[微小エネルギー] 微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出

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戦略目標

「微小エネルギーの高効率変換・高度利用に資する革新的なエネルギー変換機能の原理解明、新物質・新デバイスの創製等の基盤技術の創出」

研究総括

谷口　研二　(大阪大学　名誉教授)

副研究総括

秋永広幸　(産業技術総合研究所デバイス技術研究部門　総括研究主幹)

概要

　本研究領域は、様々な環境に存在する熱、光、振動、電波、生体など未利用で微小なエネルギーを、センサーや情報処理デバイス等での利用を目的としたµW～mW程度の電気エネルギーに変換(環境発電)する革新的な基盤技術の創出を目指します。

　具体的には、2つの大きな柱で研究を推進します。1つは熱、光、振動、電波、生体等のエネルギーを電気エネルギーに高効率に変換または高度に利用するための基盤技術の構築とその源となる基礎学理の創出です。これらは、全く新しい原理・新物質または新デバイスなどを用いて、未利用の微小エネルギーを電気エネルギーに変換する研究であり、例えばスピンとトポロジーの相関等、革新的なエネルギー変換に資する原理の解明・実証、及びそれらを活用した新物質の創製や、従来の特性や機能を飛躍的に向上させる優れた物性を有する新物質の創製に挑戦します。もう1つの柱は、上記基盤技術の創出のための理論・解析評価・材料設計の研究で、エネルギー変換時における物理現象(材料物性、界面、輸送現象等)の新しい解析技術の構築や、物性理論に基づく、あるいは計算機シミュレーションを駆使した、新たな材料設計の指針を提示することに挑戦します。これら2つの柱は、相互補完的に密接に結びついて研究を進めることが非常に重要です。

　したがって、本研究領域では、挑戦的な提案を求めつつ、領域終了時には、革新的な新原理、新物質、新デバイスが検証・実証できること、それらが次の研究開発ステージに繋がることを目指して研究を推進します。

　そのため、研究総括及び副研究総括の強い統率の下、CREST・さきがけを複合領域として一体的に推進し、成果最大化のために研究チームの再編や研究進捗の調整、また課題間の連携などに取り組みます。

【さきがけ領域HP】　さきがけ「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出」

　本研究領域は、文部科学省の選定した戦略目標「微小エネルギーの高効率変換・高度利用に資する革新的なエネルギー変換機能の原理解明、新物質・新デバイスの創製等の基盤技術の創出」のもとに、平成27年度に発足しました（リンク先は国立国会図書館インターネット資料収集保存事業（WARP）となります）。

領域アドバイザー

青合利明	（株）ムラカミ　顧問
大野英男	東北大学電気通信研究所　教授、所長（～平成30年3月）
齊藤英治	東京大学大学院工学系研究科　教授
篠原真毅	京都大学生存圏研究所　教授
白石賢二	名古屋大学未来材料・システム研究所　教授
高柳万里子	東芝デバイス&ストレージ（株）技術企画部　エキスパート
竹内敬治	株式会社エヌ・ティ・ティ・データ経営研究所社会・環境戦略コンサルティングユニット　シニアマネージャー
藤田博之	東京都市大学総合研究所　特任教授
舟窪浩	東京工業大学物質理工学院材料系　教授
宮野健次郎	物質・材料研究機構　フェロー
山田由佳	産業技術総合研究所情報・人間工学領域　領域長補佐

ステップアップ評価

本研究領域では、研究期間を前半と後半に分けています。前半フェーズは、より多くの基盤技術の創出に取り組む期間としています。そして、後半フェーズは、革新的な新原理、新物質、新デバイスの検証・実証を加速的に進め、前半フェーズで得られた成果の中から有力と判断される基盤技術の集積や応用先の開拓等、研究成果の利用価値を見出すという課題に取り組む期間と位置付けました。
この後半フェーズを迎えるにあたり、研究領域内外の研究チーム及び研究者(CREST、さきがけを問わず)が、前半フェーズで創出した基盤技術を元に”異分野融合”を進め、”相互補完的”に協働する新たなチーム体制にて、この課題解決に取り組むためのステップアップ評価を行いました。
本領域は、今後、より一層、産業界との連携や協働につながることを視野に入れた「利用価値のある基礎研究」を推進してまいります。

ステップアップ評価採択課題：2019年度研究開始チーム
 ステップアップ評価採択課題：2020年度研究開始チーム
 ステップアップ評価採択課題：2021年度研究開始チーム