[材料創製と循環] 2024年度採択課題

岡本 敏宏

物質循環型半導体集積回路の創製

グラント番号:JPMJCR24S1
研究代表者
岡本 敏宏

東京科学大学
物質理工学院
教授

主たる共同研究者
福島 和樹 京都工芸繊維大学 繊維学系 教授
渡辺 豪 北里大学 未来工学部 教授
研究概要

本研究では、高性能・高信頼性・低コストの物質循環型半導体集積回路の実現のために、構成要素である半導体材料、絶縁体材料、基板材料などに関する分子技術や基礎学理を開拓します。また、新物質・材料の創製と選択、選択的な循環・プロセス技術の発展を伴って、集積回路の全ての構成要素を簡便な方法で回収・分離・アップサイクル可能なものとし、電子ゴミフリーを実現し、真の IoTを推進します。

後藤 雅宏

環境調和型溶媒による選択的溶解制御と材料創製

グラント番号:JPMJCR24S2
研究代表者
後藤 雅宏

九州大学
大学院工学研究院
教授

主たる共同研究者
嶌越 恒 九州大学 大学院工学研究院 教授
花田 隆文 徳島大学 大学院社会産業理工学研究部 助教
研究概要

本研究では、廃棄物から狙ったレアメタルだけを高効率・選択的に溶かし出す“精密溶解制御”に基づく材料創製・循環プロセスの構築を目指す。水や有機溶媒に替わる分子設計可能な環境調和型溶媒としてイオン液体や深共晶溶媒に着目し、元素の性質が類似したレアメタル相互の高精度な分離を可能にする精密溶解の学理を構築する。また、精密溶解により得られるレアメタル溶液を合成・反応場として利用したアップサイクルに挑戦する。

陣内 浩司

ポリオレフィン循環社会のための界面強靱化技術の開発

グラント番号:JPMJCR24S3
研究代表者
陣内 浩司

東北大学
多元物質科学研究所
教授

主たる共同研究者
会田 昭二郎 (株)ブリヂストン Global CIO付 フェロー
竹下 宏樹 滋賀県立大学 工学部 准教授
森田 裕史 産業技術総合研究所 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター 副研究センター長
研究概要

研究代表者らは、日本発の共重合ポリマーが、ポリオレフィン界面を強靱化することを発見しました。この結果は、ポリオレフィン再生において、従来のように単体に分別することなく、混合物として繰返し使い続けるための基盤となる知見です。本研究では、最先端の電子顕微鏡計測と、これに同化させた計算科学を駆使することで、共重合ポリマーによる界面強靱化メカニズムを解明し、ポリオレフィン循環のシステム構築を目指します。

醍醐 市朗

ばらつきを制するR-PSPPに基づく二次資源からの材料生産チェーン設計学

グラント番号:JPMJCR24S4
研究代表者
醍醐 市朗

東京大学
先端科学技術研究センター
准教授

主たる共同研究者
井上 純哉 東京大学 生産技術研究所 教授
上路 林太郎 物質・材料研究機構 構造材料研究センター グループリーダー
小林 能直 東京科学大学 総合研究院 教授
佐々木 大輔 久留米工業高等専門学校 材料システム工学科 准教授
研究概要

本研究では、鉄スクラップの特性を同定し、不測の不純物濃度を含有する鉄鋼材料における組織の形成メカニズムをデータ駆動型冶金モデルも用いて理解し、R-PSPPに基づいた産業エコロジーと材料科学の融合により、ばらつきを制する材料生産チェーンを設計する学理の創造を目指します。また、画像解析による化学組成推定、高温酸化、低温熱間圧延技術、破壊抵抗特性の標準試験方法を新たに開発します。

田村 正純

バイオベース熱硬化性樹脂の高度循環プロセス

グラント番号:JPMJCR24S5
研究代表者
田村 正純

大阪公立大学
大学院工学研究科
准教授

主たる共同研究者
宇山 浩 大阪大学 大学院工学研究科 教授
松葉 豪 山形大学 大学院有機材料システム研究科 教授
研究概要

「バイオマス由来のポリオールを高収率で合成できる触媒系の開発」と「そのポリオールを用いた熱硬化性樹脂合成技術の開発と樹脂構造解析・物性評価」を密に連携させることにより、分解性を搭載した高機能バイオベース熱硬化性樹脂を創製する。合成された「バイオベース熱硬化性樹脂をモノマー原料に変換する新規分解技術」を組み込むことで、バイオベース熱硬化性樹脂の循環プロセスを構築する。

仁科 勇太

未利用有機物の炭素化:資源循環のためのマルチナリーカーボンの創出

グラント番号:JPMJCR24S6
研究代表者
仁科 勇太

岡山大学
異分野基礎科学研究所
教授

主たる共同研究者
片岡 祥 産業技術総合研究所 化学プロセス研究部門 研究グループ長
神谷 和秀 大阪大学 大学院基礎工学研究科 准教授
坂本 良太 東北大学 大学院理学研究科 教授
研究概要

未利用有機物(廃プラスチック、バイオマス、温室効果ガスなど)を利用して、吸着材や電極、触媒として機能する“マルチナリーカーボン”を創出し、炭素材料の国産化と炭素循環技術の構築を目指す。従来の加熱方法では難しかった複雑な有機物の構造制御に挑み、低温・中高温炭素化や触媒炭素化により多孔質・導電性カーボンを生成。さらに、放射光等の先端技術を駆使して構造やメカニズムを解明し、革新的なプロセスを構築する。

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