THzの電磁波を意味する。1980年代より超短パルスレーザーによるコヒーレントなテラヘルツ生成・検出が可能になってから,高い信号雑音比を活用した様々な理学・工学応用が探索されてきました。同時に生命・医学研究へ従来では観測不可能であった情報を提供する技術として注目されてきた。生体試料の個体差が大きいのに加えて,励起レーザーに起因して発生テラヘルツ波の強度が不安定であり系統的な結果を得ることが困難であったため,脱水あるいは結晶化した生体関連物質の計測しか困難であり,リキッドベースの生きた細胞を評価した研究はほとんど見られませんでした。それに対して近年,テラヘルツ波を発生する超短パルスレーザー技術,信号制御技術が飛躍的に伸びるとともに,個体差の大きい生体試料の系統的な結果を得ることができるようになり,生命・医学研究者と密接に連携することが可能となってきました。830022など)の開発に成功し,様々な応用用分野を開拓しています。microscopeテラヘルツ波ケミカル顕微鏡を用いたがん細胞高速評価装置がんゲノム検査では、検査組織として病理検査用に作製されたホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)ブロックを使用します。このFFPEブロックは、早くて2~3日要するという課題がありました。DNAを得ることができない場合がしばしばあるなど、人材の育成が急務です。実現し,ゲノム解析にかかる時間を飛躍的に短縮することで、検査時間の短縮、患者負荷、コストを低減することが可能にします。二次電池は、電気自動車の航続距離などの走行性能を決める重要なコンポーネントの1つで、二次電池の性能が電気自動車自身の競争力の要となっています。点で性能向上が求められています。性能向上のために重要な要素の1つが電極の活物質です。活物質のインピーダンスとしてあらわれる電位の時間変化は、Liイオンが脱挿入する速度を表していて、高速充電性能に影響します。Interface(SEI)皮膜と呼ばれる皮膜を形成し、Liイオンの脱挿入を阻害します。為には、電池動作中すなわち、in-situで電極上でどのような電気化学反応が起こっているかについて、粒子状の活物質の粒子単位で理解する必要があります。維持するために重要な様々な生体関連物質は要素です。病気の早期診断では,この生体関連物質を高感度に検出することが必要不可欠です。健康診断でも活用される血液検査は病気を早期発見するための最も強力な手法の一つが血液検査です。一般的に血液検査は医行為が含まれ気軽に行うことはできません。これに対して,2014年3月31日臨床検査技士法に基づく告示改正により、薬局などでの自己採血検査が正式に認められました。近年,私たちの開発するテラヘルツ波ケミカル顕微鏡は,超微量の液体中の生体関連物質の検出が可能であることがわかり,この装置を利用することでわずかな血液で健康診断ができるようになる可能性が出てきました。皮膚への薬剤浸透を評価することは,化粧水の効果を知る上で重要です。mmの厚さに構成されていて、かつ細胞の粗密,隙間を埋める皮脂の状態によって,薬剤浸透が大きく異なるなど複雑です。倫理の観点から,人や動物へ直接薬剤を塗布し,評価する実験を探索的網羅的に行うことは出来ません。これに対して,テラヘルツ波を用いて非破壊で薬剤浸透を評価する手法を開発しています。K)まで冷却すると電気抵抗が突然、限りなくゼロに近づくことを発見しました。超伝導現象の発見です。K)で超伝導になる(転移する)ことを発見しました。以後、さらに高い温度で転移する物質が発見され、現在では液体窒素の簡単な冷却で超伝導になる物質が数多く発見されています。device)を活用したシステムの開発を行っています。SQUIDは非常に高い感度で磁場を検出することが可能で、医療や物性研究等に活用されています。SQUIDを用いて検出することで,液中の抗原量を高感度計測するシステムの開発を行っています。一般にウィルスなどの病原の検出,生体関連物質の検出など医療研究・診断に用い流ことが可能です。システム世の中には二次電池,太陽電池,燃料電池など様々な電池があります。電流がどのような経路を流れているかなど,電流の分布を知ることも重要です。そこで我々は,高感度なSQUID磁気センサを用いて電流が発生する磁場を計測し,電池内部や溶液内の電流分布を評価するシステムの開発を開発しました。これまでに,太陽電池内部の電流が作る磁場や電解質中のイオン輸送によって発生する磁場の計測に成功しています。この手法を応用して電気化学インピーダンスを局所領域で評価する方法の開発にも取り組んでいます。ケミカルセンサは,様々な化学反応を利用して物質を高感度に検出するデバイスです。我々の研究室では,新規なメカニズム・構造を開発し、より使い易く社会のニーズに役立つセンサの開発を行っています。sensors超薄膜水素センサ燃料電池車が発売され,今後水素を利用する社会が近い将来実現します。水素は爆発性があり,水素の漏洩を早期に検知できる水素センサが求められています。そこで,シンプルな構造で低コスト化を実現し,多点で水素濃度を計測できる高機能水素センサの開発を行っています。electrode参照電極不要小型イオンセンサ従来のイオンセンサは,イオン濃度の計測に参照電極という電位の基準が必要でした。我々は参照電極を使用する代わりに,周波数特性を利用することで基準を設けることなくNaやK,Clイオンを測定可能な小型イオンセンサの開発を進めています。非破壊検査とは測定対象を壊すことなく検査を行うことで,放射線(X線),超音波,磁気などを用いた装置がこれまでに開発されています。現在の日本では,高度経済成長期に作られた建物,橋梁などが50年以上経過し,構造物に使用される鋼材の劣化が生じやすくなっています。そのため,表面から見ることができない鋼材の劣化状態を的確に診断できる非破壊検査技術が求められています。我々は,非接触でシンプルな検査装置が実現できる磁気を用いた非破壊検査技術の開発を行っています。従来の磁気検査法では鋼材表面のみの検査に限定されていましたが,我々の研究では,鋼材の表面だけでなく,内部の減肉や欠陥,き裂の検出を目指しています。これは,鋼材に極低周波磁場を印加し,各周波数で得られた磁場ベクトルの軌跡を用いた磁気スペクトルを解析することで,鋼板の内部腐食などによる減肉量が測定可能となります。開発し,き裂位置の判定や深さの推定を行うことが可能となりました。この手法は従来の漏洩磁束法と比較して強磁場を印加する必要がなくなり,検査装置のポータブル化も可能です。開発した検査技術の実用化に向けて,実際の現場で測定を行い,検証を行っています。これまでに前述の新規検査技術を用いたポータブル検査装置を開発し,橋梁桁部や橋梁橋脚部の腐食を検査し,腐食による鋼板の減肉量を評価できることを明らかにしました。照明柱などの地際で発生する腐食部の検査にも応用し,地面を掘削せずに地表から検査することにも取り組んでいます。