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最近の研究成果

最高気溫の要因解明 2021年2月3日発表

なぜ浜松で41.1℃?-猛暑や電力需要の予測を目指した要因解明-

2020年8月17日に靜岡県浜松市で観測された日本歴代最高タイ記録となる日最高気溫41.1℃(以下「浜松41.1℃」という)の主な要因を解明した。今回、特定の気圧配置型の出現と、これに伴う上空の高溫?北西寄りの風、連日の晴天が浜松41.1℃の必要條件であることが分かった。これらの條件により濃尾平野ではフェーン現象が発生し、その後フェーン現象で昇溫した風が名古屋都市圏や連日の晴天で乾燥した地面付近を吹き抜ける際に、地面から熱供給を受けさらに高溫化した。この高溫の風への地面からの熱供給の効果が最も積算される浜松市周辺の気溫が最も高くなる。同時に、相対的に冷たい海からの南寄りの風の侵入が阻まれたことが、浜松41.1℃の直接的な要因であった。この高溫の狀況やメカニズムは、過去に浜松市が高溫となった狀況や、埼玉県熊谷市と岐阜県多治見市で40℃を超える高溫が生じたメカニズムと類似していることも分かった。この結果は、上記の條件がそろえば浜松市で40℃超えの猛暑が今後も発生し得ることを示すとともに、同様の條件がそろい得る地域では同様の高溫が発生する可能性があることを示している。今回得られた知見は、今後ますます頻発すると予測されている猛暑の體系的な理解や電力需要の予測にも有用である。また、気候変動による都市部への悪影響に備えた適応策の評価や提案への貢獻が期待される。

エネルギー?環境領域の最近の研究成果の概要図

抗體精製 2021年2月9日発表

IgM抗體を精製するための実用的な技術を開発-新たな醫療用抗體の創出へ-

IgMという種類の抗體を、その機能を維持したまま効率よく精製できる技術を開発した。抗體にはさまざまな種類があり、産業用途には主にIgGという種類の安定な抗體が用いられている。一方、糖鎖に結合する抗體などでは高機能なIgMが得られるため、醫薬品用途でのIgMの利活用が期待されている。しかし、IgMは構造的に不安定であるため精製過程で抗原への特異的な結合力が失われやすく、夾雑タンパク質などの不純物を含む血清や細胞培養液などの原料からIgMを実用的に精製する技術は確立されていなかった。今回、産総研と日本特殊陶業株式會社とで共同開発した抗體精製用の多孔質セラミックス粒子(PZPs)を用いて、IgMの機能を維持したまま、高い収率で原料から精製する手法を確立した。操作も容易で、精製後の加工に適した高純度のIgMが得られるため、醫薬品などの産業用途のIgM製造に応用できる。IgMはウイルスの検出やがん治療での有効性が注目されており、今回開発した技術の応用によってIgMを活用した新たな抗體醫薬品や感染癥の診斷薬などの開発への貢獻が期待される。

生命工學領域の最近の研究成果の概要図

ハイブリッドクラウド 2020年12月14日発表

自社內外の計算環境を安全に連攜したAI開発環境の運用を開始-自社運用計算環境での使い勝手はそのままにAI開発を加速-

オンプレミスとクラウドに構築された異なる情報システムを安全に連攜させたハイブリッドクラウドのAI開発環境を構築し、12月より試験運用を開始した。この環境には、新たに開発した、高度な認証機能とセキュリティー機能を持つクラウドオブジェクトストレージを用いたジョブデータ管理技術を搭載しており、安全性を維持しながらクラウドとのデータ共有を可能とする。

情報?人間工學領域の最近の研究成果の概要図

薬剤送達システム 2021年1月7日発表

転移性骨腫瘍を治療するための薬剤を內包したナノ複合體を開発-転移性骨腫瘍による骨破壊の抑制に期待-

破骨細胞の抑制剤を內包したナノ複合體を開発した。複合化により薬剤の効果の増加が確認されており、転移性骨腫瘍の治療に役立つと期待される。転移性骨腫瘍では、破骨細胞の増殖を抑制することにより、骨破壊の軽減や痛みの緩和などによる患者の生活の質(QOL)の改善が見込まれる。今回、破骨細胞抑制剤であるイバンドロネートの効果を増加させるために、イバンドロネートをカーボンナノホーンとリン酸カルシウムとに複合化した破骨細胞抑制剤內包ナノ複合體(ナノ複合體)を新たに作製した。このナノ複合體はイバンドロネートの単獨使用に比べて少量で破骨細胞の増殖を抑制した。このナノ複合體により、イバンドロネートの効果が増加された新しい転移性骨腫瘍治療法の開発への貢獻が期待される。

材料?化學領域の最近の研究成果の概要図

ハプティクス 2021年1月18日発表

多彩な皮膚感覚を生み出すフィルム狀の振動デバイス-圧電薄膜アクチュエーターを配列したハプティクスフィルムで多彩な觸覚を表現-

世界最薄?最軽量のハプティクス用フィルム狀振動デバイス(ハプティクスフィルム)を開発した。現在、ゲームコントローラーやスマートフォンに用いられているハプティクス用アクチュエーターには偏心モーターや圧電セラミックスアクチュエーターが使われており、柔軟性とサイズの制約から曲面に沿った貼り付けやアレイ化が困難であった。産総研とオムロンは、極薄MEMS技術により厚さ7µmの世界最薄の圧電薄膜アクチュエーターを開発すると共に、これをアレイ化し、さらに振動を最大化するフィルム基板実裝技術を実現して、より多彩な觸覚を表現できるハプティクスフィルムを開発した。

エレクトロニクス?製造領域の最近の研究成果の概要図

感染予防 2021年1月25日発表

Jリーグのスタジアムやクラブハウスなどで新型コロナウイルス感染予防のための調査(第二報)-選手控室?スタッフ居室などのCO2濃度と密集?音圧の計測結果について-

Jリーグの試合やルヴァンカップ決勝戦をはじめとした5つのスタジアムでの試合時やクラブハウスなどでの新型コロナウイルス感染予防のための調査を進めてきた。本調査は、観客?選手やスタッフの新型コロナウイルス感染リスクを評価するために、換気狀態(密閉)の指標としてCO2(二酸化炭素)濃度計測器や、人の密集?密接狀態や観客の行動様式に関する指標としてレーザーレーダー、畫像センサーや音響センサーなどを使用した3密(密集?密閉?密接)に関する計測調査である。第一報では、「観客」に対する新型コロナウイルス感染リスクを評価するために、スタジアム內のCO2濃度とレーザーレーダーによる混雑具合の計測結果を報告した。第二報となる今回の調査では、「選手やスタッフ」に対する新型コロナウイルス感染リスク評価のために、5つのスタジアムと2つのクラブハウス內の選手?スタッフらが立ち入るエリアのCO2濃度と國立競技場の選手控室の畫像センサー?音響センサーによる人の密集?密接狀態の計測結果について報告する。5つのスタジアムの試合當日に、それぞれの選手控室、アップルーム、審判控室、運営本部などのCO2濃度を測定した。その結果、選手が多くの時間を過ごすスタジアムの選手控室のCO2濃度は、試合前、ハーフタイム、試合終了後に上昇し、試合中に低下することが確認され、CO2の最高濃度は800 ppm~2000 ppm程度とスタジアムによって大きく異なった。これは、各スタジアムにおける選手控室の大きさ、入室人數、換気狀況が異なることから違いが生じたと考えられる。

地質調査総合センターの最近の研究成果の概要図

量子コンピュータ 2021年2月16日発表

単一伝搬電子による初めての軌道量子ビット-音波で駆動される単一電子の軌道の量子狀態を制御-

音波によって輸送される単一電子の量子力學的な運動を制御し、電子の軌道狀態で定義される量子ビットの電気的操作を初めて実現しました。本研究成果は、伝搬する電子を用いた量子コンピュータの実現に向けた第一歩です。「飛行量子ビット」と呼ばれる光子や電子が伝搬する量子ビットを用いて量子コンピュータを構成すると、固體を用いた他の量子コンピュータシステムに比べて、システムの構築に必要なハードウエアが劇的に小さくなります。しかし、量子コンピュータシステムの構築に適する、電子を用いた固體の飛行量子ビットの電気的操作は実現していませんでした。今回、ガリウムヒ素(GaAs)半導體基板の中に二つの経路(電子の通り道)を用意し、電子が量子力學的なトンネル効果によって経路間を行き來できるようにしました。そして、音波の一種である表面弾性波に単一電子を閉じ込めて安定に輸送し、輸送された単一電子が二つの経路のどちらに存在するかで定義される飛行量子ビットに対する電気的な量子演算素子である「ビームスプリッター」を実現しました。

計量標準総合センターの最近の研究成果の概要図

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