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2019年末から私たちの社会を席巻した新型コロナウイルス感染症（COVID-19）。感染症によって身体の健康を損なうだけではなく、私たちの生活のあり方もさまざまな制約を受けることになりました。経済活動も停滞を余儀なくされています。コロナウイルスは、今後終息していくかもしれません。しかし、地球温暖化によってシベリアや北極の凍土が急速に溶け、そこから未知のウイルスが放出される危険性も高まっています。交通ネットワークが進化した今、それらのウイルスが世界中に広がる危険性もあるのです。
先進工学部 データサイエンス学科
社会情報研究室/辻村 泰寛教授
古川 裕貴・田口 貴大
多くの人が今、コロナ禍の中でSNSを通して、その辛さや大変さを記事にしています。こうしたSNSの記事を追跡、その中から正しいと思われる情報をピックアップして、人々の感情分析に役立てる試みを研究テーマとしています。テキストマイニングという手法を用い、出現の頻度や出現の傾向、その時系列などを解析し、人々の感情がどのように変化していっているかを見いだします。しかしSNS上の膨大なデータには正しいものやフェイクなものなどが混ざっています。それを見分けるのは、やはり人間の判断力です。この研究を通じて、僕たちは「まとめる力」と「伝える力」を身につけました。これからどんどんAIは進化して、僕たちの生活の中に普及してくるはずです。しかし人間にしかできない力は今後とも僕たちの価値になると思います。
辻村先生の研究室では、これからますます本格化すると考えられるAIの時代に向けて、さらに重視される「想像力・発想力」を鍛えることに力を入れています。とくに「計算知能化」に関する研究は、技術としての歴史も浅く、いまだ発展途上にあります。そのため、研究の多くの部分は「直感」や「想像力・発想力」に大きく依存しています。また、新しいものに積極的にチャレンジして行く、開拓精神も必要不可欠です。また、埼玉県南埼玉郡の宮代町における高齢者向けSNS講座を毎月開催し、宮代町に暮らす高齢者の方々の情報スキルを向上させる取組みを行っています。
わが国では、高度成長期に整備されたさまざまなインフラの老朽化が急速に進んでいます。さらに今後、新たに整備を必要とするインフラは加速度的に増していくことが予測されています。なかでもトンネル事故は、その被害の大きさ、救援の難しさからとりわけ対策が注目されています。2015年のデータですが、全国の高速道路のトンネル数は1,021カ所、全国のトンネル数の約10％です。全国で発生したトンネルでの死亡事故のうち、実に36％が高速道路のトンネルで起きています。もちろんその原点のすべてが老朽化というわけではありませんが、少しでもトンネル事故を減らす方策として点検強化、修繕対策などが求められています。
基幹工学部 機械工学科
制御システム研究室 /石川貴一朗准教授
石川 瑞己
AIを用いて、トンネルの展開図からひび割れを検出し、トンネルの事故を未然に防ぐための研究をしています。モバイルマッピングシステム(MMS)で、移動しながら周囲の環境を3次元で計測するシステムを活用し、ひび割れを抽出するのですが、作業そのものは地道で淡々と続き、根気がいる作業です。しかし、この作業が功を奏して、トンネルの画像からやっとひび割れだけを検出できたときは、全身が震えるほどの感動を覚えました。作業開始から４カ月程度たっていたでしょうか。この感動は、同時にこのシステムがトンネルひび割れの早期発見や修繕工事の効率化に貢献できるという確信から生まれたものだと思います。
石川先生の研究室では、GPSやカメラなど、さまざまなセンサを活用し、移動しながら周囲の環境を３次元で計測するモバイルマッピングシステム(MMS)の研究に取り組んでいます。時速80kｍで走行していてもしっかりと計測が可能で、測量にも使えます。MMSで測ることができる点群データは１秒間で10万点超。この膨大なビッグデータはAIなどにより自在に活用ができ、将来的にはマップデータの更新やインフラ整備、自動運転、もちろん土木や測量にも応用できる。となれば、今最先端の科学技術とのコラボレーションで、社会を変革するさまざまなテクノロジーに挑戦できることも魅力です。
大きな災害が起きると、電波を発信する基地局などが損害を受け、通信インフラが途絶えてしまうことがあります。このため、現地の様子がわからない、あるいは被災者が遠方の縁者に連絡を取ることができなくなるといった事態が発生します。この事態は救助隊の派遣にも影響を及ぼします。電波は障害物に遮られることがあり、基地局から遠くなると電波も弱くなります。また街中にはビルの壁、線路や道路の高架など、さまざまな障害物があります。このため、ひとつの解決方法として建物などの影響を受けにくい「空中」に基地局をつくる、といった方法が考えられています。
基幹工学部 電気情報工学科
イノベーティブAgriComm研究室/平栗 健史教授
平田 翔
平栗先生の研究室では、5Ｇ、さらにその先にくるとされる6Ｇなどの通信方式について研究しています。たとえば現在では基地局を設置する都合上、地上の平面にしかネットワークは構築できませんが、ドローン編隊飛行を中継局として、空中に3次元の超高速無線ネットワークを構築することが可能になります。これなら、災害現場の様子を映像で送って確認したり、被災者の通信インフラとして活用できます。僕は、今、実空間、屋内・屋外などにおける5G、4G、Wi-Fiなどの通信方式の通信品質を調査研究しています。それぞれのメリットやデメリットを明確に把握し、その活用方法を考えます。この研究の面白さにハマって、このまま研究を続けるため大学院へ進む決意をしました。自分の研究目標の、さらにその先を見てみたいんです。
平栗先生の研究室では最先端の基礎研究に加えて、これらの技術を駆使し、社会に応用していく研究にも取り組んでいます。たとえば、その一つがIoTを用いたスマート農業の支援。また、無線ネットワークに接続されたロボットが人間の生活をサポートしたり、近い将来には渋滞緩和や安全性を兼ね備えたネットワーク連携の自律運転自動車が町中を走ることになるかもしれません。新たなビジネスを起こす可能性にも期待が持てます。5Ｇは早いだけじゃない、容量がデカいだけじゃない。みんなのチカラでもっともっといろいろなものがネットワークにつながっていく。
今、世界中で電気自動車をめぐる動き、議論が活発化しています。2020年以降の気候変動問題に関する国際的な枠組み「パリ協定」では「マイナス2℃目標」が掲げられ、「脱炭素化」の実現が強く求められています。ノルウェーでは2025年、ドイツ、スウェーデン、オランダでは2030年にそれぞれガソリン車、ディーゼル車の販売禁止が決められ、日本でも2035年までに新車販売で電動車100％を実現することを政府が表明しています。脱炭素化に欠かせない自動車の電動化の中でも、バッテリーはそのカギを握る重要な部品です。クルマの航続距離のための軽量化、居住性能のための小型化、さらには蓄電池としての能力を高めることなどもバッテリーに課せられた重要な使命となるはずです。バッテリーが電気自動車の未来を決めると言っても過言ではありません。
基幹工学部 環境生命化学科
エネルギー科学研究室/白木 將教授
田川 凌大
薄膜型全固体電池の実用化に向けて、今、実験を繰り返しているところです。通常、電池は厚みがあるのですが、薄膜型全固体電池は基盤の上に薄い膜を乗せてつくります。こうして薄い電池を創るのですが、単に乗せるといっても、圧力や温度などを細かく変えながら最適の条件を探し出します。何十回とトライして失敗し、やっと成功したかもしれないと思えるレベルのものが最近できたばかり。まだまだ予断は許されません。作業は地道で根気が必要ですが、僕がつくった薄膜型全固体電池が、今話題になっている社会の課題、脱炭素化に貢献できると考えると、意欲がわいてきます。
白木先生の研究室では、「液体」を使用しない、全固体電池の研究に取り組んでいます。電気自動車では航続距離や充電時間の短縮が大きなテーマになります。また全固体電池は、液体電池に必要な安全装置も不要になり、電気自動車の性能向上に画期的なメリットをもたらすはずです。電気自動車だけではありません。蓄電池としての活用も期待されています。エネルギーの多くを輸入に頼らざるを得ないわが国では、電池を貯めておくことができれば、わが国のエネルギー事情を大きく改善することにもつながるはずです。
わが国では水道水が潤沢に使えます。調理や後片付けで約60リットル、1回のお風呂で200リットル……。こんなに毎日水を使っても水が枯渇することは、まずなさそうです。しかし一方で、発展途上国では水不足が深刻な問題になっています。水道の設備がない暮らしをしている人は、世界中で22億人にのぼる、というデータもあります。動物などの排泄物や工場排水が混じった非衛生的で危険な水でも、途上国の人々は飲まなければ生きてはいけないのです。水は無限ではありません。世界中の水事情に思いを巡らせてみてはいかがでしょうか。
建築学部 建築学科 生活環境デザインコース
環境共生・建築設備研究室/樋口 佳樹教授
浅見 友寛・小澤 颯
僕たちの研究テーマは、「下水道」です。竹式傾斜土槽システムという方法で、排水の浄化を可能にします。水道水や電力を使用せず、低コストでしかもメンテナンスも容易です。小澤くんは青森県の出身で2011年の東日本大震災を経験しています。電気などのインフラがすべてストップし生活が困難になりました。だからこの研究の価値を切実に感じています。また、発展途上国では環境汚染が深刻化していると聞きます。こうした状況に対しても、このシステムなら高度な設備や技術が必要なく、途上国への導入が容易です。建築は、日本人がかつて築き上げた自然を活用する科学だと思います。過去から学んで、未来に活かす建築のポテンシャルをさらに高めるよう研究を続けたいと思います。
樋口先生の研究室では、「環境共生」をテーマに、地球環境の負荷を軽減した住宅の設計や研究に取り組んでいます。緑で日射を遮り、風通しを良くして涼を得れば、エアコンなどはあまり必要がありません。また、し尿を堆肥化して作物を育てることもできます。
今の私たちの暮らしはあまりにも電気や水道、ガスなどに頼り過ぎていると思いませんか。日本人はかつて、自然の恵みを活かして、夏涼しく、冬暖かな木造住宅を得意としてきました。家と住まい方をもう一度見直し、地球にやさしく、省エネルギーで、健康的な暮らしを実現することは十分可能なのです。
たとえばスマホやヘッドホン、ウェアラブル端末やカメラ、そして家電にも、実はセンサが潜んでいます。このセンサ同士を無線通信技術でつなぎネットワーク化することで、世界のあらゆる情報が「見える」ようになります。さらに、スマートデバイスは、今後単に手で持つものから、衣服や時計など、身につけるものへ、さらには身体の中に埋め込むなんてものも登場するかもしれない。私たちはこのようなネットワークの中で必要なモノのショッピング、日ごろの健康管理から、行動への最適なアドバイスも受けられる。さあ、こんな未来にあなたの生活はどうなるのでしょう。
先進工学部 情報メディア工学科
ネットワーク情報システム研究室/勝間田仁教授
鈴木一生
就活のためにメモアプリを活用すれば、きっとより効率的でスマートな就活が可能になるのではないか、それが僕の研究の出発点でした。このアプリには、より多くの人に慣れ親しんでもらうために、キャラクターを登場させたり、ゲーム機能を付加したりして、楽しみながら使ってもらう機能も付加しました。スマホのメモアプリで、みんなの就活スタイルががらりと変わる、そんな夢を見ています。
勝間田先生の研究室では、タブレット、スマートフォンやスマートウォッチのようなウェアラブルデバイスの利用者が増えていることに着目。これらに搭載されているセンサ、実は、利用者の現在の様子を捉えています。動いているのかじっとしているのか、集中しているのか、気持ちが散漫になっているのか。理解しているのか。こうしたことが分かるのなら、AIを利用して、現在の利用者の状態を推定することも可能になります。これを活かせば、オンラインで学習する人の状態にふさわしい教材の提供、オンライン営業での正確な指示の伝達などに役立つかもしれない。つまり、スマートデバイスの無限の可能性を、もっともっと豊かにできるはずだと信じています。
「都市のスポンジ化」というコトバをご存じですか? 都市の中に、空き家や空き地ができて、小さな穴がたくさんあるスポンジのようになっていく現象です。空き家や空き地は、景観や治安の悪化にもつながりますし、街全体の魅力を減少させ、住みたいと思う人も少なくなるでしょう。このためには、空き家や空き地を新たなビジネスや商売などに有効活用したり、賑わいを生みだすイベントスペースに活用したり、あるいは街の名産や名所を活かした観光拠点づくりなども有効な対策になるでしょう。私たち市民と企業、自治体などが一体となった活動が必要です。
建築学部 建築学科 建築コース
建築計画 /施設デザイン研究室 /木下芳郎教授
藤森 峻太郎
僕が所属する研究室では、春日部駅東口周辺の活性化に取り組んでいます。僕は、そのテーマのもと、何かできることはないかと春日部駅周辺を観察していると、「ベンチの利用が少ない」ことに気づきました。ベンチの再配置や増設などを効果的に行うことで、人々が春日部駅東口周辺に立ち寄り、回遊して、賑わいが生みだせるのではないかと考えています。この研究では、どこにどのくらいベンチを置けば回遊が生まれるという明確な答えはありません。試行錯誤を積み重ねて自分なりに答えを探っていくしかありません。しかし、この研究がいつか人口や賑わいが減っている街の参考になればいいなと考えています。
木下先生の研究室では春日部駅から徒歩10分くらいのところにある匠大塚春日部本店さんの駐輪場をお借りして、「フジダナヒロバ」と名付けた休憩所とする取り組みを行っています。春日部市の行政、日本工業大学、そして地域の人々が一体となって活動しています。学生たちが手作りしたベンチを置いたり、屋台を設置したり、イベントを開催したり。また、憩いの場を増やすだけではなく、この地域で空き家や空き地を使って新たなビジネスや商店を始めたいという方のサポートも行うことで、人口減少や空き家・空き地の増加に悩む地域の人々の手助けになればと考えています。このために、人の行動調査・分析などを通じてまちづくりに貢献する活動も行っています。
私たちが日々摂取している必須ミネラルのうちカルシウムに次いで多いのは「リン」だ。リンは農業分野で肥料の重要な要素でもありさらに、工業分野でも半導体や燃料電池など、その活用の幅は広い。
リンは地球規模では、魚や鳥を経由したり地殻変動などによって何億年かの単位で循環すると言われるけれど現在の世界中の利用ペースではとても間に合わない。天然の資源の量には当然限りがある。
基幹工学部 環境生命化学科
資源循環材料工学研究室
内田 祐一 教授
私の注目するのが”リンを含む産業副産物“だ。
例えば、鉄の製造時に発生する鉄鋼スラグや下水処理時に発生する下水汚泥の中には多量のリンが眠っている。
私は、これまで利用の難しかった「もったいない」リン源から、どれだけ上手にリンを回収できるかを研究している。
不要なものでも、別の世界では必要とされるものがある。
見過ごされているものから、別の場所で輝ける存在へ。
持続可能な社会へ向けて、もっと資源を再利用していく方法をこれからも追い求めたい。
人間はリンを食物から摂取します。近年の地球規模の人口増加に伴い、多くの食物が必要になっていますが、食糧となる植物を育てるのにも、肥料成分としてリンが不可欠です。
資源としてのリンの特徴は、産業だけでなく、生物の命を繋ぐためにも必要であることです。
産業部門の副生物や排熱などの「もったいない」未利用資源を、高度に有効利用するための研究を手掛けています。持続可能な社会に貢献できる環境調和型技術を、共に考えていきたいと思います。
ここ1年ほどの間で、大きく変わってしまったもの。
「仕事や勉強のスタイル」も、その一つなのではないだろうか。
職場や学校から離れてリモートで行う姿は、徐々に当たり前になりつつある。
しかし、周りに人がいない状況では、集中できないという人も少なくない。
環境によっては、聞こえづらかったり、動画が見にくかったりもする。
助けを呼びたくても、呼べない環境で作業をしている時だってある。
そんなとき、もしも自分の状況をつぶさに理解してくれる相棒がいれば……。
先進工学部 情報メディア工学科
ネットワーク情報システム研究室
勝間田 仁 教授
近頃は多くの人がタブレットやスマートフォンを用いるようになった。また、スマートウォッチのようなウェアラブルデバイスを使う人も増えている。
これらに搭載されたセンサが捉えるデータが表すものは、利用者の今の様子だ。
動いているのか、じっとしているのか、集中しているのかどうか、理解しているのかどうか。
刻々と変わるデータを活かして、それぞれに最適な作業環境を支援できないかと考えている。
私たちが常に発している情報を集めると、それは大きな価値となる。どんな価値の組み合わせが、これから来る新たな日常を支えてくれるのだろう。
スマートフォンやタブレットの普及に伴い、オンライン学習の機会が日常的に得られるようになってきました。オンライン学習の際、スマートフォンやタブレットは学習端末として使用していますが、スマートウォッチやメガネ型デバイスを活用することで学習者のおかれている学習環境を把握できることが期待できます。本研究では、スマートフォンやタブレットに加え、スマートウォッチやメガネ型デバイスなどウェアラブルなデバイスをスマートデバイスとし、複数のスマートデバイスを組合わせて個人の学習状況を把握し、個人に適した学習教材や学習支援を提供する近未来型の学習環境を実現することを目指しています。
私たちはご飯を食べて栄養を手にしているけど、植物はどうだろう。
動物とは、全然違う方法で栄養をゲットしているよね。
太陽の光で「光合成」して、栄養を体の中で作り出している。
植物は動きまわれないので、周りの環境に合わせてうまく生きている。
光が多く射す方を見つけたら、そちらにグイグイと茎を伸ばしていく。
実は、植物に”目”はないけど、光の向きは分かるんだ。
でも、どうやって光の方に伸びるんだろう?
基幹工学部 環境生命化学科
植物生産工学研究室
芳賀健 教授
植物が生きる上では、いろいろな"ホルモン"が大事な役割を果たす。
体内のホルモンの量を調節することで、周りの環境に敏感に反応しているんだ。
もちろん、光に向かって伸びる性質に関わるホルモンもあるよ。
でも、光に向かうメカニズムには、まだわからない点がたくさん残されたままだ。
私は、通常の株と突然変異で光に反応しない株を用意して、遺伝子の働きを比べている。
よく観察することで、今まで分からなかったことが見えたりするんだ。
それが、未知の仕組みにたどり着くきっかけになったりする。
植物は光がないと生きていけない。
だからこそ備えている、「効率的に光を使いこなす」方法を解明したいんだ。
解明できれば、人間も光のエネルギーをもっと有効に使えるようになるかもしれないね。
植物の茎は、光に向かって伸びる性質があります（【写真】参照）。光合成に必要な太陽の光エネルギーを効率的に獲得するために、このような反応（光屈性と呼びます）を植物は利用しています。光屈性については古くから研究され、青い光によって誘導されること【動画１】、植物ホルモンの１つであるオーキシンが重要な働きをしていることなどが明らかにされています。
現在、どの遺伝子がどのように働いているかを、シロイヌナズナなどのモデル植物を用いて調べられていますが、まだまだ分からないことがたくさんあります。遺伝子の働きを調べる上で有効なのが、突然変異体の利用になります。突然変異体とは、遺伝子に異常を示す個体です。例えば、ある光屈性の突然変異体では、全く光に反応しません【動画２】。私の研究室では、このような突然変異体の性質を詳しく調べることで、光屈性に関係する遺伝子の働きを明らかにしようとしています。
今、君はどんな音を聞いている？
心地よい音楽、人の話し声、はたまた電車のモーター音だろうか。
私たちの周りには、様々な音が生まれては、消えている。
音は、ものの震えが空気中を波として伝わってくるものだ。
心地いい音の波もあれば、耳障りな音の波もある。
目には見えないが、音が聞こえるということはそこに波があるということだ。
では、この電車内をもっと静かな空間にしたかったらどうすればよい？
基幹工学部 電気情報工学科
信号処理研究室
木許 雅則教授
もちろん誰も話さなくても、何もしなくても、音が消えることはないはず。
そこで登場するのが、もう―つの「音」だ。
波は、反対の形のもの同士がぶつかると打ち消されてしまう。
この原理を応用し、消したい音に、正反対の音の波をぶつけることで音を消す技術「アクティブノイズコントロール(ANC)」を、私は研究している。
これまでの研究では、人やモノの移動などの環境変化に弱かったり、音が消える範囲が限られていたり、それ以外の場所は逆にうるさくなってしまっていたりと、使える場面が限られている。
私の研究室では、複数の超指向性スピーカを使ったシステムで、これらの解決に取り組んでいる。
今は高級ヘッドホンレベルでしか味わえない「ノイズのない世界」を
生活する空間全体で味わえるようになるかもしれない。
そんな未来の日常で、私たちはどんな音を聞きたいと思うのだろう。
現状のANCでは、スピーカから消音ポイント間の伝搬経路に変動（人やモノ、消音ポイントの移動）があると消音性能が劣化したり、消音ポイント以外の騒音が制御されていない地点では逆に音が大きくなってしまうなどの問題があります。そのため、その利用はダクトや自動車の室内、工場など、特定の環境や様々な制約条件下に限定されてしまい、公共施設やオフィス、一般家屋など皆さんの目に届く一般的な場所への適用には至っていません。
当研究室では、指向性の極めて高いパラメトリックスピーカを応用したマルチチャネルANCシステムを構築することで、上記の問題の解決に取り組んでいます。このシステムにより、使用場所や場面の制約から開放された一般的で身近な環境で利用できるシステムの実現を目指しています。
私たちの生活において、プラスチックは今やなくてはならない存在です。プラスチックの生産量は毎年増加を続けていますが、一方で何気なくポイ捨てされたペットボトル、プラスチック容器、発泡スチロールなどのプラスチックごみもまた増え続けています。
環境の中に流出したプラスチックごみは微生物に分解されにくく、やがて海に流れ込んで小さな破片となり、魚たちが餌と勘違いして食べてしまうなど、生態系を含めて環境に与える深刻な影響も懸念されています。
人間はプラスチックの素晴らしさを享受しつつ、プラスチックの問題を解決する糸口をつかむことはできるのでしょうか。
大学院工学研究科 機械システム工学専攻
プラスチック成形加工研究室(村田 泰彦 教授)
進土 侑莉愛
私が機械工学科の頃から現在に至るまで研究しているのは、「射出成型における離型抵抗計測」。プラスチックの多くは射出成型という技法でさまざまな用途に合わせて形作られます。この時、プラスチック原料を流し込む「金型」から、成型物を取り外す際に不良品が発生し、無駄が生じます。本来、プラスチックは多様な用途に使われ、私たちの暮らしに役立つ大変魅力的な素材です。大げさかもしれませんが、私の研究がプラスチックの無駄をなくし、廃棄プラスチックを少しでも減らすことにつながり、プラスチックが抱えている課題の解決に役立てられればいいなと思っています。
村田先生の研究室では、プラスチックの成型加工法と金型についての研究を行っています。プラスチックの成型段階では、いったん不良品が発生すると対策が困難で、どうしても不良品を破棄することになってしまいます。
その解決の一つの方法として村田研究室では、電磁誘導加熱法によって、プラスチックの外観をより美しくしたり、強度を高めたりするなどの実験に取り組んでいます。材料の無駄の削減はもちろんですが、プラスチック製品の高品位化・高機能化をめざすことで、使い捨てではなく、「捨てたくないプラスチック製品」として、長く愛用されるプラスチック製品の実現をめざしています。
大きなパーティ会場。たくさんの人々の声や音楽が鳴り響く。そんな騒がしさの中ではなかなか隣の人と会話することも難しいのですが……。ふと、気づくと遠くから自分の名前を呼ぶ声が。何故か不思議と、その声だけは聞き取れる。不思議だなあ、と思ったことはありませんか。
心理学用語で、これをカクテルパーティ効果と言います。人は無意識のうちに、自分に関係したことや関心のあることだけを選び取って聞いているのです。騒がしい環境下で会話や内容が聞き取りにくいと感じている人は少なくないはずです。そんな時、もし自分の聞きたい情報だけを取り出せたら、と考えたことはありませんか。
大学院工学研究科 電子情報メディア工学専攻
信号処理研究室(木許 雅則 教授)
伊藤 潮里
私は、高校時代に「音」の特性に興味を持ちました。音は「波」であることを知り、その物理的な特性を学んでみたいと思うようになりました。そんな時、高校の物理の先生は、「知識は知っているだけでは自分のものにはならない」、ということを教えてくれました。自分で得た知識を活かして、それをカタチにしたい、日本工業大学なら、それが実現できると思いました。「音」に関する自分の興味を、より具体的な専門領域に結び付けてくれたのは、電気情報工学科のEECワークショップ(現：EIワークショップ)です。1学年から興味関心のある研究室で実際に研究を体験できます。こうした場を活かして、自分の未来につながる研究を見つけ出し、現在の研究室に出会うことができました。
木許先生の研究室では、主に音や映像の信号処理について研究しています。とくに音源分離という分野では、イヤホンなどで、「ノイズキャンセリング」と言って雑音を取り除くという技術が知られています。これをさらに発展させて、たとえば室内などでも騒音のない心地よい空間が実現できるのではないか、などといった研究にも取り組んでいます。
今、伊藤さんが取り組んでいるのは、さまざまな音が入り交じった音源から、すべての「音」を一つひとつ取り出し、それぞれ明確に聞こえるようにする研究。取り出す音の情報量が増えることでそれだけ音の分析もやりやすくなるし、取り出した音源の活用や応用分野も広がることになります。
誰しも身近な人が、なんらかの疾患を持っていたり、その治療やリハビリなどで苦労された話を聞くことがあると思います。そんなとき福祉や医療って、とても身近なものなんだと実感することも多いのではないでしょうか。少しでもそんな方たちの役に立つために、自分の学んでいる分野の知識を活かすことができたら。
一見、異なる分野に思える医療・福祉と工学の接点は、実はそんなところにありました。DLC(ダイアモンドライクカーボン)という素材を通して、新しい医療の分野が広がっています。
大学院工学研究科 環境共生システム学専攻
マイクロ・ナノデバイス研究室(伴 雅人 教授)
高森 明日海
私には高校時代、障がいを持つ方や、そのご家族から話を聞く機会がありました。その方たちのお役に立つことはできないだろうか、と考えたのが、この研究を選んだきっかけです。日本工業大学の環境生命化学科で化学や材料分野などについて学ぶうちに、材料の特性によって細胞の働きや生体との適合性が変化するということに興味を持ち、現在の研究テーマ【DLCパターニング成膜基板による脱落乳歯歯髄幹細胞の培養評価】を選びました。研究では医療関係の企業の方との共同研究などを通して、医療に関わる知識や新たな考え方にも出合い、視野が大きく広がりました。将来的には医療や福祉の課題解決に貢献できる技術や材料開発に携わることができればと考えています。
伴先生は、DLCについて長年研究に取り組んできました。DLCは高い硬度と耐摩耗性の高さからこれまで工業用製品として広く活用されてきました。伴先生はDLCが生体や生物に対して非常に馴染みやすいことに着目、医療分野への活用に取り組み始めています。
DLCを使った被膜上に人の臓器などの一部を再現し、病気の原因を探ったり、環境化学物質の毒性調査に役立てることも可能です。研究については、医療に関する知見を求めて、さまざまな企業研究員や大学病院などとの共同研究にも力を入れています。
今、とりわけ首都圏など大都市では住宅の高層化、高密度化が進行しています。一方で狭い路地がそのまま長年にわたって放置されていたりする例もあります。災害に備えたまちづくりがなかなか進まない中で、大きな災害に見舞われた時の避難方法としては、定められた避難場所に一斉に逃げ込むといったスタイルになりがちです。たとえば災害時にも、普段利用している住空間・環境が平常時と同じように使えることができたら、住み慣れた街を離れることなく、そこでそのまま安心な暮らしを続けられる。つまり街の空間そのものを災害に備える空間に変えてしまってはどうでしょう。
大学院工学研究科 建築デザイン学専攻
建築設計・意匠研究室(小川 次郎 教授)
菅井 陽斗
私が建築学科の学部生だった頃から行っている研究テーマは、「防災・環境・日常を統合したフェーズフリーな都市基盤としての建築」です。私たちはともすれば、「日常」と「非常時」を、分けて考えがちです。そうではなく、普段から人々が快適に暮らしている空間そのものが、非常時には住む人々、暮らす空間を安全に支えられる街であるべきでは、と考えました。
計画では、オフィス街と住宅地が混在する豊洲四丁目を想定し、自然、交流空間、防災機能が一体的に計画され、都市の中で自然と人の活動が共存する、言ってみれば「都市の中の山里」です。そこでは日常、多くの人が集まって交流し、非常時には防災拠点へと自然に切り替わる、「フェーズフリー」な建築です。
小川先生は、大学で教鞭をとる傍ら、自らも設計事務所を率いて、住宅、大学施設、公園など、さまざまなタイプの建築物を手掛けています。また建築物だけではなく、地域の街づくりにも積極的に関わっています。小川先生にとっては地域の方々と共により良い街のあり方を考えるのも仕事の一つです。この他にコンペやプロポーザルなどと呼ばれる公開設計競技にも積極的に参加し、成果をあげています。このような機会には学生たちも一緒に考えたり、参加することを通じて、学生たちの経験や知識を増やし、実践力を磨いて、学生たちの可能性を高めていきたいと考えています。
「ロボット」と一口に言っても、その形、機能は実に多様です。生産現場で、物流現場で、災害被災現場で、あるいは家庭や医療・福祉の現場でも今、さまざまなロボットが活躍し始めています。近年とりわけ注目を集めているのが人型ロボットです。やがて近い将来、私たちのとなりで、人型ロボットが働き始めるかも。 人型ロボットの製作には高精度な小型部品が数多く求められます。人型ロボットの未来に向けて小型部品などを速やかに、かつ大量に供給できる生産システムが、日本の産業界を大きく転回させるかもしれません。
大学院工学研究科 機械システム工学専攻
ロボット機構設計研究室(樋口 勝 教授)
岩崎 創詞
私は小さいころから機械やロボットに興味があったため、先進工学部ロボティクス学科に入学、NHK学生ロボコン出場を目指す「ロボット製作プロジェクト」に参加しました。多くの仲間たちと共にロボットの設計製作にチャレンジ、やがて念願の出場を果たすこともできました。この時、ロボットの電子基板を一から作成し、CNC加工機の粉塵や騒音などが作業を著しく阻害することや、ロボット製作時に欠かせない小型部品の製作には大型CNCが不向きであることなどを体感。小型部品を気軽に製作でき、しかも作業性に優れた、高性能の卓上CNCの必要性を痛感しました。出来上がった卓上CNCをオープンキャンパスで展示、一般企業の方からも多くの反響をいただきました。そこで私は卓上CNCを製作する企業の立ち上げを決意、今は実際の販売開始に向けて改善を重ねています。
私が所属する樋口研究室は、「パラレルリンク機構」などを研究しており、私のシンプルな機構の卓上CNCとは一見関係なさそうに見えるのですが、機械工学的にさまざまな共通点があり、そんな時先生は私の研究に対していろいろと具体的な意見や、サポートをいただきました。また、大学の授業「起業とビジネスプラン」は、経営に対してまったく素人の私にとって多くのことを学ばせてくれました。
ロボットへの興味、金属加工との出会い、そして起業。それらを自己満足に終わらせることなく、ここまでこれたのは、日本工業大学での実工学の学び、そして授業外でも手を差し伸べていただいた先生の手厚いサポートのおかげであると思っています。
