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スターリングサイクル機関の効率向上
10:10〜10:40
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スターリングサイクル機関の構造上からなるシリンダ内の温度不均一性を考慮して、比重の異なる二種の再生器蓄熱材を設けることで、膨張空間、圧縮空間内の作動流体の流れを促進し、熱効率を向上させる構造を考案した。

従来の再生器は蓄熱材として均一材料が使用されていたため、材料の工夫、改善がなされても再生器内部の不均一な温度分布から、蓄熱・再生に限度があり、再生器の効率が中々上げられなかった。本案は、スターリング機関の基本構造を生かした蓄熱材構成で効率向上の途を得た。

・蓄熱材を2材質組み合わせで効率改善を図った
・スターリングサイクル機関全体の効率向上。
・スターリングサイクル機関の応用拡大の可能性を拓いた。

・極低温冷凍装置
・冷却装置(ヒートポンプシステム、コジェネレーションシステム)
・発電機
当日配布資料(0.4MB)
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車両情報取得システム
10:40〜11:10
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車どうしの衝突を回避するために、予め、各車の製造段階から車の機能状態(ブレーキ等)、走行状態(トルク等)の情報を感知するセンサ、受発信装置を搭載しておくことにより、走行中の車どうしが周囲の車の状態を感知できる構成としたもの。

従来のCCDカメラ搭載車両では、撮影できない位置にいる他車の情報については、路上にセンサを配置し、通信装置を介して自車に送信することが行われているが、センサは、移動体を検出するのに適していない。

・CCDカメラ等の安全装置を製造段階から搭載
・ブレーキの甘い他車等に危険回避が可能。
・家庭のコンピュータとの情報交換が可能。

・自動車への取付けによる車両事故回避システムの構築
・交通安全システムへの適用
・盗難車予防システムへの適用
当日配布資料(0.4MB)
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通信機器等に有用な超高周波デバイス用ジャイレーター
11:10〜11:40
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ジャイレータ機能回路を微分負性抵抗素子をベースに構成した新規着想によるもので、超高周波領域のデバイスとして従来より高密度集積且つ高速動作可能なことを理論的に検証した。従来の素子をこのジャイレータで代替することで小型化により、集積回路の実装集積密度の向上に資することが出来る。

微分負性抵抗素子によるジャイレータで構成したインダクタは、従来の小型インダクタよりも平面積を一桁以上小型に出来、対応周波数もサブミリ波オーダーまで拡張可能であり、超高周波領域に対応した新規なデバイスとして期待できる。

・微分負性抵抗素子を用いたことによる超高周波への対応
・理論的検証確認
・超高周波への対応
・超広帯域化,超低損失化

・インダクタ、フィルタ、トランス,アイソレータ、サーキュレータ等の超高周波デバイス
当日配布資料(0.9MB)
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優れた衝撃吸収特性を有するポーラス金属
13:40〜14:10
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亜鉛に22%のアルミニウムを添加したZn-Al合金を熱処理すると、結晶粒径が1ミクロン以下にまで微細となり、超塑性特性を発揮する。この材料はそのままでも高い制振特性を発揮するが、今回、発泡により多孔質にすることにより、更に衝撃吸収特性を向上させることに成功した。

現有の発泡アルミニウムは、アルミニウム自体の制振特性が低いため、衝撃吸収特性が不十分である。Zn-Al合金は、純アルミニウムに比べて、2倍の密度であるが、強度が2倍以上であるため、比強度において純アルミニウムに勝る。また融点が低いため、製造が容易である。

・アルミニウムに比べて融点が低いため、発泡が容易。
・鋳造法、粉末法のどちらでも作製可能。
・熱処理により、機械的特性の制御が可能。

・自動車のバンパー、ピラー用充填材。
・住宅用制振材料。
・航空宇宙用構造材料
当日配布資料(0.8MB)
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抗酸化機能を増進する遺伝子、食品、化合物の探索法
14:10〜14:40
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個体をもちいた遺伝子機能研究に適したショウジョウバエを利用して、抗酸化機構をもつ遺伝子の探索する技術、および機能性食品素材や化合物の評価と探索技術。

従来技術としては、培養細胞を用いて候補物質の抗酸化作用を評価する系が利用されている。本発明では、従来特定されていなかった遺伝子の活性を指標とするもので、かつショウジョウバエ個体を用いる新規の評価系である。機能性飲食品素材に関して、低コストでかつ信頼性の高い評価系を提供する。

・抗酸化作用をもつ新規遺伝子の特定
・上記の遺伝子座にGene Searchベクターが挿入されたショウジョウバエの特定
・上記のショウジョウバエを利用した抗酸化機構の解明、及び関連遺伝子の特定

・抗酸化機構の解明、及び関連遺伝子の特定
・機能性飲食品素材、化合物の評価と探索
当日配布資料(0.3MB)
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薬剤を用いない電気泳動とパルス放電による滅菌処理システム
14:40〜15:10
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耐性病原菌、例えば大腸菌等を薬剤を用いることなく、病原菌等の種類によって電気を帯びる性質が異なることを利用して、菌を誘電泳動させることで選択的に濃縮し、電極間にパルス放電を発生させ、物理的に滅菌する新しい処理システム。

一般的な滅菌方法としては薬剤処理があるが、耐性病原菌の出現を助長する問題もある。本案は菌濃縮と併せて、局所場に放電し滅菌を行うので、低電圧且つ省電力で集中的に効率良く滅菌が行えるシステムで、微量なウイルスに対しても適応できる。

・薬剤を用いない物理的滅菌方法
・菌の濃縮と滅菌の一括処理システム
・微量ウイルスへの対応可能なことから輸血による二次感染防止への応用提案

・食品処理
・空調除菌
当日配布資料(1.0MB)
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身体不自由者用の動作支援手すり
15:20〜15:50
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立ち上がる事が困難な身体不自由者用の手すりで、装着された力覚センサからの情報を分析し、使用者の状態を判断し、最適な動きを手すりに指示する一連の制御方法プログラムからなる。使用者の一連の自然起立動作に合わせた自動介助機構といえる。

既存品には自動制御装着がなく使用者の動作に関らない強制的な動きになる為、起立の動きに対応しきれず転倒事故等が起こるが、本発明は自動制御プログラム装着で自然起立動作、特に使用者の体重を上方に押し上げることにより立ち上がり動作を楽に行うことが出来る。

・力覚センザ装着の手すり
・使用者の動作状態をフィードバックする事により使用者の残存機能を最大限に引き出す
・使用者の自然起立動作に合わせた自動介助

・障害者(パーキンソン病患者等)用のアシスト型手すり
・虚弱高齢者用の手すり
当日配布資料(1.0MB)
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宇宙構造物の制御や宇宙の浮遊物回収等、作業用テザーの張力制御機構
15:50〜16:20
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宇宙で用いるテザー(構造部材の役割)の作動状態をより精度よく確実なものにするための機構部材であって、テザーの張力や微小変位を拡大検出することで、テザーに作用する張力部材の位置を精度よく調整し、テザーを微調整する機構。

宇宙空間では空気抵抗が極端に小さいため、テープ状テザーの巻取りや送出しのリール制御が、モータ回転のオーバーシュートにより、テザー張力の微調整が困難であるが、本機構部を設けることで円滑且つ精度よく作動させられる。

・テザーの微小張力調節が簡単
・製造プロセスが簡便且つ低コスト

・人工衛星、大気観測機、宇宙ステーション等で使用されるテザーの張力調節。
・宇宙・航空材料構造物どうしの連結調節、位置調節、姿勢制御
当日配布資料(1.9MB)
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振動を利用して微小部品を任意に微小移動させる滑り移動装置
16:20〜16:50
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システムデザイン学部 ヒューマンメカトロニクスシステムコース
助教
舘野 寿丈
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例えば顕微鏡解析等で、ピンセット等でつまむ事が難しい微小物体をピエゾ素子による微振動で、台座を移動することなく対象物のみ垂直・水平方向の任意の方向に任意の速度で移動させることが出来る小型簡便なシステム。

微小物体を載せたステージを数十ミクロンから数十ミリ程度移動させる場合、モーター・ボールねじやピエゾ素子を用いたステージがあるが、これらはステージ自身に比べて駆動するための装置が大きくなるのに対し,非常にコンパクトな装置でしかも水平と垂直の二軸同時の振動状態を変えられる制御方法の応用例は見当たらない。

・ジョイスティックに応じた微小移動
・平面上任意方向への並進移動、垂直軸周りの回転移動
・ジグを用いた位置・姿勢の制御、回路基板上の部品配置

・顕微鏡観察での位置制御
・微小部品の位置決め・挿入
・真空チャンバ内での微小物体の位置制御
当日配布資料(2.7MB)
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