世界の水?環境?エネルギー問題を解決する信大クリスタル

我々は、フラックス法結晶育成技術を駆使して、オンリーワン＆ナンバーワンの結晶材料を創製します。「水」は万物の根源であり、生命の源です。この「水」に我々人間は守られてきました。プラネタリーバウンダリーが極限状態に達している今こそ、我々の創造活動の叡智が問われています。フラックス法は、自然界で結晶が成長するメカニズムを真に活用した結晶育成プロセスです。我々の188bet体育_188bet备用网址室では、地球環境に鑑み、環境調和プロセスと呼ばれるフラックス法で以下の独自結晶材料を育成し、応用しています。
「人が想像できることは必ず人が実現できる」というジュール?ヴェルヌの言葉を胸に、結晶創製技術を核として、世界の人々に笑顔を届けるソリューションを提供します。
?超機能化イオン交換結晶
　基礎学術：イオン交換ダイナミクス　応用分野：浄水＆環境浄化、希少資源回収など
?エネルギーデバイス結晶
　基礎学術：イオン＆電子伝導制御　応用分野：次世代蓄電池、ソーラー水素製造など
?機能制御結晶
　基礎学術：結晶化学　応用分野：半導体デバイス、バイオマテリアルなど

「手嶋?林?山田188bet体育_188bet备用网址室」webサイト

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電子とイオンのアンサンブルでH2Oをエネルギーに、
そしてキレイに

我々は、新しい無機ナノ材料やその合成プロセスの開拓に関する188bet体育_188bet备用网址開発を通して、アクア技術を進化、深化、高度化させ、低炭素社会と水素エネルギー社会の早期実現に貢献することを目的としています。具体的には、電子とイオンの効果的な協奏、アンサンブルを可能にする反応場を設計し、効率的な「水電解」、「燃料電池」、「水浄化」などの電気化学反応が関与するアクア技術の実現を目指します。H2OからH2を製造する水電解技術や、H2とO2からH2Oと電気を生み出す燃料電池などのグリーン水素関連技術の開発は次世代のクリーンエネルギーとして必須です。また、スーパーキャパシタの蓄電技術を水中の脱イオンに利用することで海水の淡水化や排水の浄化などに利用する技術が注目されています。我々は、このような技術課題の解決に資するナノシートなどの革新的な低次元ナノ材料を創出します。超高表面積が得られるナノシートは露出反応面の制御や二次元量子化などが期待でき、反応の高速化?高効率化や選択性向上など能動的な材料設計が可能です。
我々の188bet体育_188bet备用网址室は、
?基礎から応用まで、深くかつ広く (From Deep Science to Broad Practicality)
?小は大を兼ねる (Small is Big)
?地域発世界行 （Think Local、Act Global）
を標語にアクア?リジェネレーション技術に邁進します。また、社会に貢献できる、広い工学的視点を身につけた人材を継続的に排出し、自らが問題解決できる素養をもつ学生を育成する教育環境を提供します。

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新たな水資源化イノベーションへの挑戦

自然界の水に含まれる重水素（水素同位体）は、重水素化医薬品や有機EL（ディスプレイ用途）などに用いられる他、将来の核融合発電炉の燃料となることが期待される高付加価値物質であり、低コスト分離技術の開発が望まれています。この要請に対して、ナノ空間科学、計算科学、機械学習を基盤とする同位体分離技術の革新に取り組み、新たな水資源化イノベーションを実現することを目指しています。また、月面には水や、地球上では見られないHe同位体が大量に存在するとされており（ともに核融合発電炉の燃料となります）、それらの分離回収技術の開発に取り組んでいます。さらに、ナノ空間場を活用した常圧での数万気圧の省エネ反応制御、温室効果ガスCO2の分離回収、メタン?水素などの超臨界気体の常圧貯蔵、サブナノチャネル構造を備えた超高速分離膜による空気資源化デバイスの開発など、地球環境負荷の低減に直結する技術の開発も行っています。

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世界を先導する光触媒188bet体育_188bet备用网址でグリーン水素を実用化へ

当188bet体育_188bet备用网址室では、太陽エネルギーを利用して水からグリーン水素を高効率に製造可能な粉末光触媒を188bet体育_188bet备用网址しています。太陽エネルギーの有効利用には可視光応答型光触媒が必要です。当188bet体育_188bet备用网址室では、早くから長波長の可視光を強く吸収する酸窒化物、窒化物、酸硫化物半導体材料に着目し、世界最高水準のエネルギー変換効率?規模でグリーン水素を製造する先進的な粉末光触媒と反応システムを開発してきました。粉末光触媒を利用したシステムは構成要素が単純であるため、安価なプロセスで大面積化できる可能性があります。そのため、太陽光水分解反応を高効率に駆動する粉末光触媒を開発できれば、実用的な大規模グリーン水素製造に向けて大きく前進します。当188bet体育_188bet备用网址室は、関連技術の開発を通じて地域実証に向けた取り組みを進め、信州発の科学技術でエネルギー?環境問題の解決に貢献することを目指しています。

「堂免?久富188bet体育_188bet备用网址室」webサイト

先進ナノカーボン分離膜で世界の水?環境問題に挑む

本学で開発されたナノカーボン等を用いた水処理膜188bet体育_188bet备用网址を推進し、これまで様々な革新的先進逆浸透（RO）膜を開発しました。現在、海水淡水化（中東、ASEAN他）および国内外の工業用水再生、下水処理、家庭用浄水器（ASEAN、インド、中国他）まで広範な水処理用途において “Water Positive ”理念の下、それぞれの課題を解決して早期の社会実装に向けて応用188bet体育_188bet备用网址を国内外で精力的に進めています。これら各種ナノ複合RO膜によるイノベーション創出によって、水自然資本が豊かに持続できる21世紀水文明に大きく寄与し、もってSDGs、ESG、TNFD等の社会課題に貢献を果たし、世界の人々の生活を豊かにします。

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究極の安全性を持つ「水系電池」の開発

モビリティやモバイル、電動工具、ラップトップPC、定置用電源、蓄電池のほとんどは、リチウムイオン二次電池が使われています。リチウムイオン二次電池技術は成熟し、エネルギー密度、急速充放電特性や充放電の効率、安全性が高い水準でバランス化されるようになってきました。一方で、誤った使い方をすると発火する危険性も含んでいます。今後益々社会の電動化が進む中で、現状技術の安全性や長期信頼性、コスト、極限状態での駆動、さらにリサイクル性(材料調達先の確保と製造時排出CO2の削減)の限界性能を突破する、究極の蓄電池が必要となります。是津188bet体育_188bet备用网址室では、ハイエントロピー酸化物、複合アニオン化合物、分子ゲート材料、カーボンナノチューブバインダーを基盤材料技術として、固液界面におけるナノイオニクスの自在制御の観点から究極の安全性を持つ「3V級水系電池」を開発します。

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信州の水と自然が紡ぐ微生物と発酵食品の魅力を探る

信州の美しい水と豊かな自然環境は、古くから独自の微生物群と伝統的な発酵食品を育んできました。我々の188bet体育_188bet备用网址室では、信州の清らかな水源と多様な生態系に存在する微生物を解析し、その多様性や機能について明らかにすることを目的としています。特に、信州味噌、醤油や漬物、日本酒などの発酵食品に含まれる微生物の役割に焦点を当て、これらが人々の健康と長寿にどのように寄与しているかを探ります。伝統的な発酵食品と最先端の科学技術を融合し、信州の微生物がもたらす潜在的な健康効果を最大限に引き出すことで、地域社会の持続可能な発展に寄与する新たな価値を創出します。

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