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最近の研究成果

未利用熱回収 2020年01月23日発表

塗布構造吸収器を採用した車載向け小型吸収冷凍機を開発-2020年1月から商用車での車両評価を開始、実用化を目指す-

世界で初めて「塗布構造吸収器」と吸収器全体を水蒸気透過膜で覆う「メンブレンラッピングアブソーバー」を採用したエンジン車両搭載型小型吸収冷凍機を開発しました。開発した冷凍機は、車両の排ガス熱を回収し、冷熱を発生する吸収冷凍機を車両に搭載するために小型・軽量化したほか、「塗布構造吸収器」や「メンブレンラッピングアブソーバー」の採用により、走行時の傾斜や揺れなどの影響を防止します。これにより、車両環境に対応でき、圧縮式冷凍機からの置き換えにより、エンジン車の冷房運転時の大幅な燃費向上が期待できます。2020年1月から、吸収冷凍機を搭載した車両の評価を開始し、商用車の排ガスを利用した車室空調の性能を確認して吸収冷凍機を車両システムに組み込むための課題を抽出します。これらを通じて車載吸収冷凍機の実用化を目指します。

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真核生物起源 2020年01月16日発表

真核生物誕生の鍵を握る微生物「アーキア」の培養に成功-生物学における大きな謎「真核生物の起源」の理解が大きく前進-

深海堆積物から真核生物の祖先に近縁な微生物(「アーキアに属する」)の培養に世界で初めて成功しました。本成果は生物学の大きな謎である「真核生物の起源」について多くの洞察を与えるものです。今後、このアーキアを使ったさらなる研究や、深海堆積物に生息するとされる真核生物に近縁な他のアーキアや原始的な単細胞の真核生物を培養することにより、アーキアから真核生物に進化した道筋がより詳細に明らかになっていくものと期待されます。

概要図

次世代人工知能 2019年12月10日発表

AIの動画認識やテキスト理解の基盤となる事前学習済みモデルを構築・公開-実世界のデータを活用する次世代AI技術の開発と社会実装の促進に期待-

実世界のデータを活用する次世代人工知能(AI)技術のソフトウェアモジュール構築の一環として、AIによる動画認識とバイオ分野に関する自然言語テキストの理解のための転移学習の基盤となる事前学習済みモデルを構築しました。今回構築した事前学習済みモデルには、実世界の大量の動画やテキストデータをあらかじめ学習させているため、AI開発に用いることで、少量の学習用データでも次世代AIのソフトウェアモジュールを構築・利用できるようになります。これにより、例えば少量の動画データによる医療動画診断支援向けAIなど、実世界のデータを活用する次世代AI技術の開発と社会実装の促進が期待できます。

概要図

調光デバイス 2020年01月28日発表

量産化可能な塗布プロセスを用いた大面積調光デバイスを開発-光学特性をコントロールすることで快適で安全な空間を創出-

可視光から近赤外光にわたる遮光性を備えた調光デバイスの大面積作製法を開発した。今回の調光デバイスは電圧をかけることで電気化学的なイオン伝導が生じ、エレクトロクロミズムの原理により光学特性を切り替えることができる。産総研などは、調光材料として可視光遮蔽に関係するプルシアンブルー型錯体ナノ粒子と、可視光と近赤外光両方の遮蔽に関係する酸化タングステンナノ粒子を、それぞれ水に分散してインクを作製した。これらのインクを工業的な塗布装置の一種であるスリットコーター向けに最適化することで大面積調光デバイスの作製を可能にした。開発した調光デバイスを調光窓として用いれば、場面に応じた光学特性を利用して空調負荷や照明負荷の効率的な低減や安全な空間を実現できる。

概要図

発光素子 2020年01月22日発表

発光ダイオード(LED)型の小型超広帯域発光素子で200 mW以上を達成-ランプとLEDの長所を併せ持つ新しい産業用光源-

小型ハロゲンランプ(5 Wランプの発光強度は100 mW程度)をしのぐ明るさ(200 mW以上)と、1000時間以上の長寿命性を併せ持つ超広帯域発光素子を開発した。この素子の発光波長域は、近紫外(350 nm)から近赤外(1200 nm)までである。さまざまな方式による広帯域発光素子の開発は世界的にも活性化の兆しを見せている。そのような中、今回開発した素子は、紫外LEDと、そのLEDの光で励起され、さまざまな波長の光を発する複数の蛍光体とを組み合わせて超広帯域の発光を得る方式の発光デバイス(『LED型の小型超広帯域発光素子』、より詳しくは、『紫外LED励起型超広帯域発光素子』と呼んでいるもの)である。蛍光体を取り巻くバインダー材料や蛍光体層の物理的構造を改良することによって、実用製品に適用できる明るさ(発光強度)と安定性(寿命)を実現した。その結果、小型のハロゲンランプを光源とする超小型計測器や分析機器(例えば、鮮魚や精肉の脂ノリを分析するポータブル分析機器や果実の糖度を非破壊で計測する機器など)の上位互換の代替光源として使用できるようになった。この新たな光源素子の登場が引き金となり、従来の光源では実現できなかった小型光センサー(例えば、パーソナルヘルスケア)など、新しい製品群の創出が期待される。

概要図

地球磁場 2020年01月21日発表

地球創世直後から地球磁場が存在した可能性が高まる-SQUID磁気顕微鏡によるジルコン結晶の磁気分析などから示唆-

約42億年前に地球磁場が存在した可能性を示した。今回、SQUID磁気顕微鏡など各種先端的分析技術によって、西オーストラリアのジャックヒルズで発見された地球創世直後のジルコン結晶が当時の地球磁場を記録していることを高い信頼性をもって示した。地球創世直後に十分な強さの地球磁場が存在したことは、当時の地球の内部構造と地磁気ダイナモに制約条件を与えると共に、地球磁場が太陽風による大気散逸を防ぐことから地球大気と生命の進化に重要な意味を持つ。地質試料に記録された地球磁場のSQUID磁気顕微鏡を用いた高感度分析を進めることにより、地球環境のさらなる復元が期待される。

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中性子解析 2020年1月22日発表

輸送機器の構造材料・部品分析向けに小型中性子解析装置を開発-センチメートル厚の金属部品内部の結晶情報を非破壊で分析可能-

輸送機器の構造材料・部品などの非破壊分析向けに小型中性子解析装置を開発しました。本装置は、解析用の放射線として透過力の高い中性子線を用いることで、従来のX線では透過できなかったセンチメートル厚の金属部品などの内部の結晶情報を非破壊で分析することを可能にしました。また、装置が小型である上、小規模体制での運営により、産業ユーザーからの試料サイズや装置利用時間に関する要望にも柔軟に対応しやすく、健全性の高い構造材料・部品の開発と輸送機器の軽量化の促進につなげられます。今後、中性子線の安定化や検出器の高感度化など装置の性能向上を進め、2020年度での本格稼働を目指します。本装置を、構造材料・部品開発における高性能な非破壊分析手法として確立することで、輸送機器軽量化の進展に貢献します。

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