研究会｜関西大学先端科学技術推進機構

N（新物質・機能素子・生産技術）研究部門

wearable device研究会

研究期間	2020年度～2024年度
研究者	＜システム理工学部＞田實佳郎教授、山本　健教授、宝田　隼准教授

　最近注目されている高分子材料を用いた圧電、焦電等のセンサに関する開発・動向調査、マーケットニーズ調査、動向予測、基礎物性の追究を通し、新たなSmart wearable device技術への展開を図る。特に、学内以外で行う材料、システム講演会及び展示会を行うことを特徴とする。

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サンゴ群集再生技術研究会

研究期間	2020年度～2024年度
研究者	＜化学生命工学部＞　上田正人教授　　　　＜社会安全学部＞　高橋智幸教授＜環境都市工学部＞　鶴田浩章教授　　　　＜システム理工学部＞　米津大吾准教授

　サンゴ礁は地球表面の0.1%の面積を占めるに過ぎないが、9万種類もの多様な生物が生息し、人類を含めた多くの生物に多大な恩恵を与えている。さらに、光合成やサンゴ骨格形成による二酸化炭素の固定など、地球環境において極めて重要な役割を担っている。しかしながら、近年、サンゴ礁は破滅的な状況に曝されており、世界のサンゴ礁の3分の1以上が絶滅の危機にある。その原因は地球温暖化による海水温の上昇や森林伐採による土砂流出、オニヒトデの異常発生、津波による損傷など多岐に渡る。このような状況の下、サンゴ再生は、養殖、あるいは近隣で採取した小さなサンゴ断片を植え付けて行われているが、その定着率は高くなく、さらにその成長は遅い。この課題に対して、様々な再生基盤が試作され、さらに基盤に微弱な電流を流すことにより成長を促進させることも試行されている。
　本研究会では、新規な観点からのサンゴ再生基盤を提案すると共に、既存のサンゴ群集再生事業における微弱電流の供給システムの問題点を解決する有力な手段を提供することを目的とする。具体的には、サンゴの骨格形成と脊椎動物の骨格形成におけるアナロジーに着目し、これまでに蓄積された膨大な骨形成・再生技術に関する知見をサンゴ再生の基盤開発に転用する。さらに、誘電体を利用した自立型水力発電システムを開発し、再生基盤と組み合わせたシンプルなサンゴ礁再生システムを構築する。サンゴ骨格（炭酸カルシウム）の形成促進による二酸化炭素の固定化やサンゴ礁再生による防災機能の回復にも直結し、社会的・経済的意義からも必要性の高い研究であると考えている。

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金属加工プロセス高度化研究会

研究期間	2023年度～2025年度
研究者	＜化学生命工学部＞丸山徹教授、西本明生教授、星山康洋教授

　金属製品製造においてに求められる技術的課題として、これまでにない優れた機能を有する新素材の研究・開発に加えて、省資源・省エネルギーを進展させた製造プロセスや生産性や品質の向上に寄与する研究・開発も重要である。中長期的には国内における生産者人口は減少するため、後者の重要性は今後益々大きくなると考えられる。
　本研究会では、金属加工プロセスを形状付与のみならず、そのプロセスにおいて生じる相変態や物質拡散等の諸現象を含めたプロセスと位置づけ、金属製品製造における省資源・省エネルギー、生産性・品質の向上及び機能性向上を目指した金属加工プロセスの高度化を目指す。

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I（情報・通信・電子）研究部門

深層学習とその応用研究会

研究期間	2023年度～2025年度
研究者	＜システム理工学部＞棟安実治教授、梶川嘉延教授、吉田壮准教授

　大規模言語モデルをその代表として深層学習は様々な分野に応用され成果を上げている．また，数学や物理の知見をもとに深層学習特有の現象を理論的に解き明かそうとする研究もおこなわれている．しかし，現在の深層学習にはまだいくつかの解決すべき課題もある．例えば，高い性能を得るためには，大量のデータと高性能な計算資源を必要とする．そのため，データ収集が困難な問題については依然，深層学習の適用は難しく，計算資源についてはその必要とする電力量から環境問題にすらなりつつある．また，医用分野などで安心して適用するためには，どうしてそういう判断を行ったかという説明可能性の問題も依然として残されている．そのため，社会的な応用に注目しつつ，深層学習の本質に議論し，理解を深めていくことには大きな意義があると考えられる．
　本研究会では，まず深層学習に関して，原理から応用までを含む多様な側面について学内者のみならず，学外者を交えた議論の場を形成することを目的とする．さらに議論によって得られた成果をもとに，本学を深層学習の分野において，なんらかの拠点とするための取り組みを行うことも視野に入れて活動する．

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B（生命・人間・ロボティクス）研究部門

流体科学研究会

研究期間	2024年度～2028年度
研究者	＜システム理工学部＞板野智昭教授、和田隆宏教授、関眞佐子特別契約教授、本多周太准教授

　流体運動は我々の生活に密接にかかわる。気象や海洋の流れは災害と直結し、また、体内の血流や呼気、鳥や昆虫の飛翔や航空機の飛行、スポーツにおける空気や水の流れなど、流れの物理を解析することによって人類が恩恵を被る例は枚挙に暇がない。一方で、雲や波など自然界の流れの中に表出する秩序は、それだけでも我々を魅了して止まない。しかしながら、流体が関係する問題は、圧力や剪断のような力学的因子に加え、物質拡散、熱、音響などの因子によっても複雑化し、また、気体と液体の境界面（水面の波、液滴）や剛体との相互作用（固体の混じる混相流）を含む連成問題のモデリングは容易ではない。古典的なナビエ＝ストークス方程式では記述できない非ニュートン流体に関する流動現象も、現在、多くの研究者によって盛んに研究されている。
　本研究グループは、物理を基盤とする各会員の専門性を活かしながら、このような多種多様な流れにみられる秩序構造について、実験や数値シミュレーションといった理工学の切り口でアプローチし、現象の理解を進めるとともに実用的応用に結び付けていくことを目指す。その目的のため、他大学他分野の研究者を研究協力者とする学際的研究や国際交流にも力を注いでいく。

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E（環境・エネルギー・社会）研究部門

元素循環技術研究会

研究期間	2023年度～2027年度
研究者	＜環境都市工学部＞田中俊輔教授、福康二郎准教授、長谷川功准教授、池永直樹教授＜化学生命工学部＞川﨑英也教授、近藤亮太准教授、竹下博之教授＜先端科学技術推進機構＞三宅孝典研究員

　自然界では、炭素や窒素、リン、硫黄など生物に必要な元素が生物界内、あるいは、生物界⇄無機物質界を循環している。生態系を構成し、かつ人間社会で利用されている元素の循環バランスが崩れることで食料や大気・水環境の問題が起きている。本研究会では、主要な元素（主に、炭素、窒素、水素、酸素）とその化合物を対象とする物質分離・回収・変換に関わる基礎と応用の協奏を基軸として議論する場を形成し、元素循環技術の確立に向けた研究開発を行う。エネルギー消費を抑制しながら、炭素化合物や窒素化合物をはじめとする対象物質を回収できる分離法、ならびに高い選択性で有価物に変換できる物質変換法の要素技術の開発と、これに関わる機能性材料の創製を目指す。また、これらの研究における分離機構や反応機構の解析的・理論的な解明に不可欠な分析法の研究開発や、第一原理計算・分子動力学シミュレーションなどの理論計算も推進し、社会実装に発展しうる革新的循環技術の基盤創成を目指す。
　本研究会は、物質分離システムの高効率化・省エネルギー化に有用な分離材料の研究開発、革新的触媒作用を示す触媒材料や電極材料の研究開発、バイオマスの高効率転換に有用な処理・熱分解技術の研究開発、光・電気などを利用した高度な電子移動制御を伴う反応プロセスの研究開発を推進するメンバーで構成し、カーボンニュートラル社会実現とグリーン成長に向けて、知見の蓄積と共有を深めることを目的とする。

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