東京大学産学連携プロポーザル

この研究室では、板・膜・多孔質材・弾性体等の音響振動連成シミュレーション技術を応用した建築部材の遮音・吸音性能予測手法について研究開発を行っている。この手法に関心のある企業などと連携して、実測データに基づく各種建築部材（窓サッシ、積層吸音材等）モデルを導入した実用的遮音・吸音性能予測システムの共同開発、新たな遮音・吸音構造の開発への展開等を行いたい。

文部科学省は共用設備の活用による研究開発を推進しており、平成24年度にプラットフォーム事業を開始した。東京大学は微細加工および微細構造解析の各分野で事業拠点となり、共用設備の利用を開始している。また令和3年度からはマテリアル先端リサーチインフラ事業に引継ぎ、継続的な研究支援を行っていく予定である。 本リサーチインフラハブは、電子顕微鏡をはじめ、表面分析装置、結晶構造解析装置、電磁特性測定装置、光学特性測定装置など、様々な分野の装置を取り揃えており、1カ所で多角的な分析ができるのが大きな特長である。 電子顕微鏡は走査型透過電子顕微鏡(STEM)、透過型電子顕微鏡（TEM）、走査型電子顕微鏡（SEM）が設置されており、各種の用途に応じて使われている。特にSTEM/TEMではJEM-ARM200F(日本電子)が4台、稼働しており、原子分解能観察や各種分析に活用されている。 結晶構造解析装置は薄膜、粉末用にSmartLab（リガク）3台、単結晶用にVariMax Dual（リガク）、さらに高精度の解析向けにSuperLab（リガク）が設置されている。この他に有機高分子材料用にMicro7HFM-AXISⅦなどが設置されている。 SIMSは空間分解能50nmのNanoSIMS 50L(アメテック)が設置されている。国内で外部に利用が解放されているのは当拠点のものだけである。 その他にもXPS、エリプソメーター、プローバー、など各種の分析機器が設置されている。 利用については、まずコーディネート室(Tel:03(5841)6372, mail:info@lcnet.t.u-tokyo.ac.jp)にお問い合わせいただきたい。問い合わせ内容により、利用者、設備担当者およびコーディネート室の3者で相談できる場を設け、試料の組成や形状および分析目的等の説明をしていただき、分析可能かどうか、他に手法はあるかなどを検討する。また、その場で利用規則を説明し、了解をいただいた後、利用申請の手続きを行うことにしている。利用者は連絡先や研究課題などを登録し、手続きが完了する。利用申請後、利用者は直接、設備担当者に連絡し、設備の利用予約をして、利用が開始される。 利用形態は、利用者自身が機器を利用する機器利用、設備担当者に補助をしてもらいながら利用する技術補助、試料分析を依頼する技術代行があるが、当拠点では機密保持、マンパワーの点から機器利用を推奨している。初めての方は技術補助から始めることができるが、速やかに機器利用に移行していただけるよう、各種機器の利用に関する講習会や分析手法についてのセミナーを開催している。

セシウム原子時計の発明により、GPSによる測位や超高速大容量通信ネットワークのタイミング制御など、現代生活を支える基幹技術が生み出されてきた。しかし、セシウム原子時計でも精度の限界があり、セシウム原子の熱運動や、他の原子との相互作用が原因で3000万年に1秒の誤差（15桁の精度）が生じる。 この研究室では、セシウム原子時計を越える精度の原子時計「光格子時計」について研究している。「光格子時計」はレーザー冷却した約100万個の原子を、ある特定の波長（魔法波長）で光トラップし、原子の遷移周波数を測定することで正確な1秒を決めるという原理であり、理論的には1秒で18桁の遷移周波数計測が可能になる。この精度では、時計を1cm高く置くだけで、重力によって時計の進みが早くなることがリアルタイムで計測できる。  

ブロックチェーンは、追記更新と随時検証が可能な形で、取引記録や処理記録などを分散共有管理する自律分散システムである。2009年に登場した仮想通貨ビットコインで使われて以来、フィンテックだけでなく、小口電力売買管理、食料サプライチェーン管理、医療情報システム管理などの応用に期待が集まり、活用事例も増えている。松浦研は、ビットコインの登場以前から、ブロックチェーンを支える主要技術や経済工学的理論の多くに関する先駆的な研究成果を挙げている（仮想通貨の採掘に使う作業証明技術は1998年、デジタルタイムスタンプ技術は1999年、仮想通貨のトークンモデルとその金融派生商品は2001年、記録の証拠性を支える電子公表技術は2003年）。また、本格的な科学的評価を経ずに実用化が過熱している問題を克服するため、国際的な研究ネットワークの初期ノードの一つを2016年から運用し、産学連携活動であるBASEアライアンスを2017年に立ち上げるなど、ブロックチェーンを基盤技術として育てる環境を整えている。

ヒトのインスリン代謝などに関係するタンパク質リン酸化酵素Ａｋｔの酵素活性を、光照射により分単位で操る手法を開発し、Ａｋｔ活性の時間的な変動パターンが細胞応答を制御する新規メカニズムが存在することを証明した。 人工の光感受性Ａｋｔと数理モデルを組み合わせ、世界で初めて細胞内のＡｋｔ活性の時間的な変動パターンを自在に操作することを可能とした。

室内音環境を物理的に制御するために、吸音・反射・拡散特性を持つ音響部材が用いられる。たとえば、音響設計が非常に重要なコンサートホールなどでは、側壁や後壁に設けた拡散体や天井の反射板などを用いて、音響調整が行われる例が多い。この時、拡散体や吸音材などの音響仕上げ材料の効果的な設計と室内音響特性の解析、計測、評価が重要となる。

本研究者は、海外展開が求められる日本企業において必要とされる日本本社のあるべき姿を、「強い海外子会社を作る」という視点から、定性的・定量的に明らかにすることを目指している。 一般的に日本企業の国際経営は批判されることが多い。これは国際経営論の分野でも同様である。よくある批判は「本社中心で海外子会社に権限を与えられていない」「日本人社員中心で外国人社員を使いこなせていない」「本社及び日本人社員のグローバル化ができていない」などである。いずれにしても、日本企業の本社に問題があるのではないかという指摘がなされてきた。 それに対して本研究者は、「海外子会社を作る」という視点から、日本企業の本社が考えるべきことをこれまで研究してきた（大木, 2014）。近年では2016年に、東南アジアの日系海外製造子会社約1700社（返答率は約20％）に対する質問票調査を行っている。この調査から、パフォーマンスの良い海外子会社、およびパフォーマンスの良い海外工場には、以下のような特徴があることが、現時点で明らかになっている。 【良い海外子会社の特徴】 ①本社との海外子会社のコミュニケーション 　両者の間のコミュニケーションが高頻度な海外子会社ほどパフォーマンスが良い。特に「報告書ベース」のコミュニケーションが頻繁に取られている。 ②海外子会社への権限委譲 　権限が委譲されている海外子会社ほど、パフォーマンスが良い。 ③買収した海外子会社に対する拠点間競争 　買収した海外子会社においては、他の自社の海外子会社との間の競争を促すようなマネジメントがなされているほど、パフォーマンスが高い。 ※海外子会社のパフォーマンス＝競合と比較したときの主観評価 【良い海外工場の特徴】 ①海外工場への権限委譲 　権限が委譲されている海外工場ほど、パフォーマンスが良い。 ②駐在員への権限委譲 　海外工場に権限を委譲するとしても、現地の駐在員（日本人）権限を委譲している海外工場ほど、パフォーマンスが良い。この傾向はその海外子会社の日本人駐在員が少ないほど、顕著になる。 ※海外工場のパフォーマンス＝グループ内の他国工場と比較した時の主観評価 　このような分析結果から、本社がまず考えるべきマネジメントとして「海外子会社とのコミュニケーション」「権限委譲」「拠点間競争」を提起している。しかし、これらの結果について、東南アジア以外への適用可能性の検討、因果関係の実証、および実際にこれらを実行するために必要な本社の機能・システム・人材の議論は今後の課題である。  

　金属塩の水溶液を急速に超臨界状態にすると、金属塩の溶解度が急激に低下することで大きな過飽和度が与えられ、金属や金属酸化物のナノ粒子が生成する。この手法は超臨界水熱合成法と呼ばれ、粒径や分布を制御したナノ粒子を合成可能な技術として注目されている。 　この研究室では、イオン伝導体や誘電体、光触媒などの分野で応用が期待される複合酸化物ナノ粒子の合成について検討を進めている。特にBaZrO3ナノ粒子の合成について、ミリ秒オーダーでBa欠陥の多い構造が形成した後、秒オーダーでBaが取り込まれるという粒子の詳細な生成機構を明らかにし、反応時間の制御でナノ粒子の物性に大きく寄与するBa欠陥量の制御が可能であることを見出している。また酸化セリウムナノ粒子の合成について、温度に応じた晶析過程の違いを適切に利用することで、粒径分布を大きくせずにサイズを制御できる可能性を見出している。このように、ナノ粒子の生成機構の解明とそれに基づいたナノ粒子の物性制御を得意としている。 　また、超臨界水中ではナノ粒子と有機修飾剤が共存する場合、粒子表面をその場で修飾したナノ粒子の合成が可能である。このような有機修飾を行うことで、ポリマーへの良分散性を獲得することや、ドラッグデリバリーなどに利用することが可能となる。この研究室では、有機ケイ素化合物による表面修飾銅ナノ粒子・表面修飾酸化鉄ナノ粒子の合成が可能であることを見出しており、反応時間や修飾剤導入のタイミング等の制御による表面修飾量の制御を目指した検討を進めている。

釘を使わずに木材を接合する「継手・仕口」は日本の伝統的な工法であり、建築物や家具の製作に使用されている。伝統的な継手・仕口は美的外観、高品質、および加工性などの点において高く評価されているが、美的要件と機能的要件を満たす必要があるため、設計が非常に困難で、手作業の制作は熟練者にとっても手間がかかる。 この解決策として、本研究室では「継手・仕口」を設計・製作するためのインタラクティブシステムを新たに開発した。本システムは、計算機と切削加工機を用い、カスタムメイドの木工接合部のデザインと製作を容易にするものである。 まずユーザは接合部の加工性、組み立て可能性、強度など性能に関するリアルタイムフィードバックを受け取りながら、接合部を設計する。そして角を丸めるなどの処理をして、計算機制御の切削加工機により接合部を完成させる。このシステムにより、基本的なデジタル製造ツールにアクセスできる人なら誰でも、継手や仕口に関する専門的な知識がなくても、洗練された木製の接合部を作成することが可能となる。 なお、本システムの詳細については、関連情報に掲載のプレスリリース（PDF）をご覧いただきたい。

この研究室で開発した深海底サンプル採取システムは、船上からの操作により移動しながらカメラで海底を観察し、目的の地点で試料の採取を行うことができる装置である。船上から吊り下げられるパイロットビークルは4つのスラスターによる航走が可能であり、水深4000ｍまでの海底においてピンポイントで目的とする試料の採取ができる特長を有する。システムは可搬式であり充分な甲板スペースのある船舶に搭載可能で、数トンまでの観測・採取機器が使用できる。