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RIKEN

理研連携講座

  • 金 有洙(連携) 教授
  • 今田 裕(連携) 准教授
国立大学法人九州大学大学院工学府は、国立研究開発法人理化学研究所と連携し、大学院生の能力及び見識の向上並びに所属する研究者等の教育研究能力の向上を図り、もって、学術及び科学技術の発展に寄与することを目的として、平成29年9月1日付けで協定書及び覚書を締結した。 平成30年4月1日現在、連携講座には「界面表面化学」を研究分野とする、金(キム)連係教授(理化学研究所主任研究員)及び今田(イマダ)連係准教授(理化学研究所研究員)が配置され、物質創造工学専攻の大学院生に対して指導を行っている。 分子,エネルギー変換,エネルギー移動,走査トンネル顕微鏡,発光,燐光,光吸収,プラズモン,分子集合体,自己組織化単分子膜,絶縁超薄膜,グラフェン,2次元物質,表面素過程

インテリジェントシステムズ

  • ダニロ ヴァスコンセロス ヴァルガス 准教授
インテリジェントシステムズ研究室ではロバスト性と適応性を持つ次世代人工知能を開発している。現在の最先端人工知能は19x19の囲碁を学んでも、9x9の囲碁をプレイできない。画像認識は96%の精度を持っても、1ピクセルを変更することで、誤魔化される。つまり、ロバスト性と適応性が少ない。 人工知能は様々なメカニズムから成り立ち、本研究室は新たな知能メカニズムや新パラダイムを開発することで、ロバスト性と適応性を増やすことを目指している。興味深 いことに、ロバスト性と適応性の向上は、One-shot Learning、転移学習、などのような問題も同時に解決し、新AI世代を創造する研究である。 深層学習 ,ニューロンエボリューション,ニューラルネットワーク,画像・行動認識,マルチエージェントに基づく知能,自己組織化クラシファイア,自然界に基づく人工知能,敵対的機械学習,敵対的生成ネットワーク,汎用人工知能,強化学習,最適化

文字列情報学

  • 竹田 正幸 教授
  • 稲永 俊介 准教授
  • 中島 祐人 助教
コンピュータ内部では,あらゆる情報が文字の連鎖すなわち文字列として表現されます。そこで,本研究室では,Everything is String (万物は文字列である)を謳い文句に,文字列データの照合・圧縮・検索・学習・発見などの研究を行っています。文字列に潜む数学的性質を究明しそれに基づいてデータ処理の高速化と省メモリ化を図るアプローチにより,既存技術のEvolution (発展) ではなくRevolution (革新) 的な技術の創出を目指します。小手先の技術はすぐに陳腐化してしまいます。目先の応用に囚われず,時代を超えて普遍的な基礎理論を構築することが重要と考えています。 文字列アルゴリズム,圧縮文字列処理,機械学習,知識発見,Everything isString

数理工学

  • 竹内 純一 教授
  • 實松 豊 准教授
当研究室では、コンピュータやデジタル通信のさまざまな問題の数理的なかたちを明らかにすること、 それに基づいて普遍的な解決法を導くことを目指しています。 研究テーマは、学習理論、機械学習、情報理論、情報幾何、通信理論、ネットワーク理論、非線形システム理論などの基礎理論とこれらの応用です。 具体的な応用例としては、インターネットにおけるサイバー攻撃検知、超解像、パターン認識、CDMA通信、AD変換、誤り訂正符号などがあります。 こうした研究を通じ、変貌を続ける高度情報化社会の基盤技術を担っていける人材を育成しています。 記述長最小原理,確率的コンプレキシティ,情報幾何学,圧縮センシング,人工知能,統計学,データサイエンス,深層学習,スパースコーディング,磁気共鳴画像法(MRI),サイバーセキュリティ,乱数生成,カオス力学系,アナログ・ディジタル変換,デジタル無線通信,レーダー信号処理

理論計算機科学

  • 来嶋 秀治 准教授
  • 山内 由紀子 准教授
  • 山口 勇太郎 准教授
複雑な問題も,高性能なコンピュータを使えば簡単に計算できる。と言うわけではありません。私たちの研究室では,問題解決のための計算方法=アルゴリズムについて研究しています。身の回りを見ても,最短路検索,インターネット検索,ソート,スケジューリング,画像処理,コンピューター将棋・囲碁など,アルゴリズムは日常の様々な場面で活躍しています。与えられた計算資源,与えられた時間,与えられた制約の下,いかに"うまく"計算するか?問題の持つ数学構造に着目し,新しい計算方法を考え出す。これがアルゴリズム研究の醍醐味です。 乱択アルゴリズム,離散数学,数理計画法,NP完全,安定結婚問題,グラフアルゴリズム,オンライン学習論,分散システム,頑健性,自律適応性,モバイルロボット群,自己組織化

情報セキュリティー&マルチメディアセキュリティ

  • 櫻井 幸一 教授
  • Vasconcellos Vargas Danilo 助教
  • Razouk Wissam 助教
最近は、所謂「Internet of Things」(IoT)の考えの元、人だけでなく物も相互につながる社会となってきている。あらゆるものがつながる世界において、攻撃者によりこれらのネットワークの制御が奪われてしまえば、甚大な被害となり得るだろう。(USAの2016年の選挙では、ロシアのサイバー攻撃により大きな影響があったように) サイバー攻撃による影響は国の選挙結果を変えてしまうことまで考えられる。さらに、最近のForbesのレポートによれば、サイバー犯罪による被害は2019年までに2兆ドルに達するとの予測がある。 私たちは社会を護るために、セキュリティに関連したアプリケーションのための新技術とパラダイムを研究している。 ネットワークセキュリティ,セキュリティカメラ,セキュリティにおけるロボット,敵対的機械学習,コンピュータセキュリティ,暗号と

認知科学

  • 森 周司 教授
  • 志堂寺 和則 教授
  • 廣瀬 信之 助教
認知科学研究室では、工学的な応用を目指して、ヒトの心の働きを科学的に探究し、その解明を進めています。森教授は、ヒトの情報処理の仕組みを入力情報の物理量とそれから生じる心理量あるいは反応量の関係から解明する心理物理学的手法に基づき、聴覚時間分解能と音声カテゴリー知覚に関する行動実験と脳機能計測を実施し、新たな聴覚検査の開発にも取り組んでいます。志堂寺教授は、ドライビングシミュレータや実車を用いたドライバの状態推定研究、ドライバ状態を考慮した自動運転システムや運転支援システムの開発、バーチャルリアリティ環境における知覚・認知に関する研究等を進めています。 音声知覚,注意と意識,自動車事故防止,ヒューマン・インタフェース,感性,実験心理学,社会心理学,感性科学,人工現実感,自動車事故防止,立体視,到達,意識,注意,インタフェース,ヒューマン,予測,食品,メカニズム,廣瀬,成果,見た目

データマイニング

  • 鈴木 英之進 教授
  • 松川 徹 助教
大量データからの有用な可能性がある理解可能なパターンの工夫した発見を目的とするデータマイニングにおいて、機械学習などを基盤として、データスカッシングやデータ構造などのデータ処理、各種例外やルールなどのパターン発見、情報可視化や人間要素などのパターン解釈、問題設定などの諸課題の基礎から応用まで幅広く取り組んでいます。機械学習やデータマイニング技術を用いた自律移動ロボットなどによる人見守り、画像、動画像、テキストデータに関する深層学習に関する研究も行っています。 ディープラーニング,異常検知,例外発見,分類学習,クラスタリング,人工知能,パターン認識,画像処理,テキストマイニング,人間データ

機械学習理論

  • 瀧本 英二 教授
  • 畑埜 晃平 准教授
「過去のデータから未来のデータを予測し意志決定を行う」問題は、株式投資、商品推薦、ルーティング、かな漢字変換辞書の更新など、ありとあらゆる分野に現れます。我々のグループでは、主に機械学習の手法を用いて、さまざまな問題に対する賢い意志決定法の開発を行っています。また、逆に、これらの意思決定手法を、機械学習における最適化問題に応用する研究も行っています。さらに、論理回路、決定図、ニューラルネット、比較器回路網などの様々な知識表現のクラスについて、その数理的性質の解明を行うとともに,これらの知識表現を用いた意思決定手法の計算効率の解析を行っています。 計算学習理論,オンライン意思決定,理論計算機科学,オンライン意思決定,最善手探索,情報圧縮,経路選択,関係,ゲーム,将棋

自動推論・機械学習応用

  • 藤田 博 准教授
  • 越村 三幸 助教
自動推論は知能情報学において一つの核となる学問分野です.推論を機械的に行うシステムは,数学の定理証明をはじめ,コンピュータのハードウェアやソフトウエェアの正しさを検証したり,法的議論の支援など,幅広い分野への応用が期待されています.我々は,自動推論システム(SAT/MaxSATソルバー)の高性能化と応用に関する研究を進めています. 大規模組合せ問題を含む次のような問題に取り組んできました:Ramsey問題、スケジューリング問題、AES暗号鍵の復元、提携構造形成問題、帰納論理プログラミング. 近年,様々なデータが日々蓄積され,それらから何かしらの知見を取り出そうとする機械学習技術が開発されています.我々は,これらの技術の実効性を実データを利用して示したいと考えており、次の二つのテーマに取り組んでいます:(1)体液の顕微鏡画像中のオブジェクトの類別,(2)工場設備の異常検知システムの開発.深層学習,サポートベクタマシン,決定木などの技術の適用を試みています. 自動演繹,並列分散処理,マルチスレッド処理,Web検索

マルチエージェント

  • 横尾 真 教授
  • 東藤 大樹 助教
マルチエージェント研究室では,複数の知的な主体 (エージェント) が存在する系であるマルチエージェントシステムに関する研究を進めている.とくにインターネットのように人間とエージェント(ソフトウェア)が混在する系に着目し,研究室割当や電子商取引などの問題をゲーム理論/ミクロ経済学の枠組みを用いて記述し,アルゴリズムや最適化の技術を用いたシステムや社会制度の設計・解析を進めている. マーケットデザイン,人工知能,メカニズムデザイン,マッチング,組合せオークション,繰返しゲーム,囚人のジレンマ,研修医配属,POMDP,制約充足,分散制約充足,分散制約最適化,社会選択理論,投票理論

脳情報科学

  • 伊良皆 啓治 教授
ヒトの脳機能の解明を目指した脳機能イメージング・計測,さらに,脳計測・イメージングを様々な分野に応用する研究を展開しています。具体的には,脳波,脳磁図,MRI,近赤外光分光法,経頭蓋磁気刺激等を用いて脳機能ダイナミックスの計測・イメージングによる脳機能の解明や新しい計測技術の開発,また,脳の情報を読み取りコンピュータや機械を制御するブレインコンピューターインターフェイスの開発等の研究を行い,脳科学で得られた知見や技術を医学や福祉,さらには,教育分野への応用をめざしています。自閉症やADHDなど発達障害、また、高齢者の認知症や神経疾患の神経情報基盤の研究、さらには、早期検出法の開発、脳科学をベースとした支援技術に関する研究等を行っている。 脳工学,脳情報科学,事象関連電位,fMRI,ブレインマシンインタフェイス,認知機能,軽度認知障害 (MCI)
自然言語処理

自然言語処理

  • 冨浦 洋一 教授
自然言語処理は,コンピュータを利用して日本語や英語などの自然言語で書かれた文章を処理する技術に関する研究分野です.情報化が進展し大量の情報が氾濫している現在,自然言語処理は必要な/重要な情報に効率的にアクセスするための技術,大量のテキストを分析する際の要素技術として注目されています.Deep Learning の登場で,機械翻訳を始めとする各種の自然言語処理技術の性能が格段に改善され,益々自然言語処理に対する期待が高まっています.当研究室では,統計的言語モデルのパラメタ推定に基づく,文や文書のクラスの識別・分類に関する研究, Deep Learning による文間や文書間の類似度の推定に関する研究を行っています. また,上記で用いている統計的言語モデルと類似したモデルを用いて嗅覚情報の分析に関する研究も行っています.様々な物質を嗅がせたときのラットの嗅球(匂い情報を受け取る最初の脳組織)上のニューロン群の活性パターンを撮影した画像とその物質の物理・化学的な性質に基づく匂いの素性とそれを検出した際に発火する嗅球の部位の特定,多チャンネル匂いセンサの測定データに基づく匂い痕跡(匂い発生源)の分離と可視化に取り組んでいます. 機械学習,情報組織化,統計モデル,深層学習,テキストマイニング,データマイニング,データサイエンス
3次元マルチメディアコンテンツ研究室

3次元マルチメディアコンテンツ

  • 岡田 義広 教授
静止・動画像データ,3次元形状データ,モーションデータ等を含む3次元マルチメディアコンテンツの基盤技術の研究開発を行っています。検索技術や編集生成技術および可視化技術のほか,3次元CGコンテンツの音声入出力インタフェースやビデオ画像に基づく動作入力インタフェース等の研究開発,力覚が得られるデバイス(Phantom)を用いた仮想現実感応用システムの開発や,インターネット上の3次元CG表現される仮想空間のなかで複数の人が協調して計算機により支援される種々の知的活動が行える環境を即座に容易に創れるためのネットワークコラボレーション技術の研究開発を行っています。また,3D ゲームやICT活用教材の開発環境の研究も行っています。 HCI,ネットワークコレボレーション,開発技術,開発手法,ゲーム開発環境,デジタルTV放送コンテンツ

e-サイエンス

  • 池田 大輔 教授
ICTの普及やデータの増加に伴って、多くの分野で、コンピュータを使ったシミュレーションやデータ解析等が利用されています。従来、コンピュータは専門家の補助的なツールでしたが、専門的な知識をあまり使わず、コンピュータを中心に据えたアプローチであるe-サイエンスという分野が活発になっています。 このような流れを受け、当研究室では『一般的な人達が科学的知見の発見や検証に参加できるようになる』とのビジョンのもと、e-サイエンスのアプローチであるシミュレーションやデータマイニング等を行ったり、また、これらを行うインフラそのものの研究をしています。 機械学習,バイオインフォマティクス,データベース,情報検索,マルチメディア検索,技術,Twitter,学生,サービス,情報,生成,つぶやきやfollower,テーマ選定,知的活動,システム,システム構築,キャリアパス,関係,議論,練習,段階,理論,決断,流行,両方,現場,方針,基盤,ニーズ,応用,機能

数理情報学

  • 河村 彰星 准教授
[アルゴリズム工学]計算機を様々な問題の解決に役立てるには、計算を支配する基本原理や、アルゴリズム(算法)の設計によく使われる手法を理解し、うまく利用する必要があります。本研究室では、離散最適化、図形処理、資源配置、自然システムなど様々な分野の問題について、数理的な定式化によって現象を分析したり、数理工学的手法を用いて効率のよい計算法を考案する研究を行っています。 [計算理論]個々の問題の解法だけでなく、一般に様々な条件下で何がどこまで計算できるかという限界を探ることも、理論情報学の重要な目標です。計算機構の制約、時間・空間や知識の量、論理的・記述的な複雑さやランダム性の度合などの各要素が、情報処理の困難さにどう関与し、また相互にどう絡み合うかを分析することで、算法設計の指針として役立てるとともに、知能の本質に迫ることを目指します。 計算量理論,数理論理学,数学基礎論,数値計算,精度保証,微分方程式,計算模型,離散幾何,組合せ論,組合せ最適化,スケジューリング,数理情報学,自然計算,数理計画,力学系,グラフ理論,アルゴリズム解析

システムアーキテクチャ&デザイン

  • 松永 裕介 准教授
コンピュータはいかにもコンピュータらしい姿をしているパソコンだけではなく,「えっ,こんなところにも?」と驚くような意外な場所にも用いられています。そのようなコンピュータは数億トランジスタから成る「システム LSI」と呼ばれる形態で作られていて,そこには複数のプロセッサ,様々なメモリや入出力デバイスが搭載されています。私たちの研究室では,そのようなシステム LSI に関する研究を行っていて,一体どのようなシステム LSI を作ればいいのか,またそれをどうやって作るのか,そして,それらシステム LSI を用いて人間や社会のために役立たせるにはどのような使い方をすればいいのか,等について日夜議論しています。 SoC,System-on-a-Chip,アーキテクチャ,設計支援技術,スーパーコンピュータ,サイバーフィジカルシステム,CPS,システムLSI
イメージ・メディア理解研究室

イメージ・メディア理解

  • 谷口 倫一郎 教授
  • 島田 敬士 教授
  • 峰松 翼 助教
当研究室では、様々なセンサを通して得られる観測情報から社会の情報を獲得し,それらのデータを統合・分析することによって新たな社会的価値を創成する枠組みの確立を目指しています.その実現に向けて映像解析と,教育・農業応用分野を中心に研究を進めています.映像解析に関する研究では,カメラから取得された映像に対して機械学習による物体認識手法や異常検知手法を適用することで,実世界の状況を自動的に把握する基礎技術の開発を行っています.次世代農業IoTに向けた農時空間データ解析技術に関する研究では,農場や農作業者に設置した様々なセンサから得られるデータを解析することで,農業情報の時空間可視化や農作業の効率化の実現に取り組んでいます.また,教育ビッグデータ分析に関する研究では,デジタル教科書システムや学習管理システムにより収集される講義内外の学習活動の解析を通して,リアルタイムに講義中の学習状況を把握する技術や,学生に適して教材の推薦方法など,効率的かつ高度な教育環境の提供を実現するシステムの開発を行っています. 画像処理,パターン認識,ラーニング・アナリティクス (LA) ,農業ICT ,農業教育,画像認識,深層学習(Deep learning),コンピュータ・ビジョン (CV),実時間処理,教育データ分析,データサイエンス ,サイバー・フィジカルシステム (CPS),AI

実世界情報ロボティクス

  • 安 琪 准教授
ヒトの身体には200 以上の筋が存在しており,我々は無意識にそれらの筋を巧みに制御し,様々な運動を実現することができます。その一方で加齢や疾患によって,運動は障害されてしまいます。本研究室では生体情報処理,運動制御,センサ工学,AI,IoT,メカトロニクスなどの知見をもとに,ヒトの運動機能の障害や衰えを改善するための研究に取り組んでいます。特に片麻痺患者やパーキンソン病,脳性麻痺児などの運動障害をもつ人や身体機能の弱った後期高齢者を対象に,身体運動や力,筋活動の計測などを通じてヒトがそもそも筋肉や身体をどのように動かしているのかという運動制御の面から運動疾患の原因を理解することを目指しています。またこれらの基礎的な研究をもとにリハビリテーションや日常生活動作を補助する支援機器の開発や,遠隔地などにおいてもより簡便にかつ経時的に運動機能を診断することができるデバイスの開発を行っています。 リハビリーテンションロボット,運動の支援機器,ヒトの運動の計測とモデル化,福祉用具,病態の診断システム,熟練者の技能解析,IoTデバイス,義肢装具,運動制御理論

実世界情報ロボティクス

  • 倉爪 亮 教授
  • 河村 晃宏 助教
  • 宮内 翔子 助教
オフィスや街中など、私たちの生活環境内で様々な情報を収集するロボットシステムや、人間とロボットが共に生活するためのコンピュータビジョンの研究を行っています。人間とロボットが共存し、安全に生活するには、事前にロボットに様々な知識を与えなければなりません。しかし、必要な知識を全て人間が考えて、人間の手で作り上げるのは、非常に大変な作業です。もしロボットが自分の力で知識を獲得(学習)できれば大変便利ですが、複雑な知識の獲得には多くの時間や様々な経験、難しい学習の仕組みが必要で、また知識の記憶にも大量のメモリが必要です。そこで私たちは、人間とロボットが一緒に生活する環境に注目し、ロボットに代わって環境がロボットに必要な知識を「獲得」し、その知識を環境に「埋め込み」、ロボットが必要なときにその情報を「取り出す」ことができる仕組みを研究しています。

ヒューマンインタフェース

  • 内田 誠一 教授
  • 備瀬 竜馬 准教授
  • Brian Iwana 准教授
  • 末廣 大貴 助教
  • 早志 英朗 助教
パターン認識とは、人間の持つ認識機能の人工的実現を目的とした研究分野です。計算機が高度に発達した現代でも、最難関問題の一つに挙げられます。例えば、人間ならば目で見て「これは自動車である」と認識するのは容易です。ところが自動車には様々な形式があり、また同一形式であっても視点によって見えは変化します。「計算機に幾つかの自動車パターンを登録しておいて、それと類似していれば自動車と認識すればよい」と思われるかも知れませんが、「どのように類似性を定めるか」など課題は山積です。このようにパターンの多様性が困難性の原因であり、それをどのように巧妙に扱うかが鍵になります。当研究室では、パターン認識を中心に画像処理・認識、バイオイメージ・インフォマティクス、機械学習の理論と応用、文字工学・科学と多彩な分野へ研究を展開しています。世界を相手にオリジナルの技術を開発しながら、これらの魅力的な問題に日々挑んでいます。 人工知能,ディープラーニング,ニューラルネットワーク,医療画像,スポーツ,生体信号,時系列,ゲーム理論

先端ソフトウェア

  • 福田 晃 教授
  • 久住 憲嗣 准教授
  • Ahmed Ashir 准教授
  • 石田 繁巳 助教
現代社会は情報通信技術(ICT)によって成り立っています。先端ソフトウェア研究室では、個人(くらし)と社会(しごと)における問題をICTで解決することを目指し、3つの方向性で研究を行っています。 要素技術:ヒトの位置推定や混雑度推定など、実世界のセンシング技術を開発しています。また、これらのデータを集めるための無線通信技術を開発しています。 ソフトウェア開発手法:センサや自動車などでは、出力画面等がないためにソフトウェア開発がPCソフトなどに比べて難しいものとなります。開発の負担を軽減するため、特定の分野に特化したプログラミング言語であるドメイン特化言語などの研究を行っています。 リバースイノベーション:発展途上国などにICT技術を持続可能な形で提供する仕組みを構築しています。例えば、医療コストを削減できる人口知能技術を活用した遠隔医療システム(ポータブルヘルスクリニック)、社会価値を創価するカーシャリングモデルを開発し、途上国において実証実験し、先進国への逆輸入を目指しています。 組込みシステム,IoT (Internet of Things),ITS (高度道路交通システム),Mobility as a service,持続可能な情報基盤プラットフォーム,サイバーフィジカルシステム

ソフトウェア工学・プログラミング言語

  • 鵜林 尚靖 教授
  • 亀井 靖高 准教授
  • 佐藤 亮介 助教
当研究室ではソフトウェア構築の基礎をなすソフトウェア工学とプログラミング言語に関する研究をしています。ソフトウェア工学とはソフトウェアが抱える問題を工学的な見地から捉え解決する学問分野で、当研究室では「先進的なプログラミング・エクスペリエンス」、「形式手法を活用した高信頼ソフトウェアの開発」、および、「集合知発見のためのソフトウェアリポジトリマイニング」の3つの側面から研究しています。最初の2つでは、AI・機械学習、集合知発見、プログラミング言語理論、形式手法・形式検証技術を駆使した先進的かつモダンなソフトウェア工学について研究しています。最後の1つでは、ソフトウェアの開発履歴データが大量に蓄積されたリポジトリから知識を発見、獲得する研究をしています。 ソフトウェアアーキテクチャ,ソフトウェアテスト,プログラミング言語機構,人工知能,オープンソースソフトウェア,ソースコード解析,ソフトウェアメトリクス,モデル検査

知的情報環境

  • 峯 恒憲 准教授
ユーザの状況,意図,嗜好,興味,関心,プライバシーなどにも配慮しながら,ユーザが求める情報を,必要な時に,即座に提供する仕組みと方法の研究開発を,実データや実環境を利用しながら行っています.言い換えると,利用者の見えるデータの解析と,その活用方法に関する研究です.たとえば,伊都キャンパス内での生活に必要な情報やサービス(施設情報,イベント情報,公共交通機関案内サービス)の提供を行うため,キャンパス内での情報共有基盤「伊都キャンライフ」 https://ito.ait.kyushu-u.ac.jp/itocamlife/を構築しています.この基盤を利用し,人のコミュニケーション状況を推定し,それを自動記録することで,人のコミュニケーションの円滑化などの支援を進める仕組み「Real SNS」の開発を行っています.また,大規模時系列位置情報データ(バスや車のプローブデータ)のマイニングや,自治体オープンデータのマイニングにより,混雑状況の把握や市民生活の安全安心や利便性向上に役立つ情報の抽出と活用を進めています.さらには,学習者自身が記載した学習後の振り返り文を解析し,学習状況・学習能力を推測するとともに,学習意欲や学習行動の改善を促すフィードバック手法の開発などを進めています. データマイニング,テキストマイニング,情報推薦,個別化,機械学習,マルチエージェントシステム,人間中心システム,学習者モデル,コメントマイニング,スマートモビリティ,ビッグデータ解析,リアルSNS,高度交通システム,自然言語処理,情報検索,深層学習
先端ネットワーク研究室

先端ネットワーク

  • 岡村 耕二 教授
本研究室では,インターネットとセキュリティの基礎研究をしています。コンテンツ配送,省電力型ネットワーク機器の開発や運用,サイバーセキュリティなどを研究テーマにして最先端のインターネット・セキュリティの研究活動を企業や海外の大学と世界レベルで行なっています。 新世代インターネット,ネットワーク運用,省電力ネットワーク機器,国際連携的研究,研究開発,移動型通信,機能拡張,高度化,世代インターネット,限界,世界中

コンピュータビジョン・グラフィクス・VR

  • 川崎 洋 教授
  • トマ ディエゴ 助教
  • 岩口 尭史 助教
本研究室では、コンピュータビジョンやコンピュータグラフィクスを中心に、バーチャルリアリティ技術を用いて実世界と仮想空間を融合させる研究(AR/MR)や、新しいセンシング技術に関する研究を行っています。 これらを実現するため、現実世界の視覚的情報を効率よく「取得」、「モデル化」し、「写実的に再現」することを研究のコアとし、得られたデータを実世界で利用するための「インタラクション」や「データベースの作成」にも取り組んでいます。 例えば、カラーと距離(RGB-D)カメラを使用した三次元シーン復原に関する、RGB-D Simultaneous Localisation and Mapping(SLAM)を研究しています。特にRGB-Dカメラを用いてダイナミックな三次元人体モデルを作成することについて研究をしています。このプロジェクトでは、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を使用して単一画像から三次元モデルを復元します。別の研究プロジェクトは光学系と計算機を組み合わせた撮像方法であるコンピュテーショナル・フォトグラフィ技術に基づく光線解析に関する研究も行っています。また、「医療」や「都市交通システム」への応用も重要な研究テーマです。 コンピュータグラフィクス(CG),3次元ビジョン(CV),バーチャルリアリティ(VR/AR/MR),コンピュータインタラクション(HCI),医療画像処理システム,高度道路交通システム(ITS),SLAM ,畳み込みニューラルネットワーク ,コンピュテーショナルフォトグラフィ(CP) ,デプスカメラ
知能ソフトウェア工学研究室

知能ソフトウェア工学

  • 趙 建軍 教授
  • 馮 尭鍇 助教
  • 大森 洋一 助教
ソフトウェア工学(Software Engineering、SE)はソフトウェアの信頼性や保守性の向上を目的とし、高度かつ安全なソフトウェアを短期間で設計するための研究分野です。人工知能(Artificial intelligence、AI)はコンピュータによる知的な情報処理システムの設計や実現に関する研究分野です。知能ソフトウェア工学研究室は、ソフトウェア工学(SE)と人工知能(AI)の融合によって、より信頼性(安全性)の高いソフトウェアシステムとAIシステムを構築することを目指しています。具体的には、3つの方向性で研究を行っています。 人工知能のためのソフトウェア工学:人工知能(深層学習)システムにおける欠陥(バグ)やAdversarial Exampleを深く理解し、人工知能(深層学習)システムの信頼性と安全性を保証する方法(理解、解析、テスト、デバッグ、検証)を探求しています。 ソフトウェア構成の自動化:人工知能(深層学習)を用いて、プログラムコートの自動生成、プログラムバグの自動修復などの方法を研究しています。 開発環境の知能化:知能ソフトウェア開発支援環境(IDE)を構築しています。 ソフトウェアテスト,プログラム解析と検証,プログラミング言語,自動プログラミング
無線通信研究室

無線通信

  • 牟田 修 准教授
携帯電話や無線LANに代表される無線通信のトラフィック量は急激に増大しています。その一方で、利用可能な無線通信帯域は限られているため、周波数帯域あたりの情報伝送速度を大幅に向上させる無線通信技術が必要となります。本研究室では次世代のネットワークを支える無線通信技術に関する研究を行っています。 MIMO,変復調
感性ナノバイオセンサ研究室

感性ナノバイオセンサ

  • 都甲 潔 教授
  • 栗焼 久夫 准教授
  • 小野寺 武 准教授
  • 田原 祐助 准教授
  • 矢田部 塁 准教授
  • 神﨑 雅俊 助教
感性ナノバイオセンサ研究室は「味覚センサ」の開発に世界で初めて成功しました。味覚・嗅覚センサ研究開発センターのセンター長を兼務する都甲潔主幹教授を中心に主に次のような研究を行っています。 バイオとエレクトロニクスを融合した科学技術により開発した味覚センサのさらなる高機能化 抗原抗体反応を利用して,爆薬や香料などの匂い物質を超高感度で検出する犬の鼻を超えるセンサの開発 血液,尿,汗,唾液など生体液中の低分子をターゲットとしたバイオセンサの開発 雲母やグラファイトのような層状物質を用いた光蓄電池やガスセンサ,酸素センサの研究 また,これらの研究を基に,多方面への応用・展開を試みる研究を行っています。 匂いセンサ,味センサ,食品,バイオマーカー,センシング,テイストマップ,脂質高分子膜,表面プラズモン共鳴

集積磁気デバイス

  • 松山 公秀 教授
  • 田中 輝光 准教授
我々の研究室では,ナノメーターサイズ(十万〜百万分の一ミリ)の微細加工技術を用いて強磁性体(磁石)に3次元的な極微構造を形成し,新しい物理現象の発現を試みると共に,その応用に向けた研究を推進しています。具体的には,ハードディスクや将来のメモリとして注目を集めているMRAMなどに代表される次世代の超高密度情報記憶デバイスや,従来の論理演算素子には無い柔軟な機能を備えた高機能論理演算素子などへの応用を目指して,実験およびコンピュータシミュレーションを駆使して最先端の研究開発を行っています。 磁気メモリ,強磁性薄膜デバイス,マイクロマグネティクス,スピントロニクス,物性物理現象

プラズマ工学

  • 白谷 正治 教授
  • 古閑 一憲 教授
  • 鎌滝 晋礼 助教
本研究室では,革新的プラズマの創成を目指して, プラズマ中の反応制御による高品質・高スループットプロセス技術の開発 プラズマを用いた機能性ナノブロック作製と応用 プラズマ-表面相互作用の解明 プラズマ農業の創成 を主要研究課題としている。 以下の研究を行っている。 太陽電池用超高品質光安定a-Si:H作製用プラズマ技術開発 ナノ粒子を用いた革新的次世代太陽電池材料開発 プラズマ異方性CVDを用いた,微細構造への薄膜堆積制御 LSI用超低誘電率層間絶縁膜用ナノ粒子含有膜の創成 プラズマを用いたナノシステム構築に関する基礎研究 核融合実験炉内に発生する微粒子(ダスト)の発生・成長機構解明 プラズマを用いた植物成長促進 薄膜太陽電池製造用プラズマプロセス,創生

有機電子デバイス

  • 林 健司 教授
  • 佐々 文洋 助教
私たちは有機エレクトロニクス材料を用いた機能性デバイスを研究開発しています。有機エレクトロニクス材料は多様な機能を生み出すことができ,金ナノパーティクル,分子ワイアやナノファイバなどの低次元材料,光を用いたイメージング技術,分子特性に基づく包括的センシング技術などを基盤とし,機能性デバイスを創りだす鍵となるナノスケールの現象を積極的に利用した研究を展開しています。生物の嗅覚に匹敵する能力を持つセンサ,高い機能性を持つ有機デバイス,匂いの可視化技術,さらにセンシング情報を使った匂いマッチング解析やデータベースサービスなどの開発に取り組んでいます。 匂いセンサ,イメージング素子,センサロボット,IoT,匂いのディジタル化,分子パラメータ解析,匂いの質の可視化表現,生体模倣,有機電子材料,プラズモニックガスセンサ,超高感度センサ,表面増強ラマン散乱,ナノ粒子,分子認識,分子鋳型,個人認証,人の探索,科学捜査,農業ICT
クリーンルームブース

スピントロニクス・デバイス

  • 湯浅 裕美 教授
  • 黒川 雄一郎 助教
私達のライフスタイルを大きく変えたインターネットが,今後は電子空間だけでなく実空間でもモノや人を結びつけます。そこで必要となる電子デバイスは,質・量ともに桁違いにジャンプアップするため,これまで以上に革新的な技術が求められ,様々な分野で研究がなされています。磁性体に特有の“スピントロニクス”技術は,候補の一つ。スピントロニクスでは,エレクトロニクスで主役だった電子に加え,電子の持つ“スピン”が主役となります。究極的には電子が流れない,ジュール損失ゼロのグリーンなデバイスが実現する可能性をも秘めています。これからの電子デバイス,まだ解は見つかっていません。スピントロニクスの研究から,より良い社会の実現を目指して挑戦します。 ハードディスク,MRAM,データストレージ,レーストラックメモリ
ナノエレクトロニクス研究室

ナノエレクトロニクス

  • 佐道 泰造 准教授
情報通信技術は私たちの生活を支える柱の一つです。情報通信技術の高度化には,膨大な情報を高速かつ正確に処理し伝送する情報処理・通信システムを実現するため,集積回路の高速化・高集積化が重要となっています。現在まで,集積回路の高機能化は,トランジスタの微細化により実現されてきました。しかし,極度に微細化が進んだ結果,微細化による更なる高機能化が物理的限界に直面しています。これを打破するには,デバイスを構成する材料の特性を高機能化し,微細化に頼らずに集積回路の性能を向上する新しいアプローチが求められています。また,IT社会の実現には,軽量でコンパクトな情報端末が必要となります。このためには,集積回路とディスプレイをフレキシブル基板上に融合したフレキシブル・エレクトロニクスのような新デバイスの実現が求められます。 このような背景のもと,私たちは,新しい半導体材料の探索とデバイス応用に関する研究を推進しています。 次世代集積回路,新機能デバイス,半導体ヘテロ構造,結晶成長プロセス

電子材料

  • 板垣 奈穂 准教授
本研究室では,電子と正孔がクーロン相互作用で結合した準粒子「エキシトン」をキャリアとする全く新しいトランジスタの開発を行っています.上記トランジスタは,E/O変換の超小型化・高速化を可能にするため,LSI内光配線化のブレークスルーをもたらすと期待されています.本研究では独自開発材料「ZION」を用いて,室温・長寿命エキシトンを実現するとともに,エキシトンの「輸送」と外場の物理に関する基礎学理を追求することで,世界初となる室温動作型エキシトンデバイスの実現を目指します.本研究は,LSIの高速化・低消費電力化に直結するものであると同時に,将来的にはエキシトンを量子ビットとみなした量子コンピュータ・量子暗号通信への展開を可能にすると期待されます. スパッタリング,酸化物半導体,酸化亜鉛,結晶成長,ヘテロエピタキシー,逆SKモード,In2O3:Sn,アモルファス透明導電膜,不純物添加結晶化法,プラズマ

高周波集積回路・マイクロ波通信デバイス

  • 金谷 晴一 教授
  • 多喜川 良 助教
携帯、無線LAN、衛星、光通信を利用したIoT(Internet of Thingt)の時代が到来しました。「いつも・どこでもつながる世界」を実現するには、小型で低消費な送受信器が必要です。当研究室では、分布定数線路(※)により小型化・一体化された低雑音増幅器(LNA, Low noise amplifier)、ミキサ回路、電圧制御発信器(VCO, Voltage Controlled Oscillator)を開発しています。また、デジタル/アナログ変換回路・アナログ/デジタル変換回路の開発も行っています。これらは無線通信用LSIとよばれます。さらに、無線通信には無くてはならないアンテナの小型化設計も行っています。また、ターゲットを追尾可能なフェイズドアレイアンテナや、空間に存在する電磁波を収穫して直流電源に変換する無線エネルギーハーベスティング回路の研究も行っています。バッテリレス腹腔鏡医療用クリップや、無給電インプラント温度センサなどへの医療応用を目指しています。 (※)整合回路:電気信号の反射損失を防ぎ最大電力を取り出すために必要不可欠な回路 なお、本研究室では、協力講座として日本エジプト科学技術連携センター教育連携部門の吉富邦明教授にもご参加いただいています。 CMOS回路,内視鏡,エネルギーハーベスト,パワーアンプ,パッケージング

光・電子集積システム

  • 加藤 和利 教授
  • 久保木 猛 助教
現在インターネットにはとても大容量のデータが流れています。今後もさらに増大するデータを情報伝達するためには,新しい概念によるハードウエアの高速化,高機能化,低電力化が必要です。これを実現するものこそ光技術と電子技術のそれぞれの長所を融合した光エレクトロニクスデバイスや光・電子集積システムです。私たちの研究室では,最先端の光技術と電子技術を融合して新しい概念の光エレクトロニクスデバイスや光・電子集積システムを創造,実証することで,社会が直面する課題の抜本的な解決に向けた研究を目指しています。 半導体レーザ,高速無線通信,高周波,光通信,光ファイバ通信

マイクロ・ナノレーザーデバイス

  • 興 雄司 教授
  • 吉岡 宏晃 助教
マイクロ・ナノレーザーデバイスグループではレーザー工学・有機光エレクトロニクスに関する研究を行っています。研究の中心は有機材料を利用したマイクロ・ナノ構造を用いた有機レーザー,光ファイバーセンサー,太陽電池,光検出デバイスなどのプリンタブル光デバイスの研究・開発ですが,他にも半導体レーザー,半導体レーザー励起固体レーザー,エキシマーレーザーによる加工,紫外光有機材料プロセスなどの研究も行っており,また,これらの光技術を利用した先端計測の研究にも最近は取り組んでいます。(写真はクリーンルームでの有機レーザー評価実験) 光導波路,微小光共振器,3Dプリンタ,インクジェット技術,有機光材料,シリコンオプティカルテクノロジー(SoT),色素レーザー,エキシマレーザー加工

ナノ光情報応用

  • 竪 直也 准教授
我々の研究室では、ナノサイズの微小空間において発現する光と物質の相互作用の基本原理・ナノフォトニクスに基づいて機能する「ナノ光情報デバイスおよびシステムに関する実証的研究」を進めています。ナノフォトニクスの基盤となる「飛ばない光」近接場光は、その局在性と微小性ゆえに物質との間で特異な物理現象を誘起することが知られています.その有効利用により実現される情報応用は現代社会のニーズに呼応する微小性・高速性・省エネルギー性を体現すると共に,次世代情報社会の構築における新たなシーズともなります.研究テーマは,近接場光の特質を活かしたデバイス・システムの設計・構築からそれらの機能を司る基礎物理の解明まで多岐に渡ります。 レーザー,ナノテクノロジー,材料開発,セキュリティ,太陽電池,エネルギー変換

システムデザイン

  • 川邊 武俊 教授
  • 村田 純一 教授
  • 船木 亮平 助教
  • 湯野 剛史 助教
システムデザイン研究室では、主につぎの2つの研究を行っています。1つ目は、自動車を対象とした運動・振動の制御です。エコドライブ・安全な自動車制御を目指し、(1)車両や道路環境の情報を元に人間(運転者)の判断や走行制御系の働きを補佐する運転支援系を構成すること、(2)運転支援系の補佐を十分に利用できる走行制御系を実現することを研究課題としています。これらの課題に対し、制御工学的なアプローチを行っています。また、代数的非線形制御理論の確立とエンジン制御への応用も試みています。もう1つは、大規模・複雑なシステムの設計・運用に関する研究です。例えば,電力が発生され利用されるまでのシステムは大規模であり,人間の意思も大きく関わる複雑なシステムです.このようなシステムを対象とし、システムの解析や設計を自動的に補助する学習システム、最も好ましいシステムを導く最適化についての研究を行っています。これらの主な応用として,電気エネルギーマネジメントシステムに関する研究を行っています。また、グラフィックアートやファッションデザインといった個人の好みや感性によって良し悪しの判断がされるものを対象として、その人に合ったものを見つける最適化システムの研究も行っています。 電力系統,太陽光発電,電力系統,システム一般,太陽光発電装置,道路網,グループ

超伝導理工学

  • 木須 隆暢 教授
  • 東川 甲平 准教授
  • 鈴木 匠 助教
本研究室では,地球環境との両立を目指した高度なエネルギー社会の実現に向けて,超伝導技術の研究開発を行っています。超伝導線材では,損失をほとんど無視できる状態で,銅やアルミに代表される従来材料の100倍以上の大電流を運ぶことが可能となります。その優れた性能により,従来技術の壁を打ち破る革新的機器の開発,高効率エネルギー利用,CO2削減のための技術として,広範な分野で応用が期待されています。本研究室では,世界最先端の計測評価技術開発による超伝導材料の特性解明と高性能化,さらにその電力・エネルギー応用のための研究を行っています。国家プロジェクトや民間との共同研究,国際共同研究も積極的に推進すると共に,これらの研究活動を通じて,電気電子工学分野の次代を担う若手研究者,技術者の教育に取り組んでいます。 臨界電流特性,先端計測技術,電気電子材料

レーザー・光応用

  • 中村 大輔 准教授
レーザーは科学の最先端技術であり,ブルーレイディスクやレーザーポインタなどの身近な存在から極微細加工や光通信など産業・通信分野,さらには医療分野まで様々に応用されています。これは,通常の光にはないレーザー光のもつ性質(単色性,干渉性,指向性)を活用することで初めて達成できます。本研究室では,紫外発光材料である酸化亜鉛(ZnO)に着目し,レーザーを利用した機能的ZnOナノ結晶の作製および紫外LED,紫外レーザー,ガスセンサなど次世代光電子デバイスへ応用する研究を行っています。その他にも医学部眼科との医工連携の研究として,分光イメージングを利用した非侵襲眼底機能診断技術の開発に関する研究を行なっており,光・レーザーを基軸にした安心・安全な環境と健康の実現を目指しています。 レーザー応用,非侵襲計測

静電気応用

  • 末廣 純也 教授
  • 中野 道彦 准教授
静電気工学は電磁気発展の学術的基盤となった歴史の古い学問分野ですが,現在でも様々な分野に応用されています。例えば,大電力輸送を支える高電圧送電技術,インクジェットプリンタ,環境汚染ガス浄化装置,オゾナイザなどその実用的価値は大変大きいものがあります。近年では,バイオテクノロジーやナノテクノロジーにおいて,細胞やカーボンナノチューブなどの微小な物質を精度良く操作するための技術として注目を集めています。我々の研究室では,このように「古くて新しい」静電気工学や高電圧パルスパワー工学に関する研究開発に取り組んでいます。最近は特にこれら技術のバイオテクノロジー,ナノテクノロジーへの応用を指向した研究テーマを重視しており,誘電泳動やマイクロプラズマを利用したナノ物質の操作,改質,そして Bio-MEMS デバイス構築への応用を目指しています。 インピーダンス計測,ウイルス検出,カーボン・ナノチューブ,ガス絶縁開閉器,細菌検出,静電配向,電力機器診断,配向コンポジット,ナノコンポジット,誘電泳動インピーダンス計測法,CNTガスセンサー,DEPIM ,DNA検出,NO2検出,SF6

グリーンパワーエレクトロニクス回路

  • 庄山 正仁 教授
今日の社会では,電気エネルギーを活用することにより,便利で高度な生活を営むことができています。この流れは今後ますます進み,電力の需要もますます高まることが予想されます。一方,地球温暖化や化石燃料枯渇などの環境問題から,省エネルギー化と再生可能エネルギーの利用促進が強く求められています。我々の研究室では,これらの課題について,スイッチング電源の回路とシステムの観点から取組んでいます。スイッチング電源とは,電力用半導体素子を数百kHz~数MHzの高周波数でスイッチングすることにより、エネルギーの流れを制御する,省エネルギー形の電力変換器です。最近は,殆どの電子機器の電源部に,スイッチング電源が用いられています。我々は、スイッチング電源の回路やシステムを進化させ、高効率化・高性能化することによって,省エネルギー化を推進し,環境にも優しい未来社会を創ることに貢献しています。 パワーエレクトロニクス,持続可能社会,カレントモードDC-DCコンバータ,車載用DC/DCコンバータ,双方向DC-DCコンバータ ,モータ駆動用インバータ ,非接触給電,電気自動車,スマートグリッド,ディジタル制御,ソフトスイッチング,EMC,GaNパワーデバイス,SiCパワーデバイス
超伝導工学研究室

超伝導工学

  • 岩熊 成卓 教授
超伝導体の最大の特長は,電気抵抗ゼロと高電流密度性にあります。その特長により、大電流の無損失送電や電力・電気機器の高効率・軽量・コンパクト化を実現できます。特に、酸化物超伝導体は-196℃の液体窒素温度領域においても超伝導特性を示し、高効率・低コストで信頼性の高い超伝導応用の新しい領域を切り開く可能性を秘めています。当研究室では,超伝導技術の幅広い産業応用を目指して以下のような研究を行っています。 超伝導電気機器・システムの開発研究: 次世代の航空機・船舶用の小型軽量かつ高効率な超伝導モータの開発に取り組んでいます。また、大都市における地下変電所をターゲットとした高効率・高密度送電を可能にする限流機能付き超伝導変圧器を世界で初めて実用化しました。 酸化物高温超伝導線材・導体の電磁特性に関する研究: 超伝導特性の異方性や線材の幾何学的構造などに起因する複雑な課題を克服し、実用に供する線材開発のために、大電流容量導体化も含めた酸化物超伝導線材・導体の特性評価や高性能化などに取り組んでいます。 超伝導技術は、エネルギー、医療、産業、および輸送など幅広いフィールドで活用され、環境を配慮した豊かな社会と科学技術の発展に貢献します。また当研究室では、上記の研究を通して学生の研究遂行能力、および自ら考え課題を解決する能力を伸ばし、将来の研究者・技術者の育成を目指しています。 最先端,コイル,電磁石

先端磁気センシング

  • 笹山 瑛由 准教授
磁気は非接触かつ非破壊で試料内部の信号検出が可能であるという大きな利点を有しています。この利点を利用する事により、従来にない高性能で新しい機能を持つ先端磁気センシング機器を開発することができ、医療・バイオ、分析・評価、環境計測などの広い分野に応用されています。本研究室では、微弱な磁界を検出するための世界最高レベルの高感度磁気センサを開発するとともに、この磁気センサの医療・バイオ工学や非破壊検査への応用を目指しています。具体的には、磁気マーカーを用いた磁気的な免疫検査や磁気イメージング法を開発しています。免疫検査は疾患由来の蛋白質などの検出を行うもので、血液検査などのバイオ検査分野で広く用いられています。また、磁気イメージングは免疫検査の体内診断への展開を目指したものです。非破壊検査では、社会インフラに用いられる種々の構造物内部の欠陥検査を目指しています。 SQUID磁気センサ,超伝導,バイオセンサ,センサSQUID,SQUID磁気センサ,感度SQUIDシステム,磁気イメージングシステム,先端センシング機器,計測手法,非破壊検査装置,感度性,先端バイオ,バイオセンサ,地磁気,伝導

超伝導応用

  • 柁川 一弘 准教授
近年の情報通信技術(ICT)の進歩やその利用範囲の急激な拡大により、エネルギー需要は年々増加しています。また、二酸化炭素の排出に代表される地球温暖化等の環境問題が顕在化し、いわゆる「環境にやさしい技術」の確立が急務となっています。このような時代の中で、超伝導技術はエネルギー問題と環境問題の両方を解決できる有力な候補の1つとして注目されています。当研究室では、電力/エネルギー/産業/交通輸送/医療/分析等の様々な分野で利用可能な先進超伝導機器の実現を目指した基礎的な研究開発を実施しています。例えば、医療/分析分野では、核磁気共鳴(NMR)/磁気共鳴画像(MRI)装置用の高温超伝導マグネットを開発するために、遮蔽電流磁界消磁法を提案・国際特許化し、その実用化を目指しています。また、電力分野では、高温超伝導電力ケーブルの長距離循環冷却に必要となる超伝導モータと低温磁気軸受を組み込んだメンテナンスフリーな超伝導ポンプを研究開発しています。交通輸送分野では、衛星打ち上げロケットや水素自動車等への適用を目指して、容器内の液体水素の量を連続的に計測する超伝導式液位センサを独自に提案・開発しています。 超電導,水素社会,水素ステーション,液化水素,低温工学,宇宙,交流損失,熱的安定性,磁束ピンニング,電気抵抗率,ソレノイド,インダクタンス,数値解析,電磁場,エネルギー最小化,省エネルギー,高効率,液面計,超伝導コイル

レーザープロセシング

  • 池上 浩 教授
ギガフォトンNext GLP共同研究部門は,九州大学とギガフォトン株式会社との組織対応型連携契約のもと,次世代レーザープロセシングの研究開発を行う目的で設立された共同研究部門です。本部門ではレーザーユニットプロセスの研究を行う要素研究,デバイス動作でレーザープロセスの優位性を実証するデバイス応用,製造装置としての実用化を目指す実用化検討の3つの段階に分けて各テーマを並列推進しています。実用化検討では企業との共同開発,デバイス応用では大学などの研究グループとの共同研究を主として活動しており,各段階のニーズに応じたレーザープロセスの提案と,開発課題を解決し得るレーザープロセスの研究開発が本部門の役割です。また,これら活動から得た知見を元に,社会ニーズに対応した革新的なオリジナルプロセスやレーザー光源の研究開発を行い,シーズ・ニーズ両面から国際競争力の高い新しい産業分野の創造を目指しています。 電子デバイス,半導体,薄膜,表面物性,NextGLP共同研究部門
サイバーフィジカル・コンピューティング研究室

サイバーフィジカル・コンピューティング

  • 井上 弘士 教授
  • 小野 貴継 准教授
  • 川上 哲志 助教
情報(I: Information)と電気電子(E: Electrical/Electronics)の融合に基づく新しいコンピュータ・システム・アーキテクチャの創成と、圧倒的なコンピューティング・パワーを活用した各種社会問題解決のための応用技術開発を目指しています。実世界で生成された大量データに対し、実世界で活用されるための情報を、サイバー世界で極めて効率良く処理する「サイバー・フィジカル・コンピューティング」のあるべき姿を探求するとともに、実社会での活用を見据えた応用技術を開発することが我々の目標です。 ハードウェアセキュリティ,データセンタ,ウエアハウススケールコンピューティング,ハイパフォーマンスコンピューティング,サイバーフィジカルシステム,光コンピューティング,超伝導コンピューティング
高周波回路&グリーンエレクトロニクス

高周波回路&グリーンエレクトロニクス

  • ポカレル ラメシュ 教授
バッテリーなしで動く携帯端末やセンサシステム等の実現はできるのか?いつから?その基盤技術とは……?と言った疑問に応えるために、本研究室では代5世代無線通信システム用低電圧で動作する集積回路・システムととともに無線充電システムの基礎技術であるワイヤレス電力伝送システム、電磁エネルギーハーベスティング技術、ワイヤレス給電等を中心に研究開発を行っている。 CMOS技術,高周波回路設計技術,アナログ回路設計技術,低電圧動作,低電力動作,ミリ波無線通信システム,準ミリ波無線通信,システムオンチップ,ワイヤレス給電システム,バッテリー無動作技術,ワイヤレス電力伝送技術,高速無線通信,第5世代無線通信システム,5G無線通信システム
システム制御研究室

システム制御

  • 山本 薫 准教授
システムとは相互に影響を及ぼしあう要素で構成されるひとつのまとまりのことを言います。そのようなシステムの挙動を希望のものに近づけることが、制御の目的です。ロボットやドローン、自動車などの物理システムから、音声や画像などの信号処理など、時間的に変化するものはすべて制御の対象です。システム制御研究室では、システム制御理論と応用に関する幅広い研究・教育を行なっています。応用として特に力を入れているのが、自動運転車の隊列走行や、複数ドローンの協調飛行など、複数のモノの集まりを制御する「動的ネットワーク・マルチエージェントシステムの制御」です。システムを構成するひとつひとつの要素が、自分の近くにいる要素だけの状態など、全体の中での限られた情報だけしか得られないときに、いかに全体の挙動を制御するか、というような問題に取り組んでいます。また、建物の地震や風による揺れ対策など、機械や構造物の振動を抑える機械系の振動制御や、ディジタル制御による信号処理も研究しています。
光エレクトロニクス研究室

光エレクトロニクス

  • 浜本 貴一 教授
  • 姜 海松 助教
将来の健康診断装置等への適用を目指し、携帯へ搭載可能な光センシングシステムの研究を行っています。 世界で初めて実証した“アクティブMMI現象”を用い、世界最高速比100-1,000倍以上のTbps(毎秒1テラビット、テラ:10の12乗)級動作を目指した超高速半導体レーザの研究を行っています。 現在の1000倍以上の伝送容量増大を目指し、空間モードを人工的に交換することのできる光モードスイッチ(世界初)を研究しています。 光集積素子,光スイッチ,光デバイス,プラズマプロセス,光バイオセンシング,光通信,光ルータ,光モード多重伝送
ヒューマノフィリックシステム研究室

ヒューマノフィリックシステム

  • 荒川 豊 教授
  • 石田 繁巳 助教
ヒューマノフィリックシステム研究室は、実世界からのセンシング技術とクラウドでのデータ処理技術、その間を結ぶネットワーク技術という情報領域の多様な技術を組み合わせた、人に寄り添うサイバーフィジカルシステム(CPS: Cyber-Physical Systems)に関する研究を行います。ヒューマノフィリックとは、人(human)と友好(philic)を組み合わせた造語で、「人と親和性の高い」という意味を表します。研究室では、特に、センサ(IoT)と機械学習(AI)を用いた人の行動認識に関する研究を軸としており、その実現のために新しいセンサの開発からアプリケーションの実装まで幅広く実施しています。 人の外面的な状況(動作や行動)のセンシングはもちろんですが、内面的な状況(感情やストレス)を、どんなセンサと、どんなアルゴリズムで認識するのかということが大きな研究課題となります。さらに近年では、行動認識の先にある研究として、情報技術による行動変容の励起と、行動変容を踏まえた社会システムに関する研究に力を入れています。 学習行動分析,環境発電,ストレス推定,ワークエンゲイジメント推定,ユビキタスコンピューティング,パーベイシブコンピューティング,モバイルコンピューティング,Web情報システム,災害時情報システム,通知制御,ソーシャルデータ分析,参加型センシング,車両センシング,センサーネットワーク

都市・建築史

  • 堀 賀貴 教授
  • 木島 孝之 助教
建築学は,未来の建築や都市を構想し地域の歴史・文化の継承とよりよい人間環境の形成を担う学問です。建築は使いやすくて,美しくて,しかも丈夫でなければなりません。建築学は技術的問題に限らず,社会的・文化的問題まで及ぶきわめて広い領域にかかわっているのです。建築にたずさわる者はこれらの多様な要素を総合的にまとめあげてゆく能力を必要とします。そして,総合的な技術・知識の理解が要求されるばかりでなく,芸術的な造形能力も必要です。(九州大学建築学科ホームページより)。 こうした理念のもと,当研究室では建築と都市の歴史を研究しています。歴史には文字に書かれたものだけでなく,遺構や土器などのモノ(ここに建築が含まれます)が語りかける歴史もあります。当研究室では後者を大切にしています。机の上で文献を読むだけでなく,フィールドに飛び出して長い時間を経た建物を実測することによって,過去の都市・建築に関わる「人間の営み」を感じ取ろうとするのです。具体的には,エジプトのアコリス遺跡,イタリアの古代ローマ遺跡の中でも有名なポンペイ,ヘルクラネウム,オスティアで実測作業を続けています。また,国内では萩でも調査を行っています。 建築史

健康建築環境学

  • 尾崎 明仁 教授
都市・建築で生じる自然的あるいは人為的な熱・物質・空気の移動現象を理論的に解析し,複合的な都市・建築環境の形成メカニズムを検証しています。また,それらの建築物理解析を基に,快適性・健康性・省エネルギー性・耐久性に優れた「住環境デザイン」,および先進的な設備システムや再生可能エネルギーを利用した「建築機能デザイン」について研究しています。簡単に言えば,住まいやすい建物(例えば,省エネ建築,ゼロエネルギー建築(ZEB),エコロジー建築,自然エネルギー利用建築など)を,数値シミュレーション技術を駆使して科学的に設計しています。 都市・建築は人為的な構築環境の産物です。この人工環境は,人体系と建物系と設備系から成ります。人体系の生理・心理的要求に応じて,建物系の熱・光・空気などの環境要素をパッシブにデザインし,さらに設備系によってアクティブにコントロールすることが必要になります。 本研究室は,人間生活や住まいの目的用途に対応して,建築内外の環境要素と設備機器を一体化し,最小限の機械制御により生活の質と利便性を向上させる空間システム学の構築と,そのガイドラインとなる環境・機能デザインを目指しています。 ZEH,温湿度,換気,気密,吸放湿,結露,建築熱環境,建築熱性能,湿害,遮熱,蒸発,性能評価,太陽熱,断熱,蓄熱,調湿,通風,熱取得,熱負荷,防湿
都市計画学研究室

都市計画学

  • ZHAO SHICHEN 教授
  • 箕浦 永子 助教
都市計画とは,人間生活の場としての都市空間をいかに安全・快適に,そして美しく計画し,その実現をはかる技術です。都市計画研究の中には,都市解析という分野があります。本研究室では,都市解析をベースにしながら,複雑な都市現象を数理的な手法で再現または解読し,都市の「リアリティー」を追求しています。 研究テーマ及び対象は都市分野を幅広くカバーしていますが,理論的な基礎を持った実証研究を行いながら,都市計画学分野に関する基礎知識と技術,課題解決のための実践力だけでなく,政策や価値観を多面的に思考させて国内外の事情に通じ,異文化適応能力を持つ人材の育成を目指しています。 アジア都市,医療施設,画像解析,最適計画手法,中古住宅,鉄道駅,都市再開発,都市風景画
公共空間計画学研究室

公共空間計画学

  • 坂井 猛 教授
サステイナブルでコンパクトな都市をどのようにつくるのか。建築・都市計画,アーバンデザイン,景観計画の分野を基礎に,アジア諸都市の高密度市街地,福岡都市圏のプロジェクト,学術研究都市,糸島半島,大学キャンパス,港湾施設群,街路,広場などの具体的な題材をとりあげています。単位としての建築から群としての都市空間まで,様々なスケールの空間を対象として,計画と空間デザインの手法,評価手法を考えます。研究のキーワードは,交流,景観,エリアマネジメント,まちづくりです 研究室では,計画とデザインの実践と研究を通じて,基礎理論を習熟し,専門知識や技術を習得します。ものづくりに使えるわかりやすさと先進性を追求し,常に新しいテーマにチャレンジする研究や作品を創り出す活動を通じて,高度専門家として社会で活躍するための自信を獲得していただきたいと考えています。 参考文献: 地域と大学の共創まちづくり,学芸出版社,2008 まちおこし・ひとづくり・地域づくり,櫂歌書房,2011 いまからのキャンパスづくり,日本建築学会,2011 東アジア環境学入門,花書院,2015 アジアゲートウェイとしてのFUKUOKA,海鳥社,2016 景観計画の実践,森北出版株式会社,2017 アーバンデザインセンター,インドネシア,オープンスペース,サイエンスパーク,プロポーション,リサーチパーク,伊都,学研都市,韓国,空き家,元岡,交通,再生,指標,筑紫,中国,天神,道路,博多,箱﨑
建築照明学研究室

建築照明学

  • 古賀 靖子 准教授
古賀研究室では,建築内外の光環境の設計・評価・制御について,環境の物理的側面,人間の心理的生理的側面から研究を行っています。 固体光源(LEDや有機EL)の照明応用(SSL)について,快適性と健康性の高い光空間設計の考え方を示すために,分光分布とヒトの視覚応答との関係を研究しています。また,健康的な建築環境のために,窓など建物外皮に設ける採光用開口の機能と性能を整理し,建築のデジタルデザインに適用する指標と設計方法の研究を開始しました。昼光と日射の長期連続測定,各種昼光モデルの開発を行った経験から,建物における昼光利用と建築照明の統合技術についても取り組んでいます。さらに,自動車を移動居住空間としてとらえ,その照明について研究しています。LED光源を用いた前照灯や尾灯,自動車室内の視環境の評価が研究課題です。 国際的な活動として,屋内視環境や屋内照明の設計に関する国際標準化活動,昼光照明に関する国際研究活動(国際エネルギー機関の太陽熱利用冷暖房プログラムIEA-SHC)に参加しています。これまで,天空輝度モデルおよび屋内視環境の設計プロセスに関するISO規格,国際照明専門用語集の作成を分担しました。 グレア,固体照明,自動車照明,照明設計,人間工学,電気照明,日光照明,発光ダイオード
持続居住計画学研究室

持続居住計画学

  • 志賀 勉 准教授
  • 志波 文彦 助教
建築計画学の視点から人間生活と空間の対応関係に注目し,地域の住まい・まちづくりや施設計画等に関する研究に取り組み,よりよい計画のあり方を探究しています。 研究チームは2つあり,住まい・まちづくりチームでは,密集住宅地や斜面住宅地での住環境整備事業や住民まちづくり活動に継続的に参画し,住民組織や行政部署との協働関係のもとで研究を行っています。また,施設・住宅チームでは,学校研究や図書館,集合住宅等,幅広いビルディングタイプを対象とした研究を行っています。 近年は,特に斜面住宅地を対象として,人口減少に伴う住宅地の空洞化と住環境悪化の実態解明と,町内会やまちづくり協議会などの地域主体による住環境の自主管理活動を基礎とするまちづくり手法の構築に重点を置いています。実践面では,住民組織と協働して調査・改善活動を行い,成果を共有することで,まちづくり活動の深化を図ることに力を注いでいます。
持続建築エネルギー学研究室

持続建築エネルギー学

  • 住吉 大輔 准教授
地球温暖化対策は世界共通の課題であり,CO2排出量の大幅削減が求められています。また,現状では有効なエネルギー資源のない日本にとってはエネルギー資源の枯渇は,死活問題です。東日本大震災に起因する原子力発電所の事故により,エネルギー問題が顕在化し,広く一般に認知されるようになりました。今,日本はエネルギーの面において転換点にあると言え,今後どのような取り組みを行うかに日本の将来がかかっています。 建築分野でのエネルギー消費量は日本全体の約30%を占め,建築における省エネルギーの実現は最重要課題の一つです。 当研究室では,建築の省エネルギー,省CO2の実現にむけて,住宅エネルギーデザイン手法や燃料電池の活用に関する検討,建築物における空調システムの運用最適化や都市における理想的なエネルギー供給システムのあり方について研究しています。また,さらなる省エネルギーの実現のためには省エネ型のライフスタイルを提案し,居住者を省エネ行動へと誘導する建築のあり方について研究しています。
都市設計研究室

都市設計

  • 黒瀨 武史 准教授
アーバンデザイン(都市設計)は,人口の急増に対応して量的な充足を目指すなかで,専門分化してしまった建築・土木・ランドスケープの垣根を超え,都市を形作る構築環境(Built Environment)を,人間の目線で問い直すことを基本としています。 都市を形作る「モノ」と「ヒト」の関係をデザインする,良い方向に変化させるために,都市空間を構想し,それを実現するための制度や方法,プロセスを考えます。 都市に積み重なる地形や歴史を丁寧に読み解き,都市の現場で起こっている事象を見つめることを原点として,主体的に研究テーマを探し続ける研究室を目指しています。 エリアマネジメント,コミュニティ,ブラウンフィールド,まちづくり,空き家,空き地,公共空間,工場跡地,広場,産業遺産,人口減少,地域,地域再生,都市デザイン,都市計画,都市再生,土壌汚染
地域再生デザイン学研究室

地域再生デザイン学

  • 鶴崎 直樹 准教授
単体の建築物,街路やオープンスペース,そしてその集合により構成された地域環境や都市空間は,私たちの生活を取り巻く物的な環境・空間として存在し,その環境・空間の中で私たちは多様に活動し行動しています。 当研究室では,このような環境・空間のデザインと人々の行動・ふるまいに注目しています。そして,都市や地域固有の有形無形の個性・アイデンティティの解明,都市・地域の多様な空間(広場,オープンスペース,街路,地下街など)の特性や利用者行動分析,国内外の都市や地域の再生事例に関する分析等を通じて,都市や地域の再生やこれからの都市デザイン,地域デザインのあり方について研究しています。 また,都市における重要な機能である大学とそのキャンパスを対象とし,大学と都市・地域の連携の実態分析,持続型の大学キャンパスと研究教育施設のあり方,先進的な大学キャンパスデザインアプローチや手法を明らかにし,これからの大学キャンパスの計画とデザイン手法の構築を目指しています。 アーバンデザイン,アクティブ ラーニング,コミュニティ,デザインガイドライン,パブリックスペース,マスタープラン,ユニバーサルデザイン,リ・デザイン,協働,空間解析,地域再生,都市計画,都市再生,都市問題

都市環境リスク学

  • 神野 達夫 教授
  • 重藤迪子 助教
本来建物は自然の猛威から我々を守るシェルターの役目を持っていますが,地震の揺れ,すなわち地震動によって,ひとたび倒壊すると,人の命を奪う凶器になります。建物を凶器に変えないためには,建物を地震動に対して強く造るということだけでなく,建物にとっての敵である地震動そのものをよく知ることも重要です。特に地震動は地盤によって大きく変化することが知られていますので,地震動を知るには,地盤の把握がカギとなります。 当研究室では,地下構造のモデル化や地震動シミュレーションなどを通して,構造物に大きな影響を与える特徴的な地震動の成因解明など地震動ならびにそれに大きな影響を与える地盤に関する様々な課題の解決や技術の開発に取り組んでいます。 このような研究では,観測事実から知見を見出すことが重要です。地震観測データは,自分で観測するほか,近年飛躍的に充実した公的な地震観測網のデータを最大限に活用します。また,地震記録だけでなく,交通振動や海の波浪といった様々なものを振動源とする地面の微小な振動(微動)も,実際にフィールドにおいて観測し,利用しています。 強震観測,強震動,強震動評価,強震動予測,深部地盤,堆積平野,地震工学,地震動予測式,地震被害,微動アレイ探査,表層地盤,物理探査

建築生産学

  • 蜷川 利彦 教授
  • 南部恭広 助教
本研究室では,コンクリート充填鋼管構造や鋼・コンクリート構造の力学性状の解明や性能評価について理論的・実証的に研究しています。 また,伝統木造建築物および歴史的煉瓦造建築物の安全性評価や保存・活用にかかわる研究を行っています。 構法,耐震設計

建築デザインエンジニアリング学

  • 末光 弘和 准教授
建築や都市の設計におけるデザインとエンジニアリングの融合手法についての研究。 ①デジタル技術(シミュレーション+プログラミング)による建築・都市デザインの設計手法研究 シミュレーションやプログラミングを使った、新しいデザインの研究。環境・構造など様々な種類のシミュレーションを利用し、ビッグデータと連動させた建築や都市のデザイン。更に、プログラミングと組み合わせることで、形状の最適化や複数のパラメーターの処理、プロトタイプ化など、現代的な課題をデザインによって解決する手法を研究する。 ②デジタル技術xアナログ技術による新しい建築素材・工法などの開発 デジタル技術によるデザインを、地域の伝統的な技術や素材に応用し、新しい建築の素材開発を研究する。例えば、環境シミュレーションの技術によって日射遮蔽を最適化したルーバーの形状を生成し、その3Dデータを元に金属型に起こし瓦を成形する等、古いアナログな技術と新しいデジタル技術を融合していくような研究を行う。
建築材料学研究室

建築材料学

  • 小山 智幸 准教授
建築物は材料でできており,この建築材料の使いこなしによって建物の美しさが保たれ,人を安全かつ快適に守ることができます。本研究室では建築材料学に関する研究を行っています。自然環境との調和を図りながら今後も建築を実現し続けるためには,他の産業で生じた副産物をも有効利用していくことが不可欠で,例えばコンクリートはそのための十分な容量を持っています。また建物は,自然環境の中で種々の劣化環境作用を受けますが,建物を長く使うことは持続型社会実現のためにも重要であり,材料の耐久性に関する研究を種々の環境を対象に行っています。一方,温暖化は着実に進行しており,材料にも作業員にも過酷な建築現場でどうやって品質管理を行っていくかは将来の重要課題であり,これについても現場レベルで研究を進めています。
循環建築構造学研究室

循環建築構造学

  • 山口 謙太郎 教授
循環建築構造学研究室では「地球環境負荷の低減」に有効なリデュースやリユースに対応できる建築構造の研究に取り組んでいます。 リデュースには建築物の改修による長寿命化が含まれ,歴史的な建築物の保全や,環境条件に応じて用いられる構法や構造の特性把握も研究対象としています。 現在研究を行っている対象の構造形式は,煉瓦造,木質構造,歴史的な鉄筋コンクリート構造,鉄筋コンクリートと煉瓦の混構造,鋼構造建物への適用を想定した制振構造など,多岐にわたっています。 3R,イコモス,ノンエンジニアド,リサイクル,乾式煉瓦構造Z,筋かい架構,熊本地震,構造用合板,常時微動,耐震改修,壁パネル,有限要素法解析
持続型耐震構造学研究室

持続型耐震構造学

  • 松尾 真太朗 准教授
阪神・淡路大震災以降,建物の継続使用・早期復旧などの重要性が再認識され,建築構造の研究対象も多方面へ展開されています.当研究室では,その一つの研究対象として鋼構造およびコンクリート充填鋼管(CFT)構造の接合部を中心に研究を進めています.力学的合理性を追求するのは当然ですが,施工性・経済性・持続性等における優位性も同時に求められます.このような様々な条件を満足できるより優れた接合部の開発,あるいは既存の接合部のより合理的な設計手法の開発を,研究テーマの中心に位置付けています. 一方,近年,様々な高強度材料が開発されていますが,それに伴って部材・接合部には更に高い耐力が要求される傾向にあります.したがって,既存の確立された接合技術(溶接・高力ボルト)による対応策,さらには既存の接合技術にとらわれない新たな技術の開発にも取り組んでいます. 本年度の当研究室メンバーは,博士後期1年生1名,修士2年生5名,修士1年生3名,学部4年生3名の総勢12名であり,日々,構造実験・解析等に取り組んでいます.添付の写真は,昨年秋~今年初めにかけて実施した伊都キャンパスでの構造実験写真です. コンクリート打設,集合写真,箱崎キャンパス,最後
木質構造学研究室

木質構造学

  • 佐藤 利昭 准教授
本研究室は,建築構造の中でも木材・木質材料を構造部材とする木質構造に関する研究を扱っています。永続的な資源供給が可能な木材は,古くから建築物に利用され,今後の需要拡大も期待されています。一方で,木材が有する不均質性・異方性・非線形性などの複雑な力学的性質から,そのふるまいを正確に予測することは難しく,木造住宅に代表される木質構造の安全性をより確かなものにするには,継続的な研究が必要です。長期に渡る建物の利用期間に,安心できる居住空間を提供できるように,木質構造の長期的な耐震安全性を確保する上で必要な基礎研究から技術開発まで,様々な研究に取り組んでいます。 クリープ,トライボロジー,レオロジー,応力緩和,荷重継続時間,合板,軸組構法,社寺・仏閣,集成材,神社,制振構造,接触工学,耐震構造,伝統構法,木造建築

分子物理化学

  • 岩井 芳夫 准教授
化学プロセス設計に必要となる化工物性や相平衡を,物理化学の手法を用い,分子レベルの情報より解析することを目的に研究しています。相平衡では主として高圧気液平衡および超臨界流体に対する溶質の溶解度の測定と推算を行っています。また,超臨界流体のユニークな特性を生かし,機能性材料(高機能性綿,金属+高分子複合体,色素増感太陽電池用電極膜)の作製の研究を行っています。さらに,分子シミュレーションによりガスハイドレートの安定性や水素ハイドレートの水素拡散性の研究を行っています。そして,高圧電場を印加することにより発生する流体の流れのメカニズム,およびその現象を応用した抽出効率向上の研究を行っています。

機能材料工学

  • 岸田 昌浩 教授
  • 山本 剛 准教授
  • 松根 英樹 助教
当研究室は,化学工学分野の1研究室として,無機・有機を問わず新規機能性材料の研究開発を行っています。その大きな特徴は,材料のナノスケールの形状や内部構造を制御することによって,新しい機能を発現させる,あるいは機能を向上させるチャレンジを行っている点です。その例として,ナノ粒子やナノワイヤーをナノスケール厚さのシリカ層で被覆することによって,それらナノ材料の機能を飛躍的に向上させることに成功しています。その応用対象は,水素製造用触媒,燃料電池電極触媒,電気・熱の伝導体など多岐にわたっています。

生物化学工学

  • 上平 正道 教授
  • 井藤 彰 准教授
  • 河邉 佳典 助教
生物システムは,個々のプロセスおよびそれらの複合したプロセスを進化させることによって巧妙さを生み出してきました(遺伝子から細胞,組織・臓器,個体まで)。生物システムや生命現象の巧妙さを解析するとともに,人工的な再構築を試みることを通して新しいバイオテクノロジーの開発を目指して研究を行っています。具体的には,1) ティッシュエンジニアリング技術開発,2) トランスジェニック動物によるバイオ医薬品生産,3) 幹細胞の培養と分化誘導,4) 遺伝子導入技術の開発,5) 組織細胞の機能発現メカニズムの解析 などに関する研究と教育を行っています。

熱エネルギーシステム

  • 深井 潤 教授
  • 弘中 秀至 助教
当研究室では,今後,人類が真に豊かで快適な生活を実現し維持していくために,化石燃料を過剰使用することなく必要なエネルギーを確保し,廃棄物等による環境破壊を防ぐこと,すなわち省エネルギーと資源の有効利用を行うことを目的として研究を行っています。熱エネルギーや未利用エネルギーの有効活用機器,物質-エネルギー変換システムなどの開発を通してCO2排出削減に貢献できる技術の開発を目指しています。また,エネルギー大量消費型産業である電子デバイス製造分野に対して省エネルギー・省資源型プロセスの開発を目指しています。

環境システム工学

  • 渡邉 隆行 教授
  • 田中 学 助教
高温かつ高活性である熱プラズマを上手に利用することにより,新しい材料を合成することも,有害廃棄物を処理することもできます。このようなプロセシングにおいて,プラズマ中の未知の現象を解明し,新しい手法を開発しています。 (1) 熱プラズマによるナノ粒子製造に関する研究として,酸化物ナノ粒子,窒化物ナノ粒子,ホウ化物ナノ粒子を効率よく生成し,ナノ粒子の粒径を制御する方法や立方晶窒化ホウ素の作製法などを開発してきました。現在は,スマートフォンなどに使われているリチウムイオン電池の電極の材料となる酸化物やシリコンのナノ粒子の合成方法について開発を進めています。 (2) 1万℃の熱プラズマに化学的な特性を加えた廃棄物処理に挑戦しています。特に水プラズマによる廃棄物処理の研究を行っています。 (3)月資源利用技術の開発を目的として,月面における月土壌の水素還元による水製造加熱反応炉およびその製造プロセスの開発を行っています。 月面での活動に必要な水は酸素の製造を目的として,水素還元反応における反応工学的研究を行っています。 プラズマプロセッシング,プラズマ化学,プラズマ計測,モデリング,リサイクル,可視化,月探査,交流アーク,高周波プラズマ,合成ガス,水素製造,直流アーク,有害物質分解

物質移動工学

  • 梶原 稔尚 教授
  • 水本 博 准教授
  • 名嘉山 祥也 准教授
本研究室では,高分子物理・界面の物理・移動現象論・レオロジーに基づいたプラスチック材料成形加工工程中の現象の解明,および計算機のシミュレーションを援用した現象解析・材料評価を目指して研究を行っています。一方で,フォトニクス,エレクトロニクス分野に用いられる新規機能性材料の創製として,インプリント技術を用いたマイクロ流路やセンサーデバイスへの応用を考慮した蛍光・導電性プリンタブル透明材料の開発を行っています。またバイオ分野への研究展開として,再生医療におけるスキャホールド開発を通じてES細胞やiPS細胞等の幹細胞から臓器細胞への分化誘導や分化細胞を用いた治療用のデバイス開発に取り組んでいます。

プロセスシステム工学

  • 柘植 義文 教授
  • 井上 元 准教授
  • 木村 直樹 助教
本研究室では,環境に優しく安全な化学プロセスの設計と運転を支援するためにコンピュータを活用したシステムの開発を行っている。(1)プロセス設計:マルチエージェントシステムを用いて多目的・多主体意思決定機構を構築し,エネルギーコストと装置コストとの間のトレードオフ問題に適用して省エネルギー型化学プロセスの設計支援を目指している。(2)運転管理:プラント内で異常が発生したときのオペレータの意志決定支援を目的として,化学プラント内の因果関係を表現する符号付有向グラフ(SDG)を用いた異常診断システムを開発している。一方,正常運転中に測定器の測定誤差を推定するシステムも開発している。(3)安全性評価:HAZOPのような安全性評価手法を利用するときの支援を目的として,SDGの概念を利用した異常伝搬経路探索システムを開発している。
生物機能材料工学研究室

生物機能材料工学

  • 井嶋 博之 教授
  • 堺 裕輔 助教
機能性生体材料ならびにそれを用いた実用的バイオプロセス構築に関する研究を行っています。具体的には増殖因子固定化基材,酵素反応により形成されるヒドロゲル,細胞接着性配列を有する培養基材,生理活性有用生体分子固定化基材といった機能性生体材料の開発を行っています。さらに,それら機能性生体材料を利用して臓器工学や肝組織工学等の実用的再生医工学技術,細胞チップ,環境評価技術などの研究開発を行っています。

バイオ・ナノ界面工学

  • 三浦 佳子 教授
  • 星野 友 准教授
三浦研究室では,生体内の分子認識メカニズムを模倣した機能性材料の開発を行っています。高度な生体分子認識能を有する糖鎖高分子やデンドリマー,プラスチック抗体と呼ばれる人工分子をデザインし,生体分子の分離・除去材料やバイオセンサー,医薬品への応用を目指しています。材料開発を通じて生体をより深く理解すると同時に,産業界と共同研究を行って研究成果の社会還元を推進しています。

応用無機化学

  • 林 克郎 教授
  • 赤松 寛文 准教授
  • 長谷川 丈二 助教
セラミックスの機能は,イオンや粒子の集合状態を様々なスケールレベルで制御することによって多様化します。本研究室では,局所組成や結晶構造のようなサブナノからナノレベルの集合状態,粒形状や孔構造,複合形態,表面構造,界面構造といったサブミクロンからミリレベルの集合状態,および成型体や構造体の形状や組合せといったミリ以上のスケールレベルにおける集合状態をそれぞれ制御することで,例えば,高活性光触媒や燃焼触媒,酸化還元触媒,熱電変換材料,太陽電池用半導体材料,高電荷密度エレクトレットなど多様な機能を有するセラミックス材料・デバイスを提供し,グリーンテクノロジーの発展に貢献することを目指しています。
有機機能分子化学

有機機能分子化学

  • 古田 弘幸 教授
  • 清水 宗治 准教授
  • 戸叶 基樹 助教
  • 石田 真敏 助教
  • 宮﨑 隆聡 助教
有機材料は軽量で柔軟であり,加工しやすいことから,近年,太陽電池,記録媒体,ディスプレイなど多岐にわたる市場での需要が高まりつつあります。その製品技術の発展と革新に欠かせないのは“新しい”機能性有機化合物であり,新物質の創製を支えているのは「有機合成化学」です。当研究室では,自然が生み出した機能性物質であるポルフィリンの構造に倣った次世代の機能性π電子材料を創出(合成)することを主となる目標として研究を行っています。ポルフィリンの基本骨格に「混乱」という人工的な変異を与えることで,自然界にはない機能を生み出し,既に生命分子として完成度の高いポルフィリン分子に分子の潜在的な機能を引き出すことができます。この設計戦略を基盤として,フタロシアニンやBODIPY等の要素構造を組み込んだ新規類縁体の創製やそれら分子群を基体とした高効率/高機能性な分子触媒・光学材料・光線力学治療分子の創製を目指しています。 N-混乱,オリゴピロール,テトラチアフルバレン,安定ラジカル,異性体,一重項酸素,近赤外,金属錯体,酸化還元活性,非線形光学特性,密度汎関数理論,π共役
高分子材料の界面にレーザー光を当てたイメージ図

機能材料化学

  • 田中 敬二 教授
  • 松野 寿生 准教授
近年の高機能材料創製や高度集積化デバイスの構築において,材料の微小化や薄膜化に関する要請が急速に高まっています。材料が小さくなると,試料全体積に対する表面や界面の割合が著しく大きくなります。表面や界面ではその内部(バルク)の状態と比較してエネルギー状態が異なるため,その構造と物性はバルクと異なります。したがって,表面や界面の構造と物性を正確に理解し制御できれば,有機高分子材料の機能性を飛躍的に高めることが可能となります。私たちは,高分子材料において「観たい時空間スケールの構造・物性を選択的に取得する方法を開発」し,得られた知見を物理化学的に考察することで,「構造材料からデバイス創製まで」を達成すべく研究を行っています。 DNA,ゲル,ゴム,ソフトマテリアル,バイオチップ,フィルム,プラスチック,重合,水処理,複合材料,分光測定,有機薄膜太陽電池,量子ビーム

応用分析化学

  • 加地 範匡 教授
  • 財津 慎一 准教授
「応用分析化学」は,新原理・現象を探索し,これらに基づく新しい科学計測法を研究する分野です。幅広い科学の分野に密接に関連し,最終製品を直接社会に出すことができる化学におけるユニークな分野でもあります。本研究室では,高感度・高選択的分析および生体機能解明の基礎となるレーザー技術と環境汚染物質・生体高分子・生細胞機能の新規分析手法を開発しています。これにより,人々の生活をより豊かにする技術の実現を目指しています。また,本研究室発のベンチャー企業活動を通じた地域の企業との産学連携によって,新規最先端分析技術の実用化と,地域・社会への貢献を目指しています。

化学環境工学

  • 中野 幸二 准教授
  • 石松 亮一 助教
環境,ナノそしてバイオをキーワードに,新しい分析化学研究に取り組んでいます。例えば,表面プラズモン現象を利用した医療診断バイオセンサ,フローシステムや磁性体ナノ粒子を利用した高スループット環境分析法などです。最近では,環境負荷を低減するためのダウンサイジング分析,1原子や1分子のレベルでの超高感度検出,そして生体内その場計測の実現などが求められています。私たちは,マイクロ流体デバイスや各種チップ分析,走査プローブ顕微鏡を用いた1分子イメージング,そして低分子伝達物質に対する蛍光プローブの研究を通じて,これら課題の克服と高性能分析法の実現にチャレンジしています。
分子情報システム研究室

分子情報システム

  • 藤ヶ谷 剛彦 教授
  • 白木 智丈 准教授
  • 田中 直樹 助教
低炭素社会や超高齢化社会といったこれからの社会において我が国が直面する課題を化学の力で解決に貢献することを目標に研究を行っています。特に,カーボンナノチューブ,フラーレン,グラフェンなどのナノカーボンと有機分子・高分子とを複合した材料を素材とし,基礎から応用までの研究に取り組んでいます。こういった次世代ナノ材料の解析に必要な最新の分析機器や新解析手法による構造解析を駆使して,エネルギー材料やバイオ材料への実用化をターゲットに日々研究を続けています。現在,近赤外発光材料,燃料電池,熱電変換材料,高強度材料,ナノ医療材料などの実用化を目指しています。 ナノテクノロジー,水素社会,超分子化学,有機・無機ハイブリット

生体機能工学

  • 後藤 雅宏 教授
  • 神谷 典穂 教授
  • 久保田 富生子 助教
  • 若林 里衣 助教
生物機能を具体的に産業応用に結びつけるために,1) 創薬工学,2) 界面工学,3) 生体触媒工学,4) 生体分子工学に関する教育と研究を展開しています。主に創薬工学と界面工学を後藤教授のグループが,生体触媒工学と生体分子工学を神谷教授のグループが担当しています。バイオエンジニアリングという共通のキーワードのもと,分子の視点に立った基礎研究から,産学・学学連携研究を通した社会実装まで,幅広い領域をカバーする研究を展開しています。 iPS cell,アプタマー,タンパク質,ドラッグデリバリーシステム,ナノテク,バイオテクノロジー,バイオマテリアル,ハイドロゲル,ペプチド,レアメタル,化粧品,核酸,昆虫バイオリファイナリー,細胞培養,蚕,増殖因子

人工酵素化学

  • 久枝 良雄 教授
  • 嶌越 恒 教授
  • 小野 利和 助教
  • 小出 太郎 助教
金属錯体は中心金属と有機配位子の組み合わせから,多様な立体構造と電子状態を作り出すことが可能であり,触媒や分子認識素子,分子集合体のビルディングブロックとして幅広く活用できます。久枝研究室は,「生体システムに学び,生体系を越える分子システムの構築」を目標とし,「ビタミンB12モデル錯体」をコアとした環境調和型分子触媒や環境適合型分子変換反応の開発,「ポリフィリン異性体」を活用した新規光増感剤の創製,さらに「集積型金属錯体」を主軸とした分子認識素子やマルチレドックスシステム,クロミック材料の構築など多様な研究を推進することで,学術・産業分野の発展に資する革新的分子マテリアルを創製することを目指しています。

グリーンケミストリー

  • 小江 誠司 教授
  • 松本 崇弘 准教授
  • 谷田部 剛史 助教
21世紀の最重要課題であるエネルギー・資源・環境問題を解決するためには,生命の機能原理を抽出・応用し,生命機能を凌駕するバイオミメティクスを創成することが必要不可欠です。本研究室では,選択性に優れかつ環境負荷の少ないバイオインスパイアード触媒の開発を命題とした「水中グリーンケミストリー」の研究を行っています。

分子システム化学

  • 君塚 信夫 教授
  • 山田 鉄兵 准教授
  • 楊井 伸浩 准教授
  • 森川 全章 助教
“分子システム化学”は分子の自己組織化を利用して,そのナノ集積構造を制御し,個々の分子を超える“分子システム”としての機能を発現させるための学問であり,次世代科学の基盤をなすものとして期待されています。私たちの研究室では,有機分子,生命分子,金属錯体,金属酸化物などの多彩な分子やナノマテリアルを対象に,それらの自己組織化現象に基づく分子システム化学の開拓を目指しています。

機能物質工学

  • 石原 達己 教授
  • 高垣 敦 准教授
  • 猪石 篤 助教
エネルギー製造技術や環境浄化技術の開発は,社会全体を永続的に発展させるためには不可欠な課題となっています。本研究室では,これらの技術に大きく関連している無機材料や次世代のシステムの開発を行なっています。具体的には,燃料電池,空気電池,ハイブリットキャパシタ,人工光合成を模倣した水の完全分解触媒,自動車排ガス分解触媒,新型太陽電池,機能性無機ナノシートなどの開発を行なっています。

応用光化学

  • 高橋 幸奈 助教
21世紀は光の世紀とも呼ばれます。エネルギーとして,情報として働く光。その光を巧みに操る材料,技術の開発こそ,グリーンイノベーションを牽引する最有力の取り組みです。そのために,光合成を模範とし,金属ナノ粒子や有機・無機化合物を巧みに組み合わせた太陽電池をはじめとする新奇な光機能材料の開発に取り組んでいます。また未来の光科学技術と期待されるプラズモニクスを先導する研究を展開しています。
CARP法

機能組織化学

  • 片山 佳樹 教授
  • 岸村 顕広 准教授
  • 森 健 准教授
“Chemistry for Medicine”をモットーにして,化学の力で治療や診断に応用できる技術を開発しています。たとえば,薬を効率的に患部に運ぶ仕組み,免疫を自在に操作する方法,細胞診断を精密に行う技術などです。 ドラッグデリバリーシステム,腸内細菌

有機光エレクトロニクス

  • 安達 千波矢 教授
  • 中野谷 一 准教授
  • 合志 憲一 助教
有機光エレクトロニクス研究は,有機ELディスプレイや照明の商品化に伴い,研究開発おいても注目を集める分野になっております。本研究室では,次世代有機デバイス創製を目指して,5つの基礎科学技術(量子化学計算/有機合成化学/デバイス構造設計/プロセス制御/光・電子デバイス物性解析)を基に,分子のエネルギーレベルの制御・励起子(エキシトン)失活過程の制御に取り組み,分子エキシトン工学の学理の確立と,新たな有機エレクトロニクスにおける機能材料の創出,また,未来社会で活用される新しい光デバイスの創出を目指しております。有機EL(OLED)デバイス技術を基礎として,高性能・高付加価値な有機トランジスタ,有機太陽電池,有機半導体レーザーの開発にもチャレンジしています。また,超分子化学的手法による精緻な有機ナノ構造の構築・分子配向制御や,環境調和型のバイオエレクトロニクスデバイスを実現することを目指します。

材料電気化学

  • 中野 博昭 教授
  • 大上 悟 助教
金属の表面改質や電解製錬等の分野における技術の基礎である材料電気化学,とりわけ水溶液からの金属,合金,複合物の電解析出に関する研究を行っています。特に,合金電析は,過飽和固溶体,非平衡金属間化合物,非晶質合金といった熱的手法では作り得ない材料や機能性表面処理膜の製造法として実用的に重要であり,同時に通常の電気化学理論によって説明し得ない異常現象が出現するという意味で学問的にも重要です。そこで,合金および複合物の電析反応機構の解析,電析物のマクロおよびミクロ構造解析および特性評価に研究の力点をおき,高度の理論的合理性を持った材料改質・製造法としての電気化学的手法の確立を目指しています。 めっき,陰極,耐食性,電気分解,電極,電極電位,電流密度,腐食,陽極

融体物理化学

  • 中島 邦彦 教授
  • 齊藤 敬高 准教授
鉄鋼,非鉄,ガラス,セラミックス材料の大半は,素材を製品に精製・加工する過程で溶融状態を経由して製造されています。そのため材料の原点である高温融体(金属,酸化物融体)の扱いが製品の品質や製造コストに直結します。当研究室では,高温融体物性の観点からこれらの基盤材料の製造プロセスを科学し,高い機能性を持つ材料を低エネルギーで創りだすことを目指しています。また,これらの高温プロセス設計の指針を与える溶融金属や酸化物の物理化学的性質(粘度,密度,表面張力,濡れ性など)を高精度に測定し,世界に基礎データを発信しています。
結晶塑性学

結晶塑性学

  • 田中 將己 准教授
  • 森川 龍哉 助教
室温で自由に形を変えることができる(体心立方)金属も低温ではそのしなやかさを失い,大変脆くなります。この現象はタイタニック号沈没の原因の一つとも言われ,そのメカニズムを明らかにすることは,船やビルなどに使われている材料を安心して使うために大変重要です。我々の研究室では,-270℃〜1200℃と言う極限からの広い温度域で材料の変形・破壊実験を行っています。また,世界最先端の電子顕微鏡法を駆使して,変形が起こる際の原子の空間的なズレを3次元で解析しています。 一般的に硬い材料は脆く,軟らかい材料はしなやかさがあります(例えばガラスは硬くて脆く,スポンジは軟らかくてしなやかです)。単独では強くて脆い金属材料もしなやかな材料と複合させる事で,相反する性質である「強さとしなやかさ」を同時に持たせることが可能です。我々は,幅が髪の毛の1/1000程しかない微細なマークを試料に描画した後にその試料を変形させ,変形の様子を詳細に追跡しています。 EBSD,き裂,圧延,引張,延性,延性−脆性遷移,硬度,降伏,靭性,組織,双晶,低温脆性,鉄鋼,転位,微細マーカー法,粒界,力学試験

計算材料工学

  • 古君 修 教授
  • 加藤 喜峰 准教授
  • 宗藤 伸治 准教授
  • 荒牧 正俊 助教
当研究室は,社会の安心,安全化および環境保護を目的に,有限要素法,第一原理計算,MD計算などの数値解析に基づき,金属から半導体まで幅広く新しい材料開発にチャレンジしています。 1) 延性破壊の組織支配因子の非線形破壊力学を基盤とした解明と高強度鉄鋼材料開発への展開。 2) Siクラスレート化合物のバンドギャップ制御による温度差を必要としない革新的熱電材料の開発(平成26年度NEDOエネルギー・環境新技術先導プログラム採択)。 3) 水素吸蔵および吸着材料,超音波を用いた水素検知技術,新プロセス太陽電池などの人と地球にやさしい機能性材料とデバイスの開発。

材料複合工学

  • 宮原 広郁 教授
太陽電池は,溶融シリコン結晶を一方向に成長させて作製します。結晶方位は製品性能に大きく影響しますので,高い性能を持つ多結晶シリコンを目指して組織制御しています。また,自動車などの輸送機器の一部の部品は軽量なアルミニウム合金やマグネシウム合金を溶解・凝固して製造します。溶融合金の湯流れでは不純物や気泡を巻き込む恐れがあるので,分散する不純物の除去を目的として,湯流れと凝固組織の制御について研究しています。さらに,製鉄所で製造される鋼板や鋳型内で凝固する鋳鉄など,組織の形状及び分布が製品の性質を大きく左右するので,高性能の材料を目指して,結晶成長の制御方法について研究しています。
3D-ET

材料解析学

  • 金子 賢治 教授
  • 寺西 亮 准教授
  • 佐藤 幸生 准教授
私たちの未来の社会をより豊かにするより良い性質を持つ新しい素材を開発することを目的として研究を行っています。橋や建造物,車のボディなど様々な用途に使える丈夫な金属,未来のリニアモーターカーなどに使える次世代の超電導体,より鮮明な画像で医療診断を行う磁気共鳴機器やエコー機器・近未来の情報社会を支える微小発電素子などを開発するべく,研究を行っています。 その目的を達成する戦略として,2つのことを行っています。1つ目は素材があらゆる性質(硬い/やわらかい・電気を流す/流さない・電気を溜める/溜めないなど)を示す仕組みを明らかにして,新素材の設計指針につなげる研究です。この研究の場合,私たちは最先端の電子顕微鏡技術を使って,素材内部の構造をナノおよび原子のスケールで平面(2次元)的にあるいは立体(3次元)的にくまなく解析をしています。 もう1つは新しい材料の作り方(プロセス)を開発する研究です。薄膜工学に基づいて化学溶液塗布法や真空物理蒸着法などを駆使して,ナノスケールの第二相粒子を埋め込んだ超電導薄膜や電線同士を電気抵抗ゼロでのつなぎ合わせによる超電導電線の長尺化や補修,また排熱から電気エネルギーを取り出す熱電発電材料の薄膜化プロセスなどを開発しています。 X線回折,アルミニウム,インターネット社会,スマートフォン,セラミックス,ナノテクノロジー,パソコン,医療機器,世界最高レベル,送電システム,超伝導,鉄鋼,電子機器,薄膜プロセス,微構造解析

構造材料工学

  • 土山 聡宏 教授
  • 赤間 大地 助教
建築物や鉄道、船舶や自動車など、私たちの身の回りにある構造物の形状や機能を維持し,使用している人の安全を守るのが構造材料の役割です。その役割を果たすため,構造材料には優れた力学特性が不可欠ですが、用途によって要求される特性は様々に異なります。例えば,衝突時の安全確保と美しいデザインが要求される自動車のボディーには高い強度と優れた延性を有する材料が必要ですし,船や建物を支える鉄骨には大きな衝撃や地震にも耐える靱性が欠かせません。航空機やロケットのように空を飛ぶ構造物では軽くて丈夫な性質が求められますし,医療用器具に使用される材料には強さと同時にしなやかさが求められます。構造材料のこのような性質はその金属組織と密接に関係しており,その金属組織を制御することで必要とされる性能を引き出すことが可能です。私達の研究室では,ミクロおよびナノスケールで構造材料の組織制御・評価を行うことで,強度と延性を兼ね備えた鋼板,極低温でも破壊しない強靱鋼、軽くて強いチタン合金、耐酸化性と耐食性に優れた高強度ステンレス鋼,人体にやさしい医療用材料など、未来の技術を支える新しい構造材料の創製を目指しています。 ナノテクノロジー,マテリアル,メタル,宇宙,結晶,省エネルギー,省資源,生体材料,無機材料

反応制御学

  • 国友 和也 教授
  • 大野 光一郎 准教授
  • 前田 敬之 助教
地球上で限りある資源やエネルギーを有効に利用することと,快適な生活環境を確保することを目的に,鉄鋼,炭素材料などの製造プロセスおよび省エネルギーに関する基礎的な研究を行っています。研究のフィールドは2つあり,1つは各種プロセスの高効率化,高機能化であり,もう1つは将来に向けた新プロセスの探求です。これらの研究を行うためには,材料製造プロセスの装置内で起る反応,流れ,伝熱などの基礎現象の解析が必要であり,高温炉による反応実験やワークステーションやPCクラスターを駆使したシミュレーション解析に取り組んでいます。 コークス,スラグ,リサイクル,製錬,石炭,二酸化炭素
エネルギー材料工学

エネルギー材料工学

  • 山崎 仁丈 教授
  • 兵頭 潤次 特任助教
無機材料の革新的機能を探究することで,エネルギー生成効率や利用効率を飛躍的に高めることを目指しています。理想的なエネルギー技術実現の鍵となる無機材料(エネルギー材料)の点欠陥挙動およびそれを介した固体表面での化学反応を徹底的に研究することにより,持続可能な社会の構築に貢献したいと考えています。他の追随を許さない独創的研究を行うため,当研究室ではバルク・薄膜試料の作製から物性・反応計測まで一貫して行うと共に,第一原理計算や機械学習,電気化学計測,質量分析,熱重量分析,オペランドX線吸収分光法(XAS),低エネルギーイオン散乱法(LEIS),その場X線回折法,走査透過電子顕微鏡(STEM)および高温その場マジック角回転核磁気共鳴(NMR)など最先端手法を組み合わせています。 セラミックス,プロトン,科学,光触媒,材料工学,酸化物,持続可能エネルギー,持続可能社会,自動車,触媒,水素,二酸化炭素,燃料,燃料電池

地盤工学

  • 安福 規之 教授
  • 石藏 良平 准教授
地盤工学研究室では,ヒトと地盤との関係を探求し,人々と地球の共生を考えるためのひとつの学問である地盤工学に関する研究を行っている。構造物の「基礎」を作るための力学や工学とともに,地盤防災(地震・豪雨・洪水等)や地盤環境(産業副産物の有効利用等)に関する課題に取り組んでいる。 プロジェクト研究として,モンゴル科学アカデミーとの共同調査による自立支援型砂漠化防止技術,気候変動に伴う九州・沖縄の地盤災害とその適応策,および多様な地域資源を活用した持続可能な地盤環境改善技術に関する研究などを行っている。 サクション,スラグ,液状化,河川堤防,地盤改良,土砂災害,軟弱地盤,補強土

構造解析学

  • 園田 佳巨 教授
  • 浅井 光輝 准教授
  • 玉井 宏樹 助教
安全・安心な社会基盤の構築のため,構造工学,材料力学をベースとした数値解析を基軸とし,耐衝撃性能評価,既設構造物の劣化度診断技術の開発に関する研究を行っています。耐衝撃性能評価に関する研究では,損傷モデル,衝撃問題に適した数値解法,流体衝撃力評価法といった基礎的な研究成果を,具体的にロックシェッド,新幹線脱線防止構造,防潮構造などの実設計への応用を目指しています。また,既設構造物の劣化度診断技術の開発に関する研究では,現場での様々なニーズに対応すべく,新たな打音・熱赤外線のハイブリット診断の確立を目指しています。

地震工学

  • 松田 泰治 教授
  • 梶田 幸秀 准教授
世界有数の地震国である日本において安全・安心な社会を実現するためには,大地震時に交通網やライフラインなどの社会基盤がその機能を維持できることが重要です。本研究室では社会基盤施設の地震時の安全性を向上させることを目的に,耐震工法,免震工法,制震工法などに関わる解析・実験を通して,それらの工法の妥当性や適用性を評価し,実用化するための研究に取り組んでいます。また,近年では地震被害に対して耐震補強をはじめとするハード対策のみならず,被害の状況をあらかじめ予測してハザードマップとして提示することにより住民の防災意識を高めて早期避難に繋げるなど被害を軽減するためのソフト面の研究も重要視されています。本研究室はこれらハード面の研究とソフト面の研究を両輪として社会基盤施設を利用する人々の生命・財産を守り,安全・安心な社会の実現に向けて貢献できる人材を輩出することを目指しています。 液状化,減災,大震災,地震工学,地盤沈下,道路橋

建設設計工学

  • 貝沼 重信 准教授
当研究室では、様々なスケールの鋼製構造物の経年劣化に対する維持管理や高耐久性設計に関して、ラボ試験からフィールド試験に至るまで幅広い視点で研究活動を展開しており、化学、電気化学、材料科学、空間統計学、力学などの複数の学術領域を横断する新しい研究に挑戦しています。この研究では鋼構造物の劣化機構を基礎研究により現象から解明した上で、その現象の発生や致命的損傷を予知する手法を提案しています。また、この研究成果に基づき、損傷予知センサ、経年劣化シミュレーション、モニタリング、損傷蘇生、高耐久性化などの新技術開発に取り組んでいます。また、開発した技術を実構造物に適用する実装研究にも取り組んでいます。研究テーマの多くは、様々な産業分野の研究機関や民間企業などとの共同研究で実施しており、その成果により、化学、電気化学、材料科学などを専門とする社会人の学位取得者も輩出しています。研究室の学生の多くは、学術的や技術的に難度の高い研究に、異分野の共同研究機関と連携しながら継続的に挑戦することで、将来、優秀な技術者や研究者に成長するための総合力を身につけています。 構造系,構造系グループ,歴史的土木構造物,既設構造物,景観系,社会基盤構造物,構造材料開発,景観系グループ,中長期的課題,短期的課題,樋口准教授,貝沼准教授,研究グループ,中心,研究面,日野教授,山口助教,高尾特任,安全性,社会環境,保存活用,教,まちづくり,市民参加,調和,橋梁

建設材料システム工学

  • 濵田 秀則 教授
  • 佐川 康貴 准教授
  • 福永 隆之 助教
建設材料システム工学研究室では,私たちの生活・経済活動を支えるインフラを構成する材料の一つであるコンクリートを主な研究対象としています。安全で耐久性に富み,自然環境と調和したコンクリート構造物を建設するため,材料の耐久性の評価やリサイクル方法について研究しています。また,これまでに建設された既存の構造物を長寿命化させるため,構造物の健全度を診断する技術,補修効果の定量化手法などに関する研究テーマについて取り組んでいます。
福岡県の土砂災害発生割合分布

防災地盤工学

  • Hazarika Hemanta 教授
  • 陳 光斉 教授
  • 笠間 清伸 准教授
  • 古川 全太郎 助教
日本やアジア諸国は自然災害が発生しやすい地域に位置し,毎年多くの人命・財産が被害を受けています。特に最近では想定外の自然災害が頻発しており,地域社会に経済的・精神的な損害を与えています。本研究室は,地震・豪雨などによる地盤の大変形 (土砂崩れ・斜面崩壊) 等の解析・予測技術の開発,地盤災害発生地の現地調査及び模型実験による自然災害発生メカニズムの解明,予測及び対策手法を研究し,自然災害による被害の低減と防止に努め,災害に強い,安全・安心の社会の構築を目指しています。 ハザードマップ,リサイクル材,液状化,気候変動,地下水,地盤改良,地盤工学,津波,土木工学,粘土,防波堤
環境流体力学

環境流体力学

  • 矢野 真一郎 教授
  • 田井 明 准教授
海域(沿岸域〜海岸〜干潟),河川域(流域,上流河口域),湖沼,などの自然水域における水環境問題について,流体力学的アプローチから解決策を探る目的で研究を行っています。また,生物学,生態(工)学,分析化学,などの幅広い分野との学際的研究を進めています。最近は,地球温暖化後の災害外力の増大や自然生態系の変化への適応策について研究を進め,防災と環境保全を両立できる技術体系の構築と持続可能で生物多様性に配慮した社会システムの提案を目指しています。これらの研究は,現地での調査やコンピュターを用いた数値シミュレーション,模型を用いた実験などを駆使して行っています。 ダム,ドローン,環境水理学,気候変動,豪雨災害,水銀,水理学,潮汐,土木工学,八代海,有明海,流木,諫早湾

都市環境工学

  • 久場 隆広 教授
  • 藤林 恵 助教
水環境は,水質・水量・生物・底質・水辺・景観など多様な要素から構成されており,それら水環境の全体が保全される必要がある。そのためには,水環境や水循環を俯瞰した統合的流域水管理の手法を構築しなければならない。また,水環境を保全し,水循環を再生するためには,下水処理場と云った地域水施設の果たす役割が重要になってくる。さらに,水環境を直接的に浄化することも必要になる場合がある。都市環境工学研究室では,環境浄化・生態系保全・総合水管理・廃水処理といった各種の技術・システムを用いて水環境を総合的に保全することに取り組んでいる。 竹林,放射性物質,福島第一原発,非点源汚染,点源汚染,活性汚泥,高度処理,八郎湖,太湖,食物連鎖,植物プランクトン,動物プランクトン,マルタニシ,ワカサギ,水生植物,安定同位体比

流域システム工学

  • 島谷 幸宏 教授
  • 林 博徳 准教授
流域システム工学研究室では,水を媒介とした自然と人の営みが融合したシステムについて研究,教育活動を展開し,水に関するさまざまな自然と社会の仕組みを整える手法・技術について,社会に働きかけることを目的としています。 流域システムに関する学術分野は人文科学,自然科学,工学,農学など広範囲にわたります。本研究室のベースは工学ですが,これらの境界領域融合型の新分野の開拓・確立を目指しています。そのため,研究や活動は,応用生態工学,土砂水理学の研究から合意形成や景観,水害の研究まで幅広く実施しています。したがって多くの他分野の研究者との共同研究や交流,市民活動との連携など外に開かれた研究室となっています。 小水力,グリーンインフラ,Eco-DRR,河川環境,豪雨,災害,多自然川づくり

資源循環・廃棄物工学

  • 島岡 隆行 教授
  • 中山 裕文 准教授
  • 小宮 哲平 助教
持続可能な社会・循環型社会の実現に学術面から貢献することを目指し,廃棄物の循環資源化および環境安全性、経済性の高い廃棄物処理処分技術の開発に関する研究を行っています。実社会に適用できる研究成果を追求し,産官学の連携による研究を基本としています。また,巨大地震や豪雨などの大規模自然災害が多発している現状を踏まえ,被災地の早期復旧・復興のために,大量に発生する災害廃棄物を迅速かつ円滑に処理する災害廃棄物処理システムの開発に関する研究を行っています。さらに,近年のアジア圏における経済発展とそれに伴う深刻な環境破壊は,我が国の環境にも看過できない影響を与えつつあります。そこで,アジア圏特有の環境・状況を踏まえた廃棄物の適正処理および循環資源化技術の開発に関する研究を海外の政府、大学と国際的に協力しながら行っています。 資源循環,持続型社会,リサイクル,適正処理技術,焼却処理,焼却残渣,最終処分,海面埋立処分,一般廃棄物,産業廃棄物,漂着ごみ,海洋廃棄物,地球温暖化,温室効果ガス,アジア地域,発展途上国

水圏環境工学

  • 広城 吉成 准教授
  • 西山 浩司 助教
健全な水循環系の視点から,私たちの生活や環境に必要不可欠な研究を実施している。急激な都市化が進展すれば,地域の微気象,表流水および地下水の水循環系メカニズムが影響を受け,周辺水域での水環境や生態系も影響を受ける。自然に恵まれた地域の水循環や水環境を,どのようにして人為的な影響から保全するかは,水利用の視点のみならず地域一帯の重要な課題である。これらの課題に対して,地下水環境分野(地下水涵養・流動モデル,地下水汚染・地下水水質,地下水と海水との相互作用)の解明に取り組んでいる。 一方,近年の深刻な豪雨災害から命を守るための気象工学的な研究(主に2つのテーマ)を実施している。一つは,今後予想される豪雨の特徴がイメージできることを目的に,豪雨発生を診断し,過去の豪雨災害の実績を取り出すAI手法を開発している。もう一つは,古い資料(地域資料,古文書など)の解読,聞き取り調査を通して,過去にどのような豪雨災害があったのかを再現し,地域の防災教育や年代を超えた防災学習に活用できるコンテンツ(地域の災害史編纂)を構築する取り組みを行っている。 水防災,水資源,異常気象,人工降雨,気候変動,地球規模,確保

生態工学

  • 清野 聡子 准教授
工学部で生態系の研究??と思われるかもしれません。土木工学は,英語ではcivil engineering(市民の工学)と言います。社会が要請する世界をつくる学問で今までは開発が中心でした。現在は,自然破壊や資源枯渇をさせない自然と共生する持続的な社会が求められています。豊かで安全で安心な「人間の生息地」を開発の時代にできた技術は,実は,自然環境や生態系を守るためにも役立つことがわかってきました。そこで私のような生物系の教育を受けた教員もいるのです。生態系保全では,逆説的なようですが生物そのものの研究よりも,人間社会をどうするかが最大の解決の道です。 現場主義をモットーに,フィールドワークを中心に,海岸・河川・沿岸の生態工学を行っています。研究テーマは,干潟や砂浜の生物の生物多様性・生息地の保全や再生,流域の水資源管理と地域社会,環境計画やアセスメントの法制度,漁村の地域計画など,海や川の環境に関する多様な分野が対象です。共同研究は,大学や研究機関の研究者だけでなく,地域住民,NPO,NGO,民間技術者など多様な研究パートナーと新しい工学を目指しています。自然環境や生態系と人間が共生していく社会づくりを目指しています。 ダム管理,沿岸域,海岸環境,海洋保護区,環境アセスメント,環境保全,希少生物,国際ネットワーク,山村,市民参加,持続可能性,自然再生,水産資源,土砂
景観研究室

景観

  • 樋口 明彦 准教授
今日,社会基盤整備を取り巻く環境は,これまでのような「開発」か「環境」か,という対立的な構図から,「自然や地域の風土を大切にしながら必要な社会基盤の整備を進めていく」という協調的な構図に180 度切り替えることが求められています。しかし,こうした大きな変化が始まっているにもかかわらず,具体的にどのような理念・技術・方法論をもちいれば美しい日本の風景を保全・再生していくことができるかについては,未だ十分な蓄積がなされてはいないのがわが国の現状です。 私たちの研究室では,こうした社会の大きな過渡期にあって,どうすれば巨大な土木構造物を自然のなかにうまく溶け込ませることができるか,地域の風土にしっくりと馴染む橋の姿とはどのようにすれば描き出せるのか,市民の思いを社会基盤整備のなかでどう活かしていけばよいのか,美しい山並みや田園の風景を過剰な開発から守るにはどのようなルールを設ける必要があるのかなど,様々な視点から,わが国の美しい風景をいかに残し・修復し・創造していくかについて,学生諸君とともに日々研究をおこなっています。

都市工学・交通工学

  • 馬奈木 俊介 教授
  • 大枝 良直 准教授
  • キーリー アレクサンダー 竜太 助教
社会の問題である高齢化,人口減少,エネルギーの枯渇,環境汚染,健康・福祉,教育,災害, 交通システムのあり方など都市が直面する多岐に渡る複雑な問題に対して都市工学・交通工学・経済学など多面的かつ学際的なアプローチ方法から理論的,実証的な研究を行います。また,現実的かつ効果的な政策提言を行います。 応用経済学,環境経済学,都市計画

地圏環境システム工学

  • 三谷 泰浩 教授
  • 谷口 寿俊 助教
■ 望ましい「地圏環境」創出のための新しい体系の確立を目指す。 地圏とは,ひとの生活の場である地表(地面)から地下までの空間のことです。 我々はこの地表の上に生活し,これまで様々な地圏を開発・利用してきました。そういった中で,多くの環境問題を引き起こしてきています。環境問題とは環境の変化が人に影響を与えた時にはじめて発生します。一般的に考えられる環境問題は,比較的時間をかけて進行するものであり,短時間で発生する環境問題は災害として認識されています。この地圏の環境,いわゆる地圏環境を取り扱うためには,地圏を構成する土や岩などの特徴・性質などを工学的に評価する技術,地表で行われる開発によって我々の生活にどのような影響を及ぼしているか,評価する技術などが必要となります。 また,環境問題は,学際的な領域を跨いで総合的に考えることが重要で,これを解決し,具体的な対応策を示すには,個別の技術だけがあっても解決することはできず,様々な技術を統合し,総合的な見地から問題をとらえ,解決の糸口をつかんでいくことが重要となります。地圏を取り巻く環境には,まだ,未解決の課題が山積みしています。これまでにも地盤沈下,枯水(かれみず)などの地下水系の変化,土壌汚染,土砂災害など,人に著しい被害や影響を与えた事例が多数あります。地圏環境問題は,兆候の感知が難しく,長期間の後に現れ,復元が困難なケースが多いのが特徴です。加えて,豪雨や地震などのような自然現象が直接的な原因となって現れることが多いため,問題の根源となるべき部分が見逃されることが多々あります。したがって地圏環境を開発・利用する行為に対して先見性をもって,計画,建設,維持管理,廃棄の各段階で周到,適切な監視や対策を行うことが肝要となります。 そこで,本研究室では,望ましい地圏環境創出のための新しい体系の確立を目指しており,地圏の開発・利用のあり方,さらには,これらが自然環境,社会環境に及ぼす影響を総合的に評価して,環境と調和した開発、建設技術のあり方について研究を行っています。これには,これまで当研究室で培われた地盤・岩盤工学の技術,さらには,最新の情報技術である地理情報システム(GIS)を積極的に活用した研究を行っています。 そのため,研究の対象となる領域は幅広く,地盤工学,地質学,水工学,河川工学,計画学,農学,生態学,経済学,情報学などの知識・技術も取り込んだ研究を官民と協力しながら取り組んでいます。具体的な研究の領域としては「地圏環境」,「地下開発」,「災害の予測・防災」,「維持管理」,「国土保全」を大きな柱として研究を行っています。 CO2地中貯留,i-Construction,グリーンインフラ,トンネル,リスクマネージメント,衛星画像,空間情報,斜面安定,地域防災,地理空間情報,道路維持管理,防災システム
国土政策・防災学研究室

国土政策・防災学

  • 塚原 健一 教授
  • 吉田 惇 助教
人口減少,気候変動による災害外力の増大,公共部門財政の逼迫など,日本は経験したことのない領域に入っています。巨大地震や気候変動に伴う巨大な気象災害など,防災施設だけでは対応できない災害への対応が必要です。都市や地域の住まい方,土地利用管理,地域コミュニティのあり方など,社会のシステムを含めた防災の研究を進めていきます。 これまでの100年間は人口と都市域が拡大していく「成長」の時代でした。現在の地域・都市計画の学問はその時代に形づくられたものです。その100年間が終わり我々は人口減少,都市域の縮小という「縮小」の時代に入りました。新たな時代の都市・地域,社会資本管理のあり方を,都市や地域の住まい方,土地利用管理など,新たな時代の地域の持続性について研究を進めていきます。 アジア地域はめざましい発展と都市化の時代を迎え,急激な都市化と経済成長は,過密都市や都市公害といった問題を生じさせます。日本がこれまで取り組んできた都市問題への解決策はアジアの急成長する大都市にも適用できます。都市管理や社会資本整備の国際協力を通じて日本の経験と知識をアジアの都市問題解決に役立てていきます。 安全な国土づくり,社会資本マネジメント,都市・地域計画

沿岸海洋工学

  • 橋本 典明 教授
  • 山城 賢 准教授
  • 井手喜彦 助教
沿岸域は海陸が接しているため,居住・港湾流通・レクリエーション・漁業生活などいろいろな人間活動が営まれ,生態活動も豊かです。同時に,高潮・津波・海岸侵食などの自然災害の脅威にもさらされ,人命財産の防護が至上の課題になります。 沿岸海洋工学研究室では,海洋から沿岸域におよんで来る波などの自然力の作用原理を十分に究明し,人間の利用と便益のために活用する基礎技術を研究しています。 また,最近では海の波の発生要因である風や,地球温暖化が沿岸域に及ぼす影響などの研究を行うために,気象についての研究も行っています。 沿岸災害,海岸堤防,海面上昇,護岸,高波,砂浜,台風,防波堤,離岸流
国土政策・防災学研究室

システム計画学

  • 梶原 宏之 教授
  • 木村 元 准教授
本研究室は,海洋システム工学分野において提案される様々な計画案のフィージビリティ・スタディに基づいて,システム計画学の方法論を確立することを目指している。そのアプローチとして,システム理論と最適化をベースとし,人工知能の技術・情報技術(IT)・ロボット技術を用いた船舶海洋分野における計画・作業支援システムの構築を行っている。船舶は受注生産であるため,自動車のように大量生産を行う製造工程が存在しないため組立工程のロボット化が難しい問題がある。そこで私たちは最新のITやロボット技術による作業支援や自動化を模索している。設計作業については3D-CADの導入が進み,作業効率が大幅に向上したものの,作業自体はベテラン技術者の技能や経験に大きく依存している。私たちはそれら設計問題を最適化問題として定式化を行い,ベテラン技術者による設計作業を最適化理論の立場から理解した上で,最適化手法や人工知能を組み合わせた設計支援や設計作業の自動化に取り組んでいる。さらに,今後我が国が排他的経済水域に眠る海底鉱物資源を利用していく時代に備え,海底で作業を行うのに適したロボットシステムの検討を行っている。 3D CAD,AI,IT,スケジューリング,パイプ,ビッグデータ,強化学習,自動設計,組合せ最適化,配管設計

船舶海洋流体工学

  • 安東 潤 教授
  • 金丸 崇 准教授
  • 吉武 朗 助教
今後出現するであろう先端船,超高速船および超大型浮体構造物などの流体力学的見地からの最適形状の決定や流体力学的な性能の予測や評価法の確立のためには,一般的な流体力学とともに対象に応じて専門化された流体力学を用いた解析を行う必要があります。例えば,船舶の場合には抵抗や推進力を推定するための船舶流体力学が必要であり,推進器に発生するキャビテーションを取り扱うためには多層流工学も必要です。加えて,計算機の発達により,流体現象を数値的に解析する数値流体力学(CFD)が広く用いられます。本研究室では,様々な流体力学に基づき,パーソナルコンピュータを用いた理論計算や高速回流水槽における模型試験の両面から,船舶や海洋構造物まわりの流れの研究を行っています。 SQCM,ダクトプロペラ,パネル法,プレスワールフィン,ボート,遺伝的アルゴリズム,実数値遺伝的アルゴリズム,省エネ,省エネ付加物,多目的最適化,舵,二重反転プロペラ,変動圧力
船舶海洋運動制御工学

船舶海洋運動制御工学

  • 古川 芳孝 教授
  • 茨木 洋 助教
船舶の運動特性は船型によって大きく異なり,同一船舶であっても航行する海域の水深や水路幅,あるいは貨物の積載状態によってその運動性能は大きく変化します。また,海上を航行する船舶は風や波,潮流等の外乱の影響を受けるため,それらの影響を正確に評価することも重要です。船舶海洋運動制御工学研究室では,流体力学を基礎とする理論および船舶海洋運動性能試験水槽における実験に基づいて,船舶や海洋機器の流体力学的特性と運動性能の推定法の確立,運動制御システムや自律航行システムの開発,さらに海上輸送・物流システムの安全性評価法の確立を目指しています。 自律航行船舶,操縦運動,操縦性能
大規模全船構造解析モデル

構造システム工学

  • 栁原 大輔 准教授
船舶や海洋構造物は,静的荷重のほかに,波や貨物からの動的荷重や,エンジンや推進システムからの振動外力を受ける。船舶や海洋構造物の安全性を保証するためには,様々な荷重の下での静的および動的な挙動が解明されなければならない。構造システム工学研究室では,船舶や海洋構造物に対する構造強度や衝突安全性,流体構造連成問題,複合材料を使用した軽量構造等,総合的な研究を実施するとともに,これらの問題解決のための数値計算や実験の手法の開発に取り組んでいる。 構造用,波動的
生産システム工学

生産システム工学

  • 後藤 浩二 教授
船舶・海洋構造物,鋼製橋梁や建築鉄骨構造,ガス導管等,建設機械,自動車等の大型構造物や輸送機器を主な対象として, 1)溶接・接合技術を中心とした建造・生産技術, 2)連続体力学に基づく材料強度学の立場からの疲労・破壊現象の解明及び欠陥評価法, に関する教育・研究を担当しています。 破壊管理設計,次世代型破壊管理制御設計,大型溶接構造物,手法,構築,不安定破壊発生,材料強度学的立場,設計,発生,研究テーマ,計画時点,生産システム,社会インフラ,限界状態,建造工程,一連,DesignbyAnalysis,プロセス,FractureControlDesignbyAnalysis,裂,FractureControlDesign,伝播,解析
船舶設計・海洋環境情報学研究室

船舶設計・海洋環境情報学

  • 山口 悟 准教授
船舶の設計においては,航行する海域の環境を把握し,これに基づき適切な設計を実施することが不可欠です。一方で,潮流,波浪,海上風といった海洋環境は現在でも十分に調査されているとは言えず,今後の計測・利用技術の発展が望まれています。 当研究室では,海中ビークルを利用した海洋計測技術の開発を行なっています。得られた情報は船舶設計の基本情報となるとともに,近年注目を集めている海底資源探査や海洋環境の調査にも応用が可能です。また,実海域における船体運動の解析理論に基づき,小型高速艇から海底油田・洋上風力エネルギー開発用の作業船まで,幅広い船を対象として,その性能解析法を研究しています。 海中ロボット,ジャッキアップ船
ラットコンベア上の歩行実験と歩行中の足底圧分布の変化

機能システム工学

  • 篠田 岳思 教授
  • 田中 太氏 准教授
本研究室では船舶・海洋機器の利用形態に合致した機能システムの設計および海洋システムが保持するべき機能の最適設計と評価に関する教育・研究を担当しています。研究テーマのキーワードとして,大きく海上安全,海洋環境保全,艤装設計,海上物流,生産技術を柱に据えています。 コンテナターミナル,ヒューマンファクター,リスクアセスメント,作業効率,省エネ技術,評価意思決定,労働安全,濾過処理技術
浮体式洋上風力発電施設

海洋エネルギー資源工学

  • 宇都宮 智昭 教授
資源小国のわが国ですが,わが国周辺海域には,様々な海洋エネルギー資源が賦存しています。特に,洋上風力エネルギーのポテンシャルは膨大であり,また,メタンハイドレートなどの新たなエネルギー資源の開発も緒についたばかりです。エネルギー資源の大半を海外に頼るわが国にとって,これら海洋エネルギー資源の開発を進めることは,わが国のエネルギー自給率の向上に資するだけでなく,世界の海洋開発マーケットへの参入を果たす上でも,極めて重要な意義を持っています。そこで本研究室では,以下,2つのテーマに取り組むこととします。
マルチカラム型波力発電の水槽実験

構造動力学

  • 安澤 幸隆 教授
川崎重工業(株),ジャパンマリンユナイテッド(株),三井E&S造船(株)の協力を得て創設された造船中核人材育成講座(寄附講座)の研究室。従来の船舶海洋工学に関する教育・研究活動に加えて,産業のニーズに対して高いレベルで応えられる造船・海洋分野において中核となる人材の育成を活動目標の一つとしている。そのために,産学交流セミナー,将来ビジョンに関するディスカッション,産業界の講師による授業,社会人博士課程の積極的な受け入れ,共同研究の掘り起こしなどの活動を行っている。 教育については,船舶海洋工学に関連して材料力学,船体振動学,海洋構造工学などの構造物の強度,振動および流体構造連成問題に関する講義と,卒業研究,修士論文,および博士論文の指導を担当している。 研究については,船舶海洋工学分野における構造振動,流体構造連成問題,新構造物の開発,流力弾性応答,波力エネルギ利用,ライザーパイプ・ケーブルなどの水中線状構造の強度,および残留応力による座屈に関する研究を行っている。 フレキシブルパイプ,メガフロート,海洋構造物,再生可能エネルギー,水中線状構造物,接水振動,超大型浮体,波力発電

応用地質学

  • 渡邊 公一郎 教授
  • 今井 亮 教授
  • 米津 幸太郎 准教授
当研究室では,日本国内の菱刈金鉱山はもとより,東南アジアやアフリカを中心に世界をフィールドに研究を行っています。鉱物・石油資源探査,地質現象に伴う自然災害の防止を目指し,鉱脈及び母岩の高精度年代測定や顕微鏡観察,超微量元素定量等を通して,地球資源データモデルの構築,島孤の熱水系における金属鉱床生成機構の解明,島孤火山のマグマシステムに関する研究と地質災害軽減への応用に関する研究を行っています。また,放射光を用いたX線吸収分光法や極微量元素の定量を通して,熱水中の貴金属・レアメタルの挙動解明に関する地球化学的研究とそれに学ぶ環境低負荷型レアメタルリサイクル方法の構築に関する研究を行っています。

物理探査学

  • 辻 健 教授
  • 水永 秀樹 准教授
  • 田中 俊昭 助教
  • 池田 達紀 助教
医療の分野では、超音波や X 線を使って体の内部を可視化し、患部を発見することができます。同様に、人間の目に替わるセンサを使って、地下構造を可視化する技術が"物理探査"です。この技術は、石油、天然ガス、地熱や鉱物などの資源がどこに存在しているか調べるために利用されています。物理探査技術は地球だけではなく、月や火星といった地球外惑星での資源探査にも適用することができます。また、近年の目覚ましい物理探査技術の進歩により、地下構造を可視化するだけでなく、地下の動きを捉えることもできるようになってきました。物理探査学研究室では、地下資源の探査や地下環境の把握などのため、見えない地下を可視化し、モニタリングする様々な物理探査技術に関する研究を行なっています。 エネルギー資源 ,鉱物資源 ,石油 ,地熱 ,CO2地中貯留 ,海底熱水鉱床 ,月 ,地震 ,火山,地震探査,電磁探査,電気探査,地中レーダー,表面波探査,微動探査,AI

地球熱システム学

  • 藤光 康宏 教授
  • 西島 潤 准教授
  • 分山 達也 准教授
  • 松本 光央 助教
環境に優しい純国産の自然エネルギーである「地熱エネルギー」は,地下深部の高温の火山熱エネルギーから地下浅部の常温の地中熱エネルギーまで,いろいろな形態があります。私達は,このように幅広い形態をとる「地熱エネルギー」を,「熱源」・「流体」・「地下構造」からなる「地球熱システム」であると捉え,環境に適応した再生可能な地熱エネルギーの開発利用を目指して,基礎から応用まで幅広い研究・教育を行っています。これらの成果は,自然エネルギーの利用促進,環境問題の解決に寄与するだけでなく,火山や地震の活動の監視など防災分野にも活かされています。卒業生は主に資源・エネルギー分野,建設・土木分野で活躍しています。

資源開発工学

  • 佐々木 久郎 教授
  • 菅井 裕一 准教授
  • Ronald Nguele 助教
カーボンフリーなエネルギー資源の生産手法として,深部石炭層にCO2を圧入し,コールベットメタンをCO2で置換して増回収する技術,重質油層に熱やCO2を圧入し,油の膨潤や粘性低下によって増回収する技術,ならびに日本近海の海底下に賦存するメタンハイドレート層に熱やCO2を圧入してCH4を生産する技術について研究しています。また,温暖化防止対策として期待されているCO2地下貯留技術のための伊都ナチュラルアナログフィールドテストを,キャンパス内に掘削したモデル坑井を用いて実施しています。さらに,微生物によってCO2をCH4に変換し,再びエネルギー資源として利用できるようにするための研究も進めています。

岩盤・開発機械システム工学

  • 島田 英樹 教授
  • 笹岡 孝司 准教授
  • 濵中 晃弘 助教
岩盤・開発機械システム工学研究室では,これまで石炭鉱山,石灰石鉱山等における岩盤工学の諸問題を対象とした実用的な研究に取り組んできましたが,これまでの研究を基礎として海外への展開をはじめ,都市ライフラインの開発やそれに伴う環境問題などにも研究対象を拡げていています。現在は,主に環境負荷低減型マイニングシステムに関する研究,海外露天掘り鉱山のリハビリテーションに関する研究,地球環境を考慮した石炭灰の高度利用に関する研究,ライフラインの環境適応型埋設工法の開発に関する研究,高レベル放射性廃棄物の地層処分やLPG,LNGの地下貯蔵の長期的な利用に必要な精密設計や健全性の評価に関する研究,CO2の地層および深海底隔離処分に関する研究などを行っています。

資源処理・環境修復工学

  • 笹木 圭子 教授
  • 沖部 奈緒子 准教授
  • 三木 一 准教授
  • 野中 壯泰 助教
地殻資源や廃棄物から有用な資源だけを回収する選別技術や,人間活動から生じた地下水・土壌汚染に対する環境修復技術について,基礎および応用研究を行っています。 近年の資源回収プロセスの複雑化,先端産業から生活の場に至るまでの多様化した汚染源からの複合的地下水・土壌汚染は,大きな社会的影響を与えています。 実用化が期待される高度な資源分離・精製技術の開発や,微生物機能を利用した環境修復技術について,先導的な研究を進め,有限な資源,エネルギーと環境のもとで持続可能な循環型社会の形成に貢献する工学を目指し,その鍵となる資源リサイクル技術と環境保全技術に関する新しいアイディアを考案していきます。

エネルギー資源工学

  • Saeid Jalilinasrabady 准教授
  • 喜岡 新 特任助教
地熱工学に関しては,高温の地熱流体を利用する地熱発電から浅部地盤の恒温性を利用する地中熱利用に至る幅広い研究を行っています。深部地熱資源の開発においては,国内外のフィールドデータを貯留層工学的手法を用いて分析し,開発・生産における諸問題を解決しています。地中熱利用技術はヒートアイランド現象や省エネルギーに有効であるため,その普及を目指してフィールド試験,数値解析などを実施しています。 石油・天然ガス資源の開発に関する研究としては,在来型・非在来型資源の開発・生産手法に関する研究を行っており,数値モデルと種々の最適化計算法を組み合わせて最適な開発計画を立案することを目指しています。

応用原子核物理・電磁解析

  • 池田 伸夫 教授
  • 魚住 裕介 准教授
  • 有馬 秀彦 助教
  • 米村 祐次郎 助教
加速器からの高エネルギー粒子ビームは,粒子線がん治療や医療用RI製造,放射性廃棄物核変換処理,ミュオン触媒核融合など幅広い応用が期待されています。当研究室では加速器開発,原子核反応研究,放射線検出器開発などにより,上記の技術の実現および高度化を目指しています。 加速器開発研究 シンクロトロンとサイクロトロンの両者の長所を兼ね備えた固定磁場強集束(FFAG)加速器の研究と要素開発を進めています。FFAG加速器を大強度中性子源・ミュオン源として利用するための研究開発を行っています。 原子核反応研究 粒子線がん治療や放射性廃棄物核変換処理に伴う相対論的エネルギー領域原子核反応を包括的に記述する原子核反応モデルの開発を進めています。また原子核反応モデル研究に必要となる原子核反応データを取得するため,放射線検出器を開発して放射線医学総合研究所やJ-PARCなどの大型加速器施設で実験を行っています。 パイオン,円形加速器,加速器科学,中間子,電子,陽子

量子線物理計測

  • 前畑 京介 准教授
  • 伊豫本 直子 准教授
  • 執行 信寛 助教
原子核工学,素粒子・宇宙物理学,物質科学,生物学,医学,環境科学,考古学などの様々な分野で量子線 (エネルギーを持った中性子,光子,電子,陽子など) が利用されている。本研究室では量子線の高度な利用を目的として,放射線がん治療の高度化や加速器駆動未臨界システムの実用化に必要なMeVからGeV領域の原子核反応に関する研究,これまで見過ごされてきた弱い相互作用を実生活へ応用するための基礎研究,放射光施設や人工衛星に搭載する超高分解能X線検出器のための極低温物理学を応用した最先端計測技術の開発研究,脳腫瘍治療を普及を目指して加速器ビームを利用した大強度パルス中性子場生成に関する研究を行っている。

原子力エネルギーシステム

  • 守田 幸路 教授
  • 劉 維 准教授
  • 松元 達也 助教
原子炉システムを効率的に運転しより安全に制御するための新しい技術を創出するためには,エネルギーの輸送・変換過程に介在する複雑な熱流動現象の詳細を定量的に解明することが必要になります。例えば,原子炉の炉心が大きく損傷するような過酷事故における原子炉の振る舞いやその影響を把握しておくことは,原子炉が有する安全の余裕度を評価し,事故が起こった場合に,その拡大を防止し影響を緩和する新しい技術を導入する上で重要となります。また,次世代の原子炉では,事故時に電源や操作を必要としないで重力や自然対流など自然の物理現象のみに基づいて原子炉を停止し冷却できる受動的な安全システムが必要となります。本研究グループでは,原子炉の熱流動及び安全性の分野において,次世代の軽水炉,高速炉及びガス冷却炉の安全性を向上するための安全設計と評価に関わる研究開発を行なっています。 損傷炉心,解析的研究,実験的研究,炉心損傷事故,伝熱,数値シミュレーション技術,相変化,複合現象,相流,事象進展,シビアアクシデント,安全評価,対策,成分,挙動,最新
原子炉物理及び核融合理工学

原子炉物理・核融合理工学

  • 藤本 望 教授
  • 松浦 秀明 准教授
炉心で起る現象からシステムの特性まで ー ミクロとマクロを繋ぐ原子炉物理の精神と知識を活用して,次世代原子炉と先進原子力としての核融合に関する研究を行っています。主なテーマとして,高温ガス炉や新型炉の核特性評価手法やプラント特性に関する研究,核融合炉の核燃焼特性や中性子工学,高温ガス炉を用いたトリチウム生産に関する研究に取り組んでいます。 モンテカルロ計算,拡散理論,核融合炉ブランケット,照射炉,被覆燃料粒子

量子線物性工学

  • 松村 晶 教授
  • 村上 恭和 教授
  • 安田 和弘 准教授
  • 吉岡 聰 助教
合金やセラミック化合物などの固体に放射線が照射されると,局所的に高い密度の工ネルギーが付与されて,格子欠陥が形成されます。本研究グループでは,照射誘起格子欠陥の形成過程・安定性,ならびに相転移(株序ー無秩序相転移)などの微細構造変化を原子レベルで理解するための基礎的研究を九州大学超高圧電子顕微鏡室の超高圧電子顕微鏡を始めとする電子顕微鏡を駆使した電子回折・電子顕微鏡観察・分析実験および,統計熱力学的な理論との両面から行っています。これらの研究は,放射線照射に対して優れた耐性を有する原子炉・核融合炉材料の開発に関する基礎的な知見を与えるものとなります。

エネルギー創生材料学

  • 出光 一哉 教授
  • 稲垣 八穂広 准教授
  • 有馬 立身 助教
先進的な核燃料サイクルを実現するために,原子炉内で核燃料や構造体に使用されるセラミックス・金属材料,および深地層処分環境中で放射性廃棄物の閉じ込めに使用されるガラス固化体,緩衝材(粘土鉱物)をはじめとする様々な材料の開発・性能評価について物理化学的観点および工学的見地からの研究を行っている。特に,材料の表面・内部で起こる微視的挙動を先端的実験手法および計算科学的手法を用いて明らかにすることを目的としている。

物性物理学

  • 田中 悟 教授
  • 河江 達也 准教授
  • 稲垣 祐次 助教
固体や液体など多数の原子や電子で構成された系(凝縮系)の平均粒子間距離は,数オングストローム程度と非常に小さい。このような凝縮系を低温に冷却するとド・ブロイ波長が平均的な粒子間隔に比べ長くなるため顕著な量子現象が見られる。我々の研究室では強相関物質,量子スピン磁性体,原子サイズ細線などに注目し,これらを数十ミリケルビンの低温まで冷却し,そこで観測される量子現象について研究している。

応用物理学

  • 原 一広 教授
  • 岡部 弘高 准教授
  • 日高 芳樹 助教
応用物理学は,理学・工学分野の橋渡しをする総合学問領域です。現在我が国において大きな社会問題となっている環境問題や資源枯渇問題は様々の要因が複雑に絡み合っており,解決の為には,様々な分野の研究を有機的に行う必要があります。 循環型社会の構築の為,当研究室では応用物理学的な視点から,実践的技術開発から基礎原理の探求にわたる幅広い研究を行なっています。 研究は実験が主で,様々な実験によってデータを収集し,その結果を基に,データ解析・シミュレーション等を行って,より深く現象を理解します。 アクチュエータ,エラストマー,カオス,シンクロトロン,ソフトマター,レアメタル,拡散,活性酸素,環境ストレス,機能材料,散逸構造,自己組織化,質量分析計
機能無機材料工学研究室

機能無機材料工学

  • 永長 久寛 教授
  • 北條 元 准教授
環境共生型社会の構築を目指し、触媒化学の研究に取り組んでいます。元素固有の性質を生かし、その集合体としての無機固体材料の構造・機能を設計し、その基礎的な学理を追究するとともに触媒材料として化学変換・環境技術への応用研究を行っています。具体的には、貴金属ナノ粒子や複合金属酸化物、規則性多孔質材料について、最先端の透過型電子顕微鏡、放射光を利用した原子レベルでの構造解析を行い、その構造と触媒特性の相関性、機能発現メカニズムの解明、さらには構造・物性の制御方法の確立を目指しています。エピタキシャル薄膜を用いたモデル表面からのアプローチも取り入れています。また、従来型の熱を駆動力とした化学反応プロセスに加え、プラズマ・マイクロ波を活用した新規な物質・エネルギー変換技術についても開発しており、炭素資源の利用、再生可能資源であるバイオマス利用技術、CO2の再資源化技術から異分野融合による次世代型空気浄化技術まで、物質科学を基盤としたエネルギー・環境技術研究に従事しています。 電子エネルギー損失分光,形態制御,機能性酸化物,材料科学・物質科学,ナノテクノロジー,プラズマ化学反応,高角度環状暗視野,環状明視野,環境保全,再生可能エネルギー
分子計測学研究室

分子計測学

  • 原田 明 教授
  • 薮下 彰啓 准教授
  • 石岡 寿雄 助教
最先端の研究データを取得するためには、新しい分析法の開発が必要不可欠です。本研究室では、分子の構造・反応・機能を研究するための新しい計測法を創案・開発し、物質理工学上で興味深い諸課題の解明に応用することを目的としています。特に、レーザー光・シンクロトロン光を活用した分子の新しい分光学的計測法を開拓し、基礎的な分析化学・物理化学から、環境化学・生化学・宇宙化学まで広く応用展開しています。 計測法開発,レーザー分光,シンクロトロン分光,光熱変換,分離・分光分析,電極,ナノ粒子界面化学,分子認識,単一分子計測,界面分子科学,大気化学,光化学反応,イオン液体,アミノ酸,氷,糖,多環芳香族炭化水素,不均一反応
構造材料物性学研究室

構造材料物性学

  • 中島 英治 教授
  • 光原 昌寿 准教授
本研究室では、「金属材料」の「高温強度・高温変形」を中心とした研究を行っています。金属の高温での強度や変形は、航空機や自動車のエンジン、火力発電のタービン・ボイラなどのエネルギー関連高温機器において極めて重要となる特性です。これらの機器は、今後数十年にわたって世界の産業の中核をなすものであり、現在、日本は高温金属材料の研究・開発で欧米をもリードする立場にあります。しかし、それを支える金属の高温強度・変形に関する基礎物理は未解明な部分も多い研究分野でもあります。 我々の研究室では、実用化を目指した新規高温金属材料の開発から、最も基礎的な高温変形メカニズムの解明まで、幅広い研究を行っています。 電子顕微鏡,微細組織,二酸化炭素,低炭素化,高強度化,鉄鋼,超硬合金,ナノテクノロジー,冶金,材料開発

表面物質学

  • 水野 清義 教授
  • 中川 剛志 准教授
デバイスの微細化が進み固体表面の制御が重要となっていますが、物質の表面は内部と異なった構造・物性を示すことが多いです。本研究室では、固体表面の構造を原子レベルで解き明かし、電子状態や磁性などの物性評価へと展開することを目標としています。このため、低速電子回折(LEED)、走査トンネル顕微鏡(STM)、電界イオン顕微鏡(FIM)などの原子レベルの表面構造解析に適した装置を用いて研究を行っています。 電界放出電子,表面二次元物質,光電子,磁気円二色性,磁性超薄膜

エネルギー化学工学

  • 片山 一成 准教授
  • 大宅 諒 助教
本研究室では,化学工学的アプローチにより,未来を支えるエネルギーシステムの開発に取り組んでいます。最近では,核融合炉や水素エネルギーシステムの開発に関する研究に重点を置いています。 『長期的資源確保』『安定供給』『社会的受容性』などの視点から,核融合炉は将来を担う重要なエネルギー源と考えます。燃料である水素同位体を効率的に製造・回収するための最適なシステムの開発や,核融合炉の安全性に関する研究を行っています。具体的には,水素同位体プラズマと中性子の同時照射場,超臨界炭酸ガス雰囲気,流動リチウムや溶融塩など特殊な環境下での物質移動現象の解明とそのモデル化に挑んでいます。国際協力のもと核融合実験炉ITERが建設中であり,今後多くの研究者を必要とする研究分野です。 水素は,環境負荷が小さく,クリーンな二次エネルギーとして注目されています。これまで,固体酸化物型および固体高分子型燃料電池の研究,水素貯蔵に関する研究,原子炉熱利用水素製造システムの研究などに取り組んできました。最近では,触媒反応と水素透過現象を利用した高効率水素製造法の開発やプラズマを利用した新しい水素製造法の検討を行っています。 プラント,プラント設計,プラントエンジニア,ケミカルエンジニア,核融合発電,原子力発電,高温ガス炉,電力,放射線,プラズマ分解,シミュレーション,太陽,地上の星,粘土鉱物,メタン,二酸化炭素,地球温暖化,トリチウム水,次世代エネルギー
先進宇宙ロケット工学研究室

先進宇宙ロケット工学

  • 山本 直嗣 教授
  • 森田 太智 助教
先進宇宙ロケット工学研究室では、手のひらサイズの小型人工衛星用イオンエンジンから有人惑星間航行用の核融合ロケットエンジンまで次世代のプラズマを用いた宇宙推進エンジンシステムの研究・開発を行っています。プラズマロケットにかかわる物理現象を理解し、性能向上に結びつけるために、キャビティリングダウン法やトムソン散乱法などを用いて、プラズマの密度や温度などを計測する実験とプラズマ中の電子やイオンを第一原理的に解く数値解析の両輪で研究を進めています。また、計測手法()の改良も行っています。 また、天体物理を理解するために、高強度レーザーを用いて地上で天体物理学現象を再現する実験室宇宙物理の研究も行っています。 宇宙用推進機,電気推進,レーザー核融合ロケット,プラズマ診断,プラズマ応用,レーザー応用,ホールスラスタ,レーザー計測,無衝突衝撃波,磁気リコネクション,プラズマエンジン,小型エンジン
極限環境材料学研究室

極限環境材料学

  • 橋爪 健一 准教授
原子炉や核融合炉など過酷環境下での水素同位体の挙動研究を行っています。 原子炉材料,核融合炉材料,水素エネルギー,トリチウム,放射線エネルギー

エネルギー物理工学

  • 渡辺 幸信 教授
  • 金 政浩 准教授
  • 川瀬 頌一郎 助教
エネルギー、医療、宇宙開発分野等におけるミクロな粒子線(中性子やミュオン等)の先端的応用を目指し、素粒子・原子核物理と医・工学の境界領域の研究を展開しています。 まず、原子核物理の応用として、医療用放射性同位元素(RI)の製造や放射性廃棄物の核変換技術に注目しています。近年、RIの医療応用技術は、 PETなどの診断分野に加え、新たなドラッグデリバリーシステムに基づいたがんの治療にも拡がっています。当研究室では、「加速器中性子源」を用いて、新たな医薬品やトレーサーの製造法を開発しています。また、核変換技術は原子力発電で発生した長寿命核分裂生成物の有害度低減や資源化にも有望視されており、必要な核反応基礎データの測定や理論解析を行っています。 もう1つの研究テーマは、素粒子の1つであるミュオンの応用です。宇宙から飛来する「宇宙線ミュオン」を使った透視技術である「ミュオグラフィ」をインフラ設備等の劣化探査に応用するため、専用の高性能検出器や解析手法を開発しています。また、宇宙線ミュオンにより半導体素子に誘起されるソフトエラー(一時的な誤動作)の物理機構を解明し、その発生率の予測精度向上に取り組んでいます。

結晶物性工学

  • 西田 稔 教授
  • 赤嶺 大志 助教
材料の特性には微細組織が深く関わっており、微細組織のデザインを通した最先端の材料開発が注目を集めています。また、最適な微細組織を得るためにはその構造の理解だけでなく、相変態など組織形成メカニズムの解明も求められます。例えば、モーターや電子デバイスに搭載される永久磁石の磁気特性は、組織を構成する磁性結晶のサイズやその間に緻密に分散した非磁性領域の分布によって大きく左右され、その組織形成には熱処理時の相変態が深く関わっています。本研究室では、機能性合金を主な対象とし材料特性と微細組織の関係およびその形成メカニズムを明らかにすべく最先端の電子顕微鏡を用いた構造解析を行っています。 金属,チタン,強磁性体,強誘電体,マルテンサイト
熱エネルギー変換システム学研究室

熱エネルギー変換システム学

  • 宮崎 隆彦 教授
  • Kyaw Thu 准教授
“熱利用の効率化”という視点からエネルギー・環境問題の解決を目指しています.特に,環境温度近くまで低下した排熱を再活用する冷凍空調技術や動力回収技術に焦点を当て,エネルギー変換/利用/貯蔵システム,さらに,その主要構成要素である熱交換器を対象に,実験とシミュレーションによって物理現象の理解,機器の挙動解析,システム性能予測などを行ないます.そして,エネルギー利用効率の向上と環境負荷の低減に貢献できる新技術の創生や既存技術の究極的な高性能化を実現するための研究を実施しています. 熱工学,伝熱,吸着,ヒートポンプ,熱機関,地球温暖化,省エネルギー

固体力学

  • 野口 博司 教授
  • 濱田 繁 准教授
  • 小山 元道 助教
固体力学研究室では,機械材料の本質を探り,安全を科学することによって,機械に使われる材料を安全に使用するための研究を行なっています。具体的には,機械に用いられる工業材料(鉄鋼・非鉄金属・複合材料・セラミックス・高分子材料)を対象とし,以下の3つの階層に分けて研究を実施しています。(1) 最新鋭の機器を活用した,破壊および疲労現象のメカニズム解明,(2) 解明したメカニズムに基づく,種々の階層の力学(有限要素法,マイクロメカニクス,分子動力学)を用いた強度予測解析モデルの提案,(3) 提案したモデルを活用し,機械系研究室以外も含めた他研究室との共同研究による,新材料迅速実用化への応用。

材料強度学

  • 津﨑 兼彰 教授
  • 福島 良博 助教
代替エネルギーとして水素の利用が世界中で注目されていますが,水素からエネルギーを取り出す技術だけではなく,製造や貯蔵,輸送を含めたシステム全体の構築が求められています。多くの金属材料には水素が侵入し,強度特性が低下する,いわゆる「水素脆化」が起こることが知られています。本研究室では,水素脆化の基本メカニズムを解明するために,金属材料の引張試験や疲労試験を行っています。また,自動車や飛行機の軽量化と安全性の向上に貢献するために,金属材料の高強度化に関する研究を行っています。 DP鋼,TRIP鋼,チタン合金,マルテンサイト鋼,マルテンサイト変態,ミクロ組織,引張強度,降伏応力,高強度鋼,材料強度学,相変態,鉄鋼,電子顕微鏡
構造材料評価

構造材料評価

  • 戸田 裕之 教授
  • 平山 恭介 助教
構造材料評価研究室では,材料力学と材料科学を融合した新しい見地から構造材料の諸問題を解決し,安心で安全な社会の実現に貢献すべく研究しています。 我々の研究対象は,鉄鋼やアルミニウム合金,チタン合金を中心とする構造材料です。それらのミクロ構造と構造材料の変形や破壊,疲労特性の関係などについて,研究を行っています。材料内部の変形や力学状態を調べるために,世界最高の大型シンクロトロン放射光施設SPring-8を用いた3D/4Dイメージングによる変形・破壊挙動の高精細可視化を用います。高度なイメージング技術の開発とともに,得られる情報を基に材料内の局所的な変形・破壊挙動を解析する手法を開発しています。また,これらのアプローチを材料・機械工学の様々な長年の懸案に応用しています。その他,リバース4D材料エンジニアリングと呼ばれる3D画像に基づく革新的な材料設計手法を提案し,ものつくりへも貢献すべく研究を行っています。 3D/4D材料科学,X線マイクロナノトモグラフィー,安全安心社会,応力腐食割れ,材料の強度と破壊,材料工学,鉄鋼材料,疲労破壊

流体制御

  • 渡邉 聡 教授
  • 津田 伸一 准教授
  • 片山 雄介 助教
流体制御研究室では,主に流体機械とその構成要素の内部流れに関する特異現象の研究を行っています。流体機械とは水や空気などの流れる流体と機械との間でエネルギーを交換する機械の総称で,流体機械は,民生用機器,各種タービン・水車,人工心臓,ロケット用ターボポンプなど,私たちの身の回りから最先端の分野にいたるまで様々な場面で用いられています。流体機械に関する研究では,安全・信頼性・環境をキーワードに,流体機械の多機能化・高性能化を目指し,次世代型ポンプの研究開発と自然エネルギーの有効利用に関する実験・数値解析を行っています。また,特異現象に関する研究では,主として高速で流れる液体中で発生するキャビテーション現象(圧力の低下により液体の蒸発が生じ,多数の気泡が生成・消滅を繰り返す流れ)について,巨視的挙動から分子レベルの微視的挙動まで実験・数値解析による解明を進めています。

流体科学

  • 古川 雅人 教授
  • 森 英男 准教授
  • 山田 和豊 助教
複雑な構造を持つ各種ターボ機械内部のガスの流れ場における翼端漏れ渦などの渦構造,剥離,空力騒音および旋回失速初生などに関する現象を実験と数値解析により解明するとともに,三次元空力設計法に基づくターボ機械翼形状の革新的空力設計技術や,分子センサーと光学的イメージング手法を応用した先進的な流体計測技術,ならびにスーパーコンピュータを用いた大規模数値シミュレーション技術を開発するための研究・教育を担当する。

熱物質移動

  • 高松 洋 教授
  • 藏田 耕作 准教授
  • 塘 陽子 助教
本研究室では,熱工学と生体工学(バイオエンジニアリング)およびその両方に関わる生体熱工学分野の研究を行っています。 熱工学とは,様々なプロセスや機器における熱や物質の輸送にかかわる問題を取り扱う学問であり,その中で特に組織や細胞など生体を対象とするものが生体熱工学です。生体工学は,医学や生物学の分野にある諸問題を工学的立場から取り扱って解決する学問です。本研究室では,主に熱物質移動に関連した様々な現象や機器,デバイスを対象として,幅広い学問分野のユニークな研究を行っています。現在の主な研究テーマは以下のとおりです。 わずか1滴の液体で熱伝導率を測定するマイクロビームMEMSセンサの開発と応用 MEMS技術を利用したグラフェン,生体高分子ファイバー,薄膜などの熱輸送性質の測定 熱を利用した生体組織などの内部構造の非接触可視化化 凍結保存と凍結手術のための生体や水溶液の凍結に関する実験とシミュレーション 不可逆エレクトロポレーションによる組織の低侵襲治療法 物理刺激による骨の健康維持と再生 バイオ研究やバイオ教育に関係したオープンソース機器開発 医用工学,伝熱学,熱物性,ソフトマテリアル,測定法,バイオメカニクス,ヘルスケア,整形外科,低温医学,低温生物学,マイクロスケール,生体熱輸送,骨細胞,破骨細胞,骨粗鬆症,全身振動,ラマンイメージング,細胞培養

熱エネルギー変換工学

  • 森 昌司 教授
  • 濱本 芳徳 准教授
  • 宮田 一司 助教
熱エネルギーの変換と伝達およびその利用は,エネルギー工学の中で重要な技術分野となっています。本研究室では,次世代型高性能原子炉の技術開発を目的とした超臨界圧流体の熱流動特性の解明に関する研究,熱エネルギーの有効利用上重要な装置であるヒートポンプの高性能化に関する研究,次世代エネルギー媒体である水素の利用技術ならびに水素エネルギー変換過程にともなう排熱の利用技術に関する研究,さらに太陽からなどのふく射エネルギーの利用技術と伝達特性の解明に関する研究を行っています。

熱流体物理

  • 高田 保之 教授
  • 迫田 直也 助教
相変化がかかわる熱輸送および熱力学的諸現象の解明を目指して,実験的・理論的研究を行うとともに,その成果を広範囲に応用する研究開発を行っている。扱う対象のスケールも製鉄プロセスにおける冷却問題,空調用熱交換器の凝縮などマクロスケールから,マイクロ冷凍機の開発,レーザーアブレーションによるマイクロ加工,カーボンナノチューブ・ナノ粒子の合成等ナノスケールまで広範囲に及んでいる。また,水素エネルギー社会の知的基盤を確立するために,高圧域の水素のPVTデータの計測,熱伝導率や粘性係数等の熱物測定に関する研究も行っている。

反応性ガス力学

  • 北川 敏明 教授
  • 渡邊 裕章 准教授
  • 永野 幸秀 助教
反応性ガス力学研究室では,燃焼に関する基礎から応用までの幅広い研究を行っています。私たちは,使用するエネルギーの多くを燃焼により得ています。地球環境保全およびエネルギー資源の有効利用のためには,燃焼研究は非常に重要です。本研究室では,世界的にも数少ない高圧乱流燃焼装置を用いて,在来型燃料のみならず,石炭ガス化ガス,カーボンニュートラルなバイオマス由来燃料,さらには次世代燃料として期待される水素など,各種燃料の燃焼特性や燃焼方法に関する研究を行っています。実験および数値シミュレーションから得られた研究成果は,自動車用エンジンや航空用ジェットエンジン,火力発電所等に用いられる産業用ガスタービンやボイラ等の燃焼機器の研究開発・設計等に貢献しています。 シュリーレン法,すす,ラージ・エディ・シミュレーション,レーザー計測,火炎片モデル,拡散火炎,球状伝播火炎,数値解析,石炭ガス化複合発電,石炭ガス化炉,素反応,大規模計算,窒素酸化物,直接数値計算,二酸化炭素回収貯留,微粉炭ボイラ,予混合火炎,乱流燃焼モデル,輻射
熱物理工学研究室

熱物理工学

  • 河野 正道 教授
熱物理工学研究室は熱輸送・熱エネルギー変換にかかわる現象の理解とその工学的応用を目指した実験的研究に取り組んでいます。 エネルギー有効利用を目指した材料創製と熱物性制御(高圧ひずみ加工を利用したシリコン熱電材料の研究・サーモリフレクタンス法による超臨界流体の熱物性計測),マイクロナノスケールにおける熱流体現象の観測(カーボンナノチューブ膜における分子吸脱着現象の観測),各種冷却プロセスの高性能化を目指した気液相変化伝熱(固体表面に衝突する微小液滴の挙動と相変化伝熱に及ぼす表面性状の研究)に取り組んでいます。 スプレー冷却

エンジンシステム

  • 森上 修 教授
自動車用エンジンをはじめとする様々な内燃機関の燃焼に関する研究を行っています。内燃機関において,燃え残り,窒素酸化物などの有害物質の排出をできるだけ抑制し,燃焼により生じるエネルギーを最大限有効に利用するには,その中で起こる燃焼現象を理解し制御することが重要です。内燃機関の中では,燃料と酸化剤の混合,相変化,数千種類の化学反応が数十気圧という高圧力下で行われており,非常に複雑な現象となっています。当研究室では,これらを解明し内燃機関の性能を向上するため,室温・大気圧下から高温・高圧力下の燃焼まで,また基礎研究から実際のエンジンを用いた実用に関わる研究まで幅広く研究を行っています。

機械波動音響学

  • 雉本 信哉 教授
  • 石川 諭 准教授
  • 高山 佳久 助教
快適な生活環境の実現を目的として,能動的音響制御,非線形性を考慮した音響解析手法,磁気力を利用する柔軟アクチュエータ,磁気を利用する振動抑制手法に関する研究を行っています。また,人と機械が快適に共生する社会の実現を目指して,生体信号処理による快適性の評価,生体の柔軟性の計測技術,生体内の音響・波動伝播解析に関して研究しています。

機械振動学

  • 近藤 孝広 教授
  • 森 博輝 准教授
  • 宗和 伸行 助教
本研究室では機械力学および機械振動学に関連する教育と研究を行っています。機械には同一動作を繰り返すものが多いため,振動がよく発生します。しかも,振動は機械にとって有害な現象であることがほとんどです。このような様々な機械振動の発生メカニズムを,最新のモデリング技術や解析手法を用いて解明し,対処療法的ではない根底的な防止対策あるいは抑止対策を確立することにより機械システムの振動問題の抜本的な解決を目指しています。また,自己同期現象を利用した機械システムや機械に優しい制御法など,振動現象の有効利用についての研究も行っています。
構造動力学

構造動力学

  • 井上 卓見 教授
  • 門脇 廉 助教
振動は機械の性能や品質,安全性に影響する重要な現象です。そのため,振動の効果的な分析と対策,有効利用が各所で求められています。また,構造物を外部から揺らしたときの振動や,機械自身が発する振動を分析して構造物や機械の状態診断を行うことも産業上重要なテーマです。当研究室では,1) 機械の性能・品質を向上させるための効果的な振動分析技術の開発,2) 振動の抑制や振動発電への応用が期待される自動共振同調機構に関する研究,3) 物体内を通過する超音波の瞬間的な振動数(瞬時振動数)に着目した異常診断技術の開発,ならびに4) 超音波をはじめとする振動を利用した非破壊検査と計測に関する研究を行っています。 ウェーブレット変換,エネルギーハーベスティング,モード解析,信号処理,振動制御,数値シミュレーション,動吸振器,非線形超音波,複素波形,連成振動

システム工学

  • 木口 量夫 教授
  • 荒田 純平 准教授
  • 辻 康孝 助教
九州大学システム工学研究室では,ロボット・システムを医療・福祉へ応用するための研究開発に取り組んでいます。ロボット工学は,機構,制御,センサ,ソフトウェアなど様々な技術が集合した領域です。このような技術を人間,生活を対象とする場へ応用するときには,従来の産業技術を超えた新たな工夫を必要としています。本研究室では,このようなロボット技術にもとづくアシスト装置,リハビリテーションロボット,生体シミュレータ,手術ロボット等の開発に取り組んでいます。

制御工学

  • 山本 元司 教授
  • 中島 康貴 助教
本研究室では医療・福祉ロボットのように,ロボットが人の近くで動作する必要がある場合,人との相互作用が必要な場合,人に接触しながら動作する必要のある場合のロボットシステムを主に研究しています。このようなロボットでは,人との親和性が高く,安全な動作を保証するシステムと制御手法の開発が強く求められています。そこで,本研究室ではシステム制御理論やロボティクス,工学における各種の手法を用いながら,安全で役に立つロボットシステムの研究開発をおこなっています。
ヒューマンセンタードロボティクス

ヒューマンセンタードロボティクス

  • 田原 健二 准教授
当研究室では,機械工学を基本としたロボティクス技術を用いて,人間等の生物が持つ高度な運動知能の数理的・力学的理解と,それらの工学的応用に関する研究を行っています。 例えば,人間の手は非常に多才ですが,その機能を実現できるロボットは未だ具現化されていません。それを実現する為に,人がどのように把持・操作を行っているかについての解析,およびそれを具現化するための理論的枠組みについて研究を行っています。また,人の筋肉は時に力強く,時に柔らかくなり,自在にその特性を変化させながら運動を生成しています。そのような機能をロボットで実現する為に,人工筋肉アクチュエータや,無段変速機構の研究を行っています。 ソフトロボティクス,筋骨格システム,冗長マニピュレータ,多指ロボットハンド,二足歩行ロボット
精密加工学

精密加工学

  • 黒河 周平 教授
  • 林 照剛 准教授
  • 佐島 隆生 助教
超精密加工・光学計測技術による省エネルギーデバイスと機械要素部品の加工技術・製造プロセスの確立を目指して,最先端の加工・計測技術に挑戦 CFRP,CMM,CMP,アブレーション,ギガレンジ,スラリー,ナノメートル,ナノ粒子,パワー半導体,フェムト秒,フェムト秒レーザー,基板平坦化,工具摩耗,歯車,歯車精度,水素タンク,粒径計測

材料加工学

  • 品川 一成 教授
  • 津守 不二夫 准教授
本研究室では主に金属や粉末材料の変形加工を応用した製造プロセスの開発を行っている。これらのプロセスで作製された部品はものづくり産業の中核を担うものであり,特に,塑性加工,粉末冶金に関連した数々の加工プロセスに関する研究に注目している。具体的には転造プロセスを利用した高強度歯車の作製や,複雑形状の金属部品を大量に作製できる粉末射出成形法(MIM),コンピュータ上で設計した任意形状をそのまま金属部品として作製できるレーザ積層造形法など,新旧さまざまな加工法を取り上げている。基礎実験によるプロセス中での素材の変形原理の解明から,産業界で切望されている高精度化・高機能化に向けたプロセス開発まで,幅広く研究を行っている。

設計工学

  • 澤江 義則 教授
  • 山口 哲生 准教授
  • 森田 健敬 助教
機械システムの高度化に伴い,それを構成する軸受やシール,バルブといった機械要素に求められる機能や仕様も,より複雑で多様なものになっています。設計工学研究室では,エネルギーシステムから医療デバイスまで,さまざまな場面で用いられる機械要素を対象に,使用条件や環境を模擬した種々の実験や事例解析を行い,その摩耗や損傷のメカニズムを解明する研究を行っています。また,そこで得られたテータを安全で信頼性の高い機械システムの構築に役立てるとともに,柔軟な発想に基づく新しい機械要素設計手法の提案を目指しています。

トライボロジー

  • 杉村 丈一 教授
  • 八木 和行 准教授
  • 田中 宏昌 助教
トライボロジーは,地球環境保護や省エネルギーのために必要不可欠な,摩擦,摩耗,潤滑の科学と技術で,機械工学と化学,材料科学が融合した学際的研究分野です。機械を円滑に,かつ少ない消費エネルギーで長期間壊れずに動かすための,新しい潤滑方法や要素材料の研究を行っています。また,未来の低炭素社会において水素エネルギーを作ったり使ったりするうえで重要なトライボロジーの先端課題に取り組んでいます。

生体機能工学

  • 工藤 奨 教授
  • 世良 俊博 准教授
  • 中嶋 和弘 助教
生体内の様々な現象に関して,バイオメカニクスおよびバイオトランスポートの視点から研究に取り組んでいます。細胞・組織の機能が力学環境の変化にどのように適応していくのかをバイオメカニクスの視点から解明することを目指し,再生医療などの応用を目指しています。また,生体内の物質輸送・移動現象(バイオトランスポート)を統合的に理解するために,タンパク質レベル,細胞・組織レベル,個体レベルの各階層での物質輸送・移動現象の研究をおこなっています。
精密加工学

流体医工学

  • 山西 陽子 教授
本研究室は小さい領域において機械・電気・医学・バイオ等の知識を駆使し,生きた細胞が有する未知なる機能の解明や細胞レベルの治癒を工学的なアプローチによって実現することを目標に研究に取り組んでいます。例えば,狙った癌細胞のみを死滅させる技術,微細空間操作技術による細胞手術の研究,再生医療に向けた細胞分化制御のための新しい遺伝子導入技術など工学と医学の異分野融合領域を取り扱っています。この技術により,これまでわからなかった微細空間内での現象の解明を目指しています。特に極小の世界で使う「泡(バブル)」の道具を作り,その機能性界面を利用して新しい機能を生み出す研究をしています。 MEMS,ナノ,バイオメディカル,プラズマ,マイクロ,メディカル,医用工学,医療機器,加工,気泡,針なし注射器,生体,電気化学,流体

ナノ・マイクロ医工学

  • 澤田 廉士 教授
  • 野上 大史 助教
医療やナノテクノロジに資するために,これまでのように,個別光学部品の組み立て調整で構成するのでなく,フォトリソ技術を用いて作製するマイクロマシニング技術により実現する,従来寸法比1/20〜1/100の携帯可能な超小型血流センサやナノ変位計測可能な超小型位置決めセンサの研究開発を行っている。また,マイクロミラーを応用して生体断層撮影を可能にする微小走査型顕微鏡の実現をめざし,2軸回転可能なマイクロミラーなどの研究開発も行っている。

水素利用プロセス

  • 佐々木 一成 教授
  • 谷口 俊輔 教授
  • 白鳥 祐介 准教授
  • 立川 雄也 助教
水素利用プロセス研究室では,燃料電池を核にした環境にやさしい水素エネルギー社会の実現を目指し,20年以上の研究実績をベースにした燃料電池および水素システムの材料・プロセス研究に取り組んでいます。新材料の開発,メカニズム・プロセスの解明,システム設計指針の構築,水素技術の実用化に向けた高耐久化などの技術課題解決のために,研究室専有の燃料電池性能評価装置(計40台)や超高分解能走査透過電子顕微鏡など最高水準の研究インフラを整えており,材料調製から電池セルの作製,電気化学特性評価,ガス分析,微細構造観察,プロセスシミュレーションを一連の研究として行い,実用化に向けた産学連携にも積極的に取り組んでいます。

燃料電池システム

  • 伊藤 衡平 教授
  • 北原 辰巳 准教授
  • 中島 裕典 助教
電気化学方式のエネルギー変換装置,すなわち燃料電池や水電解装置はスケールに左右されずに効率も高く,メカニカルリンク「レス」で信頼性高くかつ低騒音なため,次世代のエネルギー社会の中での核として期待されています。一部実用化も始まってますが,本格的普及に向けてコスト低減,耐久性・性能向上をはかる必要があります。このような背景の中で本研究室では,機械工学を基礎としたアプローチにより,固体高分子形燃料電池(PEFC),固体酸化物形燃料電池(SOFC),並びに水電解装置に関する研究開発を進めています。

水素貯蔵システム

  • 松永 久生 教授
水素は常温では気体であるため,ガソリンのような液体燃料に比べて,輸送・貯蔵効率が極めて低いことが課題です。水素社会実現には,安全で効率的な水素輸送貯蔵技術の確立が不可欠であるとされています。 水素貯蔵材料はその内部等に水素を大量にかつ速やかに吸蔵する材料で,圧縮水素や液体水素よりも高い体積密度で水素を輸送貯蔵することができます。しかし実際に利用するには,水素の重量密度,耐久性,水素の放出温度,反応速度などの課題が残っています。これらの課題を,基礎研究の成果を基に解決することが研究室の目的です。また,材料を応用するための応用技術,特に燃料電池自動車への水素搭載法についても研究開発を進めています。

水素機能材料学

  • 西村 伸 教授
水素エネルギー社会を構成する水素機器には,水素ガスをシールするためのゴムや樹脂材料が使用されています。高圧水素ガスへの曝露や水素ガスの加減圧に伴うOリングなど水素シール材の破壊が懸念されています。 当研究室では,高圧水素雰囲気に曝露したゴム・樹脂材料の水素ガスによる破壊現象の解明を進めています。材料中への水素溶解挙動を昇温ガス脱離分析や核磁気共鳴法を用いて調べ,材料の破壊挙動との関係を検討しています。さらに,破壊挙動と使用環境,材料組成や分子構造との相関を検討し,耐水素特性に優れた材料開発指針の確立を目指しています。

推進工学

  • 山崎 伸彦 教授
  • 井上 智博 准教授
  • 猪口 雄三 准助教
推進工学研究室では,航空宇宙用推進機関のうち,主として航空機用で使われるエアブリージングエンジンの研究を行っています。とりわけ時間と共に変動する内部流れ,すなわち,翼列のフラッタやジェットエンジンのファン騒音といった決定論的な非定常流れや,推進機関からのジェット騒音や近年問題となりつつあるジェットエンジンのファン広帯域騒音といった乱流によって発生する確率論的な流れを対象として,その数値予測,解明,低減実験を取り扱っています。また,高速推進機関で重要となる混合・燃焼促進についても研究を行っています。研究手法としては,数値流体力学的計算や無響室中のジェット実験装置やファン実験設備を用います。

流体力学

  • 安倍 賢一 教授
  • ダレン ウォール 准教授
  • 木原 尚 助教
工学的に興味のある流れ場は,多くの場合乱流状態である。そこで,複雑な乱流・乱流伝熱場を高精度で予測できる新たな数値計算用のモデリング技術の構築を目指して,乱流・乱流伝熱モデルに関する基礎的な研究を進めている。また一方で,惑星大気圏突入時,飛翔体周りの流れ場の温度は非常に高温になり,このような条件下では気体は複雑な様相を呈する。そこで,このような極限状態の流れ場を地上で再現するための実験装置(衝撃波管・アーク加熱風洞)を用いた実験研究を行うとともに,これらの物理現象を高精度で予測するための数値計算技術の構築に向けた基礎的な研究を進めている。

極限物理工学

  • 高橋 厚史 教授
  • 李 秦宜 助教
伝熱学と流体力学に関する未解明な問題,特に,ナノメートルオーダーの熱輸送と物質輸送についてMEMS技術・レーザー・先端的顕微鏡を用いて実験的に研究しています。例えば,本研究室では自作のセンサーによって100nm以下のナノ材料単体の熱伝導率を計測することが可能です。ナノ材料と基板との界面熱抵抗はRAMAN分光法によって計測しています。サイズがナノメートルオーダーになると固体材料の物理的性質は大きく変わることが知られていますが,それは流体に関しても同様です。そこで,ナノサイズの気泡(ナノバブル)の物理機構についても調べています。ナノ材料と流体の相互作用も未解明で興味深いテーマです。それらナノスケールでの熱と流れを理解し応用することによって,航空宇宙機をはじめとするシステムやデバイスの性能と信頼性を大幅に向上させる知見の獲得を目指しています。 カーボンナノチューブ,効率かつ高精細,分子動力学シミュレーション,革新的手法,原子レベル,原子,機能性,薄膜,フォノン,確立

強度振動学

  • 矢代 茂樹 教授
重力に逆らう航空宇宙機はもちろん自動車などの輸送機械でも省エネの観点から軽量化が要求され,軽量かつ高強度・高剛性である先進複合材料の利用が広がっています。しかし,先進複合材料の特徴を十分に発揮した軽量化構造設計はいまだ実現していません。この課題を克服するために,強度振動学研究室では,先進複合材の成形から損傷進展・破壊という一連のプロセス,すなわちライフサイクルをモデリングすることによって,材料や構造の信頼性を高める研究を行っています。また,複合材構造の新しい製造プロセスに関する研究,層間はく離進展抵抗の評価試験法の開発,紡績カーボンナノチューブシートの利用,超音波伝搬映像を利用した損傷同定など,新たな複合材コンセプトの創出を目指しています。 高分子基複合材料,炭素繊維強化プラスチック,CFRP,短繊維強化プラスチック,不連続繊維強化プラスチック,繊維破断,非破壊検査,超音波探傷,構造ヘルスモニタリング,射出成形,樹脂含浸成形,RTM,バードストライク,疲労,高速衝撃

軽構造システム工学

  • 宇田 暢秀 教授
  • 新本 康久 助教
先進複合材料は剛性や強度の材料重量に対する値が非常に高いので,軽量化が要求される航空宇宙機の構造材料として盛んに利用されるようになってきました。しかしながら,先進複合材料の損傷過程は金属材料に比べ非常に複雑であるため,複合材料を用いた航空宇宙機構造の損傷許容性を明らかにする必要があります。軽量かつ高信頼性の複合材航空宇宙機構造を開発するために,軽構造システム工学研究室では,先進複合材料の力学特性や疲労特性,破損機構の解明,複合材積層板の層間破壊挙動や低コスト成形法,非破壊検査法などに関する研究を行っています。ナノ材料を用いた構造材料の開発と評価,複合材料の強化材-母材間の界面特性評価手法,複合材積層板の機械継手強度,異型断面強化材を用いた複合材料の力学特性,複合材サンドイッチパネルの補修,複合材構造物の確率論的設計解析手法に関する研究も行っています。 複合材料構造,耐熱性樹脂複合材料,損傷許容性評価,母材界面,一次構造,力学特性評価試験法,層間靭性値,比強度,比剛性,目的,向上,適用,創製

誘導・制御工学

  • 外本 伸治 教授
  • 坂東 麻衣 准教授
  • 長崎 秀司 助教
宇宙機および航空機の誘導制御について研究しています。これまでにない新しい発想に基づく概念や理論を構築することを目標に,他の研究機関では行われていない研究を目指しています。研究テーマの一つは非線形システムの制御で,その中でも非ホロノミック拘束をもつシステムについて研究しています。これを用いると,少ない数のアクチュエータでより多くの状態を制御することが可能になります。二番目は未知環境でも自律的に動き回れるシステムについての研究で,実験機を用いた研究開発を行っています。ユニークな形状の惑星探査ローバや,昆虫の複眼神経回路を工学的に模倣した認識システムなどについて研究しています。三番目は,宇宙機の軌道を設計する研究です。年々複雑化する宇宙ミッションへの要求に対応するため,力学と制御理論をベースとした宇宙機の軌道設計・制御の理論的な研究,宇宙ミッション形態の新しい概念の創出とその実現に向けた研究を行っています。 自律システム,カメラシステム,等方脚配置,宇宙ロボット,惑星探査ローバー,ローバー,環境認識,典型例,ソーラーセイル,整地,判断,対象,周囲

飛行力学

  • 東野 伸一郎 准教授
力学とその航空機応用が研究室の基本の守備範囲ですが,研究の内容は制御工学応用,システム工学応用,IT応用と広がっています。新しい飛行制御則設計技術の研究を進めており,JAXAが計画している超音速飛行実験機の自動飛行制御則を共同で検討し,知能化技術の応用に取り組んでいます。また,最近の搭載計算機等の小型化を利用して無人機の可能性に挑戦しています。国立極地研究所と協力して磁場探査用無人機を開発したり,福岡大学と協力して高高度からエアロゾル観測装置を回収する無人機を開発しています。2011年1月には南極で飛行試験を行い,今後も南極観測を行う予定です。開発で生じた問題の解決を通して学生は多くのことを学んでいます。

宇宙機ダイナミクス

  • 花田 俊也 教授
  • 吉村 康広 助教
  • 長崎 秀司 助教
宇宙機ダイナミクス研究室では,アストロダイナミクスをスペースデブリ(宇宙ごみ)問題に応用して,スペースデブリ分布の安定性/不安定性,スペースデブリ発生防止・環境改善策の有効性,人工衛星の生涯衝突率などを議論・評価するツールを開発しており,世界的な議論の場で日本のツールとして活用されています。また,未知スペースデブリを効率よく発見する観測計画の研究,撮像画像から移動する人工天体を確実に検出するアルゴリズムの研究,並びに人工衛星の健全性を確認する動態観測の研究も進めています。その一方で,学生主導の下に超小型衛星「Q-Li」の研究開発を進めています。超小型衛星「Q-Li」プロジェクトは,天体の明るさを時間の関数として表した光度曲線から天体の動きや変化のありさまを逆推定する技術の確立を目指しています。 ブリ観測衛星,ブリ除去衛星,小型衛星研究開発,ブリ軽減策,特徴,軌道,検討
スクラムジェット(超音速燃焼)エンジン内の流体・熱力学的現象

宇宙輸送システム工学

  • 小川 秀朗 准教授
宇宙輸送システムは、地球から宇宙そして宇宙空間での効率的かつ安全な移動を実現するため、宇宙開発において非常に重要な役割を担っています。特に近年は、科学技術・商用衛星ともに打ち上げが急速に活発化し、小型衛星による宇宙開発、科学目的の深宇宙探査、宇宙往還機による宇宙旅行など、多様な目的において、宇宙輸送への関心と需要が高まっています。打上げ・軌道投入・運用・再突入・着陸といった各段階において、宇宙機やペイロードは地上と異なる特殊な環境に曝され、様々な技術的・環境的・予算的制約の中で、いかに安全を確保しながら、最大限の性能を発揮し、ミッションの目的を達成するかが宇宙輸送の鍵となります。このためには、物理現象を正確に理解し、その影響を把握し、技術開発と設計を行うことが不可欠で、当研究室では、JAXAや国内外の機関と連携し、将来型宇宙輸送の実現に向け、数値解析・最適化・理論・実験に基づく多角的アプローチにより、システム・ミッション・推進技術に関する研究を行なっています。 数値流体力学,圧縮性空気力学,衝撃波,境界層,燃料噴射・混合,燃料着火・燃焼,化学反応,非平衡流,高エンタルピー流れ,乱流モデル,多目的最適化,遺伝的アルゴリズム,サロゲートモデル,感度分析,不確定性解析,飛行経路設計,化学推進,電気推進,軌道力学,再使用型打上げシステム