東京大学先端科学技術研究センター瀬川浩司シニアリサーチフェロー、内田聡特任教授、張維娜特任研究員、伊藤蛍大学院生（研究当時）らの研究グループは、オールペロブスカイト2接合太陽電池で変換効率30.2％を達成しました。本研究では、高効率の順構造ワイドギャップペロブスカイト太陽電池と高効率の逆構造ナローギャップペロブスカイト太陽電池を組み合わせたスペクトル分割型2接合4端子太陽電池を用いています。特に、順構造ペロブスカ...

東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻の根本 耕輔 大学院生、吉山 有希 大学院生、林 勇佑 助教、バドラ サラ 准教授、杉山 弘和 教授、ちとせグループの中核法人である株式会社ちとせ研究所の森笹 瑞季 研究員、岩渕 順真 研究員らの研究グループは、モノクローナル抗体（Monoclonal antibody：mAb）製造の培養工程について、目的生成物の抗体や複数の不純物の濃度を、広範な培養条件で精度良く予測できる新規数理モデルを構築しました。本モデルにより、好適な培養条件をシミュレーションで特定できることを示しました。がんやアルツハイマー病などの重病治療において重要な役...

東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻の大石 宏太 大学院生、村岡 恒輝 助教、中山 哲 教授らのグループは、同専攻の大久保 達也 教授、同研究科附属総合研究機構の柴田 直哉 機構長・教授らのグループ、同研究機構の脇原 徹 教授、同大学大学院新領域創成科学研究科の伊與木 健太 准教授らのグループと共同で、膨大な数の候補から有望なゼオライトインターグロースを絞り込む、大規模計算ワークフローを開発しました。ゼオライトインターグロースは、触媒や分離膜として優れた性能を持つことがありますが、インターグロースを形成しうるゼオライトの探索は実験による試行錯誤に頼っていま...

東京大学大学院工学系研究科の石橋 涼 大学院生と岸本 史直 講師、高鍋 和広 教授らによる研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の谷口 博基 教授、高輝度光科学研究センターの山田 大貴 主幹研究員らと共同で、マイクロ波を用いた加熱技術によって、高いエネルギー変換効率で二酸化炭素から一酸化炭素を製造する逆水性ガスシフト反応が進行することを世界で初めて実証しました（図1）。本研究のポイントは、マイクロ波エネルギーをゼオライト触媒に含まれる単一原子にのみ集中させることで、化学反応に必要なエネルギーを効率的に注入したことにあります。実験室スケールで、通常の加熱方法に比べて...

■従来の課題熱力学や電磁気学の開拓者の1人であるウィリアム・トムソンの名を冠するトムソン効果は、ゼーベック効果とペルチェ効果と並ぶ基本的な熱電効果の一つであり、金属や半導体に熱流と電流を同じ方向に流した際に吸熱または発熱が発生する現象です（図１a-c）。これらの現象は、熱流（または温度勾配）と電流が平行であるため"縦型"熱電効果と呼ばれます。一方、ネルンスト効果やエッチングスハウゼン効果と呼ばれる熱流と電流が直交した方向に変換される"横型"熱電効果が、シンプルな素子構造で動作する熱マネジメント原理として近年注目を集めています（図１d, e）。現在も世界中で縦型および横型熱電効果に...

東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻の杉山弘和教授と林勇佑助教、廣納敬太大学院生（研究当時）らによる研究グループは、名古屋大学大学院創薬科学研究科の加藤竜司准教授、大阪大学大学院工学研究科の紀ノ岡正博教授らとの共同研究により、再生医療向け間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell: MSC）の培養プロセスを対象に、品質を満たす運転条件であるデザインスペース（Design space: DS）を決定するための新規アルゴリズムを開発し、その実験的検証に成功しました。近年、製薬産業ではDSに立脚した医薬品製造が重要視されています。しかし、MSCの培養プロセスは...

◆リチウムイオン電池の発火や爆発を引き起こす「熱暴走」を、短時間かつ低コストで検出できる新しい手法を開発した。◆この手法を活用することで、電池の安全性に影響を与える多様な要因を効率的に定量分析できることを示した。◆本技術により、高い安全性と信頼性を担保する高性能蓄電池の開発が加速されるとともに、カーボンニュートラル社会の実現に向けた基盤技術のさらなる強化が期待される。超高効率・低コスト電池安...

東京大学大学院工学系研究科の伊東 周昌大学院生、村岡 恒輝助教、中山 哲教授は、大規模言語モデル（LLM）による有機分子設計手法を開発しました。蓄積された科学的な知識とシミュレーション結果を自然言語を介して活用することで、LLMを有機分子設計に活用できることを示しました。有機分子を目的の応用に適した形に設計することは複雑なタスクであり、経験を積んだ実験化学者による試行錯誤が必要です。そのため、コンピュータを用いた大量の情報処理が可能になった現代でも、新しい有機分子の開発は実験化学が先導しています。そこで、実験化学の経験知と、コンピュータの情報処理能力を組み合わせた共創的な有機分...

■従来の課題従来の熱電モジュールでは、ゼーベック効果と呼ばれる熱流と同じ向きに電流が発生する"縦型"熱電効果が採用されており、材料性能指数zTが高い一方、熱流と電流の経路を分けるためにモジュール構造が複雑化してしまうという課題があります。そこで近年、モジュール構造を大幅に簡略化できるため、熱流と直交方向に電流が発生する"横型"熱電効果が注目を集めています。しかし、これまで知られていた横型熱電材料のzTは縦型熱電材料に比べて非常に低いという問題がありました。■成果のポイント当研究グループは、サマリウム・コバルト（SmC...