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。

鉱物を触媒として用いて水素（H₂）と二酸化炭素（CO₂）から容易に有機物が合成できることを発見し、この反応によってできた有機物が生命誕生の基となった可能性を提案した。生命は有機物で作られているが、最初の生命が誕生する際の有機物がどのようにできたのかについては謎が多かった。これまで、単純なガスから有機物が合成され、その集積を元にして生命が誕生したとする仮説が有力であった。地下から熱水が噴出する熱水噴出孔は、原始の地球にも多くあり、そこにはH₂とCO₂、触媒となりうる鉱物が豊富にあるので、生命の起源が誕生した場所の最有力候補として考えられてきた。しかしこれまで、H₂とCO₂からの有機物の合成は、化学工業などにより数百℃以上の極めて過酷な反応条件では実証されていたが、生物の代謝反応に近い温和な条件での反応を天然の鉱物を触媒として用い実証した例はなかった。今回、熱水噴出孔にあったと考えられる複数種の鉱物が触媒として働き、100 ℃以下の温和な条件でCO₂から有機物が合成されることを発見した。今回の成果は、生命誕生の理解へ大きく貢献すると期待される。

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。

カーボンナノファイバー（CNF）とカーボンナノチューブ（CNT）の2種類の繊維状カーボンと、環動高分子のポリロタキサンを複合化させて、ゴムのように柔軟で、金属に匹敵する高い熱伝導性を示すゴム複合材料を開発した。従来、高分子への分散が困難であった繊維状カーボンを、水中プラズマ技術で表面改質して分散性を高め、さらに、高分子と複合化する過程で交流電界をかけてCNFを配列させた。その結果、CNFの配列方向では14 W/mKという高い熱伝導性を示し、柔軟性を併せ持つゴム複合材料を実現した。今回開発したゴム複合材料は、フレキシブル電子デバイスの熱層間材や放熱シート、放熱板などへの応用が期待される。

「量子液晶」とは、電子の集団が量子効果によりある方向に揃おうとする状態です。これまでは、一般的な液晶と異なり、その方向が特定の結晶の向きに限られていました。今回、鉄系超伝導体において、電子の集団がどの方向にも揃う新しいタイプの量子液晶状態が実現できることを見出しました。この新しい量子液晶状態は、有機分子などの一般的な液晶に近く、電子の集団応答の方向を容易に制御することができます。そのため、物質中の波（量子流）の偏波などの量子技術の開拓へとつながることが今後期待されます。

愛知・岐阜県境の明智地域での地質調査の結果をまとめた5万分の1地質図幅「明智」（著者：山崎 徹・野田 篤・尾崎 正紀）を刊行した。明智地域は、人口密集・工業中核地域のひとつである中京圏の北東部に位置し、近い将来に発生が予測されている南海トラフ地震による強い揺れが想定されている。この地域の地質は、中生代白亜紀に形成された火山の深部の岩石が冷え固まった領家深成岩類と、かつて地下深部に存在し、高温・高圧の変成作用を受けた領家変成コンプレックスとが分布の大半を占める。これらから構成される領家帯は、わが国において最も研究史の長い、学術的に重要な地質体のひとつである。今回の5万分の1地質図幅の刊行により、明智地域の現時点での最新の地質情報を網羅した詳細な地質の分布や構造が明確になったことで、防災・減災対策や学術研究の基礎資料として、また、土木・建築、工業、観光資源などへの活用が期待される。

長期的に非常に安定した小型原子時計を開発した。小型原子時計では原子の固有周波数の情報を得るのに、コヒーレントポピュレーショントラッピング(CPT：Coherent Population Trapping)共鳴という光と原子の相互作用に由来する共鳴現象を利用するのが主流となっている。しかし、長期的な時間・周波数の安定性はライトシフトの揺らぎによる周波数変動によって制限されていた。今回、セシウム(Cs)小型原子時計の重要部品である面発光レーザー(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)の経年変化に着目し、ライトシフトが揺らぐメカニズムを解明、揺らぎを抑制する技術を開発して、非常に安定した小型原子時計を実現した。高安定な原子時計は、IoTネットワークを通じたシームレスなデータ収集への貢献が期待される。