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2022年03月16日
2022年03月16日
工学部
日本の社会基盤
この写真は、海で分断された本州と淡路島をつなぎ、自由な往来を可能とした世界最大の吊橋、明石海峡大橋の主塔からみる、神戸市と明石市のまちなみです。ここに写る全てが、高品質な社会基盤を創造する地球工学科のフィールドです。
太田市美術館・図書館
群馬県太田市の駅前につくられた、複数の建物のような箱とその周りをめぐるスロープで出来た街のような建築。市民との設計ワークショップを通して、誰もが自分のお気に入りの場所を見出せる多様な建築を目指しました。
災害現場など、人間が入ると危険な場所で作業を行う遠隔操縦型や自律型ロボットの研究・開発を行っています。ロボットに搭載したレーザ距離センサで周辺環境の地図を作成しながら、熱センサなどを使って要救助者を探索し、要救助者の情報を地図上に提示します。
有機薄膜トランジスタを用いた物理的複製困難関数(PUF)回路の測定
商品包装などの柔軟なフィルム上に印刷されたトランジスタの特性ばらつきを利用して、ハードウェアによる個体識別を可能とします。
グラフ理論
我々は、道路網、鉄道網、電子回路網、SNSやインターネットなど、実社会における様々なネットワークシステムを節点とそれらを結ぶ辺から構成されるグラフとしてモデル化し、その設計や解析に関する研究開発を行っています。
SUMO-1（緑）修飾を受けたDNA修復酵素チミンDNAグリコシラーゼ（青、オレンジ）の立体構造
オレンジの領域はSUMO-1修飾によって誘起された立体構造。αヘリックスをリボン、βストランドを矢印で表しています。
大学院工学研究科
地盤材料は土粒子、水、空気から成る多相系混合材料であり、その力学挙動は各相間の相互作用に依存します。そこで、X線マイクロCTを用いて地盤材料の内部構造変化や各相の微視的な特性を明らかにし、巨視的な応答との関係を研究しています。
河川流域における水に関連した様々な問題を解決するため、河川を流れる水や土砂などの物質の動きを科学的に明らかし、対応策を検討するとともに、人と自然にやさしい、持続可能な都市基盤システムの構築について研究しています。
東アジア地域における、大気中PM2.5濃度の拡散シミュレーション
中国北部を中心に、PM2.5濃度が高く、日本(中四国、九州）にも達しています。PM2.5：大気中に浮遊する微粒子のうち、粒子径が概ね2.5µm以下のもの。
新建築北大路ハウス
京都の建築学生のシェアハウス。展覧会やレクチャーができるイベントスペースを持っています。デザインは京都大学平田研究室と京都の建築学生有志で行いました。母屋のリノベーションが完成した現在も離れの設計が続いています。
最先端の機械工学の成果を用いて開発が進められている磁気浮上式鉄道
マイクロチップ内に血管網と腫瘍細胞を培養し、腫瘍を取り巻く微小環境を再現しています。これらはOrgan-on-a-Chip（Microphysiological Systems）と呼ばれ、生体内の臓器機能を流体デバイス内で再現することで、新しい医薬品の研究開発に用いられています。
図は地球周回軌道における宇宙機のランデブー制御。環境の揺らぎによって軌道はしばしば橙線のように乱されますが、力学的性質を利用することで揺らぎの影響を受けにくい緑線の軌道が設計できます。なお視認性向上のため図では実際より拡大した軌道を示しています。
静電加速器によって作り出された水素イオンビームの軌跡
イオンビームは目に見えませんが、極く細く絞って大気圧のヘリウムガスに照射すると、ヘリウムがイオンの衝突によって発光するので、イオンが届く距離まで軌跡を見ることができます。
新規高強度・高靭性マグネシウム合金中の析出相 (LPSO 相)
最新の高分解能走査透過電子顕微鏡 (Scanning Transmission Electron Microscope; STEM) を用いた構造解析をもとに原子配列構造を決定しました。
写真は、がん治療用の粒子加速器に高温超伝導を応用する研究のために開発された高温超伝導マグネットです。高価で貴重な液体ヘリウムを用いずに、2.5 Tの強い磁界を発生し、炭素イオンのビームの誘導に成功しました。
「2重格子フォトニック結晶」と呼ばれる独自のフォトニック結晶の電子顕微鏡像写真
本構造を内蔵するフォトニック結晶レーザーは、高輝度かつ狭ビーム発散角動作が可能で、スマートモビリティやスマート製造を支える新たな光源として期待されています。
材料化学専攻では、無機材料、有機材料、高分子材料を中心に構造と性質を分子レベルで解明しながら、新機能をもつ材料を設計するとともにその合成方法を確立することを目的として研究・教育をおこなっています。写真は、人工の環状ペプチド分子とクモ糸。
「エネルギーの缶詰」と言われる電池は、さまざまな化合物で構成され、組み合わせは無限です。長時間スマートフォンを動かし、安全に電気自動車を走らせるため、化学のガイドブックである周期表を片手に、未来の新しい電池を作り出す研究を進めています。
希土類フリーの酸化物ガラス蛍光体
透明なガラス（上部）が紫外線（254nm）を照射することにより（下部）、明瞭な発光を示します。
刺激応答性発光材料の一例
揮発性有機物を検知し深赤色から近赤外光に発光色をスイッチする高分子フィルム(左)と物理的力により発光色変化を示す物質(右)。ウェアラブルセンサー素子への応用が期待されます。
超好熱性アーキア Thermococcus kodakarensis（サーモコッカス・コダカレンシス）の電子顕微鏡写真とその環状ゲノムマップ
ゲノムは2,088,373 塩基対からなり、2,306個の遺伝子の存在が推定されています。
化学工学専攻の研究は、生活を支える多様な素材の生産を担っている化学産業をはじめ、エネルギーや環境、食品、医薬の分野といった多岐にわたる分野の発展に貢献しています。
