ため池揚水発電の治水・利水・発電効果を最大化させる貯水管理の提案 生物資源環境科学府 環境農学専攻 全国約15万か所に存在する農業用ため池は管理者である農家の高齢化による維持管理の課題と，豪雨災害の増加による治水対策の必要性に直面している。本研究では利水強化をしながら治水対策を実現し，今後の維持管理を継続していく施策として，ため池に揚水発電を組み込むシステムを考案した．本システムを導入した場合に，利水・治水・発電を最大化するため池貯水管理を提案する．
リチウムシリコン合金電極の構造的なデザインによる硫化物系全固体電池の劣化抑制 統合新領域学府 オートモーティブサイエンス専攻 カーボンニュートラルを解決するための重要な鍵である全固体電池の実用化を早めるためには、セルのエネルギー密度の向上と高電圧条件での劣化の抑制が不可欠である。本研究では、リチウムシリコンのみで構成された単一アノード層の代わりに、負極活物質と固体電解質で構成された2つの複合アノード層(Li3PS4 + Li13Si4, Li3N + LiF + Li13Si4)を構成することで、全固体電池セルにおける硫 [...]
Decomposition of Harmful Organic Compounds and Hydrogen Production by Water Plasma 工学府 化学システム工学専攻 Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) have drawn considerable attention for therapeutic and beauty in day-to-day life, including a wide range of drugs, perfumes, and cosmetics used for hu [...]
生物模倣工学の建築展開構造物への適用可能性に関する研究 人間環境学府 空間システム専攻 私は、建築分野において平坦な状態から展開を可能とする構造物(以下、展開構造物とする)の研究を行ってきた。展開構造物には、平坦な状態で事前に組み立てることで現場までの運搬性能の向上や、立ち上げ施工時の施工性の向上などのメリットがある。世界全体でSDGsが重視される中で、これらのメリットから被災地に対する仮設テントの支援や、エネルギーコストの低減といった問題解決の糸口になる研究と位置づけられる。し [...]
レーザー核融合推進の実現に向けた革新的エネルギー回収システム設計 総合理工学府 総合理工学専攻 本研究は、レーザー核融合ロケット（LFR）の実現に不可欠なエネルギー回収システムの設計最適化を目的とする。LFRは、核融合反応で生成された高温・高密度プラズマを磁気ノズルから排出することで、大推力・高比推力を実現し、従来の化学ロケットと比較して飛行性能を大きく向上させると期待されている。しかし、レーザー駆動に必要な大電力を外部から供給するのは困難であり、機体内での高効率なエネルギー回収が重要な課題 [...]
1次元量子スピン系におけるマグノン束縛対の形成機構：1イオン異方性をもつXXZ鎖において 理学府 物理学専攻 本研究は、通常のマグノンとは異なり、2つのマグノンが結合して伝搬する「マグノン束縛対」に着目し、その形成機構を1イオン異方性をもつXXZ鎖で明らかにする。厳密対角化による数値解析と、ボゾン化法・共形場理論に基づく理論解析を組み合わせ、外部磁場やフラストレーションを導入しない系で、異方性のみから束縛励起が生じる機構を調べる。これにより、量子多体効果に由来する新奇な励起の理解を深め、マグノニクス・磁気 [...]
プラズマの対称性の破れによる乱流輸送への影響の実験的解明 総合理工学府 総合理工学専攻 閉じ込め性能を支配する乱流の理解を目的として，プラズマ背景構造の非対称性と乱流輸送の変化の関係を明らかにする．この時，トモグラフィーによる大域計測によりプラズマ背景構造の非対称性と周期的な非線形振動の歪みパターン変化の関係を明らかにする．また，トモグラフィーでは輸送の評価が困難であるため，局所計測による輸送の評価も必要である．そこで，正確な輸送の評価に必要な空間電位を直接計測でき，熱輸送と粒子輸送 [...]
高効率な物質生産を可能とする複合微生物系の制御方法の開発と応用 生物資源環境科学府 生命機能科学専攻 香料や生分解性プラスチックの原料となる有機酸は主に、石油化学によって生産されており、SDGｓの観点からも微生物による生産が望ましい。複数種の微生物（複合微生物系）を用いた有機酸生産を行うことは、コストや操作の観点から優れているが、生産物のヘテロ化などの課題もある。連続発酵は高い生産性を達成する培養方法であるが、複合微生物系との組み合わせた先行研究では生産に焦点がおかれ、微生物を含む統合的な知見は不 [...]
