研究・産学連携推進機構が新たなチャレンジの扉を開く

群馬大学は地域に根ざした大学であり、研究・産学連携推進機構を通じて地域の企業や基幹産業との連携を進めています。産学連携を通じて、先生方の高度な技術を必要とする企業とマッチングし、デバイスからプラットフォーム、アプリケーション、サービスまで幅広い分野で産学連携を推進しています。 この取り組みにより、企業と研究者の双方が利益を得ることを目指しています。具体的な事例として、次世代モビリティ社会実装研究センター「CRANTS」の2つの事例を紹介します。

超音波エコー装置を利用したマイクロバブル／ナノバブル観測技術

微小気泡を高感度・リアルタイムに観測 超音波エコー装置を利用した微小気泡（マイクロバブル／ナノバブル）の観測技術を研究しています。 近年、体外からの超音波照射により薬剤・遺伝子導入治療へ応用するといった超音波援用のDrug Delivery System（DDS）治療の開発が進められています。これは、超音波照射下の微小気泡が振動を繰り返し、最終的に圧壊する過程で生じる細胞への機械的作用を利用したもので、治療効率を向上させるためには、気泡の非線形振動と気泡破壊の観察が重要です。 私たちの微小気泡観測技術は、DDS治療はもちろん、マイクロバブル／ナノバブルの高感度・リアルタイムな検出が必要となるその他の分野にも幅広くご活用いただけます。

小型超高速磁気浮上モータ

磁気浮上の技術を活用したベアリングレスモータ 磁気浮上技術を応用してロータ（回転子）を非接触支持することで、従来のモータでは実現できない優れた性能を有する磁気浮上モータの開発を行っています。磁気浮上モータは、超高速・超クリーン環境・真空中・血液中など、特殊環境で使用することができます。 特に、アメリカ企業と協同で人工心臓の研究に取り組んでいます。子牛を用いた動物実験を行い、完全に心臓を除去し、開発した人工心臓を埋め込んで、30日間の生存に成功しました。この技術を用いて様々な産業応用機器に対して最適なモータを設計・製作することができます。 今後、人工心臓の開発で得られた知見を様々な産業応用機器に活かし、機器の高性能化に寄与したいと考えています。

グリーンプロセッシングによる高強度・機能性繊維の作製

本技術は、分子量が非常に大きい超高分子量ポリエチレンを原料とし、低環境負荷・低コストで高強度繊維を作製する技術です。 現在、超高分子量ポリエチレンから高強度繊維を作製するには、大量の有機溶媒による溶解が不可欠です。有機溶媒は環境への負荷が高い上、大規模な設備が必要となるため多くの製造コストがかかります。 有機溶媒不使用の環境低負荷型紡糸法の開発により、低価格かつ高性能な商品の製造・販売が可能になります。現在は高分子の中で最もシンプルな化学構造を有するポリエチレンで開発をおこなっていますが、他の高分子への拡張も進めています。

粉末冶金の密度変化予測解析

これまで解析が困難であった、粉末冶金のシミュレーション方法を提案。材料歩留まりを向上し、コストダウンに貢献します。 金属の粉末を金型に入れて圧縮し固め、高温で焼結して精度の高い部品をつくる技術は、コストダウン等の点から注目されています。 高密度化により機械的性質が向上することが知られているものの、焼結後の圧粉体成形・冷間鍛造について実用的な解析手法は確立されておらず、これまでは経験者の勘に頼って評価していました。 本技術によって、試験片の作成から基礎実験・シミュレーションを一貫して実施します。 部品の形状によっては、密度が低く強度が弱い部位が出てきます。高荷重をかけると密度は上がるものの、そのために大きなプレス機が必要になる、金型が壊れる等の課題が生まれます。本研究を応用することで、低荷重で特定部位の強度を向上することが可能になります。

食べられる再帰性反射材

近年、液体を利用した光学デバイスが出現し、注目を集めています。液体は、可視光に対して透明なものが多く、適切に形状を制御することで光学デバイスを実現するのに優れた素材であることがわかってきました。多くの食品も液体であることから、食品も光学素子の素材として適している可能性が高いと考えました。そして研究を重ね「食べられる再帰性反射材」を開発しました。 これまでの光学素子が食べられるとしたら、日用品、エンターテイメント、医療等様々な分野で新しい価値を提供できます。

シームレス活性炭

粒子界面が全く存在せず、つなぎ目がない「シームレス」な活性炭 活性炭は、1nm程度の微細な穴（ミクロ孔）が発達した比表面積の大きな多孔性のカーボン材料です。多くの場合活性炭は粉末・粒状・繊維状といった形状で提供されています。 新規なキャパシタ用多孔質カーボン電極の実現を目指して 2011 年より研究を開始しています。その成果として、粒子界面が全く存在せずつなぎ目がない「シームレス」な活性炭の実用化に成功しました。シームレス活性炭は均一な連通マクロ孔が発達したナノ多孔性カーボンモノリスです。 シームレス活性炭は、蓄電デバイスの一つである電気二重層キャパシタならびにリチウムイオンキャパシタの電極材として、極めて優れた耐久性を示します。キャパシタだけでなく広く蓄電デバイスの電極材として、さらには各種分析ならびにセンサー用のカーボン電極としても、シームレス活性炭は新たな可能性を開くものとして期待されます。