/ウイルス感染症/浸潤/病理/病理学/骨格筋/胎児/骨細胞/骨髄/細胞外基質/細胞融合/前駆細胞/アクチン/がん細胞/ファージ/マクロファージ/ラット/骨芽細胞/骨吸収/骨代謝/細胞骨格/細胞生物学/糖タンパク質/破骨細胞/ウイルス/遺伝子/遺伝子発現/感染症/脂質/生理学
他の関係分野：生物学工学総合生物医歯薬学
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発表日：2025年5月1日
29
細胞が動く“仕組み”を可視化 がん転移や免疫の理解に前進
光遺伝学とクライオ電⼦線トモグラフィーの融合によるナノスケール構造動態解析技術を確⽴
光遺伝学とクライオ電子線トモグラフィー（cryo-ET）を融合させることで、細胞内の動的な構造変化を分子レベルで可視化する革新的な技術基盤を確立しました。本技術により、細胞の突起「葉状仮足」が形成される過程において、アクチン細胞骨格と細胞膜がどのように再構築されるかをナノスケールで明らかにしました。時間軸を導入した電子顕微鏡観察により、細胞内構造のダイナミックな変化を詳細に解析できるようになり、神経誘導やがん転移などの理解、さらには創薬研究への応用が期待されます。研究の背景クライオ電子線トモグラフィー（cryo-ET）は、染色や化学固定を行うことなく、...
キーワード：先端技術/超微細構造/トモグラフィー/分子構造/高分子/神経誘導/青色光/電子線/持続可能/持続可能な開発/ナノスケール/ナノメートル/モデル化/極低温/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/電子顕微鏡法/微細構造/分解能/アクチン繊維/オプトジェネティクス/光学顕微鏡/光刺激/プラスミド/技術革新/アクチンフィラメント/形態変化/クライオ電子顕微鏡/高分解能/細胞膜/computed tomography/細胞運動/浸潤/浸潤・転移/低分子量Gタンパク質/動態解析/微小管/光遺伝学/歯学/Gタンパク質/Rac/アクチン/イミン/がん細胞/がん転移/ラット/蛍光顕微鏡/構造変化/細胞移動/細胞骨格/細胞生物学/小胞体/神経科学/生体高分子/生体分子/創薬/免疫応答/免疫細胞/遺伝学
他の関係分野：複合領域数物系科学生物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1日
30
乳酸菌のゲノムを精密に編集する手法を確立
高機能ヨーグルトの作成も可能に
図3. 糖尿病増悪悪物質の変化 本研究では、乳酸菌での高効率で精密なゲノム編集を実現するべく、代表的な乳酸菌株であるLactiplantibacillus plantarum（漬物・乳製品に利用）を用い、塩基編集技術Targe...
キーワード：最適化/先端技術/突然変異/バクテリア/ゲノムDNA/持続可能/持続可能な開発/生産性/組み換え/CRISPR-Cas/機能性/発酵/ゲノム編集技術/プロバイオティクス/遺伝子組み換え/ゲノム科学/CRISPR/パフォーマンス/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/ラット/細胞死/アレルギー/ゲノム/メンタルヘルス/遺伝学/遺伝子/睡眠/生活習慣病/糖尿病
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年4月15日
31
外部刺激なしで自己修復する光触媒を実証
持続可能な水素製造システムへの応用に期待
本研究では、次世代太陽電池材料として注目されている有機無機ペロブスカイト（CH3NH3PbX3（X = Cl, Br, I）など）をモデル材料として用いました。水素イオンやハロゲン化物イオンを含む水溶液中にペロブスカイトが飽和した条件下において、外部刺激を必要としない自己修復反応を実現しました。さらに、この反応が、水素生成光触媒反応に適用可能であることを実証しました（図２）。有機無機ペロブスカイトは、水素生成光触媒としての応用が注目されていることから、本研究ではまず光照射が結晶の損傷に及ぼす影響を評価しました。蛍光顕微鏡...
キーワード：水素生成/地球温暖化/水溶液/イオン化/ハロゲン/太陽/光触媒反応/高分子/触媒反応/電子移動/ペロブスカイト/持続可能/光照射/チタン/光触媒/太陽電池/電池/化学工学/環境問題/金属イオン/高分子材料/自己修復/水素製造/有機物/結晶構造/温暖化/水素ガス/カルシウム/蛍光顕微鏡/酸化反応
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発表日：2025年3月28日
32
テラヘルツ波で耳の病気を見える化
内耳蝸牛内部の非破壊3D観察に成功
早稲田大学大学院情報生産システム研究科 芹田和則（せりたかずのり）准教授、神戸大学大学院医学研究科 藤田岳（ふじたたけし）准教授、柿木章伸（かきぎあきのぶ）特命教授、大阪大学レーザー科学研究所 斗内政吉（とのうちまさよし）教授、大阪大学大学院工学研究科博士課程Zheng Luwei（ゼンルーウェイ）氏らによる研究グループは、マウスを用いた実験により、テラヘルツ波※1を利用して、音をつかさどる耳の器官である「内耳蝸牛※2」のマイクロメートルスケールの小さな内部構造を3次元で非破壊観察することに世界で初めて成功しました。蝸牛は骨に囲まれているため...
キーワード：3D画像/機械学習/生体情報/品質管理/コンパクト化/パルス/フェムト秒パルス/非線形/非線形応答/内部構造/テラヘルツ/分子分光/プローブ顕微鏡/一分子分光/パルスレーザー/回折限界/3Dイメージング/テラヘルツ波/レンズ/可視光/波長変換/半導体デバイス/非線形光学/3次元構造/ナノメートル/フェムト秒/マイクロ/レーザー/光計測/周波数/生産システム/電磁波/半導体/一細胞/光学顕微鏡/生体内/近接場/光イメージング/頭蓋骨/内視鏡/難聴/病理/蝸牛/プローブ/マウス/早期発見/低侵襲
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発表日：2025年3月11日
33
多端子形双方向直流コンバータを開発
複数のエネルギーデバイスを融合する電力インターフェース
電力インターフェースの入力側・出力側に複数のエネルギーデバイスをもつシステム構成に対応できることがMP-BDCの価値を高めることになります。具体的には、入力直列-出力並列(ISOP)、入力並列-出力直列(IPOS)などの電力変換器の多重化に対応できるだけでなく、入力側・出力側がそれぞれ単一もしくは複数のエネルギーデバイスで構成される場合でも双方向（相互）に電力変換できる機能が求められます。また、直流負荷の電力需要に依存して変動する直流母線電圧に大きく左右されず、BESSとEVの蓄電量を自在に制御することも必要です。この課題に対して、当研究グループでは、先に開発した「インターリーブチャージポンプ...
キーワード：電力制御/インターフェース/AI/モノのインターネット（IoT）/情報学/人工知能（AI）/産学連携/トポロジー/ノイズ/高周波/ケイ素/MOSFET/エネルギー貯蔵/トランジスタ/高電圧/蓄電池/電力システム/電力工学/電力変換/半導体デバイス/力制御/カーボンニュートラル/デジタル化/持続可能/省エネ/低炭素/分散型電源/マネジメント/持続可能な開発/電池/燃料電池/カーボン/SiC/パワーエレクトロニクス/マイクロ/化学工学/軽量化/航空機/自動車/周波数/設計法/電気自動車/電力変換器/半導体
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学
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発表日：2025年3月5日
34
ホログラフィーの弱点を克服レーザーを不要とする単一カメラを用いた高速度 3 次元 イメージング技術の実証に世界で初めて成功
このような状況において、本研究グループは並列強度輸送方程式（図１）と呼ぶ技術を考案しました。この技術では、従来の強度輸送方程式で必要な複数枚の画像を1台のカメラを用いてワンショット記録するので、物体のある瞬間の強度と位相の両方の画像を1枚の画像として取得することを可能にしました。これにより、用いるカメラの撮影速度に応じて、動く物体の強度と位相の両方の動画を記録できるようになりました。また、高速度カメラを用いて並列強度輸送方程式を実施することで、可干渉性の低い光源で照明された高速に動く物体やその物体が発する光の強度と位相の両方の高速度動画像の記録を可能にしました。並列強度輸送方程式を実施...
キーワード：3次元形状/動画像/情報学/空間解析/時空間解析/産学連携/ホログラフィー/核融合/核融合炉/揺らぎ/内部構造/CCD/磁場/太陽/直線偏光/太陽光/CMOS/ホログラム/光散乱/高電圧/LED/計測技術/発光ダイオード（LED）/エンジン/システム工学/プラズマ診断/マイクロ/レーザー/画像計測/屈折率/光学素子/航空機/自動車/分解能/可視化技術/蛍光顕微鏡/蛍光標識
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