国立大学法人東北大学
研究等実施機関情報
| 研究等実施機関名 | 国立大学法人東北大学（法人番号：7370005002147） |
|---|---|
| 所在地 | 〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平二丁目1-1 |
| ホームページ | https://www.tohoku.ac.jp/japanese/ |
相談対応窓口
| 担当部署名 | 産学連携機構総合連携推進部 |
|---|---|
| TEL | 022-795-5275 |
| liaison@rpip.tohoku.ac.jp |
支援実績
- 支援実績：
- 75 件
- 事業化実績：
- 18 件
高信頼性デジタルアシストADコンバータの研究開発
半導体の微細化技術が進むにつれ、デジタル信号高速処理が可能になった反面、センサ等に用いられるアナログ回路の安定した電気的特性を得ることが困難な状況になっている。本研究は、アナログ回路の電気的特性を補完する為にデジタルアシスト回路で電気的特性の解析・補正、異常状態判定を行い、情報処理の高速化(200MSPS)、小型化(5MM2)、省電力化(10MW)を満たす普及型の高信頼性ADコンバータを開発する
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- 基盤技術分野 ：
接合・実装
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
三次元造形技術による極限疑似血管モデルの開発
医療事故防止対策として血管系疾患の医療技術教育の充実は喫緊の課題であり、現場では高機能トレーニング用血管が求められている。本提案では、造形材に軟質で造形に高度なノウハウを必要とするポリビニルアルコールゲルを使用し、独自の造形サポート・造形プログラム等を開発し、高度な三次元積層技術による内・外膜の多層構造化、物性の多様変化、形状の複雑化により高機能病的血管モデル化を実現する
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- 基盤技術分野 ：
立体造形
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
電気鋳造技術を利用した電子･医療分野に向けた世界初の高精細フィルターの開発
開孔を有したフィルターはさまざまな分野で利用されているが、例えば微粒子PM2.5のフィルターでも広く利用される不織布などは、開孔寸法は絶対的なものではなく、開孔率も低い。粒子サイズでろ過、分類するフィルターは絶対的な開孔寸法が必要とされ、且つ、高精度、高開孔率化への強い要望が有る。そこで、微細加工技術のひとつである電気めっきを利用した電鋳技術の微細化、高度化を図ることで世界初の高精細フィルターを開発する
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- 基盤技術分野 ：
表面処理
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
純銅を凌ぐリン青銅の最高抗菌値及びその高抗菌値を効果的に発揮させるための薄膜化・表面加工法技術の確立
銅・錫・りんの3元合金、りん青銅合金に純銅を超える高い抗菌性を見い出したことから、さらなる最高抗菌性を発現するりん青銅合金の錫組成を見い出すとともに、その物理的性質を評価しながら、医療機器分野・医療、コメディカル、介護・福祉機器等部材、公共交通機関部材等の用途を目指した開発研究を行う
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- 基盤技術分野 ：
複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
マイクロ波励起プラズマを用いた低ダメージ薄膜形成用ミニマル装置の開発
低コストな小型装置で構成され、多品種少量生産に適した革新的半導体デバイス製造プロセスとして期待されているミニマルファブシステムに適応する、新規な磁場閉じ込め型マイクロ波励起高密度プラズマを用いた低温・低ダメージでシリコン窒化膜を形成する装置を実現する。本技術により、ミニマルファブシステムに高品質シリコン窒化膜形成技術が初めて導入可能となり、高性能半導体IC生産用のミニマルファブの実現に寄与する
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
3Dプリント成形加工技術にもとづく医療用モデルの試作開発と販路開拓
消化器系がん診断向け内視鏡関連装置の普及に不可欠な手技トレーニング用モデルや、多機能・高性能化の進むMR装置での計測基準用ファントムおよび計測システムを、3Dプリンタを活用した成形加工技術で実現する。これまで困難であった複雑な臓器構造を再現するとともに、画像撮影装置による診断情報の取得を可能にし、生体の診断・評価に役立つ低価格なトレーニング用モデルおよびMR用ファントム・計測システムを製品化する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
原子力など重電機器分野の深穴加工部品に用いる自励振動理論と応力可変PVD技術による高精度・長寿命BTA工具の開発
原子力など重電機器分野の要素技術である深穴加工において、加工穴精度不良の原因となるスパイラルマークの発生防止と、耐熱鋼などの難削材加工時の工具寿命が問題となっている。本事業では、時間遅れ系の自励振動理論より導かれた、スパイラルマークを生じない革新的な刃形状を有し、超厚膜PVD耐摩耗皮膜による長寿命化を実現する深穴BTA工具の開発を行う。次世代BTA工具の国際基準を確立し、国内外の市場制覇を目指す
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- 基盤技術分野 ：
精密加工
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
マイクロデバイス実装における極微少量塗布ポンプ用ローター鋳造技術の開発
情報家電の分野では、スマートフォン等のマイクロデバイス実装の高集積化のニーズが高く、基板実装用のはんだペースト、UV樹脂、接着剤など高粘性流体を極めて微少量で定量塗布するポンプが求められている。そのため、世界に先駆けて日本で研究が進んでいる「金属ガラス」の優れた形成能に着目し、それを利用して複雑形状を一体かつ高精度に鋳造する加圧成型技術を高度化し、世界最高レベルの極微少量塗布ポンプを開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功し継続的な取引が続いている
無線センサネットワークを用いた次世代工場エネルギー管理システムの研究開発
工場でのエネルギー管理の課題は、生産装置単位の詳細なエネルギー管理と、再生可能エネルギーとの連携による新たなエネルギー運用による効率化である。本提案は近距離・低消費電力無線通信機能を具備する小型電力センサによる生産装置単位の詳細なエネルギー管理、再生可能エネルギーの連携管理によるエネルギー運用の更なる効率化、独自の無線中継技術によるエネルギー管理システムの高度化を実現する研究開発である。
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- 基盤技術分野 ：
情報処理
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
CAD/CAM技術を応用した歯科補綴物に適する生体用コバルト合金圧延材の製造技術の開発
う歯治療用補綴物には金合金などの金属材料が多く用いられている。しかし、金の価格高騰による経済的負担の緩和、患者固有の高精度な形状の実現、審美性の向上など、患者の立場からの要求も多い。欧米ではこの解決策としてCAD/CAM技術による補綴物製作の先進的な取り組みが進んでいる。本研究開発では、金合金よりも安価でかつ生体適合性に優れた生体用コバルト新合金の圧延材の製造技術を早期に確立し、上市を目指す
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
磁性研磨を使ったステントの開発
体内病変部位に留置されるステントは、製品寿命の向上が重大な課題であり、解決策として、ステント表面の平滑化並びに表面欠陥の是正が挙げられる。現在、ステントは電解研磨という表面加工方法がとられているが、異常腐食や表面欠陥等といった問題がある。本研究開発である磁性研磨の応用は、より高精度な表面処理加工により、これらの問題を解決し、ステントの高品位化を実現する新たな切削加工技術の確立を目指すものである
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
ヘリコン波プラズマ技術を用いたミニマルファブ用超高速マルチスパッタ装置の開発
少子高齢化に対応する介護機器や、IOTセンサー等を利用した第4次産業革命などの社会的なニーズの多種多様化に対する、川下企業の課題である半導体の小型化と高性能化、そして多品種少量生産に対応した低コスト化を可能にする、ミニマルファブ生産システムとへリコン波放電を融合した高速・低ダメージ・多元スパッタ装置を開発し、プロセス技術の高度化により、生産性の向上と効率化を図る
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
燃焼圧センサー用ランガサイト型圧電結晶の形状制御単結晶作製装置及び作製技術の開発
自動車の更なる燃費向上には、ランガサイト型圧電結晶を用いたエンジン内燃焼圧センサーが必要とされるが、従来法ではバルク単結晶からの加工コストが大きく実用化に大きな弊害となっている。本事業ではデバイス形状が直接作製できるマイクロ引き下げ装置における上流から下流まで全ての要素技術を見直し、中小企業に存在する世界にも高レベルの技術を掘り起こし垂直統合することで、低価格な圧電結晶素子の製造技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
HIPIMS対応可能なフレキシブルパルス電源システムの開発
自動車部品の表面処理は、耐摩擦性や耐食性の向上のみならず、平準化による燃費の改善など環境と省エネルギー面での寄与の大きい。近年、高品位成膜法として高出力インパルスマグネトロンスパッタリング法(略称HiPIMS法)が注目されているが、現状のパルス電源ではHiPIMSの性能を十分発揮できない。本研究ではHiPIMSによる高品位成膜に必要なフレキシブルパルス電源の開発を行う。
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
3Dデジタルを活用した高付加価値な温度分布均一金型を製作する技術の開発と確立
薄肉複雑形状のダイカスト部品におけるプレス等の修正後工程をカットし、薄肉複雑形状・鋳放しダイカスト部品の生産が可能な“金型温度分布均一金型の開発”を行うことにより、高付加価値の金型の作成技術として、短納期で試作合格する金型を作製することが可能である。グローバル競争を勝ち抜くために、本研究では、前述の「3Dデジタルを活用した高付加価値な温度分布均一金型を製作する技術の開発と確立」を目指す
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
不等リード不等傾斜角スクリューブースターポンプの製品開発と実用化に向けての技術開発
太陽電地、大型平板ディスプレイ、LED、半導体等の製造に関する超高生産性化、省エネ化、低コスト化等の課題を排気プロセスの面で解決する革新的な新型真空ポンプ、不等リード不等傾斜角スクリューブースターポンプの実用化を実現することにより、各種製造装置の消費エネルギーの50%以上が削減され、また各製造装置のプロセス圧力領域で初めて排気能力を持つポンプの開発により超高生産性化が実現される
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- 基盤技術分野 ：
製造環境
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
ナノインプリントにおけるレジスト残膜の均一化を実現する液状レジンパターン配置印刷技術開発
パワー半導体素子や次世代太陽電池などの次世代デバイス製造分野では、フォトリソグラフィー法での高価な液浸縮小投影露光装置に替わるナノインプリント工法の量産化実現が強く望まれている。本研究開発は、高粘度液状レジンを開発して、最小20μMでパターン配置することでインプリント後のレジスト残膜を均一化し、安価で450MMサイズSIウェハに対応できる、ナノ領域デバイス製造に幅広く革新をもたらす技術開発である
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
微細加工装置の位置決め高精度化による高分解能且つ高スループットなパターン生成技術の確立
現在、半導体生産は少量多品種の傾向にある。一方、縮小転写工程で使用する原版製作費は上昇の一途にある。それらのマイナス要因による製造原価上昇はデバイス単価を押し上げ、その結果として販売不振や事業撤退等の事態を招いている。そこで、マスクレスで高スループットな生産装置を開発し、川下産業への投入を計画する。中核技術としては、高解像度スキャンニング描画方式、高深度投影技術、高輝度長寿命光源等が挙げられる
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- 基盤技術分野 ：
機械制御
- 事業化状況 ：
- 事業化に成功
「アルゴリズム」からの、組込みシステム向け「試作/製品用ソフトウェア」の実装に関する研究開発
高度な研究段階のアルゴリズムから実際の組込みシステムで検証するまでの所要時間の短縮化を目指し、研究過程で作成される未整備の関数群を可視化し、機能関連毎に分類することによってライブラリ化する。そして、プロトタイプや製品レベルで使用可能な抽象度の高いライブラリ関数を組み合わせたモデル化手法を用いた開発技術手法を研究開発する。また、機能ブロックレベルのライブラリ群：MODELCOREを用意し再利用性を高める
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- 基盤技術分野 ：
- 情報処理
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
衛星搭載用大型SiC製非球面ミラーの高精度研削加工技術の開発
衛星搭載用大型非球面ミラーは、これまでガラス製であったが、軽量化の要求が高く、高強度で薄肉化が可能なセラミックスへの転換が要望されている。しかし、非常に硬いセラミックスを高精度・高能率に加工する方法が無く、最終仕上げの研磨工程が膨大となり、加工時間とコストの増大が課題となっている。従って本研究開発では高機能SIC製ミラーの高能率・高精度研削加工技術を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
難削材の高精度・高能率加工と機能性インターフェース創成を可能とする高周波パルス電流・超音波振動援用プラズマ放電研削装置の開発
最近、国内製造業においては製品の高機能化傾向が高まり、軽量・高強度、高耐熱性、耐摩耗性を有する素材を用いた部品加工のニーズが年々増加している。そこで、従来切削技術では対応できない難削材において、高周波パルス電流と超音波振動を援用したプラズマ放電により加工面の機械的特性変化による難削材の快削化、さらに低強度材においては、高強度化加工を可能とし、それらのニーズを量産化対応も含めて解決を図る
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
マイクロ超音波・電解ハイブリッド内面加工装置の開発
自動車産業では高性能内燃機関の製造に向け、燃料噴射装置の高圧・高応答化が急務であり、その対策として同装置部品の小型化ニーズがある。同装置には1ミリ以下を含む小径穴部品が多く、国内の現行モデル当該部品の大半は当社内面研削盤で加工している。しかし、更なる小型化対応へは、工具回転に依存する加工では達成できないレベルにあり、マイクロ切削・研削加工の高度化を図るべく、超音波・電解作用の援用加工の確立を行う
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
ミニマルレーザ水素アニール装置と原子レベルアンチエイリアス(AAA)技術の研究開発
MEMSデバイスでは、ドライエッチング時に発生する表面荒れに起因した性能劣化が大きな課題であり、有効な表面平滑化技術が無い。そこで、革新的な表面平滑化処理を実現する水素アニールとレーザ加熱技術を融合したミニマルレーザ水素アニール装置を開発し、更にスキャロップの極めて小さいミニマル高速Boschプロセス技術と融合させることで、原子レベル超平滑化技術を開発し、高品質MEMSデバイス製造基盤を確立する。
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
金属ガラスによるゆるみ難い高機能ねじの締結技術の開発
技術革新が進むロボット産業や医療分野では、振動する部材や特殊環境下にある製品を、ゆるみ難い高い信頼性で締結することが求められている。これに対応し、金属ガラスを締結ねじに適用するとともに量産化技術を確立する。これにより、弾性限ひずみが通常の10倍あることで軸力低下のない真のゆるみ防止が可能な締結技術が確立され、さらに、従来の金属では不可能な超高耐食性や生体適合性を有する高機能性ねじが実現できる。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化間近
伸び変形率の大きな布状発電シートの開発
自動車業界において、燃費向上は大きな技術課題となっている。本提案では、高分子圧電材料を不織布に含浸させて、引張荷重に対して大きな変形に耐え、伸び圧電性が飛躍的に増加する圧電シートを開発する。既存製品にない非常にフレキシブルな特性を持ち、凹凸形状の物体にも追従させて貼付けることが可能となる。この新技術を用いれば、自動車のタイヤ内部での振動発電が可能となり、燃費向上に大きく寄与すると期待されている
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
変位機能を有する高耐久性ステントの開発
ステント(医療機器)は虚血性心疾患(循環器系)、末梢動脈硬化症等の根治術として、本邦及び欧米諸国で広く採用されている。一方で、ステント体内留置後の欠損等の課題を抱えている。更に、医療機器企業は市場価格の下落に伴う製造コスト抑制の喫緊の課題となっている。これらの問題を解決する手段として、ステント用レーザカット技術とそれに伴う周辺の加工技術を高度化し、世界的競争力のあるステント製造技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
拡散光制御(DLC)理論に基づくフロントスクリーンの超精密成形技術を基盤とする製造技術の開発
従来のプロジェクター用スクリーンは暗所使用を前提とする為、手元資料の確認がしづらい等の問題があった。これに対し、本開発では東北大学大学院工学研究科内田研究室で確立したプロジェクター用フロントスクリーンの製造技術を確立し、明るい環境でも圧倒的に高いコントラストと優れた視認性を有するスクリーンを実現する。具体的には、ナノレベルの微細形状を付与したプラスチックフィルム、微細形状への部分反射膜形成、当該フィルムと拡散フィルムを貼り合わせる製造技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
健康志向型植物性チーズ様食品素材の効率的発酵製造技術の開発
植物性チーズ様食品(発酵豆乳チーズ)素材は、豆乳カードの熟成工程の非効率性がネックとなり実用化されていない。豆乳の脂肪含量コントロール技術によって調製した低脂肪豆乳を原料とすることにより、ヘルシー志向の川下ニーズに応えると同時に、カードへの高圧処理による熟成の高速化、当法に適した菌株の選抜による発酵効率化を要素技術とする効率的発酵技術を開発して、健康志向型植物性チーズ様食品素材の事業化を目指す。
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- 基盤技術分野 ：
バイオ
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
100kOe無冷媒超電導ソレノイドコイル励磁方式磁気特性測定装置の開発
次世代高磁化高保磁力磁性材料の開発に必要な測定技術として、100kOeの磁界発生能力を持ち、測定時間の大幅な短縮が可能な高速磁界掃引能力を併せ持つ超電導コイルの開発を行う。また測定装置各部を低ノイズ化し、精度の向上を図る。電気自動車等に使用する高出力、高効率モータ等の磁石開発を行う研究機関、生産現場向けの磁気特性測定装置の実用機開発を行う
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- 基盤技術分野 ：
測定計測
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
高伝達特性・低コストを目指した、海中自立発電向け新型IPM式磁気ギアの研究開発
海中自立発電機とは、海水の潮流や海流でタービンの回転を、磁気ギアを用いて増速して、発電機を回す仕組みとなっている。本研究では、当社で開発実績のあるSPM型磁気ギアよりも、さらに高伝達特性・低コストを目指した、新型IPM型磁気ギアを開発することを目標とする。
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- 基盤技術分野 ：
- 機械制御
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
高特性亜鉛新合金により製品実現する高効率生産可能な鋳造機と解析技術の開発
亜鉛合金ダイカストは安価で精密な部品を大量に生産でき、近年自動車企業、モバイル機器企業等からその強度特性の向上を強く求められている。本開発研究では、高周波誘導による電磁撹拌効果で新亜鉛合金組成を均一に制御し、高温連続鋳造が可能な鋳造装置を試作・開発し、高特性亜鉛新合金の製品実現する技術を確立する。新合金の製品実現に不可欠な流動、凝固解析技術を確立し、最適な製品をユーザーに提供し評価を受ける
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
反応性ヘリコン波プラズマプロセスを用いたミニマルファブ用MEMS向け高速エッチャーの開発
IoT化や各種機器の多様化に伴いセンサーデバイスの多種多様化が著しく進展する状況において、川下企業の課題であるMEMSセンサーデバイスの高機能化と多品種少量生産プロセスの低コスト化を可能とする為に、ミニマルファブ生産システムに適合した、高密度ヘリコンプラズマ生成法を活用したMEMS向けの加工形状制御が可能な高速エッチャーを開発し、形状加工制御プロセス技術の開発及び高度化も加えて生産性の向上を図る。
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
難加工性機能性合金の形状制御結晶育成技術の開発
自動車のスパークプラグ用イリジウム合金や医療機器用ガイドワイヤーやステント用のニチノール等形状記憶合金は高特性にも関わらず、加工性の悪さゆえ製造コストが高く事業化を妨げている。我々はこれら機能性合金のニアネット形状の結晶をマイクロ引下法によりシングルプロセスで作製する技術を開発する。具体的には坩堝用高強度不揮発性セラミックス材料、及び、その加工技術を開発し、機能性合金の形状制御育成技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
電子部品・デバイスの実装評価に必須な局所領域・空間における漏れ磁界磁化の動的挙動を可視化する技術の開発
本研究開発は、小型電動器・トランス・インダクタ・高感度磁気センサ等、完成形状のデバイスの、実動周波数での局所領域・空間における漏れ磁界・磁化の動的挙動を可視化する技術を確立して、自動車の電子部品・デバイスの実装高集積化・電磁環境適合化で達成すべき耐熱・高信頼性解析技術、電波雑音制御のための電磁妨害放射・電磁環境適合性実装技術の確立等高度化目標達成に資するものである
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
医療移植用微小生体組織・自動車用燃料電池触媒の全自動品質評価システムの開発
「(4)バイオテクノロジー･医療に関する事項」の川下製造業者の抱える課題及び要請(ニーズ)として「イ、実装プロセス技術の多様化」を、高度化目標として「エ、大量・低コスト生産化、オーダメード医療開発」及び「(1)自動車に関する事項」の川下製造業者の抱える課題及び要請(ニーズ)として「イ、ハイブリッド化、燃料電池化」を、高度化目標として「エ、高速・高能率化」を、これらの目標達成のために、1全自動品質評価システム、2多検体セル、3細胞・微小組織に対して安全性が確保された測定液、4本システムの有効性を検証、を行う
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
大型薄肉ダイカスト部品の洩れ・鋳巣欠陥を解決する、半凝固・低圧力・高速射出充填ダイカスト法の開発
半凝固ダイカスト法は、現状の液相材を鋳造するダイカスト法では解決できない問題をブレイクスルー出来るプロセス技術であるが、その安定性やコスト低減に課題があり、実用化までつながっていない。安定性が高く、価格競争力のある半凝固ダイカスト法を品質工学法を活用して完成させるべく、研究開発を実施する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
新規ヒートシンクタイプ放熱材の開発
情報家電市場では、製品の高機能化により電子部品の高集積化・高密度化が進展している。また微細化された電子部品等の稼働時の発熱等に対応した新材料等についても成形技術を確立していく必要がある。そこで、筐体の樹脂化及び密閉化の動きにより、筐体内部部品の発熱と筐体自体の加熱によるヒートスポット発生を防止する新材料として、表面に周期的マイクロキャビティー構造を有する新規ヒートシンクタイプ放熱材を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
電力品質の高安定化を実現する省スペース型・高機能扁平メタセラ抵抗体の研究開発
電力業界ではスマートグリッドの普及に対して、電力品質の安定化が喫緊の課題であり、低インダクタンス機能を有する低コスト・小型抵抗体の開発に対する強いニーズがある。従来の金属抵抗体は長さによる抵抗調整で大型化し、インダクタンスが大きくなる。同時進行する金属粒子扁平化とその表面へのセラミックス粉末均一付着技術及び焼結技術の確立により、体積抵抗率の制御を果たし、ニーズを満たす世界初の抵抗体を開発する。
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
非励磁型コイルレス磁歪リング式トルクセンサの研究開発
強度と加工性を有する新鉄基磁歪合金を用いた非励磁式、コイルレス、小型・単純構造、軽量・低コストの回転軸力計測・制御用の磁歪リング式トルクセンサを開発する。従来のモータ電流変化でなく回転軸力信号を直接フィードバックでき、アクチュエータの高精細制御と省エネルギー駆動の特長を生かせる、医療福祉機器(電動補助足こぎ車イス、皮膚診断器)、電動車両(電動補助自転車等)用の力センサを試作、適用効果を実証する。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
革新的電気化学検出法を用いた高感度エンドトキシン検査装置の開発
透析や再生・移植医療の現場では、エンドトキシンの測定と管理が非常に重要になっているが、従来品では検査技師でも煩雑な操作が必要であり、装置も高価なため小規模施設では導入に至っていない。医療の安全性を確保するため、革新的な電気化学検出法を用いた電極チップと検査装置の高感度化、高再現性、大量・低コスト生産化の課題を高度化目標として、電極チップの設計製造技術を確立し、小型検査装置を試作する
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- 基盤技術分野 ：
- 測定計測
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
電気化学検出法による高感度・小型エンドトキシン検査装置の開発
透析や再生・移植医療の現場では、エンドトキシンの測定と管理が非常に重要になっているが、従来品では検査技師でも煩雑な操作が必要であり、装置も高価なため小規模施設では導入に至っていない。医療の安全性を確保するため、革新的な電気化学検出法を用いた電極チップと検査装置の高再現性、低雑音化、大量・低コスト生産化の課題を高度化目標として、電極チップの設計製造技術を確立し、小型検査装置を試作する。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
半凝固鋳鍛成型法による自動車用高機能製品の開発
昨今の自動車業界のニーズは、ハイブリットや電気自動車等の需要と相まって、軽量化及び高強度化が求められている。これらのニーズに応えるためには、新たな鋳造技術及び鋳造素材の開発が急務となっている。本開発の特徴は、非鉄金属の鋳造、鍛造、プレス成型技術の特徴を生かした新たな成型プロセスとして、半凝固スラリーと異材質とのサンドイッチ工法、いわゆる「異材質複合成型法」を用いて部品開発を行い、川下ニーズに応えるものである。
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
メタセラ材料のレオロジー特性を利用した新熱間成形加工プロセス技術の開発
メタセラ材料は、複合化する金属粒子の形状と体積率で体積抵抗率が制御できる新規抵抗材料であり、SPS焼結材を用いた小型モデル抵抗器は、従来品と比較して容積1/2、重量1/3、インダクタンス1/20の画期的な特性を示す。このため、業界では本材料の大型抵抗器への適用の要望が強い。本事業ではメタセラ材料のレオロジー特性を利用した新熱間成形加工技術を高度化し、大型部材の製造に適したプロセス技術を開発する。
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- 基盤技術分野 ：
材料製造プロセス
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
多層高効率熱電デバイスの製造
自動車エンジンは熱効率を飛躍的に向上させる技術的発展が渇望されている。本提案では発電効率のよい多層熱電デバイスを開発する。本デバイスを利用すればNOX除去装置から出た400℃～600℃の高熱の排気ガスから15%の効率で10KW程度の回収が期待される。従来構造に比べ電極の大幅な減少、安価な材料の使用、コンパクトな形状という特長があるため、大幅なコストダウン(1/4以下)、高出力密度が可能となる。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
画像センサー深度計等を内蔵した低コストボアホールスキャン装置の実用化開発
安全・安心な住宅・ビル建設等に必要な地質調査等では、ボーリング孔(ボアホール)内の断層・亀裂等を精密で安価に解析するためのボアホールスキャン装置が求められている。本提案では、プローブ内に独自技術である画像センサ深度計、三次元センサを実装し、画像情報に高精度な深度・方位情報を付加したスキャンデータを内蔵記録可能な小型高性能・低コストで汎用型のボアホールスキャン装置を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 情報処理
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
電子ビーム積層造形法と精密切削加工技術の融合による衛星用スラスタ部品の開発
衛星用二液式スラスタ部品である噴射器、ノズルについて、溶接を排除した一体成形かつ低コストが実現できる製造技術に対し川下産業の強いニーズがある。当該研究開発では株式会社コイワイの有する電子ビーム積層造形技術、株式会社由紀精密の有する精密切削加工技術をベースに、JAXA、早大、東北大の技術・知見を結集し、宇宙機器としての使用できる精度を有しかつ高機能部品を設計可能な製造技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
EBL法による低コスト高品質4インチGaN基板量産技術開発
GAN―LED照明を本格普及させるためには、LEDの効率を現在の2倍以上に向上させることが必須であるが、その実現にはGAN自立基板上にLEDを作製する必要がある。GAN基板に必要な、大口径、高品質、低コストを実現する有力な手法である、塩化アンモニウム自然剥離層を用いたHVPE法で、大口径、多数枚を実現するHVPE装置、結晶成長手法、研磨洗浄装置、研磨手法を開発し、製造技術として確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
家庭用燃料電池向け高品質および低コスト金属セパレータの開発
地球温暖化対策の切り札である家庭用固体高分子形燃料電池の広範な普及のため、川下製造業者らはコスト比率の高いセパレータで、200円/枚以下のコストを求めている。本開発では、高生産が可能なアルミダイカストの半凝固鋳造法のプロセス改良と新規な金型技術を複合して、セパレータとしての極限コストを達成し必要な耐食性・熱伝導性を具備した最薄部厚さ0.5mm以下のアルミ製セパレータを開発・商品化する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
マスクレス超低損傷加工を実現するミニマル・バイオテンプレート形成装置とミニマル中性粒子ビームエッチング装置の開発
高価な光リソグラフィ装置を用いずに高精度なナノ構造を形成するためのミニマル装置を開発する。ミニマル・バイオテンプレート形成装置は、マスクを用いずにサブ10NMの均一なテンプレートを作成し、ミニマル中性粒子ビームエッチング装置では、従来装置で問題であった欠陥を極限まで低減する事を目指す。これら装置の市場投入により、超低コストでナノドットデバイスの作成が可能となる
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
透明基材を用いた高周波デバイス対応両面配線プロセス形成技術の開発
高速伝送化と意匠性に対応するため、透明性と誘電特性に優れるCOP基材の不透過波長領域に反応するフォトレジストと、塗布したところにだけめっきが析出するめっきプライマーインクを用いて高周波領域に必要な平坦度が持てるシートの開発、および短波長領域以下対応露光器開発により配線を行い、高速伝送を可能とする高精細かつ誘電特性に優れ、透過率が高く、COPへの密着性が高い両面配線プロセス形成技術を確立する。
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
画像処理による鮮魚用小骨検査システムの開発
魚、食肉等の残骨検査はX線平面画像を通して作業員の目視による異物や不良品の透視検査が行われているが、作業員の肉体的負担増による微細な骨の検出の見落としや、処理時間がかかるという課題がある。本提案は移動テーブル上の検査物に対して照射角度の異なる複数X線画像を同時撮影し、従来検出困難であった微細な骨や異物を位相限定相関法を主とする画像処理技術により立体的に検出する魚・食肉等の自動残骨検出装置を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 情報処理
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
高機能アルミ材の鋳造－鍛造一貫製造システムの開発
軽量・高強度で薄肉複雑形状を持つアルミ材中空部品の製造プロセスとして、「高機能アルミ材の鋳造－中空鍛造」を提案する。提案する技術は鋳造で製作した鍛造用プリフォームにポンチを打ち込んで中空部を成形する新しい鍛造方式で、「鋳造－中空鍛造用新素材」「複雑形状の中空鍛造技術」「無欠陥鋳造技術」などの開発を行い、これらの開発成果を集結した一貫製造システムにより具現化して、鍛造技術の高度化を実現する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 実用化間近
薄肉複雑形状で強度・放熱性・耐候性に優れた成型品の開発～半凝固材に最適化した成型法の開発～
リン酸化プルランの大量・精密製造技術の確立と短期骨再生を可能とするペースト状人工骨の開発
密着性、粘着性、吸収性などの革新的機能を有する日本発世界初の体内埋植材料である「リン酸化プルラン」の大量・精密製造技術の確立を通じて、従来では実現できなかった短期間での骨再生を可能とするペースト状人工骨を開発する。また、リン酸化プルランが有する革新的機能は、医療現場、医療製品、再生医療用材料など多様な用途が見込まれており、川下企業とともに医療分野におけるイノベーションを実現する。
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- 基盤技術分野 ：
- バイオ
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
優れた耐摩耗性と放熱特性を有する軽量化エンジン用シリンダーの開発
自動車やチェーンソー・芝刈り機等の機材は、環境問題・安全問題への対応から、軽量化が求められている。とくに高品質を要求する汎用エンジンは、アルミ化までは出来ているが、それ以上の軽量化は出来ていない。今回、半凝固鋳造技術を用いて、新たなマグネシウム合金の開発を行い、耐クリープ特性、耐摩耗性を有する低コストな汎用エンジンを国内初の製品開発を行う
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
金属ガラス・ナノ結晶合金の急冷遠心鋳造技術の研究開発
優れた機械・化学・電磁気的特性を持つ金属ガラス/ナノ結晶材の溶湯を高速回転鋳型に注入・急冷凝固させ、金属系新素材の複雑形状部材を安価に量産できる半自動化した急冷遠心鋳造精密成型技術を開発する。これにより、自動車、医療機器等の製造業でのハイテク化に必要な高機能機械機能部材の国際競争力確保(小型軽量化、省エネネットシェイプ工程・コスト低減化)が可能となる
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
高機能・高性能なフィルタを実現する異種材料基板の接合・研磨技術の開発
IoT機器やスマートフォン等の通信品質の安定や効率向上のために、過密な周波数帯で良好な感度特性・温度特性を持つ低損失な弾性波フィルタが要求されている。この要求に対し、東北大学では圧電薄板とシリコンや水晶とを組合せた革新的な弾性波デバイスを研究している。この研究成果の事業化のためには前記材料基板の平滑化・極薄化・異種材料の接合が必須であり、それを実現するための研磨・接合一貫製造プロセスを開発する。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
新規鋳造材料を用いた金型技術の高度化
鋳造材料でありながら従来の金型材料に匹敵する素材性能を持ち、自由な温調配管が可能な新規金型材料を用いて、自動車及び情報家電業界から強く求められているデザイン性・機能・性能を併せ持つ大型のプラスチック部品製造に適用可能な金型を開発する。また、アルミニウムダイカスト金型に鋳ぐるみ冷却管を適用し、従来の金型材料・型設計に起因する不具合(溶損、ヒートチェック、応力腐食割れ)の解消とハイサイクル化を試みる
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
微生物培養による窒素安定同位体元素で標識した有用化学物質の製造技術の開発
ライフサイエンス分野では核酸、タンパク質、アミノ酸が注目をあびており、その構造や機能の解明が精力的に行われ、診断薬開発・遺伝子治療の実現に向けた技術確立への取り組みがなされている。窒素安定同位体で標識した原料を用い微生物の高密度培養を行い、従来法より高生産性、高効率的に重窒素標識した核酸や抗体などの有用化学物質等、国内初の試薬を製造する技術を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- バイオ
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
積層セラミックスコンデンサーの高容量化を実現する内部電極用材料の製造技術の開発
積層セラミックスコンデンサー(MLCC)の高容量化を達成する手段として、MLCCを構成する誘電体層と電極層の薄層化・多層化及び誘電体層に比誘電率の高いチタン酸バリウム固溶体(BCTZ)の使用が有効である。本開発では、電極層の薄層化・多層化を実現するため、ニッケルナノ粉末の利用と高誘電率材料に最適な、電極層用の添加材であるBCTZナノ粒子の作成を行い、さらにニッケル粒子表面にBCTZ粒子を表面修飾した、新たな電極材料を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
次世代パワーデバイス向け革新的手法を用いた成膜技術の開発
環境対策・省エネ社会の本格到来により、次世代自動車・鉄道等に搭載するパワーデバイスでは更なる高効率・低コスト化が必要である。本研究ではパワーデバイスとして期待されるSIC(炭化ケイ素)の単結晶基板を、独自の真空成膜技術により従来に比べ低温・高速成長で低コスト・高品質化を実現する。これにより成膜プロセスの電力使用量を従来の30%低減目標にし、我が国の大幅な世界シェア拡大及び地球環境保護に努める。
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- 基盤技術分野 ：
- 製造環境
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
優れた金型転写性と寸法精度を有する超精密部品の開発
デターストレージ・デジタルAV・家庭用ゲーム機に使用される光学ドライブの記録再生の心臓部でああるレンズホルダー・フォーカス・トラッキングユニットは現状樹脂製品・亜鉛・マグネシウム鋳造品が主流であるが、軽量化、複合部品化、多数個取等のニーズを踏まえ、品質確保及び向上に資する鋳造技術の開発のため、新たな半凝固鋳造技術を用いて、鋳造欠陥のない、世界初のアルミダイカスト製の新たな鋳造技術の開発を行う
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
2磁軸攪拌溶湯による砂型鋳物品の高強度化の研究開発
ロボット部品用鋳物や建設重機、船舶関係メーカーより、強度があって、今より軽い鋳物が出来ないのか？と言われている。高強度・極軽量鋳物化は、装置全般の軽量化につながり、省エネ・高効率化につながる重要な開発テーマである。半凝固研究から2磁軸で磁場をかけると合金の組織が変化し、液相状態で鋳型に流し込むと、部品強度が変わる事を発見した。今回、縦横2磁軸攪拌した軽合金溶湯による砂型鋳造技術を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
金属ガラスを用いた超高密度磁気記録媒体作製に係る熱ナノインプリントプロセスの開発
省エネルギー・イノベーションとしてHDD用磁気記録媒体の超高密度化が要求され、媒体方式としてパターン媒体方式への変換が必要とされている。このことより、金属ガラスを用いた超高密度磁気記録媒体作製方法として熱ナノインプリントプロセスを開発し、2.5インチ金型を用いて超高密度パターン媒体を作製し、超高密度磁気記録媒体の実用化を加速する。
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- 基盤技術分野 ：
- 接合・実装
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
準共鳴型電子サイクロトロン共鳴技術に基づく小型・高密度プラズマ源の開発と、これをコア技術とする3DIC作製を目的とした高速ミニマルエッチング装置の開発
従来の大型エッチング装置と同等のプラズマ密度を発生させうる準共鳴型電子サイクロトロン共鳴技術に基づく新しい超小型プラズマ源を開発し、シリコン貫通電極の形成を可能にする高速ミニマルエッチング装置を完成させる。多品種少量生産に適した革新的半導体デバイス生産方式として期待されているミニマルファブシステムにおける3次元半導体デバイスの実現に不可欠な貫通配線作製の要素技術をミニマル装置として提供する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
廃棄物発電用ボイラー管の耐熱・耐食性を向上させる摩擦熱を利用した溶接技術に関する研究開発
廃棄物発電用ボイラー管の耐熱・耐食性を向上させるために、一般的にNi基合金材の表面処理が行われている。表面処理は、Ni基合金丸棒を回転させ基材に接触させ、摩擦熱を発生する事により固相反応して圧着させる摩擦肉盛法で行う。この摩擦肉盛溶接法は、従来表面処理法に比較しNi基合金材との希釈が少なく、剥離も少なくなり、Ni基合金材の性質を十分に生かすことができる。
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- 基盤技術分野 ：
- 表面処理
- 事業化状況 ：
- 研究実施中
雰囲気精密制御型超高真空熱処理装置の開発
情報家電などで使用するダッチパネル産業では、微細化ニーズの進展に伴って低抵抗かつ高信頼性の銅合金配線を用いたプロセス技術の開発が求められている。そのためには、合金元素を選択的に反応させる熱処理が必要であるが、量産装置が存在しない。本研究は、加熱機構とガスフロー機構を精密に制御して、真空加熱処理の低価格化、ランニングコスト低減に係る技術を高度化し、高性能タッチパネルの量産プロセス技術を確立する
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- 基盤技術分野 ：
- 製造環境
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
金属ガラス粉末成形による長寿命・高耐食・高強度なミニチュアベアリングの内・外輪生産技術開発
歯科医療機器用ハンドピースは約40万RPMという超高速回転と、薬品や水等の過酷な条件で使用されるためベアリングの交換頻度が高い。ベアリングのさらなる長寿命化を達成するため、高耐食・高強度特性をもつNI基金属ガラスによるミニチュアベアリングの内・外輪の生産技術を開発する。耐摩耗・充填性に優れた粉末特性改善、高精度金型化、生産速度向上を目指し、加熱加圧成形のみで超仕上げ研磨と同等以上の精度を達成する
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
アモルファス金属粉末を原料としたマイクロ部品の製造技術の開発
医療機器の小型化・高機能化に伴い、現状のステンレス鋼を大幅に凌駕する機械強度を有する駆動系マイクロ部品の開発が、強く望まれている。本提案では、アモルファス金属粉体からプリフォームを圧縮成形した後、これを真空下にて金型に挿入して加熱・加圧してニアネットシェイプ製品に仕上げる、新規で高効率なマイクロ部品製造法を開発するものである
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
情報家電、医療機器分野に使用する金属材料を主体としたマイクロポンプ、マイクロバルブの開発
小型燃料電池システム、及び医療用薬液注入に使用するマイクロポンプ、マイクロバルブなどの需要が高く、従来、これらに適した信頼性の高いマイクロポンプ、マイクロバルブは存在していなかった。このニーズに対応し、マイクロ金属プレス加工技術の高度化及びマイクロ接合技術マイクロシーリング技術を開発し、複合化することにより、信頼性の高いマイクロポンプ、マイクロバルブを実現する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
Ti50Ni合金の組織緻密化による細径収縮/高耐久性/高自己拡張型ステントの開発
年々増加する末梢血管疾患に対する血管内治療においては、より細径でしかも拡張力や耐久性も備えたステントが求められている。本研究では、TI－50NI超弾性合金の組織緻密化を行い、臨床現場が求める高自己拡張型の薄肉ステントを開発する。それにより末梢血管などへ血管内治療の適用拡大を推進し、健康長寿社会への取組に寄与する。そして、輸入依存の高い分野である国内医療機器産業の成長・発展に貢献する。
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- 基盤技術分野 ：
- 複合・新機能材料
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
射出成形の超微細構造プリズムレスSPFバイオセンサーチップ及び装置の開発
健康で安心して暮らす健康長寿社会の実現のため、病気にならない予防医療技術、病気になったとしても、疾患が軽微なうちに治療を行い完治までの時間や苦痛を軽減するための早期発見技術が求められている。透明樹脂基板に波長以下の超微細構造を高精度に施したバイオセンサーチップを射出成型で生産する技術を確立することにより、革新的な高感度・低コスト・小型薄型・迅速・簡便な疾病マーカー検出技術を実現する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
- 事業化状況 ：
- 研究中止または停滞中
高精度マイクロ単分散粒子を用いた高機能マイクロ部品の開発
情報機器においては、小型携帯無線通信機器、医療分野においては、高度な施術機器の需要増大から、小型複雑形状に対応し、高強度・高耐磨耗性・磁性材料による高機能マイクロ部品のニーズが高まっている。本研究開発の試作ターゲットとして「マイクロギア」「高周波スイッチ」を選定し、小型高機能化に対応し省資源に資する製造技術として「マイクロパウダーデジタルプロセッシング」の研究開発を行う
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- 基盤技術分野 ：
- 立体造形
眼鏡枠微細加工技術を用いた医療デバイス及び細線加工装置の開発
三大生活習慣病の血管形成術に用いるガイドワイヤーの需要は増大している。製品には高い機能性・安全性を必要とするものの、従来の加工法では先端のテーパー部に再現性が乏しく、改善が求められている。そこで、眼鏡枠製造技術で培われた金属微細加工技術を活用し、安全性は基より高機能・再現性あるカテーテル用ガイドワイヤーを開発するとともに、細線高強度化加工およびテーパ加工が行える一連の生産ライン装置を開発する
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- 基盤技術分野 ：
- 精密加工
セルロース系バイオマスの分散型超高効率エタノール生産システムの開発
燃料用エタノールは循環型社会構築と温暖化対策として世界的に増産が予想されるが、現在主流の糖・デンプン系バイオマスは世界的な食糧不足予想から増産理解は得られ難く、木質系はコストの壁を壊せてない。従って今後の需要増はセルロース系で賄われると予想される。本研究開発はバイオ技術を用いた高度発酵技術により収集コスト不要のセルロース系小麦麸、米糠、籾殻による地域分散型超高効率エタノール生産システムを開発する
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- 基盤技術分野 ：
- バイオ
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