東京大学産学連携プロポーザル

当研究室では航空宇宙分野で使用される推進機関における燃焼現象を中心に、内燃機関、環境適合技術、宇宙環境利用および環境科学に関する研究を行っている。燃焼や化学反応を含む反応性熱流体の現象に着目し、基礎研究から応用研究に至るまで、実験および数値解析の両面よりアプローチしている。 研究成果の実用化に関心のある企業との連携が可能である。

触媒技術に基づくエネルギー資源の創成を目指し、以下のような研究に取り組んでいる。 １．新しいエネルギー資源の創成と社会システムの構築 　現代の人類は、地球規模でのエネルギー問題に直面している。在来型化石燃料や地下資源等のエネルギーに主に依存している現状から脱却する方法の一つとして、人工光合成に代表されるような新しいエネルギー”資源”の創成が模索されている (エネルギー資源のパラダイムシフト)。現実的な方法の一つは、太陽光、風力、潮力、地熱発電等の再生可能エネルギーを利用することだが、この再生可能エネルギーを効率的に利用するためには、そのエネルギーを物質エネルギーへと変換し、社会で広く利用可能な新しいエネルギー”資源”を創成する必要がある。当研究室では、この新しいエネルギー”資源”の創成とそれを利用した革新的な社会システムの構築に挑戦している。 ２．アンモニアを資源に変える触媒技術の開発 　アンモニアは大気中の窒素から合成でき、水と窒素のみを排出する新しいエネルギー資源として期待されている。アンモニアをエネルギー資源として利用する「アンモニア社会」の実現に必要な次世代型窒素固定触媒の開発を行っている。分子触媒である窒素錯体をデザインし、常温常圧の温和な条件下で進行する触媒的なアンモニア合成反応の開発に取り組んでいる。 ３．資源・エネルギーの観点からの触媒反応開発 　身の周りにあるプラスチックや医薬品等の化成品等は、触媒を用いた化学反応の積み重ねで合成されている。より効率的な合成法の開発は資源、エネルギーの観点から重要であり、我々は触媒技術を用いることで、未来を担う化学反応の開発に取り組んでいる。 研究成果の応用・実用化に関心のある企業との連携を希望する。

グリーントランスフォーメーションに向けて、環境発電や消費エネルギーの大きな高性能光電子デバイスにおける熱マネジメント、量子通信網の構築などに、高度な熱・フォノン制御技術が求められています。本研究室は、半導体ナノ構造による高度な熱・フォノン制御可能にする新しい物理の探求とその応用展開を行っています。環境熱発電を用いたエネルギー自立型センシングシステム開発を産学連携体制で推進しています。また、フォトンやフォノンなどの複数の量子をハイブリッドすることで革新的な機能を可能にする「量子融合エレクトロニクス」分野の研究に取り組んでいます。 環境熱発電や半導体などの熱に関する諸問題の解決に関する共同研究開発や、研究成果の応用に関心のある企業との連携を希望します。

表面科学・真空科学の研究を行っている。 表面や界面は，しばしばバルク物質にはない特異な性質を持ち、これは、3次元物質であるバルクに比べて、次元性や対称性が低下し、異なる電子的性質を持つことに起因している。界面（超）伝導や表面磁性、触媒効果がその典型的な例である。中でも，クリーンなエネルギー媒体である水素の生成や貯蔵、さらにセンシングにおいて、固体表面は重要な役割を果たす。当研究室では，金属破断面の3D水素分布、メスバウアー分光、水素の回転分光などを中心として研究を行っている。 研究成果の応用に関心のある企業との共同研究を希望する。

当研究室は、電気工学の切り口から安心安全で豊かな低炭素社会を目指すことをその使命としている。この研究室では、四半世紀にわたり、電力システムを含むトータルエネルギーシステムと地球温暖化対策の研究、およびエネルギー政策に関わる多様な研究をおこなってきた。 現在は、エネルギーシステムのイノベーションを推進する新しい事業体（GPM；グリーンパワーモデレータ）の創成に関する研究、再生可能エネルギーの導入拡大を考慮した電源構成モデルの開発、限定合理性を考慮した新しいエネルギー経済モデルの構築等多様な研究を進めている。  

生物は命を維持するために様々な環境に適応する必要がある。私たち体の中の細胞は、ゲノム、タンパク質ネットワーク、代謝システム、そして後天的ゲノム修飾であるエピゲノムを総動員して、環境に適応している。「エピゲノム」はDNAメチル化やヒストンの翻訳後修飾により規定される遺伝情報であり、外的環境に適応するための細胞記憶である。脂肪細胞は栄養を脂肪として貯蔵する器官であり、本来飢えと寒さから生命を守るために発達してきた。しかし文明が進歩し便利になった現代社会では、過剰な脂肪の蓄積によって脂肪細胞が正常な生理的機能を発揮できず、糖尿病や高脂血症などの生活習慣発症の一因となっている。脂肪細胞が栄養環境や寒さに適応するしくみを明らかにするために、遺伝子発現解析、エピゲノム解析、メタボローム解析、プロテオミクス解析などのシステム生物学的アプローチによる研究を行っている。脂肪細胞の環境適応のしくみが分かることで、脂肪を蓄えやすい、燃焼しにくいといった体質を改善することが可能となり、メタボリックシンドロームの予防・治療へとつながる。 この研究に関心を持つ企業・団体との連携を希望する。

脂質は生体における最大のエネルギー源であり、細胞膜を構成する主要成分であり、シグナル分子としても働く。また脂質は食品から摂取される環境栄養因子であると同時に、適宜代謝を受けて時空間的に生体応答を制御する組織環境調節因子でもある。本研究室では、脂質ならびにその代謝産物が関与する脂質ネットワークにフォーカスを当て、脂質代謝に関わる酵素や受容体の遺伝子改変マウスの解析に脂質の網羅的分析（リピドミクス）を展開することで、代謝・免疫疾患等の現代社会で問題となっている疾患の分子病態を解明し、これを基盤に、脂質代謝の変容が関わる疾患の診断・予防・治療に向けた臨床展開を目指している。この研究成果について創薬・診断等への応用に関心のある企業・団体との連携を希望している。

都市計画研究室では、環境負荷の低減、防災・減災、人口減少・超高齢社会への適応といった課題に、都市や都市を超えて広がる生活空間の形成と維持管理を通じて取り組む方法を探究している。都市の空間像の構想と実現方策の検討、土地利用・都市形態の変容過程とそれへの効果的介入、産官民協働の都市形成管理手法、これらに必要な都市情報の収集・処理・表現方法等が主な関心領域。このような分野における連携に関心のある自治体や地域団体からのコンタクトを期待する。

この研究室は、持続可能な社会構築へのシナリオ提示と、知の統合による新たなパラダイムの提言を目指して、社会戦略工学、エネルギー・資源経済学、リスクマネジメントの研究を行っている。 現在以下のような研究テーマに取り組んでいる。 ブロックチェーンによる金融イノベーション 持続可能グローバルエネルギーシステム リスクマネジメントとエネルギー・資源経済 社会システムモデリング これらの研究の応用に関心のある企業との連携が可能である。

この研究室では、電気エネルギーを有効に利用するためのエネルギー貯蔵・変換材料の研究開発や、電気化学的操作による機能性材料合成プロセスの研究開発を進めている。具体的な研究テーマは以下の通りである。 多価イオンをキャリアに用いる次世代蓄電池用材料の研究 電気化学触媒の活性発現メカニズムの解明とエネルギー変換への応用 二酸化炭素の電気化学還元触媒の研究 電気化学的操作を用いた防食技術の研究 これらの研究成果の応用・実用化などに関心のある企業との共同研究、コンサルテーションが可能である。また、講演など普及活動・教育活動にも積極的に取り組みたい。