東北テクノアーチの製品・サービス一覧

センサやアクチュエータ等で使用される圧電材料として、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が広く使用されているが、有毒である鉛(Pb)が含まれていることからPZTに代わる圧電材料が求められている。 　本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、PZTの代替材料候補であるAlNのAlサイトにMgとHfを共ドープしたMgHfAlNから成る圧電体薄膜材料に関するものである。 　本発明のMgHfAlNはPbを含まないだけでなく、圧電体の能力を示すFoM値が世界最高値(45GPa以上)、圧電歪定数d33が23pm/V以上であり、1ccの素子サイズで40mWの出力が可能であることから、振動発電素子や近接センサ、力覚センサ、すべりセンサへの応用が期待される。

• その他

近年、生きた微生物を触媒として利用し、有害物質の分解や有用物質の生産を行う、バイオリアクターに注目が集まっている。バイオリアクターでは 担体上に目的の微生物を高密度に保持することで、反応効率や利便性が向上する。その担体として、生体や環境への毒性がほとんど無く物質の吸着能力に優れるリン酸カルシウムの利用が期待される。 　しかし、従来の技術では、担体に所定量の微生物を活性を保ったまま、担持させた微生物担体を製造することは困難であった。 　本発明は、リン酸カルシウムセメント(CPC)内部に所定量の生きた微生物が均一な密度で存在する、微生物担体を得る方法に関するものである。 ※特許未公開のため、担体製造方法については下記弊社窓口より、お問い合わせいただきますよう、お願い致します。

• その他

次世代の半導体材料に関する研究・開発が進められている。従来は、シリコンをベースとした材料がトランジスタなどに利用されてきたが、高性能化を求める産業上のニーズに応えるため、高集積化を進めた結果、ナノメートルオーダーの構造を要求されるに至っている。さらに最近では、二次元層状半導体の活用など、新素材の開発が活発化している。現状のデバイス特性向上をもたらす半導体特性が期待され、層状カルコゲナイドの活用に注目が集まっているが、デバイスプロセス上の課題やキャリア移動度の上限性能について十分でないため、既存プロセスに適合しやすい層状物質半導体による解決が求められていた。 　発明者らは、グラフェンに類似する層状半導体GeH等の作製プロセスにおいてGe基板上の汎用プロセスを適用しつつ、簡便な新手法により水素置換の制御と電気伝導特性が向上されうることを見出した。新手法により生みだされる二次元層状物質は次世代の半導体材料の候補物質として有効な特性を示すことが実証されている。

• その他

現在、ペロブスカイト太陽電池の光発電層は鉛(Pb)を含む材料が主流だが、環境への配慮や性能向上を目指して「スズ(Sn)」を使った新しい材料が注目されている。Snを使うことで、有害なPbを使わずにより高い光吸収効率が期待される一方、酸化しやすい性質や、インク化の際に環境負荷の高い有機溶媒が必要になるといった課題があった。 　そこで、発明者は「アスコルビン酸(AA)」に着目し、これをSn原料水溶液に加えることで、水への溶解性を劇的に向上させるとともに、Snの酸化を防ぐことを確認した。この方法で作られた前駆液をMAI(ヨウ化メチルアンモニウム)と混合して基板にコーティングすることで、高配向なペロブスカイト層となることも確認している。 　この発明をペロブスカイト太陽電池に応用することで、グリーンプロセスに対応した環境に優しい太陽電池を提供することが期待できる。

• その他

環境発電（エネルギーハーベスティング）の一つである振動発電は、鉄道などの身近な振動から電力を得ることができる。しかし、従来の振動発電機は得られる電力が小さく、高価な磁歪材料を必要とする場合もあり、広く実用されるに至っていない。本発明はシンプルな構造でありながらも、小さな振動で従来より大きな電力を得ることが可能なデバイスを開発した。 　本発明の振動発電装置は、非磁性の片持ち梁と銅線を巻いた軟磁性コア、永久磁石とバックヨークからなる(図1)。外部の振動によって永久磁石に対向する軟磁性コアが上下運動し、電磁誘導によりコイルに誘導起電力が生じる。わずかな振動を梁の共振によって増幅し、高効率に起電力として取り出すことが可能である。本装置は以下の特長を有する。 　◆非磁性梁を採用することで振動が大きくなり、磁束の変化速度増! 　◆軟磁性コアの採用により、磁束量・磁束変化速度増! 　◆バックヨークの採用により、梁の振動を妨げず、磁束の変化速度増! 　◆高価な磁歪材料不要、簡単な構造で低コスト!

• その他

　トポロジー最適化とは、材料の配置を最適化して製品の軽量化や高性能化を実現する手法である。本技術は、世界で初めてこの手法を光学アンテナの設計に適用した結果、以下の特徴を持つナノギャップ構造を有する光学アンテナを提供することが可能となった発明である。 ・高精度な円偏光識別 　入射円偏光に対し、左右円偏光への応答が大きく異なる性能を実現。例えば円偏光を発明のナノ構造に照射することで、偏光状態を容易に区別できる微細素子。また、微量な分子に対し、キラリティの検出・識別に使える。 ・円偏光の発生と制御 　ギャップ構造に光源を配置することで、円偏光を放射することができ、光源の向きに応じて偏光状態を制御可能。高偏光度を求める用途に最適な偏光発生装置として利用が期待される。

• その他

癌の診断には PET（positron emission tomography、陽電子放出断層撮影）、X 線 CT（computed tomography、コンピュータ断層撮影）、それらを組み合わせた PET-CT、MRI（Magnetic Resonance Imaging、 磁気共鳴画像診断）等が利用されている。 　しかし、PETとCTでは被曝量が多いこと、さらにPETの空間分解能は低いことが問題となっている。一方、MRI は被曝はないものの、用いられる造影剤が癌細胞に取り込まれにくいという課題があった。 　上記課題を解決するために、本発明では単糖とMRI 造影剤からなるMRI 造影剤組成物を提供する[1,2]。本発明により、MRI 造影剤が癌の細胞や組織に取り込まれやすくなり、癌の造影効果を著しく改善でき、より鮮明な画像を用いた検査、研究、磁気ハイパーサーミア等が可能となる。

• その他

　土木工事において、建設機械の無人化施工ニーズが高まり、災害復旧時のみならず平時も安全性の確保及び作業効率の向上が求められている。しかし現状の無人化施工は、カメラでの監視に留まっており、有人施工より作業効率が悪い。無人化施工の作業効率の低下要因として、特に地盤情報の不足が課題となっている。 　一般に、建設機械の走破性を評価する指標であるコーン指数はコーン貫入試験機で測定されるが、広範囲な土地では場所によって地盤のばらつきがあるため測定点が多くなる。また、掘削などの土工と独立してコーン指数測定を行う必要があるため手間がかかる。 　本発明は、現場で広く使われている油圧ショベルで掘削した土の破壊形態とコーン指数の関連性から成した発明である。掘削中の土の破壊形態を撮影し、破壊形態の特徴量を抽出することにより、地盤の強度を視覚情報から自動推定することが可能となった。また、視覚情報はバケットに作用する力覚情報と組み合わせて地盤情報を推定することも可能である。本発明は掘削を行いながらリアルタイムで地盤強度を推定できるため、無人化施工における作業効率の大幅な向上が期待される。

• その他

スパイスなどに含まれるクルクミンには、抗腫瘍活性をはじめとして、抗炎症活性、抗心不全活性、抗菌活性、放射線防護作用などがあることが知られている。発明者はこれまでに、抗腫瘍活性を増強させたクルクミン類縁体（GO-Y-030など）の開発に成功しているが、水溶性が低く、生体内有効性を改善できないという課題があった。 　本発明で、発明者は、チオール基を持つ修飾糖質複合物を側鎖に導入したクルクミン類縁体（GO-Y-199など）を開発し、上記課題を解決した。　　 　本発明で開示される化合物は、NF-κB、pSTAT3、β-カテニン、及び脂肪酸シンセターゼの阻害作用を有する。さらに、HCT116細胞の皮下移植により腫瘍を形成させたマウスを用いた実験において、抗腫瘍活性を示すこと及び、体重減少などの悪影響を与えないことを明らかにした。加えて、MSTO-211H細胞を腹腔内に移植したマウスを用いた実験においても、抗腫瘍活性を示すことを明らかにした。

• その他

　麹菌を用いたタンパク質の生産では、生産目的タンパク質をコードする遺伝子を多コピー導入することが生産性向上の手段の一つとして利用できる。しかし、導入したいDNA断片が染色体の1箇所にタンデムに挿入され、相同組み換えを介した修復が繰り返されると、配列が脱落するリスクがあり、最終的に増産に至らないという課題があった。 　東北大学農学研究科の張先生らは、 1回の形質転換で麹菌の染色体上の複数箇所にDNA断片を導入する方法を開発し、短期間で新たな麹菌を得ることに成功し、上記の課題を解決した。本発明の麹菌は、物質生産性の向上が確認されており、さらに、菌糸高分散性株を宿主とすることで、発酵槽内の培養では低粘度になり、連続培養が可能になると期待される。

• その他

ダイヤモンド中の窒素-空孔中心(NVセンタ)は、量子ビットとして必要な特性を満たし、量子コンピュータや量子センサとしての応用が期待される。また代替材料として、SiCの空孔-空孔中心(VVセンタ)やイットリウムアルミガーネット(YAG)にCeイオンをドーピングした材料が検討されている。ただしこれらの材料はいずれも原料コストが高いことが課題であり、大規模化が難しいことが予測されている。 　本発明は、SiO2やMgAl2O4基板中にCeイオンをドーピングすることで発光中心(Ce3+)を形成できること、及び光検出磁気共鳴(ODMR)の測定結果から量子ドットにおける書き込み操作を実現できることを実証し、低コストで量子ビット・量子センサを実現できる可能性がある。

• その他

　酸化ストレスは、活性酸素が過剰に発生してDNAやRNA変異、蛋白質の変性などの生体酸化損傷を増加させる現象をいい、様々な疾病や老化亢進をもたらすと言われている。生体で生じる活性酸素の9割以上が酸素呼吸の場であるミトコンドリアで生じており、ミトコンドリア内では酸化損傷を受けやすいことが知られている。しかし、今まではミトコンドリアに特異的な酸化ストレスマーカーは存在しない。 　本発明は初めてミトコンドリアのtRNAに対する酸化ストレスマーカーとしてms2Aを見出し、ミトコンドリア特異的酸化ストレスレベルの評価方法を提供する。

• その他

概日リズム睡眠・覚醒障害の診断には睡眠日誌やアクチグラフ測定が行われるが、長期間記録する必要性やコストから利用者に負担がかかる。また、疾患認知度が低いために、医療機関受診や症状改善処置に至るケースが稀である。 本発明によれば、家電製品やアプリケーションの日々の操作履歴をもとに概日リズム睡眠・覚醒障害が疑われる症状を指摘し、早期に医療機関受診の契機をつくりだすことができる。

• その他

芳香族環を含有するカルボン酸化合物は、生物活性化合物やその前駆体として重要な分子構造である。例えば、アスピリンやテルミサルタン等の芳香族カルボン酸、及びアトルバスタチン等の芳香族環含有カルボン酸等の芳香族含有カルボン酸化合物は重要な医薬品として知られている。したがって、芳香族含有カルボン酸化合物を効率的に合成可能な、有機分子のカルボキシル化反応の開発が望まれている。 一方、12Cの同位体13Cを有機分子に導入するのは生体内あるいは化学反応の機構解明に重要である。従来の導入方法では13CO2ガスを13C源として反応させるが、特殊な装置や技術が必要で、ガスの用量を正しく把握するのも難しいという課題がある。 本発明は取扱いしやすい液体状の新規13C固定化剤及びその利用方法に関する。

• その他

血管新生はがん、糖尿病性腎症、心不全、動脈硬化症、神経系疾患などの発症や進行に関係することが知られている。発明者らは血管内皮細胞が産生する血管新生抑制因子Vasohibin1（VASH1）と、そのホモログである血管新生促進因子Vasohibin2（VASH2）、更にはそれらの安定性を高める低分子バソヒビン結合タンパク質Small Vasohibin Binding Protein（SVBP）を発見し、VASH1の作用増強あるいはVASH2の阻害に基づく新たな治療法を開発している（「関連発明」をご参照ください）。 本発明は、低分子化合物ライブラリーからスクリーニングし、VASH1とSVBPの結合を阻害せず、VASH2とSVBPの結合を選択的に阻害する低分子阻害剤を得られた。

• その他

従来のＸ線用モノクロメータは、分光結晶を弾性的に少し曲げ、その後研磨に よって所定の回折が均一に得られるように仕上げが行われている。しかし、この弾性 限界内で変形させた作成方法では、曲率の大きな曲げができないため、大型の Ｘ線装置にしか用いることができないことに加え、弾性変形結晶の保持における変 形量の安定性、経年変化の問題もある。 　 本発明によって、入射角範囲が広く、集光精度の高い曲率分布結晶レンズを実 現することが可能となった。本発明の曲率分布結晶レンズは、GeまたはSiの(110) 単結晶板を高温型押し成型により塑性変形させて作られることを特徴としている。 また、本発明のＸ線反射率測定装置は、上記の曲率分布結晶レンズを備えるこ とで広角度での集光が可能となり、Ｘ線強度を飛躍的に高めることができる。

• その他

鉄スクラップを用いたリサイクル製錬において酸化除去が困難なCu, Ni, Sn等はトランプエレメントと呼ばれ、鉄のリサイクル原料（スクラップ）の再資源化率を上げられない原因となっている。特にCuは鉄再資源化のボトルネックとなることが予想される。 　これに対し発明者らは先願の特許第7515880号において、溶融鉄中のCuイオンのみを選択的に陰極上に電析させる技術を発明した。ただしその実施例はメタル中のCu組成が数%と実操業とはかけ離れた値であり、また硫化物を添加していたため、実操業では脱硫を行う必要があった。 　本発明は、反応形態や雰囲気などを調整することで、硫化物を全く添加せずとも、実操業並みのメタル中Cu組成で、脱銅を達成する技術である。

• その他

不安定なエネルギー供給下でも継続的な演算処理を可能にする間欠的コンピューティングのエッジデバイス実装において，不揮発記憶回路（不揮発レジスタ）を活用し、ローカルなデータ転送のみで内部状態を不揮発記憶処理できる不揮発ロジック回路構造が有望な選択肢となる。 　従来の不揮発レジスタは、1ビット記憶回路（不揮発フリップフロップ、NV-FF）をビット数分接続する構成であり、1ビットあたり2個のMTJ素子を必要とするため、面積やエネルギーのオーバーヘッドが大きいという課題があった。これに対して発明者らは共有リファレンス方式（RLSS）という処理により消費エネルギーおよび面積を低減する効果をシミュレーションで確認したが、動作に必要な時間はレジスタのビット数に比例して増加するという新たな課題が生じた。 　本発明は差分情報記憶方式（DISS）という方式を提案する。具体的には1ビットのデータを隣り合う2つのMTJ素子の抵抗状態の差分によって保持することで、バックアップ・リストアがそれぞれ2サイクルの動作で可能となり、消費エネルギーおよび面積の低減に加えて、動作時間も従来方式並みに抑える効果をシミュレーションで確認した。

• その他

　異種金属の接合技術は、自動車や鉄道、航空機等の移動体において、機体の軽量化を実現し、安全性、スピード性能の向上と、軽量化によるCO2排出削減等に寄与することが期待される。しかし、金属の種類によっては、素材間の相性が悪く相分離し、接合が難しいことが課題となっていた。 　発明者らは特許第6710707号広報等に示す脱成分法（デアロイング）により前記の相性の悪い金属同士、例えばFeとMgを接合する方法を開発した。Fe先端にFe-Ni中間層を予め拡散接合し、Fe-Ni中間層をMgと接触させて加熱することで、デアロイングを起こした。中間層からNiのみがMg側へ脱成分され、ポーラス構造を自己組織化するFeの隙間をMgが充填し、接合界面にFeとMgが絡み合った構造を持つ複合組織が形成したことで、強固なFe-Mg機械接合を達成できた。またMg-Ni合金反応に伴う溶融温度の低下を利用することで、被接合材の部材形状を維持したまま、接合界面のみ液相化させ、デアロイングを促進できた。同時に、突合せ圧力をかけ続け、凝固すると脆くなる合金液体を外部に排出した。

• その他

間欠的コンピューティングは、エナジーハーべスティングによる微量かつ不安定なエネルギー供給下における継続的なエッジ演算処理を可能にする。間欠的コンピューティングにおいては、頻発するエネルギー供給の停止前後における処理の継続性の確保が必須である。そのため、不揮発記憶回路（不揮発レジスタ）を活用し、ローカルなデータ転送のみで内部状態を不揮発記憶処理できる不揮発ロジック回路構造が有望な選択肢となる。 　従来の不揮発レジスタは、1ビット記憶回路（不揮発フリップフロップ）をビット数分接続する構成であり、1ビットあたり2個のMTJ素子を必要とするため、面積やエネルギーのオーバーヘッドが大きいという課題があった。本発明は共有リファレンス方式と呼ぶ新たなレジスタ構成を提案する。本方式では、1ビットの情報を1つのMTJ素子とリファレンスMTJ素子の間で保持し、シーケンシャルなバックアップ・リストア処理を採用する。これにより、MTJ素子の数を削減し、回路機能を共有化することで、消費エネルギーを49%、面積を34%低減できることをシミュレーションにより確認した。

• その他

Ti(チタン)合金は軽量、非磁性、耐食性に加えて生体適合性に優れていることから医療分野で広く応用されている。しかしながら、Tiは抗菌特性が低く、歯科インプラントで応用される際に細菌感染が起きやすい上に、炎症への抵抗力も低いため、一度感染すると急速に進行する。さらに強度不足によって耐用年数に限界がある懸念があり、また例えば歯科インプラント製造は多段階の加工を必要とし高コストなことが課題である。 　本発明は、Ti-CuO複合粉末を積層造形した試料において、機械的特性及び抗菌性の双方が優れることを確認した。機械的特性の向上には固溶強化元素Oが寄与しており、抗菌性の向上には積層造形のレーザーによる急冷凝固でCuが過飽和固溶となり粗大なTi-Cu系金属間化合物の形成を回避していると考えられる。

• その他

ＱＲコードなどの二次元コードからは通常１つの情報しか得られない。そのため、複数のマーカを重畳した複合マーカが開発されている。 　発明者らが考案した従来の色相別重畳マーカ“ＨｕｅＣｏｄｅ“は、マーカ１枚分の面積に異種マーカを重畳したもので、２つの情報を同時に取得可能である。しかしながらＨｕｅＣｏｄｅ は、専用のアルゴリズムを実装したリーダでしかマーカを読み取れない。また、様々な照明条件でマーカを読み取るためには、事前学習が必要で、未知の環境ではマーカを認識できない場合があった。 　本発明は２枚以上のマーカを重畳し、各マーカの色同士の距離=ＲＧＢのユーグリッド距離が最大限離れつつもグレースケール変換した際に第一のマーカに見える配色を採用することで、上記課題を解決する“Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＨｕｅＣｏｄｅ”である。一般的に使われているＱＲコードやＡＲマーカをＵｎｉｖｅｒｓａｌ ＨｕｅＣｏｄｅに置き換えることによって、既存のリーダを用いた現状の用途での使用を継続しながらも、追加の情報をマーカに埋め込むことが可能である。さらに、認識アルゴリズムの改良により、事前学習不要で様々な照明条件下での認識を可能とした。

• その他

糖尿病患者の血糖値測定は採血を伴う侵襲的な方法が主流であるが、身体的苦痛や穿刺部からの感染リスクを伴わない非侵襲な方法の開発が望まれている。非侵襲的な測定方法の一つとして、測定対象に光照射した際に生じる音波をマイクロフォンで検出する方法が提案されている。しかし、上記の方法は環境音や生体から生じる水蒸気の影響を受けやすいという課題があった。 　本発明は、測定対象に中赤外光を照射した際に生じる超音波を圧電素子で検出するトランスデューサ法による血糖値測定方法に関する。トランスデューサ法は、マイクロフォン法で課題となる環境音や水蒸気の影響を受けにくいことが利点であり、さらにマイクロフォン法で用いられる光音響セルを必要としないため、より簡易なシステム構成が可能となる。本発明により、非侵襲的で簡便な血糖値測定が可能となることが期待される。

• その他

リチウムイオンバッテリーの負極活物質として現在炭素材料が使用されるが、より高エネルギー密度化を目指し10倍以上の理論容量を持つシリコンが注目されている。しかしシリコンは充放電時の体積膨張収縮により自壊や電極からの剥離を起こすことが課題となり実用化が進んでいない。 　本発明は金属溶湯中での脱成分反応を用いて、シリコンのオープンセル型ポーラス材料を開発することに成功した。比表面積が大きくシリコンの膨張収縮に伴う歪を緩和する適度な空間を内包する構造により前述の課題を解決するものである。ポーラスシリコンを活物質に用いたリチウムイオン蓄電池が、現行のリチウムイオン蓄電池よりも大きな比容量を有し、かつ、サイクル寿命にも優れる結果を得た。

• その他

麹菌（Aspergillus oryzae）に代表される糸状菌は、蛋白質や低分子化合物の生産能力が高く、発酵法による工業的生産に利用されている。しかし、液体培養においては菌糸同士が絡まり集塊する性質があり、培養槽空間を最大限に生かした培養と物質の増産には限界があった。野生型株に比較して、培養液粘度と集塊形成が圧倒的に低下する高分散性糸状菌（AGΔ-GAGΔ、「関連発明・文献」参照）はこの課題を解決する技術である。一方、AGΔ-GAGΔは糸状菌としては極めて優れた培養物性を有するものの、その培養液粘度は酵母・細菌に比較するといまだ高く、より低攪拌動力(エネルギー)条件下でも高いガス分散性を有し目的産物の高生産を達成する低粘度株の開発が求められていた。 　　本発明は、AGΔ-GAGΔ株に新規の物性改変因子X遺伝子の欠損を追加導入した次世代高分散性糸状菌AGΔ-GAGΔ-ΔXに関する。本新株ではAGΔ-GAGΔ株に比較して、大幅な培養液粘度の低下による攪拌性能の向上が生産性の顕著な向上をもたらした。さらに界面活性タンパク質rolA遺伝子の欠損を追加導入すると一層効果が高まる。

• その他

麹菌（Aspergillus oryzae）に代表される糸状菌は、細菌・酵母と比較して蛋白質や複雑な低分子化合物の生産能力が高く、発酵法による多種多様な有用物質の工業的生産に利用されている。しかし、その液体培養においては菌糸同士が絡まり集塊する性質があり、培養槽空間を最大限に生かした高密度培養と有用物質の増産には限界があった。培養液粘度と集塊形成が圧倒的に低下する高分散性糸状菌（AGΔ-GAGΔ、「関連発明・文献」参照）はこの課題を解決する技術である。 　　一方、AGΔ-GAGΔをしてもなお、培養槽の内壁、撹拌翼／シャフトといった槽内構造物への菌体の付着は野生株同様に観察され、増産性の更なる向上を達成するうえで解決すべき残された課題として存在する。 　　本発明は、AGΔ-GAGΔ株に界面活性タンパク質をコードするrolA遺伝子の欠損変異を追加導入した新・高分散性糸状菌AGΔ-GAGΔ-ΔrolA株に関する。AGΔ-GAGΔ株に比べ槽内構造物への付着が抑えられて生産性も向上しているほか、大型実機では培養液粘度の低下により攪拌所要動力や培養時間の削減効果も得られる。

• その他

躁状態とうつ状態を繰り返す双極症の治療は、罹患者が自身の気分の浮き沈みを自覚して、生活が不規則にならないよう気を付けることが重要である。特に軽い躁状態は、疾患の完治との区別がつきにくく治療の中断につながりかねないことから自覚することがより重要となるが、躁状態を自覚することは通常困難である。気分の状態を自覚するために、治療の一環として罹患者が活動や睡眠を自ら記録するセルフモニタリングが実施されている。しかしながら、セルフモニタリングは記録の手間がかかるとともに、記載内容が主観により左右されることから効果は限定的である。 　本発明は、罹患者から自動で得られる活動量等の情報と機械学習アルゴリズムの組み合わせにより、罹患者の現在の気分の客観評価と将来の気分の予測を行うプログラムに関する。本発明により、罹患者の負担を減らしながら精度よく気分の評価と予測を行うことができ、双極症の適切な治療および再燃の予防が可能となる。

• その他

・近年、エンターテイメント用途、産業設計、計測、用途、自動車などのヘッドアップディスプレイ用途などで、3次元の情報を表示する電子ホログラフィが求められている。 ・電子ホログラフィは、液晶を画素ごとに配置した空間光変調素子を介して、像を再生することで3次元情報を表示するが、現行の素子は印加する電場が隣接する画素に漏れ出すため、 画素ピッチを狭くすることが出来ず、そのため視野角が狭く、実用性が 劣るという課題を有していた。 ・そこで、本発明は空間光変調素子に連続電位差による横電界で液晶を駆動するとともに、微小な接地電極を形成した。 ・その結果、隣接する画素へ漏れ出す電界が少なくなり、画素ピッチ1μm以下の駆動を初めて達成した。 ・画素ピッチ1μmを達成すると、 電子ホログラフィの実用化に必要とされる視野角30°であることから、 本発明は電子ホログラフィの実用化に大きく貢献することが期待される。

• その他

東北大学技術のご紹介（T21-112_T21-284_T20-030） ■高剛性で回転3自由度の球状歯車機構 高剛性や部品点数を削減しながら回転3自由度を実現する球状歯車機構。 (知財関連番号：特願2021-145050、整理番号：T21-112) ■自己修復するロボット 即応性を考慮した自己修復するロボット技術。 (知財関連番号：特開2020-090978、整理番号： T20-030) ■キャタピラ等のたるみを調整するスプロケット キャタピラ等の履帯のたるみを調整し解決するスプロケット。 (知財関連番号：特願2022-031799、整理番号：T21-284)

• その他

■東北大学技術のご紹介 ・5G以降のミリ波を用いた情報通信では周波数の増大と共に電波が障害物を回折し難くなり、通信が出来なくなるエリアであるカバレッジホールが増えることが懸念されている。 ・そこで電波の伝搬方向を任意に制御できるリフレクトアレイを街中に配置させてカバレッジホールに電波を届ける方法が提案されている。 ・その中でも液晶で構成されるリフレクトアレイは、原理上液晶層が厚くなるため、電極面から遠い液晶分子の応答が遅い、という課題を有していた。 ・本発明は上下基板の片方にストライプ上の電極を形成したことで、垂直及び水平方向に電場を印加することが出来るようになったため、応答時間の短縮化を達成できた。 ・ミリ波通信でのカバレッジホール解消のリフレクトアレイの他にも、位相変調器、フェーズドアレイアンテナへの応用も期待できる。

• その他

■東北大学技術のご紹介（T10-068） 　インタラクティブで柔軟なディジタル画像の表示方法として、多数の写真を1枚の画面上に同時に表示する際、個々の写真に「大きくなること」と同時 に「重ならない」等の要求事項を動機づけることにより、自律的に動きのある画面で見せる技術（D-FLIP：Dynamic & Flexible InteractivePhoto Viewer）を開発しました。本発明は、利用者の操作とそれによる 写真の動きの柔軟性とインタラクティブ性に特長があります。 　また、本発明では、メタヒューリスティックスと呼ばれる発見的手法を用いずに、生物の生存原理に基づいて、1枚1枚の画像がそれぞれより良い状態に向かおうとする局所的な最適解をその都度求めることによって、全体と しても良い方向に向かわせるというアルゴリズムを採用しました。 　既に社会実装例もございますので、自社システムへの採用をお考えの方はお気軽にお問い合わせください。

• その他

■東北大学技術のご紹介（T21-113） 　従来、高密度大容量でランダムアクセスが可能な情報記録再生装置として、磁気記録媒体を用いたハードディスクドライブが広く利用されている。ハードディスクドライブはさらなる大容量化のために、記録密度の向上が求められているが、磁気媒体の熱擾乱により記録情報が乱されてしまうという問題がある。そこで、磁気記録よりも高密度化が期待できるものとして、誘電体材料を用いた誘電体記録再生装置が提案されている。しかし、記録されたデータの再生速度がMbpsオーダーであり、実用化のためには再生速度の向上が必要であるという課題がある。 　本発明によって、再生速度を向上することができる誘電体再生装置および誘電体記録再生装置を提供することが可能になった。本発明は、誘電体材料から成るデータ記録層に形成された各ビットの分極状態を検出する時、加熱手段により検出するビットの温度を上げることができることを特徴とする。これにより、各ビットの非線形誘電率が大きくなるため、再生信号とノイズのSN比が大きい再生信号を検出することができ、データの再生速度を向上することができる。

• その他

　アスパラガスの露地栽培では、雌株（XX）と比較して雄株（XY）の方がより生産性が高いため、雄個体のみを生ずる種子集団（全雄品種）の育成が好まれている。全雄品種は、超雄株（YY）と雌株 （XX）を交配することで育成されている（図1）が、超雄株と雄株を外見から識別することは難しく、DNAマーカーを用いても超雄株選抜には1~2年の年月が必要であった。 　超雄株早期判別のため、2018年にRM17マーカーが開発されたが、紫アスパラガスでは利用できず、ハマタマボウキ等の近縁野生種でも利用できるかが不明であり、新たなマーカーが望まれている。 　そこで本発明では、アスパラガスやハマタマボウキにおける性染色体を判別する新規DNAマーカーSSM01を提案する。本DNAマーカーの利用により、グリーンアスパラガス、紫アスパラガスだけでなく、ハマタマボウキ などの近縁野生種における超雄株を苗の段階で選抜することが可能となり、育種年限を大きく短縮することができる。

• その他

■東北大学技術のご紹介：T19-009 近年、医療現場で放射線治療計画を作成する際、非剛体画像レジストレーション技術(DIR)が使われている。DIRの精度は、DIRによる変形後の画像と撮像によって得られた画像との違いの小ささで評価される。これを評価するために、２つの画像間に共通するポイント（landmark point）を見出して比較する。しかしながら、DIRによる変形は非剛体な変形であるため、画像に写る像の頂点間の距離や 頂点の角度等、各位置の相対的な位置関係が必ずしも保存されない。そのため、調整者が経験に基づき判断する必要があり、調整者に対する負担が大きいという課題があった。 　この課題を解決するために、発明者らは、腫瘍と臓器を模擬するロッドを挿入可能なファントム及び、このファントムを用いたDIRの精度検証を行うアルゴリズムの開発を行い、本発明を完成させた。 　本発明のファントムではロッドを入れ替えることで容易に様々な形状変化を再現できることに加えて、医用画像取得時の位置情報を応用することで何千点ものlandmark pointを自動で設定でき、DIR精 度評価をすべて自動化できる。

• その他

■東北大学技術のご紹介（T16-069） 近年、がん患部の位置を正確に把握し、ピンポイントで放射線を照射できる放射線照射装置の開発が進み、高精度な治療を行うことが可能になった。その治療計画の作成には、４D－CT等で得られた画像 を用いた位置合わせである非剛体レジストレーション（DIR）が使用されることが多い。今後もDIRの使用拡大が予想されるが、DIRの結果得られる画像の精度及び、計算される合算線量の精度には議論の余 地がある。 　上記課題を解決するために、発明者らは、あたかも患者の臓器のように複雑な動きが可能で、アクリル製マーカーや線量計を挿入可能な動体可変型ファントムを考案した。 　本発明により、画像変形技術を用いた合算線量分布の評価が可能となる。治療計画を再作成する症例や、過去と現在の治療で一部照射野が重複するような症例で、正確な線量分布評価が可能となる。こ れらの効果により、治療成績の向上及び副作用の低減が期待される。

• その他

従来、角度選択的放射熱輸送を行う際、輸送されるエネルギーは微小なものとなる。角度選択的放射熱輸送を実現するためには、幅広い波長帯域で熱放射を発生させる必要があり、その波長帯域 に応じた熱放射体の材料が不可欠となる。しかし、その材料が簡単に入手できない場合、熱輸送を適用することができない。そのため、熱放射体の材料によらず、熱放射の波長帯域を細かく調整する技 術が求められている。 　本発明によって、所定の角度の熱放射を、幅広い波長帯域にて実現することが可能な熱放射素子と、その熱放射素子を用いた熱輸送方法を提供することが可能になった。本発明の熱放射素子は、 第一金属基板と、誘電体膜と、所定の間隔を空けて並んだ複数の第二金属部材を備え、第二金属部材の幅は、4μm以上50μm以下であることを特徴とする。これによって広い波長帯域にわたる熱 放射を大きなエネルギー量で実現できるようになる。

• その他

山に近い地域では、野生動物による人や農作物などへの被害が後を絶たない。近年は、都市部でも相次いで目撃情報が得られており、急な遭遇による事故を如何に減らすかが求められる。この課題を解決するために、 本研究では、機械学習による野生動物警報システムを研究開発する。このシステムは、野生動物を人の代わりに自動で検出し、音や光で周囲にいる人に警報すると共に、メール登録者に検出情報を周知する。現在の 警報システムは、以下の特徴を有する。 1．畳み込みニューラルネットワークと収集した画像にて生成した野生動物の学習モデルによる検出 2．警報装置に含まれるマイコン基板にて野生動物を検出するため（エッジAIの一種）センシングから音や光の発報まで約3秒、　センシングからメール周知まで約1分で完了 3．ソーラーパネルとバッテリーで駆動するため、商用電源は不要

• その他

■会津大学技術のご紹介 　ユーザーの手の動作を検知する装置を用いてユーザー認証を行う技術が研究されている。既存の技術においては、ユーザー認証のために複雑なジェスチャを必要とし、ユーザーがそれらのジェスチャを覚えることが出来ない等の不便性があった 　本発明は、機械学習を用いた所定のの演算を応用することによって、既存技術と比較して簡易なジェスチャのみによってユーザー認証を行うことが出来る、ユーザー認証システムに関する。 スマートキーや、各種ユーザー認証システムへの応用が期待される。

• その他

　近年では、安否確認や行動確認を目的として、高齢者の暮らしを見守るシステムが提供されている。これらのシステムは、各種のセンサーを高齢者の暮らす部屋に設置し、この情報を見守り者に提供することで実現されているが、しっかりと高齢者の行動や安否を確認できることに加え、対象者のプライバシー保護も重要である。 　この場合、カメラを用いずに人感センサを用いることが考えられるが、精度に課題がある。 　本発明は、複数のセンサの配置と演算を工夫することにより、カメラも用いずにプライバシーを保護しつつ、高精度に高齢者の見守りを行うことができるシステムである。

• その他

惑星・洞窟・火山などの極限環境を探査するためのロボット開発が進められている。このような環境では、地形を事前に調査することが難しいため、未知の不定形な地表を移動できるロボットが求められている。また、昨今の人手不足により、工場や倉庫における作業を機械化する需要も大きい。人の手で行う作業を機械化するためには、1つの機構で様々な物体を把持できるロボットハンドが求められている。以上2つのニーズのように、未知の形状を把持できるグリッパが実現できれば、大きな需要があると想定される。 　本発明は、対象物の形状に馴染むことで、未知の形状を把持できるグリッパに関するものである。本機構の最大の特徴は、通常のグリッパでは把持できない凹形状についても、ピンが馴染んで把持できることである。さらに、凸形状と凹形状のどちらも、モータ1つのみを用いて同じ動作により把持できるなど、簡単な構成であることも利点である。なお、関連文献2では、実際に本機構が物体を把持する動画を視聴できる。

• その他

　■東北大学技術のご紹介 　惑星探査や被災地の被害情報収集を行うロボットは、急斜面や凹凸面等の不整地にも、平坦な地形にも、どちらにも対応できる必要がある。しかし、不整地と平地両方の移動効率を向上させることは難しい。例えば、急斜面を掴んで登攀できるロボットは平坦な地面の移動効率が悪く、平坦な地面を車輪で移動できるロボットは急斜面や凹凸面の移動に適していない。 　本発明は、不整地を走行する際はグリッパとなり、平地を走行する際は車輪となる、エンドエフェクタに関するものである。本エンドエフェクタをロボットに適用することで、不整地でも平地でも移動効率の高いロボットが実現できる。

• その他

■東北大学技術のご紹介（T21-217_T20-3132） ・把持しにくい物でも移動可能な運搬装置 把持しにくい形状の対象物であっても移動可能であり、移動中に対象物に力をかけることなく移動させることが可能な機構。 (知財関連番号：特願2021-201325、整理番号：T21-217) ・薄型のまま、高剛性なハンド 薄型のままで剛性を高めることができる変形機構を利用したハンド・把持機構。 (知財関連番号：特願2021-082469、整理番号： T20-3132)

• その他

■東北大学技術のご紹介（T22-014_T21-111_T22-013） ・段差・溝での高走破性を有する複合型ホイール 段差や溝での高い走破性、多方向移動可能な複合型ホイール。 (知財関連番号：特願2022-085688、整理番号：T22-014) ・小型、高剛性、低バックラッシな車輪 小型、高剛性、低バックラッシを実現する2方向駆動車輪。 (知財関連番号：特願2021-144398、整理番号：T21-111) ・高いメンテナンス性、多方向へ移動可能な移動機構 高いメンテナンス性、多方向へ移動可能な移動機構。 (知財関連番号：特願2022-085565、整理番号：T22-013)

• その他

■東北大学技術のご紹介 炎症性腸疾患（IBD）の治療薬は種類が限られ、免疫抑制などの重篤な副作用を持つため、副作用のない薬剤の研究が訴求されている。 　シスチン/グルタミン酸アンチポーターxCTの発現は、IBDの正常粘膜では低い一方で炎症粘膜では高いことが報告されており、発明者らはIBDにおけるxCTの役割に着目した。 【研究結果】 ・腸管上皮特異的xCT欠損マウスはDSS（Dextran Sulfate Sodium）腸炎に抗炎症作用を示した(図1)。 ・グルタミン合成酵素阻害薬（MSO：メチオニンスルホキシミン）はDSS腸炎に抗炎症作用を示した（図2）。 ⇒xCT阻害剤又はグルタミン合成酵素阻害剤が、炎症性疾患の治療/予防薬になりうることが示唆された。

• その他

■東北大学技術のご紹介 　pHは環境測定における重要なパラメータである。pHセンサの探針は数十mmの外径が多く、微小な空間を測定できるpHセンサが求められていた。 　本発明は、外径1mm程度のpHセンサプローブに関するものである。光ファイバ、導線、中空流路の構造をもつファイバの先端に、1mm四方の半導体デバイスLAPS（Light-addressable Potentiometric Sensor、Si3N4/SiO2/n-Si）を接続した構造をもつ。外部電圧を印加した状態で、光ファイバからこのn-Si面に光を照射すると、Si3N4面に接するプロトン量に依存した光電流が生じる。この時、光電流は、光ファイバからの光が照射された領域でのみ発生する。 　そのため、1mm四方のLAPSを16分割して16本の光ファイバと接続すれば、250μm四方の極局所領域のpH測定が出来ることになる。また、中空流路から電解液を導入することにより、金属やコンクリート等の乾いた表面におけるpH測定も可能である。　上図は、ラットの脳深部のpHを測定した結果である。本センサプローブによって、pHの2次元マッピングを得ることに成功した。

• その他