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従来の常識を覆す発想で酸化物の熱電変換効率を向上 水素を活用した環境調和型熱電材料の開発へ
要点 チタン酸ストロンチウムの多結晶体に水素を取り込むことにより、低い熱伝導率と高い電気出力を両立 軽元素を含む化合物は熱伝導率が高くなると考えられていたが、水素の場合は逆の効果もあることを発見 結合力の強いTi－Oと弱いTi－Hが混在することにより、熱の伝搬が阻害される仕組みを量子計算により解明 概要 東京工業大学 科学技術創成研究院...
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酵素発現領域を染め分ける高感度ラマンプローブの開発 ヘテロな生体組織での多重酵素活性検出へ向けて
要点 標的酵素を発現する領域のみを特異的に染色可能なラマンプローブの開発に成功 酵素反応に伴う凝集体形成によって細胞内に滞留するプローブ分子を設計 生体組織内における複数の酵素活性パターンを検出する技術への発展に期待 概要 東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系の神谷真子教授と藤岡礼任助教ら、東京大学 大学院工学系研究科／東京大学 先端科学技術研究センターの小関泰之教授ら、理化学研究所...
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micwareと「micware未来ナビゲーション協働研究拠点」を設置
東京工業大学は株式会社ミックウェア（以下「ミックウェア」）と、4月1日に、次世代ナビゲーションシステムに関する研究を行う「micware未来ナビゲーション協働研究拠点」を東京工業大学オープンイノベーション機構の支援のもと設置しました。...
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世界最高の酸化物イオン伝導度を示す新酸塩化物を創製・発見し、高い酸化物イオン伝導度のメカニズムを解明 低温で高性能な燃料電池の発展に向けた材料開発を加速
要点 200℃以下の低温で世界最高の酸化物イオン伝導度を示す新しい酸塩化物を創製・発見 結晶構造とイオン拡散経路の実験的な解析およびシミュレーションにより、高いイオン伝導度の要因を解明。イオン伝導体の新しい設計法を提案して実証。 低温で作動する高性能な燃料電池の開発につながると期待 概要 東京工業大学 理学院...
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エネルギー最小点で動作するAI半導体（ニューラルネットワーク・アクセラレータ）技術の開発に成功 モバイルエッジ高性能AI技術
要点 エネルギー最小点におけるSRAM動作と、超低電圧リテンションによるパワーゲーティングの両方を実現できる新たなSRAM技術を用いて、プロセッシング・イン・メモリ（PIM）型のニューラルネットワーク（NN）アクセラレータのマクロを開発。 動作時電力を99%、待機時電力を84%削減し、推論のエネルギー効率の飛躍的な増大に成功。全結合層において65 TOPS/Wの高いエネルギー効率を実現可能。...
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アンモニア合成を促進する新しい水素化物を開発 大気に対する安定性と高い触媒活性の両立を実現
要点 陽イオンを包接したトリジマイト型構造を取るBaAl2O4の酸素の一部をH−に置き換えることで、結晶構造中の空間に窒素の活性化に重要な電子を安定化できる新材料を開発 三次元的に連結したAlO4四面体骨格の隙間に電子が保護され、大気にさらしても安定 この新材料をコバルト触媒と組み合わせることで、ルテニウムなどの貴金属触媒なしに低温下でも高いアンモニア合成活性を達成し、水素を生かした脱炭素社会へ貢献...
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液体中で高機能触媒として働くペロブスカイト酸化物の開発 有用化成品製造への応用に期待
要点 簡便な手法で高純度・高表面積なペロブスカイト酸化物ナノ粒子の合成に成功 独自に合成したチタン酸ストロンチウムは、購入品の10倍以上の表面積 チタン酸ストロンチウムは、既存の触媒より高効率に反応を促進 概要 東京工業大学 科学技術創成研究院...
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高速酸素脱離反応の可視化 材料設計指針の構築に貢献
要点 自動車の排ガス浄化に有効な酸素貯蔵材料における、高速酸素脱離反応を可視化。 瞬きの速度で移り変わる高速反応を時分割X線回折測定で連続撮影することに成功。 機能性材料の設計指針の構築や反応最適化につながる技術として期待。 概要 東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所の山本隆文准教授、物質理工学院...
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振動工学と農学の融合により、倒れにくい飼料トウモロコシの迅速選抜手法を開発
要点 飼料用トウモロコシの茎部ヤング率を非破壊的かつ迅速に推定する超小型センサーアレイを開発。 ほ場試験と物理数値シミュレーションを組み合わせることで、センサーアレイにより推定されたヤング率の妥当性を確認。 シミュレーションにより、少なくとも2種類の固有振動モードを発見。 概要 東京工業大学 環境・社会理工学院 土木・環境工学系の友部遼助教、北海道大学 大学院 農学研究院の中島大賢助教、東京大学...
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環状ペプチドの膜透過性データベースを公開 ペプチド創薬へのAI適用の大幅な加速に期待
要点 ペプチド創薬の最大の課題である膜透過性のデータを網羅的に収集したデータベースCycPeptMPDBを無償公開。 7334種類の環状ペプチドのデータを収集・分類・情報解析し、高機能専用データベースを構築。 データ不足により従来は困難だった、AIによる膜透過性予測の研究の加速に期待。 概要 東京工業大学 情報理工学院...
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半導体ナノシートの「二硫化モリブデン」を自己組織化ペプチドで修飾した高感度なナノシート・バイオセンサーを開発
要点 半導体ナノシートの二硫化モリブデンを、自己組織化ペプチドにより修飾した高感度なナノシート・バイオセンサーを開発。 新規に設計したペプチドは、ナノシート上で安定な単分子膜を自己組織化によって形成。簡便な方法で、ナノシートの本来の半導体特性を維持したまま生体分子と親和性がよい界面を作ることに成功。 バイオセンサーの実証実験では、低濃度のタンパク質を高感度で検出することに成功。 概要 東京工業大学...
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大気圧プラズマ処理により植物のゲノム編集に成功 品種改良の新しいツールとして期待
要点 東京工業大学は、農研機構および千葉大学と共同で、大気圧プラズマ[用語1]の短時間照射により、ゲノム編集[用語2]に必要な酵素を植物細胞に導入する新しい技術を開発しました。これまでの一般的なゲノム編集技術では外来DNAの導入が必要でしたが、本技術では外来DNAの除去が不要となるため、より簡便でかつさまざまな植物に活用できると考えられ、品種改良の新しいツールとなることが期待されます。 概要...
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植物根部の浮き上がり現象の力学的仕組みを解明 根は自身の成長浮力と土圧を上回る根毛の摩擦がなければ土に潜ることができない
概要 植物の根は水と栄養を獲得すると共に地上部を支えるために土中に潜り込む必要があります。しかしながら、土中へ潜り込むには植物体の健全な成長や適切な土壌環境が必要であり、条件が揃わないと根は土中に貫入（かんにゅう）することができません。そのため、どのような環境条件あるいは力学条件で根の貫入[用語1]が起きるかを理解することは植物科学の重要な課題でした。...
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構造が不規則な「高イオン伝導体Ba7Nb4MoO20」の中の隠れた規則性を発見 共鳴X線回折と固体NMRを組み合わせた新たな手法で解明
要点 結晶性材料の化学的規則・不規則性を調べるための、共鳴X線回折と固体NMRを組み合わせた汎用性の高い新たな定量的な手法「RXRD/NMR法」を開発 RXRD/NMR法により不規則な構造を持つ新イオン伝導体Ba7Nb4MoO20における隠れたMoの化学的規則性を明らかにし、中性子回折も組み合わせてプロトンの位置を含めたBa7Nb4MoO20·0.15 H2Oの完全な結晶構造を解明...
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東工大のスパコンTSUBAME4.0が来春稼働開始 AI向け演算性能952ペタフロップス、「もっとみんなのスパコン」の実現へ
東京工業大学学術国際情報センター（以下、GSIC）は、次世代スパコン「TSUBAME[用語1]4.0」の来春稼動に向けて構築を開始します。TSUBAME4.0の理論演算性能は科学技術計算で利用される64bitの倍精度[用語2a]で66.8ペタフロップス（Peta Flops）[用語3]、人工知能（AI（Artificial...
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共役系高分子ポリフルオレンの一本鎖における力学特性と蛍光を同時計測 高分子鎖内の集合体による光力学的な引力
要点 一本の共役系高分子鎖の蛍光と力学特性の同時計測に成功。 ポリフルオレンの緑色発光のメカニズムを解明。 集合体による光力学的な引力を発見。 概要 東京工業大学 物質理工学院 材料系のVACHA Martin（バッハ マーティン）教授の研究チーム、および物質理工学院 応用化学系の中嶋健教授の研究チームの共同研究により、一本の共役系高分子[用語1]鎖の蛍光と力学特性の同時計測に成功した。...
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超高速量子経路干渉法によるGaAs半導体中の電子デコヒーレンス時間測定
要点 電子とフォノンが結合した量子系を光パルスで制御し、電子状態の干渉形状の変化をフェムト秒の時間精度で計測。 GaAs単結晶中の光励起電子のデコヒーレンス時間を定量的に決定。 光励起電子のデコヒーレンス過程が周りの電子との衝突によることを解明。 概要 東京工業大学 物質理工学院 材料系の高木一旗大学院生（博士後期課程2年）、科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所の萱沼洋輔特任教授（研究当時。現...
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スーパーコンピュータ「富岳」政策対応枠における大規模言語モデル分散並列学習手法の開発について
東京工業大学、東北大学、富士通株式会社、理化学研究所は、「富岳」政策対応枠において、スーパーコンピュータ「富岳」（以下、「富岳」という）を活用した大規模言語モデル（Large Language Model, LLM）[用語1]の分散並列学習手法の研究開発を2023年5月から実施します。...
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新たな眼の難治疾患を発見 mRNA形成の障害によっておこる多彩な眼の先天形成異常
要点 多彩な眼の先天形成異常を示す大家系で、さまざまな遺伝子の発現を制御するIntegrator complex subunit 15（INTS15）遺伝子の変異を同定しました。 この疾患をvariable panocular malformations（VPM）と名付けました。 ノックアウトマウスを作製したところ、ヒト疾患と類似の表現型を示しました。...
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