混合ガス雰囲気の熱プラズマにおける二次元温度場可視化手法の確立 工学府 化学工学専攻 熱プラズマは10 kKを超える高温，高化学活性，急冷可能といった特長を有しており，溶接，溶射，廃棄物処理やナノ粒子合成などに応用されている．熱プラズマの温度は輸送現象や化学反応に影響を与える重要なパラメータである．高速度カメラは優れた時空間特性を有しており，複雑に変化する熱プラズマを観測するのに非常に有用なツールとなっている．しかし，高速度カメラを用いた温度計測手法にはプラズマからの連続光により誤 [...]
サーモインフォマティクスによる気液二相流伝熱促進メカニズム解明 総合理工学府 総合理工学専攻 脱炭素社会の実現に向け、空調機器の省エネ化と低環境負荷な次世代冷媒への転換が急務である。しかし、新規混合冷媒では、温度グライドと呼ばれる特有の複雑な相変化挙動を示す。従来の経験式による予測はますます困難である。本研究は、高精度な気液二相流実験による現象理解と、機械学習を融合した「サーモインフォマティクス」を導入する。物理的な深掘りとデータ駆動のアプローチで伝熱メカニズムを解明し、次世代熱交換器の確 [...]
気体透過特性に対する分離超薄膜の表面効果と CO2選択性向上に向けた表面分子構造制御に関する研究 工学府 応用化学専攻 膜分離法は低コストCO2分離法として、地球温暖化抑制への貢献が期待されている。実用化に向け、CO2透過量, 選択性を両立した分離膜を設計する上で、高いガス透過性を示すポリジメチルシロキサン（PDMS）薄膜のCO2選択性向上は、有効手段の1つだろう。本研究ではこれに向け、CO2親和性分子の膜表面への直接修飾法を開発する。表面酸化処理を必要とせず、スピンコート、加熱からなる簡便性、かつビニル基を有する [...]
脂質二分子膜と両親媒性ペプチドとの相互作用 理学府 化学専攻 近年、薬耐性菌やウイルスの出現により、感染症の流行や病気の重症化などが問題視されている。抗菌・抗ウイルス作用のメカニズムを解明することは、創薬などの基盤となり非常に重要となるが、そのメカニズムについては未だ不明な点が多い。そこで、本研究では、菌やウイルスの最外層である脂質二分子膜を研究対象とし、モデル生体膜と両親媒性（抗菌）ペプチドとの相互作用や変形メカニズムを明らかにすることを目的とする。分子レ [...]
沖縄における中大規模木造建築物の生産システム構築に関する建築設計方法論 芸術工学府 芸術工学専攻 「公共建築物等における木材の利用の促進に関する法律」は、2021年に「脱炭素社会の実現に資する等のための建築物等における木材の利用の促進に関する法律」へと発展的に改正され、法律の対象が「公共建築物」から「建築物一般」に拡大された。公共建築物の木造化は、今後の木材利用促進の上で重要性が高まると考えられるが、2012年以降の沖縄県では木造の県整備公共建築物は1棟も存在せず、中大規模木造建築物の生産シス [...]
三次元自己運動情報の感覚運動変換を担うマウス前庭神経核の空間配置原理の解明 医学系学府 医学専攻 空間ナビゲーションには視覚だけでなく、前庭神経系での頭部加速度検出も重要である。しかし、その中枢である前庭神経核（VN）」における多次元加速度情報の空間配置原理・配線ルールは完全に未解明である。本研究は、顕微鏡ごと動物を回転させる独自の観察システムをゼロから構築し、VNの解剖学的・機能的な空間地図を完成させる。これにより、空間認知の原理解明や宇宙酔い・めまい治療の基盤を創出する。
熱硬化性・熱可塑性樹脂の界面制御に基づく複合材料に関する研究 統合新領域学府 オートモーティブサイエンス専攻 熱硬化性樹脂であるエポキシ硬化物による金属材料の接着は重要な工業技術である。一方で、自動車業界の軽量化ニーズの高まりにより、材料のマルチ化が進められており、熱可塑性樹脂が被着体の接着技術に関する要求が高まっている。しかしながら、熱可塑/熱硬化性樹脂の接着界面における相互作用、相互拡散や物理的結合といった接着機構は不明瞭である。本研究では、熱可塑/熱硬化性樹脂の接着界面における構造・物性が接着特性に [...]
FASER新型検出器AHCALを用いた最高エネルギーでのニュートリノ研究 理学府 物理学専攻 本研究は、FASER新型検出器AHCALを用いて最高エネルギー領域のニュートリノを観測し、その性質解明と陽子内部構造の理解を目指す。陽子衝突点から前方480 mに検出器を設置し、ニュートリノや未知の新粒子による反応の痕跡を検出する。シンチレータ、光検出器、読み出し回路、機械学習解析を組み合わせ、素粒子実験の新手法を開拓するとともに、材料・半導体・電子回路・情報科学を融合した共同研究の展開を図る。
