MEMSの波（ブログニュース）

　最初の講演者は東京大学先端科学技術センターの杉山正和教授です。「高効率太陽光発電と化学的エネルギー貯蔵がもたらす次世代再生可能エネルギーシステム」というタイトルで研究内容の紹介がありました。2050年までに温室効果ガスを80％削減するという我が国の目標があり、再生可能エネルギーの拡大が期待されています。太陽電池の普及を拡大するために、発電効率のさらなる向上とコスト低減について紹介いただきました。発電効率の向上に向けた取り組みとして、マルチジャンクション型セルにおいて、InGaP、Geに格子整合する1.2eVのバンドギャップを有する材料開発が必要であり、InGaAsバリア層とGaAsP井戸層からなる独自の超格子構造や、3次元の波上構造を提案されていました。また、コストダウンの一方策として、GaAs基板上にAl犠牲層を設けることによって、基板を最後で除去することによる、薄膜太陽電池を提案されていました。この構造では、太陽電池に入射した光によりフォトンリサイクリングの現象によって高効率化が期待できると同時に、基板を何度も利用できるので、GaAs基板という高価な材料コストの低減に期待が持てます。温室効果ガス排出量の低減に向けて、安価、高効率太陽電池の実現に期待が膨らみました。


　2番目の講演者は東京大学生産技術研究所機械・生態系部門の竹内昌治教授です。「バイオハイブリッドシステムに向けた取り組み～Life　Beansのその後の展開～」というタイトルで、バイオデバイス技術を使った創薬・医療・環境センシングの研究内容について紹介がありました。最初はBEANSで取り組んでいた脂質２重膜のその後の進展についてです。分子デバイスにとして、膜タンパク質による高感度センサーです。膜タンパク質によるバイオセンサとして研究を進めておられ、蜂、蠅、そして蚊などの昆虫の嗅覚受容体を用いた汗等の匂いセンサの開発を紹介されました。すでに汗で反応するロボットも動画で紹介されており、この技術は人の匂いを検知する災害救助ロボットをはじめとした人体検出センサとして期待されています。次に血糖値センサの研究について紹介いただきました。血糖値は食事や運動などによって、時々刻々と変動するため、無意識のうちに連続して情報を読み取ることが望まれています。竹内先生のところでは、血糖値に応答して光の強度を変えるハイドロゲルビーズを実現し、マウスの耳に埋め込んで140日以上長期完全体内埋め込み可能な血糖値センサを実現していました。

　3番目の講演者は九州大学工学研究院応用化学部門兼、最先端有機光エレクトロニクス研究センターセンター長の安達千波矢教授です。安達先生からははBEANSプロジェクトの時から継続して取り組んでおられる有機EL（OLED）の研究の進展について紹介いただきました。従来蛍光材料では内部効率が25％程度しかなく、またそれまで、イリジウム等の燐光による高効率化が実現されていましたが、この貴金属は希少資源であり高価であったため実用的ではありませんでした。安達先生は熱活性化遅延蛍光（TADF）に着目し、網羅的に分子材料の開発に取り組み、2012年に内部効率100％のTADFの実現に成功しました。この成果をもとに2015年にTADFを実用化する大学発ベンチャー（(株)Kyulux）が設立され、その代表取締役の安達淳治氏からも講演中にOLEDのデモをご紹介いただきました。今後、有機急拡大する有機EL市場に本技術がますます広く展開していくと感じました。


　最後のスピーカーは東京大学大学院・新領域科学研究科兼、産業技術総合研究所集積マイクロシステム研究センターの伊藤寿浩教授です。「トリリオンセンサ社会に向けてのセンサネットワークの取組み～牛健康モニタリング用センサネットワーク」というタイトルでBEANSプロジェクトのMacro BEANSのその後の成果について講演頂きました。伊藤先生はBEANSプロジェクトを終えた後は、グリーンセンサネットワーク開発プロジェクト、ライフラインコアモニタリング、そして今回の発表の中心の内容である、戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）で取り組んできた次世代農林水産業創造技術開発計画のテーマへとセンサおよぶセンサネットワークのプロジェクトで活躍されております。牛の生体内で長期間安定して駆動するセンサを開発し、センサおよびセンサネットワークによって、繁殖管理のためのセンサシステムの開発、および飼養管理のためのセンサシステムの開発に取り組んでおられます。繁殖管理に向けては小型膣内センサの開発を行っており、加速度センサを組み込み牛の活動を分析することによって発情の精度をモニタリングしております。また、飼養管理の観点ではルーメン（牛の第一胃）センサの開発内容を紹介し、胃の中のセンサから首輪の無線中継器へセンサ信号を送り、アンテナまで情報を送るシステムを紹介されました。体内からの無線の難しさ、そして胃の中での長期信頼性の確保が難しいことがわかりました。


　４名の先生方によるプレゼンテーションを終え、会場をMMC会議室に移した懇親会では、BEANSの関係者を中心に約50名も集まり、技術的な会話だけでなく、同窓会としても大変盛り上がりました。