東北テクノアーチの製品・サービス一覧

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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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、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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　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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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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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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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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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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・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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・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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マグネシウム蓄電池は、マグネシウムがもつ埋蔵量の豊富さや体積当たりの容量の高さから、ポストリチウムイオン蓄電池の有力候補として研究・開発が進められている。従来、実用的なマグネシウム蓄電池の正極材料はシェブレル構造を有する材料が知られている程度だった。しかし、起電力が約1 V程度と低く、より特性の良い正極材料の探索が進められていた。 本発明は、不規則岩塩型構造をもつ材料系に着目し、上記課題を解決するために研究を進め、正極材料として結実したものである。材料を構 成する元素組成を工夫することで、従来は困難であった可逆的かつ実効的なマグネシウムカチオンの挿入・脱離を実現することに成功している。その結果、従来よりも高い容量を持ち、サイクル特性も向上した正極材料を提供する。

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作物の新品種を創出するためにゲノム編集技術が注目されているが、これまでのゲノム編集技術は機能既知遺伝子の機能欠損が中心で１段階の表現型しか得られなかった。 本研究では、保存配列CNSのゲノム編集により遺伝子発現を精密に調整して有用な農業形質を作出するためのプラットフォームを提案する。 本技術の活用により、より多様かつ精密な形質の改変が可能となり、実用的な新規農作物の開発が加速されることが期待される。

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ロケットエンジン用ターボポンプに用いられるような高速回転ポンプでは、ポンプ入口部でキャビテーションが発生する。そのため、インデューサと呼ばれる吸込性能に優れた螺旋状の補助羽根車をポンプ主羽根車の前方に取り付け、安定した液体の昇圧と輸送を図るようにしている。また、インデューサにおけるキャビテーションに伴う不安定現象や非対称現象を抑制するために種々の技術が提案されている。しかし、従来の技術では、加工が困難だったり、軸振動や重量が増加したりするという課題がある。 本発明はインデューサにスリット（切欠き）を設け、スリットの位置、深さ、幅の条件を最適化することで、上記課題の解決をはかった。具体的には、以下の特徴を有する。 ・インデューサの各翼に軸対象にスリットを設ける ・翼の外周側のスロート入口より上流側にスリットを設ける ・スリットの径方向内側への長さは開口幅よりも短く、幅広い形状 このような構成とすることで、インデューサの昇圧性能を維持しつつ、不安定現 象を抑制することが可能となった。

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近年、ランダムな出力信号を発生できる固体素子として、磁気トンネル接合素子(MTJ)が注目されており、確率論的コンピューティングシステムに用いられる乱数発生ユニットへの応用が期待される。しかし、熱擾乱によって自由層の磁化方向を揺らぎやすく設計した超常磁性MTJは、異方性磁場が小さく設計されていることから、数mT程度の外部磁場に対しても敏感に反応してしまい、外部磁場の影響を受けやすいという課題がある。 本発明は外部磁場に対する動作安定性(ロバスト性)に優れ、確率論的コンピューティングシステムに適した超常磁性MTJ、およびそれを用いたコンピューティングシステムの社会実装を後押しする技術である。

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光を用いた量子計算ではガウシアンボソンサンプリング（GBS）という計算方式が用いられ、入力光として1モード真空スクイーズド光（SMSV）という量子重ね合わせの特性を有する光を用いる。大規模なGBS装置の実現には光回路を既存の光ファイバより高密度に集積させる必要があり、そのためのプラットフォームとしてシリコン細線導波路の適用が期待される。しかし、シリコン細線導波路においてSMSVの発生例はほとんどない。 　SMSVの発生には2波長励起光パルスが必要であり、第1と第2の光パルスをそれぞれ別の光路に分離させた後に合成させる先行技術がある。しかし、例えば温度変化によって各光路長が変化することで、第1と第2の光パルスの位相差が時間的に変化し、SMSVの正確な測定ができないことが問題となっていた。またSMSVに混入する雑音光子の時間的な揺らぎも正確な測定の障害となっている。 　本発明は特殊な光波長フィルタを用いて第1と第2の光パルスを完全に同軸の経路へと出力することで、前述の位相差の時間的揺らぎを除去し、雑音光子を時間的に安定化させたSMSVを得る技術に関する。

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　Unetは医用画像のセグメンテーション用に開発されたネットワークでありデノイズ処理に活用されてきたが容量が大きく、近年のスマート医療で想定されるような画像転送による遠隔診断への活用の障壁となっていた。 本発明の「LWBNA-unet」は効率と計算リソースの削減に焦点を当てて設計され、従来のUnetモデルと比べ約10倍の軽量化に成功した。LWBNA-Unetは、チャネル幅を変えることによってチャネルを通る情報の流れを制御するのと同様に、チャネルの数が徐々に減少するチャネル制御を行うことで、画像内の不要な特徴の識別能が向上し、複雑でノイズの多い画像を含む医用画像の特徴を正確に捉えることを可能とした。また本手法は、画像内の解剖学的または病理学的な特徴を識別しセグメント化するだけでなく、異なる疾患カテゴリに分類することができることから、疾患の検出と分類のための学習が可能である。したがって、従来のUnetやDeepLabv3+などと比較して、同一条件下で繰り返しトレーニングを行うことで、その再現性と精度が強化されることが示され、医療画像の解析において非常に有用である。

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　本技術が対象とするワイヤーハーネス（WH）は、主に自動車に使用されており、各部品間を接続する細線の束で構成され、電気的信号の伝達や電源供給を担うものである。将来の電気自動車の普及に伴って需要が高まると予想されており、使用済みWHを効果的にリサイクルする技術開発が強く求められている。国内資源の確保ならびに脱炭素社会の実現に向けて、金属リサイクルは勿論、被覆材であるプラスチックのリサイクル実現が鍵となる。使用済みWHの分離技術としては、ナゲット処理が一般的であるが、細かく粉砕された銅線等と被覆材が混入し、リサイクル材としての利用が難しいという課題があった。 本発明は塩ビ被覆材を有機溶媒で膨潤させたうえで、ボールミル装置内で適度な衝撃を与える事によって、樹脂被覆材や銅線の細粒化を抑えつつ、銅線と塩ビ被覆材を剥離、選別、回収を可能とする。

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熱電材料の無次元性能指数ZTの算出には、熱電能・電気伝導率・熱伝導率の3種の物性値を個別に測定する必要があるため、現状は3種類の試料調整や温度依存性の測定に長い時間を要している。 　また、ゼーベック効果を利用した従来の縦型熱電変換だけではなく、異常ネルンスト効果を利用した横型熱電変換が注目されている。しかし、横型熱電材料の薄膜試料のZT測定においては、3種の物性値ごとに異なる試料を用意する必要があり、試料の個体差により界面状態が異なるため正確な測定が難しい課題があった。 　本発明は横型熱電材料の薄膜試料における3種の物性値の一括測定を達成する測定法に関する。同一試料・一つのセットアップで測定できるため、薄膜試料の個体差の影響を受けず、測定の簡易・迅速化を達成する。

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チタン材料は、軽量で高い破壊靭性を示す材料として、人工歯根、人工骨等に広く用いられているものの、骨と結合しない。そのため、チタン材料上に人工骨として用いられるハイドロキシアパタイトの被膜層（コーティング層）を設けることが検討され、そのための技術としてプラズマコーティング、化学的コーティングといった種々のコーティング方法が検討されている。本発明は、従来の方法より効率的にハイドロキシアパタイトのナノ針状結晶をチタン基材上に析出させることが可能な、表面処理チタン基材及びその製造方法に関する。

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SASを放置すると、心血管疾患などの合併症が発症し、重篤な症状に至る危険がある。しかし、SASの症状は自覚しにくく、日本では20人に1人が潜在的な患者とされる。緑内障の患者はSASを併発する可能性が高いと知られているため、緑内障患者にSASの検査を推奨するのは有益だが、すべての緑内障患者に検査を施行するのは現実的ではない。本発明は、緑内障患者がSASに罹患している可能性を判断するための、眼科医を対象とした機械学習モデル及びそれを搭載したアプリに関するものである。リクルートした500名以上の緑内障患者を対象に、基本的な眼科検査と共に、年齢、性別、BMIの情報収集及び在宅睡眠SAS検査による睡眠時の酸素濃度測定を行った。睡眠時の酸素濃度がベースラインより下回る回数/１時がある基準より多い患者をSAS患者と定義し、全身パラメータと眼科パラメータを組み合わせてSAS患者を予測する機械学習を施行した。本アプリは問診の回答や全身パラメータ、及び視野検査を含む緑内障検査結果などの眼科パラメータを入力することで、SASに罹患している可能性を高い精度で算出できるものである。

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Mo材は、高温で耐熱性に優れる材料として知られている。Mo材は高温で容易に酸化してしまうため、酸化防止のためのMoSi2保護膜を形成することが不可欠である。Mo材表面にMoSi2保護膜を形成すると、MoSi2表面にSiO2膜が生成される効果により、Mo材内部への酸化の進行を防ぐことができる。従来方法として、パックセメンテーション法が知られている。この方法は、安定してMoSi2膜を形成できるが、処理条件が1000℃以上・10時間以上と高コストであることが課題であった。 本発明は、処理浴に母材を浸漬（例えば800℃・15分）するだけで、Mo／W材表面にMoSi2／WSi2膜（例えば30 μm）を形成する方法に関する。本方法の最大の利点は、処理浴への浸漬という方法を用いることにより、処理できる形状の制限が無い点である。脆いMoSi2／WSi2を加工するのではなく、母材を製品形状に加工した後に、処理浴へ浸漬させ珪化を行うことが可能である。本発明を施したMo材は、高い耐高温酸化性を示すことが確認されており(右表)、従来より簡便な珪化手法として有用である。

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光触媒は光照射下で酸化還元反応を誘起する材料である。特に、ダウンヒル反応（有害・汚染物質の酸化分解）に有効で、紫外光応答性の酸化チタン（TiO2）が既に実用化されている。しかし、TiO2光触媒技術は、太陽光スペクトルを踏まえると、対象が少量・低濃度物質に限定されており、暗所下では光照射下と同様の酸化分解処理は決して誘起されないという課題があった。 　発明者は有機p-n接合体の光電極・光触媒として適用するための研究に取り組む中で、有機p-n接合体がチオールの酸化に対して, 暗所下でも触媒として作⽤(＝デュアルキャタリシス) することを⾒い出した［1］。さらに, 鋭意研究を進めた結果, 有機p-n接合体に助触媒を担持することにより、デュアルキャタリシスの対象をギ酸、過酸化水素、ヒドラジンに拡大することに成功した。 　デュアルキャタリシスは、TiO2には備わっていない新しい触媒作⽤である。有機p-n接合体および助触媒の選定により、環境浄化⽤途の触媒として、適⽤範囲及び市場規模の拡⼤が期待される。

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光触媒は光照射下で酸化還元反応を誘起する材料である。特に、ダウンヒル反応（有害・汚染物質の酸化分解）に有効で、紫外光応答性の酸化チタン（TiO2）が既に実用化されている。しかし、TiO2光触媒技術は、太陽光スペクトルを踏まえると、対象が少量・低濃度物質に限定されており、暗所下では光照射下と同様の酸化分解処理は決して誘起されないという課題があった。 　発明者は有機p-n接合体の光電極・光触媒として適用するための研究に取り組む中で、有機p-n接合体がチオールの酸化に対して, 暗所下でも触媒として作⽤(＝デュアルキャタリシス) することを⾒い出した［1］。さらに, 鋭意研究を進めた結果, 有機p-n接合体中のp型半導体(FePc)が過酸化水素の存在下で酸化分解されることにより, その場で過酸化水素に対する助触媒を生じ, 結果として, 有機n型半導体によるデュアルキャタリシスの発現を見いだした。 　デュアルキャタリシスは、TiO2には備わっていない新しい触媒作⽤である。有機p-n接合体および助触媒の選定により、環境浄化⽤途の触媒として、適⽤範囲及び市場規模の拡⼤が期待される。

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光触媒は光照射下で酸化還元反応を誘起する材料である。特に、ダウンヒル反応（有害・汚染物質の酸化分解）に有効で、紫外光応答性の酸化チタン（TiO2）が既に実用化されている。しかし、TiO2光触媒技術は、太陽光スペクトルを踏まえると、対象が少量・低濃度物質に限定されており、暗所下では光照射下と同様の酸化分解処理は決して誘起されないという課題があった。 　発明者は有機p-n接合体の光電極・光触媒として適用するための研究に取り組む中で、有機p-n接合体がチオールの酸化に対して, 暗所下でも触媒として作⽤(＝デュアルキャタリシス) することを⾒い出した［1］。さらに, 鋭意研究を進めた結果, 有機p-n接合体に助触媒を担持することにより、デュアルキャタリシスの対象をギ酸、過酸化水素、ヒドラジンに拡大することに成功した。 　デュアルキャタリシスは、TiO2には備わっていない新しい触媒作⽤である。有機p-n接合体および助触媒の選定により、環境浄化⽤途の触媒として、適⽤範囲及び市場規模の拡⼤が期待される。

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