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消費電力の少ないトランジスターを開発!

消費電力の少ないトランジスターを開発!

戦略的創造研究推進事業 CREST

プレスリリース 2014.12.15

IT機器が消費する電力は近年急激に増加しており、国際的にも重大な課題と言われています。この問題を解決するため、電子がエネルギー障壁を量子力学的にすり抜ける「トンネル電流」を利用したトランジスターが注目されています。しかし、わずかな電圧変化でオンとオフを切り替えようとしても電流の差を大きくとることができず、また現在の半導体技術をそのまま転用することも難しく、短期間での実用化は困難であろうと考えられていました。

そのような中、東京大学大学院工学系研究科の高木信一教授らのチームは、シリコンに引っ張り応力を加えた「ひずみシリコン」とゲルマニウムを組み合わせ、極めて少ない消費電力で動作する新しいトンネル電界効果トランジスターを開発しました。

現在のシリコン集積回路プロセスになじみやすい材料を用いながらも、量子トンネリングを起こすエネルギー障壁幅を非常に薄くすることができました。その結果、わずかな電圧変化で急激に電流を切り替えることと、大きなオンとオフの電流の差を得ることの両方を同時に実現することに成功しました。加えて、オン電流を大きく向上させる方法も発見しました。

このトランジスターで動作する集積回路をつくることができれば、IT機器の大幅な省電力化が図れ、待機電力も少なくできるのでバッテリーのいらない集積回路などの開発も夢ではありません。

マウスを丸ごと透明化!

マウスを丸ごと透明化!

戦略的創造研究推進事業 CREST

プレスリリース 2014.11.07

理化学研究所の上田泰己コア長らの研究グループは、マウス全身の高精細3次元画像の取得を可能にし、将来的に病理解析や3次元解剖学への応用を見据えた新たなツールの開発に成功しました。特殊な薬品を使ってマウス標本を透明化することで、1つ1つの細胞に文字通り光を当てて、これまで以上に各器官の構造や機能を詳しく調べることができます。このツールをひとつの手がかりに、今後も細胞から組織、器官、全身へと至る個体システム全体の理解に貢献する基盤技術の開発を目指します。

貴金属フリーの水素発生電極に向けた多孔質グラフェンの開発に成功

貴金属フリーの水素発生電極に向けた多孔質グラフェンの開発に成功

戦略的創造研究推進事業 CREST

プレスリリース 2014.12.09

伊藤良一助教、陳明偉教授ら(東北大学)は、水素発生電極向けの「3次元ナノ多孔質グラフェン」の開発に成功しました。クリーンエネルギー媒体として期待される水素ですが、水素発生電極として最も優れる白金はコストが高く、ニッケルなどの白金代替材料の開発が進められています。今回貴金属フリーで水素発生電極として機能することを見出し、ニッケルと同等の有効性を示すこともわかりました。今後、多孔質な構造を活かして電極・装置の小型化、水素利用促進への貢献が期待されます。

創薬への新たなアプローチ〜iPS細胞を用いた「ドラッグ・リポジショニング」の手法〜

創薬への新たなアプローチ〜iPS細胞を用いた「ドラッグ・リポジショニング」の手法〜

戦略的創造研究推進事業 CREST / 再生医療実現拠点ネットワークプログラム

プレスリリース 2014.09.18

京都大学 iPS細胞研究所(CiRA)の妻木範行教授、山下晃弘研究員らの研究グループは遺伝的な骨系疾患であるタナトフォリック骨異形成症(TD)および軟骨無形成症(ACH)の患者さんの細胞から樹立したiPS細胞を用いて、病気の細胞モデルの作成に成功しました。さらに、このモデルを使って高コレステロール血症治療薬として使われている「スタチン」が軟骨組織形成を促進し、骨系疾患を改善する可能性を見出しました。この手法は、既存の薬に新たな可能性を見出す有力な手法と言えます。なお、「スタチン」の臨床応用には、ヒトでの用量および安全性に対するさらなる検討が必要です。

腕の筋肉と腰髄とをつなぎ、下肢の歩行運動パターンを随意制御。健常人対象に非侵襲で

腕の筋肉と腰髄とをつなぎ、下肢の歩行運動パターンを随意制御。健常人対象に非侵襲で

戦略的創造研究推進事業 さきがけ

プレスリリース 2014.08.14

西村幸男准教授(生理学研究所)らは、脊髄損傷患者であっても、手術することなく歩行を再建できる可能性を示し、2014年8月13日号のThe Journal of Neuroscience誌で発表しました。交通事故などで脊髄を損傷し、脳と下肢との接続が切れると、脳や下肢自体が無傷でも歩けなくなります。今回、健常人を対象に、「上肢」の筋肉へ伝わった、脳活動の情報を内在する電気的信号をコンピューターで読み取り、その信号に合わせて腰髄を磁気刺激することで、「下肢」の歩行運動パターンを随意的に制御することに成功しました。

「京」がスパコン性能ランキングGraph500で第1位を獲得

「京」がスパコン性能ランキングGraph500で第1位を獲得

戦略的創造研究推進事業 CREST

プレスリリース 2014.06.24

藤澤克樹教授(九州大学)、鈴村豊太郎客員准教授(ダブリン大学)らは、理化学研究所の「京」を使い、スーパーコンピューターの国際的な性能ランキングGraph500で第1位を獲得しました。開発されたプログラムは、頂点数が約1兆個、枝数が約16兆の超巨大グラフの探索をわずか0.98秒で完了します。今回の結果は、「京」が単純計算のみならず複雑なビッグデータ解析についても高い能力をもつことをあらためて実証しました。

水中の微量放射性セシウムを簡便かつ迅速に濃縮させる技術の開発

水中の微量放射性セシウムを簡便かつ迅速に濃縮させる技術の開発

研究成果展開事業【先端計測分析技術・機器開発プログラム】

プレスリリース 2014.04.07

日本バイリーン株式会社の伊藤康博技術部長、産業技術総合研究所の保高徹生主任研究員および福島県農業総合センターらの開発チームは、水中の微量放射性セシウムを迅速に回収するシステムを開発しました。鍵となる新技術は、放射性セシウムを特異的に高効率で吸着する亜鉛置換体プルシアンブルーを不織布に付着させたカートリッジ「Zn−C」です。本システムに連続的に通水するだけで、簡便かつ迅速に放射性セシウムを濃縮・回収できるため、水20Lの処理時間を従来の約6時間から約8分間と大幅に短縮しました。

強さとしなやかさを併せ持つ金属の作製法を開発

強さとしなやかさを併せ持つ金属の作製法を開発

研究成果展開事業【産学共創基礎基盤研究プログラム】

プレスリリース 2014.03.12

飴山惠教授(立命館大学)は、金属材料の結晶粒の大きさと配置を人為的に制御する「調和組織制御法」という技術を確立し、強さと壊れにくさが両立する金属材料の作製法を開発しました。原料の金属粉末表面に大きな歪みを与えて、表面にナノスケールの結晶粒組織を形成。これを成形・焼結することで、微細結晶粒部分が高強度を発揮し、粗大結晶粒部分が延性を保ち、全体として高強度と高靭性を両立することができました。この手法で加工された医療器具の試作も始まっており、今後は宇宙・航空など高度な信頼性が要求される幅広い分野での応用が期待されています。

高耐熱性のバイオプラスチックの作成に成功

高耐熱性のバイオプラスチックの作成に成功

戦略的創造研究推進事業 先端的低炭素化技術開発(ALCA)

プレスリリース 2014.02.14

金子達雄准教授(北陸先端科学技術大学院大学)と高谷直樹教授(筑波大学)らは、遺伝子組換えをした微生物から得られるシナモン類に光化学的手法を用いて、ポリイミド構造を持つ世界最高耐熱性のバイオプラスチックを作成しました。その軟化温度は無鉛ハンダの融点を超え、線熱膨張係数が金属並に低く、高い透明性も持つため、金属やガラスの代替材料として自動車部品などへの利用が期待されます。

人工ロジウムの開発に成功

人工ロジウムの開発に成功

戦略的創造研究推進事業 CREST

プレスリリース 2014.01.22

北川宏教授(京都大学)は、パラジウム(Pd)とルテニウム(Ru)が原子レベルで混ざった新しい合金の開発に成功しました。この合金は、元素周期表上でRuとPdの間に位置する最も高価なロジウム(Rh)と等価な電子状態を持ちます。自動車排ガス浄化触媒として使われるロジウム触媒の性能を凌ぐことが予想され、価格が1/3の人工的なロジウムとして期待されます。