「共通基盤」領域 本格研究

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マテリアル探索空間拡張プラットフォームの構築

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重点公募テーマ:「革新的な知や製品を創出する共通基盤システム・装置の実現」
研究開発代表者: 長藤 圭介(東京大学 大学院工学系研究科 准教授)
研究開発期間: 2021年6月~(探索研究 2019年11月~2021年5月)
グラント番号: JPMJMI21G2
研究概要マテリアル探索空間拡張プラットフォームの構築(PDF:1.1MB)

 マテリアル研究開発には、人の勘・コツ・経験が重要であり、それを強みとしている我が国がこれまで競争力を持ってきましたが、欧米や中国でロボットなどを用いた自律探索のアプローチが現れたことで、日本の優位性は揺らぎつつあります。そこで、我が国の人の特徴を生かした、新たなマテリアル探索手法の開発が急務となっています。本研究開発課題では、電池材料を題材として材料探索スループットを1,000倍に向上させることをPOCに掲げ、マテリアル探索空間拡張プラットフォームの構築を実現します。材料探索空間を圧倒的に拡張し、研究開発の効率を上げることにより、社会・経済に大きなインパクトを与えることが期待されます。

 具体的な方法として、図(①②③)に示す3つの柱に取り組みます。

① ハイスループット自律探索システム
「つくる」:真空成膜を用いた自律実験システム、「はかる」:自動結晶構造解析システム、「ためる」:材料特性予測システムという工程要素で、材料探索を圧倒的にハイスループット化します。
② データ駆動注1)/仮説駆動注2)ハイブリッド型研究
「つくる」・「はかる」・「ためる」の工程要素に、「わかる」:人の勘・コツ・経験からヒラメキを誘発する工程要素をデータでつなぐ、機械学習などの仕組みを導入します。
③ ナレッジシェアリング
データから得られるナレッジ、すなわち人のヒラメキを誘発し得る知識を、研究開発機関、研究開発企業、計測器メーカーなどと共有します。

 以上①②③の3つの柱でマテリアル探索空間拡張プラットフォームの構築を進め、マテリアル研究開発エコシステムの実現を目指します。

注1) データ駆動型研究
事前の仮説なしに、観察・データを取得し、分析や考察を行う研究手法。
注2) 仮説駆動型研究
事前の仮説に基づき、検証のための実験や解析を行い、仮説と比較しつつ考察する研究手法。



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図 本格研究における3つの柱

研究開発実施体制

東京工業大学、大阪大学、物質・材料研究機構、オムロンサイニックエックス株式会社

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