東北テクノアーチの製品・サービス一覧

・ナノバブルとマンガン系無機イオンを組み合わせることで、強力な酸化力をベースとした殺菌・消臭剤の製造に成功した。 ・オゾン水には殺菌・脱臭効果があるが、その効果は数時間程度で消失する。発明者はオゾンを含むマイクロバブルと微量なマンガンを組み合わせることで新しいタイプのオゾンナノバブルの製造に成功した。この水は通常のオゾン水と同様の効果を持ちながら、生体への細胞毒性が極めて低い。そのため生体に対して直接に利用することも可能である。 ・また上記ナノバブルについて、製造工程でpHの調整、原料の変更を行ったことで沈殿物の発生を大幅に減らし製造工程を改善すことに成功した。 ・本発明により製造された過マンガン酸イオンを含むナノバブル水は長期安定性や殺菌効果、経口、細胞毒性が無いことも確認されており、 製造過程においても高スループットが実現できることから、広く消臭剤や殺菌剤に応用することが期待できる。

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・ナノバブルは安定化した微小な気泡であり、これを含む水には実用的な効果が期待されている。各種の試薬との組み合わせにより、特異な 効果を発現することも明らかになっている。洗浄や殺菌、抗ウイルス効果だけではなく、植物や動物の細胞活性にも注目が集まっている。 環境、医療、工学といった様々な分野での応用検討が進められている。 ・本発明ではナノバブルの製造工程で微量な鉄イオンを添加したことにより、粒径が10nm程度であるナノバブルの製造に成功した。その 表面には2nm以下の凹凸構造があり、ナノ粒子(中空ナノシェル)としての側面を持つ。 ・上記中空ナノシェルは水溶液中に数百億個/ｍL以上の濃度で極めて安定に分散している。他のナノ粒子や量子ドットと異なり、安定化剤を必要としない。細胞毒性もほぼ皆無であるため、生理活性作用を目的としたバイオ・医療分野での応用も可能である。

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近年、従来の化石燃料に代わるエネルギー資源として、メタンハイドレート(MH) が注目されている。MHからメタンガスを解離させ回収する方法には、MH層を加熱もしくは減圧する、加熱法と減圧法が提案されている。しかし、加熱法は回収したメタンガスによって生産されるエネルギーよりも、水を加熱するために消費するエネルギーが上回ってしまうという課題がある。一方、減圧法はメタンガスが解離する際の吸熱反応で、MH層が凍結してしまい、効率的にメタンガスを回収することができないという課題がある。 本発明では、複数井戸を掘削し、二酸化炭素を溶解するとともに加熱された海水を注入し、予熱された注入井を後に生産井として利用することによって予熱と回収を効率良く行い、メタンガスを回収するシステムを開発した。 また、メタンガスを電気エネルギーに変換し、その際放出される熱エネルギーをメタンガスの回収に利用することで、より効率的かつ環境に対してやさしいシステムとして運用が可能である。

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近年、自動車用部品はCO2排出量削減・低燃費化の観点から軽量で強靭な球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）の開発が進められている。また、 製造コスト削減の観点から、ダクタイル鋳鉄を生産性の高いダイカストで行う取り組みがされてきた。従来の金型鋳造では、チルの発生を抑制するために熱処理を行う必要性があった。また、製造した球状黒鉛鋳鉄の球状黒鉛の個数は少なく、強度や伸びなどの機械的特性が充分に得られなかった。本発明はフリー窒素によるチル化抑制技術と、半凝固鋳造技術を組み合わせることで、熱処理を行わないアズキャストの状態で、球状黒鉛をより一層超微細化・均一化させたダクタイル鋳鉄を得ることが可能になった。

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新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）による新型コロナウイルス感染症（COVID19）に対する予防・早期の治療薬開発が望まれる。本発明はSARS-CoV-2の細胞侵入に必要とされるACE2・TMPRSS2（膜タンパク質）の発現を抑制する物質Stanniocalcin-1(STC1)に関する。 ・有効性：Bleomycine肺障害誘導マウスに、 STC1を1回のみ経気道投与し、Day3及びDay14に肺を摘出してACE2・TMPRSS2の発現量を測定した。その結果、 STC1はACE2・TMPRSS2の発現を抑制することが明らかとなった（図1）。 以前の研究より、STC1の抗線維化・抗炎症作用を有することがわかっている（関連文献1）。つまり、 STC1はCOVID19のウイルス細胞内侵入、肺障害、サイトカインストームを同時に抑制し得る。 ・安全性： STC1は生体由来であり、経気道投与を用いればウイルスの全身移行を抑制できること、0.1mg/kgの少量投与でも効果があることにより、安全性は高いと予想される。 この投与量はヒトの吸入療法に置き換えても現実的な量である。

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治療方法として消炎剤の投与、人工関節置換術などが行っているが、失われた軟骨組織は回復できないという課題がある。本発明はビスホスホネート（BP）の一種類製剤MPMBPの軟骨形成促進作用に関する。右図に示すように、卵巣摘出エストロゲン欠乏性骨粗鬆症モデルラット （OVXラット）の下顎頭にトルイジンブルー染色し、MPMBP投与により、OVXで減少した軟骨層（軟骨細胞層＋肥大軟骨細胞層）の厚さが増 加したと解明した。増加した軟骨はプロテオグリカンを豊富に含んでおり、骨粗鬆症で減少した軟骨層のプロテオグリカンを正常な量に回復した。さらに、軟骨下骨層の破骨細胞数が減少したことも確認できた（データ未掲載）。

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　放射能測定装置を用いたガンマ線の測定では、食品などの被測定物内でのガンマ線の自己吸収が無視できない為、自己吸収を補正する必要がある。従って、被測定物を細かく砕いてマリネリ容器に隙間なく詰め込み、放射能測定を行っている。しかし、被測定物を切り刻んで詰め込む作業は煩雑で、手間が掛かっていた。また、食品が細かい状態に砕いてしまうため、測定に使用した食品を流通させることができないという課題がある。 　本発明によって、食品などの被測定物を細かく破壊することなく、簡単にその被測定物の比放射能を測定することができる非破壊放射能測定装置およびその放射能測定方法を提供することが可能になった。本発明の非破壊放射能測定装置は、ガンマ線検出部と、計数部と、質量計測部と、被測定物の比放射能を算出する算出部を有している。これによって、食品などの被測定物を切り刻むこと無く、そのままの状態で簡単に短時間かつ高精度に放射能測定が行える。

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従来、電子線ホログラフィーを用いて、各種物質内のナノスケールでの電場や磁場を可視化したり、帯電による電子の動きを可視化したりすることが行われてきた。しかし、試料に印加した磁場が試料表面や試料表面近傍に存在する二次電子に対してどのような影響を与えるかについては、未だ可視化して評価することができないという課題があった。 本発明によって、磁場の印加が試料表面や試料表面近傍に存在する二次電子に対して与える影響を可視化して評価することができる電子線ホログラムの作成方法、磁場情報測定方法および磁場情報測定装置を提供することが可能となった。本発明は、試料に磁場を印加した状態で試料の 影響を受けた電子線からなる物体波と、試料の影響を受けない電子線からなる参照波とを干渉させて電子線ホログラムを作成することを特徴とする。

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近年、ネオジムの国際相場が高騰している。脱炭素化を国策として推進している中国において、風力発電用や電気自動車用のモーターとして需要が増大していることが原因とみられている。また、日本国内では経済安全保障の観点からの議論も活発であり、レアアースを含有しない磁性材料が強く求められるようになってきた。なかでも、鉄と窒素のみから成る安価なFe-N系磁性材料への期待は大きい。特に、結晶がbct構造であり、大きな飽和磁化をもつことが予測されているα“-Fe16N2は高い注目を集めている。しかし、α“-Fe16N2自体は、Fe-N系化合物をアニールした際に晶出する準安定化合物であり、バルク体として単離した報告はほとんど無い。数少ない報告例も、α“-Fe16N2と安定相との共晶や、100℃環境で10日間しか存在しないものなどであり、α“-Fe16N2単相をバルクとして安定的に単離した例は存在しない。本発明は、α“-Fe16N2の安定単離粉末に関するものである。

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無線通信ネットワークを改善する手段として、IRS（IntelligentReflecting Surface）が知られている。IRSはメタマテリアル素子を集積したデバイスであり、メタマテリアル素子を制御することで、デバイスに入射した電磁波を任意の方向に反射させることができる。これにより、遮蔽物の陰など電波が届きづらい場所にも有効な通信環境を提供することが可能となり、超高速通信を利用可能なエリアを拡張することができる。通常、IRSを制御するときにはCSI（Channel State Information）が必要となる。しかし、IRSは受動デバイスであるため、CSIを収集するデバイスをIRSとは別に設ける必要があり、費用面や技術面の負担が大きいという課題があった。 本発明は、CSIを必要とせずにIRSを制御することができるシステムに関するものである。ユーザ装置からの情報（位置情報等）を取得して最適なコードブックを生成することで、自律的に電波の反射特性を制御する。特にユーザが局所的に分布しているような状況において、最適な電波環境を構築できることが大きな利点である。

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近年、ポータブル機器の普及に伴い、小型大容量の二次電池に対する需要が高まっている。現在実用化されている二次電池の中で、最もエネルギー密度の高いリチウムイオン電池は電解質として有機溶媒電解液を用いていることから、その安全性に対して問題があり、安全性の高い固体状の電解質が求められている。特に自動車用途では電池サイズが大きく衝撃の危険性があるため、特に安全性の向上が要望されている。 本発明では、リチウムイオン電池用の新規固体電解質に関するものであり、その組成は、LiBH4とMX（Mはアルカリ金属、Xは（1）ハロゲン原子 or（2）NR２基 or（3） N2R基：ただしRは水素原子またはアルキル基）である事を特徴とし、LiBH4の115℃の転移温度未満においても高いイオン伝導性を示すため、リチウムイオン二次電池用電解質として有用である。

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莫大なIT端末が市場には存在し、それらから膨大な情報が送信され、通信の基地局等で受信するが、その膨大な情報を受信するには、端末間の通信パケットの輻輳を制御する仕組みが重要である。一般的には全端末で共有する無線リソースに対してランダムアクセスを行い、輻輳を検知して再送するALOHA方式等が用いられるが、通信利用効率が30%程度と低い問題点がある。本発明は、個別端末の制御を行うことなく、ランダムアクセス時の輻輳を抑圧し、通信利用効率を80%程度まで向上させ、通信の高速化を図る方法である。

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従来の超弾性・形状記憶合金は比重の大きな元素から成るものが多く、軽量元素から成るものはいまだ報告されていない。 また、超弾性・形状記憶合金を医療用途に用いる研究開発も盛んであるが、代表的なTiNi合金（ニチノール）はニッケルアレルギー患者への導入が難しいため、ニッケルフリーの超弾性・形状記憶合金が求められている。本発明は、マグネシウムを用いることで比重がニチノールの 1/3以下である超弾性・形状記憶合金に関するものである。マグネシウムの生体親和性から、医療用途での応用も期待される。

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レジスト材料の有型成形とリソグラフィの2工程からなるナノインプリントリソグラフィは、中規模生産に適した微細パターンの製法として脚光を浴びている。一方で、可視光の波長サイズのパターンを精密に作製する際には、型（モールド）の製造に電子線描画装置等を使用する 必要があるため、コストが増大してしまうという問題がある。本発明は、レーザー描画等で簡便に得られるマイクロ線幅を備えたモールドを使用して、安価な水系ウェットエッチングにより、より微細なサブミクロン線幅の金属配線を基板上に作製する方法に関するものである。線幅2 μmのモールドを使用して、水系のサイドエッチングで赤外・可視の光の波長サイズのサブミクロン線幅の金属配線が作製できるため、モールドコストの低減が見込め、同一モールドから異なる線幅の金属配線（金、銀、銅、クロム）も作製できる特徴がある。

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地球を周回する超小型人工衛星のハードウェアの開発ノウハウ、人工衛星を制御するソフトウェア、地上評価技術、人工衛星の打上運用のためのシステム、ミッション終了後の軌道離脱に関する技術(一部知的財産)をトータルで提供することができます。独自に人工衛星を使ったサービスを提供することが可能となります。

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超弾性合金は、塑性変形をしても力を除くと瞬時に元の状態に戻ることが特徴であるが、塑性変形を繰り返すと無視できない残留歪みが残ってしまう。本発明は、最大600 MPaの応力を加えても弾性域に留まり、4%を超える大きな弾性歪みと25 GPa以下の低いヤング率を示す弾性合金に関するものである。

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近年、ワイヤレスInternet of Things (IoT)の普及により、異なるワイヤレスIoTシステム間の干渉が生じることが報告されている。それを避けるために、現在ではIoT周波数帯域の信号及びノイズをミリ秒単位で監視するリアルタイム周波数検知技術が用いられる。しかしながら、12GHｚを上回る高速アナログ／ デジタル変換器（ADC） が必要になるため、これらの帯域をナイキストサンプリングで一度にリアルタイム監視することは容易でない。本発明により、アンダーサンプリング受信方式を用いたリアルタイム周波数モニタにおいて、異なる複数の周波数帯域のリアルタイム監視が可能となった。本発明では受信周波数スペクトラムを再生する際に、０ からナイキスト周波数までの周波数スペクトラムを取得するステップと、ナイキスト周波数毎に折り返して周波数スペクトラムを生成するステップと前記のステップによって得られたデータそれぞれについて最小値演算を行ない、１ つの周波数スペクトラムを生成するステップとを備えることによってリアルタイム監視が可能となった。

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昨今、深層学習等によるAIの分野で、ナビゲーション、災害避難時、生産ライン、物流等で最適な経路を選択する手法において、従来手法ではコスト関数を指定し通常のコンピュータや量子アニーリング等による処理で最適解を得ていた。しかし、指定されたコスト関数での最適解では時々刻々変化する状況に対応することが困難であり、最適な経路を抽出することは困難であった。本発明ではコスト関数を柔軟に変更させる仕組により、前述の課題を解決するする手法である。

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廃熱から電気を取り出す熱電変換技術の開発が盛んに進められている。Mg2Siは、300℃程度の環境で熱電変換効率が最大になるため、産業排熱の利用に適した熱電変換材料である。しかし、Mg2Siは熱伝導率が高いため熱リークが起こりやすく、変換効率はさほど高くならないことが課題である（右式参照）。Mg2Si粉末をペレット状に押し固め多孔質体にすることで熱伝導率を低減させた報告もあるが、粒界の影響で電気伝導率も低下してしまうため、結果的に変換効率は大きくならない。本発明は、上記課題を解決するMg2Si多孔質膜に関するものである。

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近年、世界中のインターネット上のデータトラフィック量は急激に増加しており、データ保管のための不揮発性メモリの革新が強く望まれている。特に、相変化メモリ（PRAM）はストレージクラスメモリへの実用が始まっており、大きな注目を集めている。一般にPRAMは、電気抵抗の小さな結晶相と電気抵抗の大きなアモルファス相の2状態を取ることで、ON/OFFを記録している。しかし、動作にアモルファス相を利用するため、耐熱性に劣ることや、アモルファス相への融解時に大きな消費電力が発生することなど、いくつかの課題も指摘されている。現在、それらを解決する不揮発性メモリ材料の創成が期待されている。本発明の不揮発性メモリ材料は、ON/OFF状態のどちらも結晶相であることが最大の特徴である。アモルファス相への融解を必要としないため、熱的に安定であり、消費電力が小さい。そのため、動作エネルギーの劇的な低減が実現できる。また、結晶相間の相変化で大きな抵抗変化が得られるため、高速性にも優れる。東北大学では上記の不揮発性メモリ材料として、(1)MnTe、(2)窒化物系相変化材料、(3)希土類系相変化材料、の3種類を提案する。

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家庭用や自動車用の電源として利用されている固体高分子型燃料電池（PEFC）のプロトン交換膜は、Nafion(R)のようなパーフルオロカーボン材料が広く用いられているが、酸性度が極めて高い故に白金触媒以外の触媒を利用することが難しい。本発明は、Nafion(R)と遜色ないイオン伝導性を示し、白金触媒より安価な触媒を利用できる酸性度が大幅に低いイオン交換膜とその安価な製造方法に関し、本発明によりPEFCの低コスト化が期待される。

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Ca二次電池は将来的にLi二次電池の置換が期待され開発が進められているが、二次電池としての必須特性（例えば、高いCaイオン伝導性、広い 電位窓、高い対Ca金属溶解析出安定性）を兼ね備えた電解質が存在しないという課題がある。本発明は上記課題を解決し、ハロゲンフリーで新規組成のCa塩を用いた高いCaイオン伝導性、広い電位窓、高い対Ca金属溶解析出安定性を持ち、特性が劣化しにくいCa二次電池用電解液を実 現するものである。

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分光器を用いて分光する場合、入力光の1次反射光のほか、0次反射光、2次回折光、その他の分光器内に生じる散乱光などの影響により、広 い波長範囲に渡る種々の迷光が発生する。特に、レーザのような強い光を光源として用いて、試料からの弱い信号光を検出するような測定では、迷光の影響により信号光の検出が難しくなる。分光器の迷光を低減させるため、誘電体膜を用いたカットフィルタや、モノクロメータを直列に接続したダブルモノクロメータ型分光器などが開発されている。しかし、これらの方法を用いた場合、広い波長範囲に渡る迷光を一度に除去できないことが課題として挙げられていた。本発明は、広い波長範囲（例えば近紫外～近赤外）の迷光を除去できる機構を備えた分光器に関するものである。右図に、本発明を用いた超伝導体からの高調波の観測結果を示す。超伝導体の高調波のうち、3次高調波（2.1 eV = 590 nm付近）はどのような分光器を用いてもはっきりと観測できるが、5次高調波（3.4 eV = 360 nm付近）は本発明を用いた時のみS/N良く観測できる。特に、本発明のノイズは他の分光器のノイズと比較して、3桁以上低減していることが分かる。

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材料の特性を把握するため、基本的なパラメータである弾性定数を測定することは重要である。例えば、棒状などのシンプルな直線形状の物体では、引張試験などにより実験的に弾性定数を得ることができる。近年の3Dプリンタ技術の発展により、今日では多種多様な複雑形状の物体が成形できるようになった。一方で、このような力学的異方性を持つ複雑形状の物体の弾性定数については、従来技術では簡易に測定することが困難であった。 本発明は、力学的異方性を持つ複雑形状の物体の弾性定数について、簡易に測定する方法に関するものである。超音波共鳴法により対象物の 共鳴周波数を求めて実験的に得られる振動モードと、推定振動モードとを比較し、推定振動モードが実験値と一致するよう逆解析的に弾性定数を決定する。この比較について、アルゴリズム的な工夫を施すことで高精度に弾性定数を決定している。本測定方法の最も大きな特徴は、9つの独立弾性定数について、一度の振動実験・振動解析のみで計測できる簡易性である。

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キャビテーションとは、液体の速度の増大に伴い、圧力が低下し、液体の飽和蒸気圧まで圧力が減少した結果、液体が気泡になる現象で、特に 微細気泡からなる郡列キャビテーションは大衝撃力を生じる。この現象を応用したキャビテーション・ショットレス・ピーニングは鋼球を用いる方法（ショット・ピーニング）と比較し加工面がスムースでかつ高い疲労強度が達成できる。 水槽を用いず、低速水噴流中に高速水噴流を噴射することにより、大気中での施工も可能である。

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口腔内の歯やインプラントの表面に蓄積したバイオフィルム（または歯垢）を洗浄するために、歯ブラシ、脈動式ウォータージェットのような水流、歯科用超音波スケーラー、歯科用レーザー、含嗽剤などが用いられるが、これらは肉眼的なバイオフィルムを除去できても、インプラントの隙間に入り込んだバイオフィルムを除去することは極めて困難である。その結果、インプラント周囲炎や歯周病を発症して抜歯するケースが少なくない。そこで本発明では流動キャビテーションによってバイオフィルムを洗浄・除去する口腔洗浄装置を提供する。

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液体電解質を用いたリチウムイオン電池は発火や破裂の危険があるため、安全性の高い固体電解質の実用化が求められている。固体電解質の中でも高分子を用いたものは、優れた成型性と加工性から注目を集めている。そのため、様々な形状で高分子電解質を使用することができるが、電解質には大きな応力が掛かることになる。本発明は、伸縮性・柔軟性に優れた高分子電解質に関するものである。本電解質は小さな力で大きく伸長するため、掛かる応力を容易に分散することができ、高い耐久性を示す。

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GHz級の超高速通信が可能な携帯情報端末（スマートフォン、タブレット等）のRFIC(Radio Frequency IC)においてデジタル回路からアナログ回路に電磁ノイズが混入する問題が深刻化している。従来、ICチップ上の高周波近傍磁界を測定するためには、「高空間分解能」と「GHz帯の測定周波数」を有する測定法が必要であるが、既存の高周波近傍磁界測定法（Shielded loop coil型磁界プローブ、磁気光学プローブ、巨大磁気抵抗型センサー等）は、何れもその条件を満たしていない。 本発明は、磁気力顕微鏡(Magnetic Force Microscope, MFM)探針を用い、場のうなりを利用するBeating Field方式による高周波近傍磁界測定装置に関するもので、具体的には磁界測定の妨げになる電界の分離（除去）を可能とする構成とカンチレバーの駆動部および検出部の変更構成とを追加するものである。

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ゴムメタル(R)は2.5%程度の大きな弾性歪みを示す低ヤング率合金であり、医療機器やスポーツ用品等の分野で広く応用されている。ゴムメタル(R)は、弾性限界を超えると、99%以上冷間加工ができる超塑性的な特性を示すことで有名である。 本発明は、2.5%超の大きな弾性歪みと、超弾性特性を示すCoCr合金に関するものである。本合金はゴムメタル(R)と同等以上の大きな弾性変 形を示すが、さらなる変形を加えると超弾性を発現する点が、ゴムメタル(R)との違いである。また、弾性変形時のヤング率は30 GPaであり、生体骨と同等の低い値となることも特徴である。さらに、従来のCoCr合金に匹敵する高い耐摩耗性をもつことも特徴である。低ヤング率と高耐摩耗性は相反する特性であることから、これらの特性を両立する合金は極めて珍しい。 本合金は、大きな弾性歪み、低ヤング率、高耐摩耗性、超弾性特性を全て併せ持つ唯一の合金であり、さらには耐食性についても、従来の CoCr合金と同程度である。以上の特性を活用し、医療機器やスポーツ用品の原材料としての利用が大いに期待できる。

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近年、ワイヤレスIoTが普及し、異なるワイヤレスIoTシステム間の干渉を避けるための、周波数帯域リアルタイムスペクトラムモニタリング技術が開発されている。この技術によって受信された信号は、複数のアナログデジタルコンバーターによってアナログ信号からデジタル信号へ変換された後に元のスペクトラムが再生される。しかし、現在の技術では低損失かつ低歪みのチューナブルフィルタがないため、1つの装置で自由に帯域を設定する事ができない。その影響で、受信機のSoftware Defined Radio化が達成できないという課題がある。 本発明によって、ソフトウェアを用いたスペクトラム再生処理を実現することが可能になった。本発明の周波数スペクトラム再生方法は、折り返し雑音除去用の帯域通過フィルタを用いず、受信した周波数スペクトラムをサンプリングし、それぞれの周波数スペクトラム要素を結合したベクトルを生成し、優決定条件型のアルゴリズムにより解を算出し所定の帯域を抽出することを特徴とする。これによりソフトウェアを用いたスペクトラム再生処理を実現することができる。

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Internet of Things (IoT)社会では、あらゆるモノをインターネット等のネットワークに接続することになる。工場を例に考えると、工作機械の基部に設置された複数のアンテナ素子を備えるアクセスポイントにより、比較的高速に移動する工作機械のアーム先に取り付けられた物体のセンサーノードをトラッキングすることができる。センサーノードの位置を捉える方法として、アクセスポイントで発信した信号のバックスキャッタ波を用いる方法が知られている。しかし、バックスキャッタの変調周波数信号の近傍に、サイドローブが発生するという課題がある。本発明によって、復調信号スペクトラムに表れるバックスキャッタの変調周波数信号の近傍に発生するサイドローブを抑圧させることが可能になった。本発明のアクセスポイントは、受信した変調信号と送信信号とを乗算して、変調信号を復調することを特徴とする。これによって、復調信号スペクトラムのバックスキャッタの変調周波数近傍に発生するサイドローブを抑圧させることができる。

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IoTデバイスの増加や5Gの普及により、機器内部の伝送回路から発せられるノイズ電磁波が深刻な問題となっている。これらのノイズ電磁波の周波数は3GHz程度であるため、100-101 GHzオーダーの電磁波を吸収可能な電磁波吸収体が求められている。現在、FeSiAl合金の扁平粉末を樹脂と混合した電磁波吸収体が実用化されているが、吸収帯（共鳴周波数）はMHzオーダーに留まることが課題であった。 本発明は、形状磁気異方性の向上というアプローチに基づき、3～12GHzの吸収帯と、10 GHz以上での優れたノイズ抑制効果を実現した 電磁波吸収体に関するものである。大きな二相分離構造のFeCoCr合金を用いることで、大きな形状磁気異方性を達成している。右図に示す通り、電磁波吸収能と伝送減衰率は市販の5G用ノイズ抑制シートの2倍を示している。さらに、本電磁波吸収体はレアアースを含まないため、経済安全保障の観点からも有用である。

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昨今、世の中にあるほぼ全ての組合せ最適化問題は制約あり2次計画問題で表されている。しかし、その解法にあたり、そこからさらに罰金法等を適用し変形して制約なし2次計画問題に変換し、変換後の数式にて量子アニーリングでの演算を行うが、その変換にて、膨大な計算リソースを要する冗長な変数を生成してしまい、実質演算が不可能な問題があった。 本技術は、全ての組合せ最適化問題を量子アニーリングで解法するための手法であり、実質どのような最適化問題においても解法可能となった。

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イジングモデルを用いた量子アニーリングマシンでは、量子効果を使ってイジングモデルを表す関数の最小値を探すことで最適化問題等を解くが、量子アニーリングマシンは隣接する量子ビット間の相互作用を用いるため2次形式で表される最適化問題しか扱うことができないという問題があった。 本技術は、ニューラルネットワーク等に用いられる非線形変換等の3次以上の項を含む方程式を量子アニーリングマシンで扱うことが可能となる。

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石油や地熱などの地下資源の回収では、注入井から水を流し、資源を含む流体を生産井から汲み上げる手法が行われている。注入井から生産 井への流路ネットワークは複数存在し、それぞれ異なる流動性を有する。流体は流動性の高い流路ネットワークを優先的に流れることから、流動性の低い流路ネットワークから資源を効率的に回収できないという課題があった。従来、流動性の低い流路ネットワークからより多くの資源を回収するためには追加で坑井を掘削する必要があるが、坑井は1本数億円規模のコストがかかる。 本発明は、流動性の異なる複数の流路において、それぞれの流動性能（流速）の大きさを逆転させる手法を見出した。すなわち、本発明は流 動性の低い流路ネットワークの流動性を高め、効率的な資源回収に貢献することが期待される。

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サブミクロンサイズの磁性微粒子は、数GHzで動作する高周波機器の材料としての活用が期待されている。 5Gの活用が進み、高周波ノイズの抑制が課題となる中で、サブミクロンサイズの磁性微粒子の需要が大きくなっている。しかし、一般にサブミクロンサイズの微粒子を製造することは難しい。例えば、原料を粉砕していくようなトップダウン型の製法では、ミクロンサイズ粒子の製造が限界であり、金属イオンを還元して析出させるようなボトムアップ型の製法でも、微粒子が凝集してミクロンサイズの二次粒子が形成されてしまう。加えて、複数の金属イオンを還元して化合物微粒子を析出させる際は、組成の制御が難しいという課題も存在する。 本発明は、Fe-Ni-B／Fe-Co-B軟磁性体のサブミクロン微粒子を製造する方法に関するものである。右上図に示す通り、凝集の無い真球状の一次粒子ができ、さらに組成の制御が容易に行えることが特徴である。右図は、本微粒子の複素透磁率の周波数特性である。1 GHzまでμ’’が0付近となり、数GHz帯でピークを示すことから、下記のような応用が期待できる。

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近年、地球環境保護の観点から、持続可能なエネルギーの有効活用技術の開発に注目が集まっている。廃熱のなかでも工場廃熱の大部分を占める100-200℃程度の低品位廃熱を有効活用する熱回収システムの構築が望まれている。これを実現するため、これまでに種々の蓄熱材料が提案されている。しかし、吸熱⇔放熱反応に結晶構造の大きな変化を伴うため、特に低温度領域では反応速度の遅さや反応の不可逆性が課題であった。 　本発明によって、低品位廃熱の低温度領域においても大きな蓄熱量を有する蓄熱材料を提供することが可能になった。従来より電池材料として利用されてきた二酸化マンガンの層状構造に着目し、研究を進めた結果、環境中の水分が層間に挿入・脱離することに伴って十分な速度で放熱・吸熱反応が起こり、繰り返し使用できることを明らかにした。さらに研究を進めた結果、水分の吸着量を増大させることに成功し、より高密度に熱を吸収・放出できることを実証している。

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　バックホウからダンプトラックへの土砂の積み込み作業の自動化を実現するためには、バックホウに対するダンプトラックの停車位置を予測するだけでなく、バックホウが積み込みの準備を完了するタイミングを予測する必要がある。積み込みタイミングに合わせてダンプトラックが移動することで、無駄な待ち時間を減らすことができ、スムーズな積み込み作業が実現できる。しかし、バックホウが土砂を均す時と、積み込み時は同じ動作（例えば土砂を掬い取る動作や、旋回する動作）が含まれているため、これらの作業過程を区別することが難しい。 　本発明はバックホウに複数個所取り付けたセンサから運動データを取得し、隠れマルコフモデル（BP-HMM）を利用して原始的動作のパターンを抽出し、積み込みタイミングを予測することが可能となった。

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　任意の形状で剛性を変化可能な柔剛切替機構の開発が進んでいる。中でも加圧により高剛性化する機構は、駆動力に制限がないというメリットがある。一方、従来の機構は曲げた状態での高剛性化が難しい、高剛性化を実現するために機構が複雑になる、などの課題があった。 　本発明は複数の連結部材と、内部にゴム人工筋肉を設けた加圧式の機構である。ゴム人工筋肉を加圧すると、垂直（径）方向へは膨張し、伸長方向へは収縮するため、連結部材同士が密着し、高剛性状態となる。反対に加圧のない状態では、連結部材に隙間ができるため低剛性状態となる。高剛性状態では連結部材が密着するため部材の分離や保持力の損失を防ぐことができる。　

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　従来より、広いダイナミックレンジと高感度を備えた磁気センサの研究・開発がなされてきている。センサを構成する方式は、SQUID磁束計やホール素子など様々なタイプが提案されているなか、機械的な共振周波数を利用したカンチレバー型の磁気センサは、低消費電力で小型にも有利であり、ダイナミックレンジが広くできる可能性があることから注目を集めている。しかしながら、共振周波数近傍では高感度を発揮する一方、直流成分を含む共振周波数以下の磁場に対しては感度・分解能が充分ではないという課題があった。 　本発明は、カンチレバー型の磁気センサに関するものである。感磁部の構成を工夫することで、感度と帯域幅とをチューニングすることができる。これにより、高感度で広い帯域幅をもつ磁気計測を可能にする。

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高周波放電によりプラズマを生成しイオンビームを引き出す装置において、プラズマ生成部に用いる高周波電場が、プラズマ生成部から離れたビーム引き出し界面にまで漏洩し、界面を振動させるため、ビーム発散角が広がりやすい。これにより例えば核融合のプラズマ加熱源としての利用を考える場合、プラズマ生成部まで十分な強度のビームが届かないことが課題となっていた。 本発明は、とある手法でビーム引き出し界面の振動を相殺してビームの発散角を狭め、高強度のビームをプラズマ生成部に照射するイオンビーム発生装置に関する。またその逆にビーム引き出し界面の振動を重畳させて、ビームの発散角を広げ、例えばビームによる加工の大面積化を達成することも可能とする。

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　炭化ケイ素材や炭化ケイ素繊維強化型複合材は、ジルカロイをはじめとした金属に代わる原子炉等の次世代構造材料として期待されている。炭化ケイ素の機械的特性はセラミックス構造材料として優れるが、放射線照射や高温、高圧水等の環境に曝される場合には、防食被覆が必要となる。対策として金属被覆が行われているが、このような環境では、熱膨張係数差やスウェリング差によって基材との剥離や割れが発生し、防食機能を充分に発揮できないという課題があった。 　本発明は、基板上に炭化ケイ素層と中間層と被覆層とを積層していることを特徴とする。その結果、基材との熱膨張係数差やスウェリング差を緩和し、防食機能を向上させたフルセラミックスで構成される炭化ケイ素材や炭化ケイ素繊維強化型複合材を提供可能になった。

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　皮膚表面から薬剤を浸透させる「経皮投与」は湿布やニコチンパッチ等に利用されている。また、微弱電流によって薬剤の浸透が加速される「イオントフォトレシス」は局所麻酔剤の高速投与や美容成分の浸透促進等に利用されている。しかし、イオントフォトレシスの発生には電源や配線が必要であり、家庭での個人使用には適していない。本発明は、酵素を担持した電極を利用することによって外部電源を必要としない使い捨て可能なパッチに関し、イオントフォレシスによる薬剤浸透や美容効果が期待される。 【効果】 ・酵素によるバイオ発電を利用するため外部電源が不要 ・有機材料のみで構成されているため使い捨て可能である ・最大電流は0.5 mA/cm2未満であるため安全性が高い ・薬剤浸透が促進していることをブタ皮膚を用いた試験で確認済み

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　糖尿病性腎症 (DKD) は全糖尿病患者の約20~30%に発生する。 糸球体濾過率 (GFR) とアルブミン尿の測定のみに基づいて進行性DKDを発症するリスクのある2型糖尿病患者を同定することは困難である。本研究では、動物実験およびU-CAREコホート研究により、硫酸フェニル (PS) が進行性DKD発症の予測因子およびリスク因子であることが示された。

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　加齢による聴力の低下は、高齢者の会話などの日常的なコミュニケーションを困難にする。聴力が低下している高齢者に対しては、補聴器などの装置によるサポートが主流となっているが、高齢者自身の聴力改善を行うことはできなかった。従来の聴力を改善させる手法として、ホワイトノイズと一緒に音を聞くトレーニング方法があるが、単調でつまらないためトレーニングが継続できないという問題点があった。 　本発明は、ゲーム（脳トレ）を行いながら、聴覚刺激の音量を徐々に小さくしていくことで、聴力を鍛える方法である。ゲーム形式のため、高齢者が楽しく、意欲的にトレーニングを続けることができる。また、高齢者自身の聴力が改善され、装置や環境に関わらず快適な生活を送れるようになることが期待される。

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