化学物理工学科 Applied Physics & Chemical Engineering

2026-07 edit

水田の微生物でタンパク質をつくる？細菌どうしの「共生」がカギ Making Protein from Rice Paddy Microbes: The Power of Bacterial Co-culture

温室効果ガスのメタンを「食糧（タンパク質）」に変える！？水田にすむ微生物たちの驚くべき連携プレー（共生）を解明し、持続可能なタンパク質生産の道を拓く最新研究を紹介します。
Turn greenhouse gases into food! Discover how the synergistic “co-culture” of microbes from rice paddies is paving the way for next-generation, sustainable protein production.
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2026-04 unet

当学科の「量子技術」Quantum technology research at our department

量子の世界は、物理や化学の「当たり前」が通じない不思議な場所 The “Quantum-Tech” tag, highlighting our lineup of researchers pushing the boundaries of what is scientifically possible.
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2026-04 unet

電子線にどこまで耐えられる？蛍光タンパク質の新しい可能性 Investigation of electron beam resistance of a fluorescent protein using an electron photon hybrid microscope

mAzamiGreenの新しい可能性を解明。mAzamiGreen shows remarkable robustness.
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2026-02 unet

コロイド粒子を含む高分子溶液は、乾燥中にどう変化するのか？Understanding Drying-Rate Changes in Polymer Solutions with Colloidal Particles

コロイド粒子入り高分子溶液は、なぜ乾燥が早く遅くなる？
その“臨界量”と普遍的ふるまいを解明！Why do polymer solutions with colloids dry differently? This study reveals the “critical threshold” and universal behavior.
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2026-01 unet

酸化マグネシウム粉末による化学蓄熱の仕組み Why MgO Powder Is a Promising Material for Thermochemical Heat Storage

本研究では、酸化マグネシウム（MgO）を用い、流動層という装置で効率的に熱を蓄え、必要なときに取り出す仕組みを調べました。How magnesium oxide (MgO) particles can store and release heat efficiently using a device called a fluidized bed.
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2026-01 unet

紙と木は、なぜ分解され方が違うのか？Why Is Paper Easier to Digest Than Wood?

紙や植物が同じ「バイオマス」でも、中の成分の違いでエネルギーとしての利用価値が大きく変わることがわかります。Even among materials that all come from plants, their internal chemical composition makes a major difference in renewable energy applications.
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2025-11 unet

Surface Plasmon Resonance sensors for highly selective detection of carboxylic acids — SPRセンサー：酢酸などのカルボキシル基を持つ分子の高選択的検出

本研究は、表面プラズモン共鳴（SPR）センサーにポリエチレンイミン（PEI）を装飾することで、酢酸などのカルボキシル基を持つ分子を高選択的に検出できることを示しました。This work demonstrates that decorating SPR sensors with PEI enables highly selective detection of carboxylic acid like acetic acid.
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2025-09 unet

原子スピンの測定：セシウム原子への新たな洞察 Measuring the Atomic Spins: New Insights into Cesium Atoms

吸収モニタリング手法、この技術は量子技術の発展と実用化に重要な貢献をすることが期待されます。The absorption monitoring method: This technology is expected to make important contributions to the development and practical application of quantum technologies.
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2025-09 unet

より多くの太陽光を捕捉する太陽光集光器 Solar Concentrators: Capturing More Sunlight

開発された「MultiPro-CPC」集光器の主要な革新は、方向によって異なる受光角を持てることです。The “MultiPro-CPCs” (Multi-Profile Compound Parabolic Concentrators) can have different acceptance angles in different directions.
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2025-08 unet

Eco-friendly AgBiS₂ nanocrystals with photodetector performance. 環境にやさしいAgBiS₂ナノ結晶を開発、光電子デバイスの未来に期待

今後は、ナノ結晶のサイズ制御技術の開発を進め、環境に配慮した高性能光電子デバイスの実現を目指します。Future work will focus on developing size control techniques for nanocrystals to realize environmentally friendly, high-performance optoelectronic devices.
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2025-07 unet

修士学生が挑む高度な「フラストレーテッド」磁性材料の新発見！A Master-course Student Leads in Discovery of a Novel Frustrated Magnetic Material.

For designing frustrated magnetic materials, deepening our understanding of quantum magnetism and expanding the range of materials to explore. フラストレーテッド磁性体の新しい設計指針を示し、量子マグネティズムの理解を深めるとともに、新素材探索の幅を広げます。
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2025-07 unet

より安全な薬づくりのためのスマートな監視技術 Smarter Monitoring for Safer Medicine Production

異常を早く見つけることで、安全で高品質な薬を安定して作ることができます。 Detecting anomalies early helps prevent defective products and keeps patients safe.
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2025-07 unet

牛ふんと植物性廃棄物の混合消化によるメタン生成のしくみ！The Secrets of Methane Production from Cow Manure and Plant Waste!

牛ふんと植物性バイオマス（オフィス用紙、段ボール、稲わら、おがくず）の混合嫌気性消化におけるメタン生成特性と、バイオマスの組成および加水分解性との関係を調査しました。 The relationship between the composition and hydrolyzability of lignocellulosic biomass and its methane productivity when co-digested with cow manure.
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2025-06 unet

植物の健康を見守る！超高感度センサーの開発 Plant Health Sensor Achieves Ultra-Sensitive Detection

植物が発するごく微量な「SOSサイン」をキャッチできる、センサーを開発しました。This sensor can detect plant stress signals at unprecedented sensitivity levels. It opens new possibilities for precision agriculture and plant health monitoring.
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2025-03 unet

Pioneering Sustainable Energy and Quantum Electronics 持続可能なエネルギーと量子エレクトロニクスの最前線

Bisri Labは、ナノテクノロジーを駆使し、クリーンエネルギー生成と次世代コンピューティングという二つの世界的課題に挑戦しています。Bisri Lab continues to push the boundaries of nanotechnology, addressing two critical global challenges: clean energy production and next-generation computing.
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2025-02 unet

世界初！繭（まゆ）を使わない「カイコ絹糸腺」からのシルク材料製造法 Groundbreaking Research on Silk Gland Extraction and Processing

この画期的な技術は、化石燃料由来プラスチックの代替となる持続可能なバイオ材料の生産に革命をもたらす可能性を秘めています。This breakthrough offers 30% less wasteful alternative to conventional silk production methods.
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2024-11 unet

Enhancing Crystal Quality with High Shear Stress in Continuous Flow 連続流動中の高せん断応力で結晶品質を向上

A method to improve crystalline particle quality during reactive crystallization using high shear stress in continuous flow. Maintaining consistent conditions and prevent agglomeration, leading to better crystal quality by considering factors like solution pH and supersaturation. 連続流動中の高せん断応力を使用して、反応性結晶化中の結晶粒子の品質を向上させる方法を開発しました。一貫した条件を維持し、凝集を防ぐのに役立ち、溶液のpHや過飽和度などの要因を考慮することで、より良い結晶品質を実現します。
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2024-11 unet

Unraveling the Mysteries of Viscous Fingering in Reacting Flows. 反応流における粘性フィンガリングの謎を解明

Chemical reactions in flowing fluids can change the flow dynamics. This discovery helps us understand how different gel strengths can control fluid flow.
流体内の化学反応が流れのダイナミクスを驚くべき方法で変えることを発見しました。この発見は、異なるゲルの強度が流体の流れをどのように制御できるかを理解するのに役立ちます。
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2024-11 unet

Harnessing Heat: How Fluidized Bed Reactors Can Store Renewable Energy. 熱を活用する: 流動層反応器が再生可能エネルギーを蓄える方法

A new model to improve fluidized bed reactors for storing renewable energy. This model helps manage heat and mass transport, making it better at handling fluctuating heat supplies from solar and wind power. 再生可能エネルギーを蓄えるための流動層反応器の効率を改善する新しいモデルを開発しました。このモデルは、熱と物質の輸送を管理し、太陽光や風力などの変動する熱供給に対処します。
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2024-09 unet

Balancing Power Supply with Water Pumps in Japan 日本における水ポンプを用いた電力供給のバランス調整

Water pumps can reduce surplus power, lower fossil fuel costs, and decrease the curtailment of renewable energy output. ポンプの運転スケジュールを調整することで、余剰電力を削減し、化石燃料コストを削減し、再生可能エネルギーの出力抑制を減少させることが示されました。
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2023-02 Event/News

2023/2/20: 初の卒業論文発表会 First under-graduate thesis presentation for our department.

9:00-16:00、 4会場（L0022, L0023, L0032, L0033）で同時開催しています。

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2023-02 Doctoral Thesis 博士論文

Doctoral presentation (2023/2/13) 公聴会. Mother Liquor Removal for Crystalline Particles 結晶微粒子製造：母液除去

Mother Liquor Removal Strategy for Production of High-Purity Crystalline Particles. 高純度結晶性微粒子製造のための母液除去戦略

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crop hacker typing on laptop with data on screen

2023-02 Doctoral Thesis 博士論文

Doctoral presentation (2023/2/13) 公聴会 Study on PID controller in chemical process 化学プロセスにおけるPID制御

大寳茂樹 Shigeki Ootakara
化学プロセスにおけるPID制御装置のPIDパラメータ最適設計に関する研究 Study on the optimal design of PID parameters for PID controllers in chemical processes

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2023-02 Doctoral Thesis 博士論文

Doctoral presentation (2022/2/9) 公聴会 Carnot Battery System for Renewable Energy Utilization 再生可能エネルギー利用拡大のためのカルノーバッテリー

Carnot Battery System by using a Fluidized Bed Integrated with a Biomass Power Plant for Renewable Energy Utilization
(再生可能エネルギー利用拡大のための流動層反応器を用いた
カルノーバッテリーシステムとバイオマス発電プラントの統合プロセス)

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2023-01 Doctoral Thesis 博士論文

Doctoral presentation (2023/1/19) 公聴会. “光/電気エネルギーによる有機電子移動反応” Photo-/Electrocatalytic Chemistry: Electron Transfer in Synthetic Organic Reaction　

論文題目：Photo-/Electrocatalytic Chemistry: Electron Transfer in Synthetic Organic Reaction（光/電気化学による有機電子移動反応）

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2023-01 Lab. Intro 研究室紹介

Process Systems Engineering研究室の様子

動画からはKim研究室（プロセスシステム工学）の様子を見ることができます。The video shows the Kim laboratory (Process Systems Engineering).

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2022-12 Awards

2022 KONA Award for Prof. Hidehiro Kamiya

「Particle adhesion and aggregation behavior characterization and control」

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2022-12 Alumni.卒業生

Alumni 活躍する卒業生

東北大学多元物質科学研究所・助教、JST創発研究者。Assistant Professor at Tohoku University. JST FOREST Researcher

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2022-12 Guest Seminar

Recorded 録画 Seminar, 20 Dec., Facebook Live “Does intercultural factor improve research-based education?”

研究教育における”異文化・異分野”導入の役割、マレーシア工科大学UTM主催 2022/12/20 Facebook Live 15:00 in English

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2022-12 Research Topics

シミュレーションとデジタルツインで最適化. Optimization with simulation & digital twin

2022年12月。化学工業日報社（主催）、マイクロソフト（共催）の「石油化学業界向け DX 推進セミナー：製造現場に変革をもたらすデジタル技術の活用と推進のポイント」にて、山下善之教授の『デジタル技術を駆使した化学プラントの運転・保守』よりデジタルとリアルの融合がプロジェクトを加速する。石油化学業界向け DX 推進セミナー『製造現場に変革をもたらすデジタル技術の活用と推進のポイント』参加レポート – マイクロソフト業界別の記事 (microsoft.com) 天災やパンデミック、軍事侵攻といった想定外のできごとが世界中で起き、人工知能やバイオテクノロジーが予想をはるかに超えて進化している VUCA の時代において、「今まで常識だと思っていたことが常識ではなくなってしまう時代にどういうことを考えるべきでしょうかいくらでもデータを蓄えられる今の時代に重要とされるのはビッグデータの活用であり、ものづくりの現場においては“サイバーフィジカルシステム”が重要な概念になる「サイバーフィジカルシステムが実現できたことから、今いろいろなところで“スマート工場”が実現しつつある」第 3 次 AI

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2022-12 Guest Seminar

Guest seminar (16 Dec.) Microbial reduction of N2O and applications. 亜酸化窒素を還元する細菌とその利用技術 (Prof. Sukhwan Yoon, KAIST)

N2Oを窒素まで還元できる細菌群は地球温暖化・オゾン層破壊を抑制するキープレイヤーとして注目が集まっている。Bacteria that can reduce N2O to nitrogen are attracting attention as key players in suppressing global warming and ozone layer destruction.

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