HJC黄金城官方网站 高等工学研究生院 材料工程系

[专业] 环境半导体材料工程 [导师] Tsutomu Iida 教授 [关键词] 环境半导体能量转换材料的合成
[主题示例] ❶ 使用硅化镁的热电转换元件的开发 ❷ 汽车和工业炉的废热发电系统的开发 ❸ 使用热电转换方法的太阳能热发电系统的开发

我们正在开发能量转换半导体材料，以缓解由于化石燃料的大量消耗而变得日益严重的全球变暖。利用太阳能这一可重复利用的能源，我们的目标是开发可有效产生电能的太阳能电池材料（随着我们生活水平的提高，电能显着增加）、光解水产生氢气的半导体光催化剂，以及回收和再利用热能（能源消耗的最终形式）的热电转换材料。此外，环保半导体是指由地球上丰富的、对生物体和地球环境友好的材料制成的半导体材料。

[专业] 纳米系统材料工程 [导师] Takashi Ishiguro 教授 [关键词] 水反应科学、纳米材料科学、氢传感器
[主题示例]❶构建水下化学反应原位微红外光谱分析系统❷检测单个癌细胞的呼吸作用，原位观察叶绿素的光合反应❸开发功能性纳米结构薄膜材料

我们居住的地球是一个水星球。因此，水中会发生许多化学反应。我们的实验室开发了一种红外光谱系统，可以原位观察水中活性物质的分子振动。生命代谢基础：有ATP分解反应、光合作用反应、水分子结构变化、细胞内反应等新鲜反应领域。

[系内领域] 新功能设计领域 [专业] 纳米医学工程 [导师] Masakazu Umezawa 讲师 [关键词] 生物分子控制、纳米环境工程、生物医学工程、制药工程
[主题示例] ❶ 创造控制生物现象的新型功能纳米材料 ❷ 纳米界面上生物分子的动态结构控制 ❸ 纳米材料表面蛋白质构象的变化及其对生物体的影响

我们正在致力于纳米材料的设计和应用，以展示什么是健康并控制生命现象。人们发现，构成我们身体的生物分子在超细纳米结构上以新颖的方式表现。使用陶瓷和金属等表面可控纳米材料，我们的目标是自由操纵生物分子的动态行为，并致力于创造能够可视化和控制生物现象并最终实现健康的新型功能纳米材料。

[专业]高分子纳米材料工程 [导师]植村真央讲师 [关键词]高分子材料、分析化学、细胞工程
[示例主题] ❶ 设计聚合物纳米材料以阐明细胞内液-液相分离现象 ❷ 开发局部操纵细胞膜上蛋白质的纳米粒子材料 ❸ 开发控制细胞功能的功能性培养基质

聚合物纳米材料的医学应用已被研究多年，在此过程中，人们开始关注这些材料作为解决生命科学谜团的强大工具的潜力。我们创造具有各种特性的聚合物纳米材料来“测量”细胞内发生的现象并研究细胞功能。

[专业]生物材料工程 [导师]Akihiko Kikuchi 教授 [关键词]功能聚合物/生物功能材料
[示例主题] ❶ 分析刺激响应功能界面与生物体之间的相互作用 ❷ 创建可实现诊断和治疗的生物材料 ❸ 软材料的受控药物释放

医疗材料（生物材料），例如人造器官，用于与生物体接触并表现出其特有的功能。为了获得最佳功能，在设计和制备生物材料时考虑生物材料的表面特性和形状极其重要。我们进行研究的目的是开发能够最大限度地发挥生物（生理）功能的新型生物材料，考虑生物材料的预期用途，控制其物理性质，控制合成材料与生物成分之间的相互作用，以分离和分析目标生物成分，或进行诊断和治疗。

[专业] 机械系统材料工程 [导师] 小乡康夫教授 [关键词] 航空航天复合材料、能源用复合材料
[主题示例] ❶ 空间结构用耐热复合材料的成型工艺及热力学性能评价 ❷ 提高热电转换器件用复合材料的韧性和强度 ❸ 热电转换器件的可靠性评价

所有结构都需要材料。只有在了解材料的制造方式及其机械性能之后，才有可能设计和制造结构。这不仅限于机械结构，还适用于功能性很重要的设备。本实验室主要研究复合材料，旨在将其应用于极端环境下的空间结构和热电发电装置（能源相关装置）。在这里，我们正在研究高性能材料成型工艺的开发、材料性能的评估以及从热机械性能的角度表达这些性能的机制。

[专业] 电子材料工程 [导师] 大津正人教授 [关键词] 电子特性、磁性、表面与界面工程
[示例主题] ❶ 创造稀有无金属磁性材料 ❷ 使用量子束分析电子自旋态 ❸ 使用信息科学（AI 技术）进行材料设计

该实验室致力于研究有助于实现绿色社会的功能材料。除了在材料中创建纳米结构之外，我们还使用量子束来阐明作为功能基础的电子自旋态。此外，我们将利用信息科学（AI技术）设计材料功能。具体来说，我们的目标是利用常见元素创造出具有优异功能的新材料，重点是不含稀有金属的磁性材料和石墨烯。

[专业] 复合材料工程 [导师] 小柳淳教授 [关键词] 航空航天材料、复合材料力学
[示例主题] ❶ 汽车应用 CFRP 力学 ❷ 航空航天应用 CFRP 力学 ❸ 大气再入飞行器的热和机械设计

复合材料将两种或多种材料有效地结合在一起并具有突出的功能，预计未来将得到进一步发展。近年来越来越多地应用于航空航天领域的CFRP（碳纤维增强塑料）是代表21世纪的一种轻质、坚固的新材料。在小柳实验室，我们主要利用计算机模拟技术对CFRP的力学性能进行研究。

[专业] 光子材料工程 [导师] Kohei Soga 教授 [关键词] 超发光纳米结构的基础与应用
[主题示例] ❶ 发光纳米粒子的特性及工艺设计 ❷ 发光纳米粒子的生物医学成像应用 ❸ 利用发光纳米粒子开发新型成像器件

我正在进行成像材料工程研究，以“显示不可见的事物”。特别是，通过使用比可见光波长更长的近红外光，使距离体表几厘米的病变和生物现象可见，我们使用荧光材料和新的光谱设备来创造创新的成像技术，以发现癌症和阐明生物现象。

[专业]金属材料工程 [导师]田村龙二教授 [关键词]准晶、超材料、磁性材料、金属玻璃、合金催化剂
[主题示例]❶准晶、近似晶体等超材料开发及其性能研究❷电动汽车、无人机用硬磁材料开发及其性能研究❸提高黄金、铂金等珠宝首饰用合金附加值研究

金属材料，例如钢材和硬铝，当与不同元素混合形成合金或化合物时，表现出极其独特的性能。即使只有两种元素，根据其类型和比例，也存在大量合金，而当存在三种或更多元素时，这是一个广阔的未开发领域。 “超材料”是2019年在我们实验室诞生的一个新的实体概念，领先于世界其他地方。在我们的实验室中，我们自由地控制准晶体和二十面体团簇化合物等多自由度超材料中原子、电子和自旋的行为，并追求新的现象和功能。

[专业]陶瓷材料工程[指导老师]Keifumi Nishio教授[关键词]功能陶瓷
[主题示例] ❶ 寻找热电转换器件用陶瓷 ❷ 开发热膨胀系数从正到负受控的陶瓷 ❸ 开发利用铬现象的光/电检测型氢气传感器

我们使用溶胶-凝胶法（从溶液中合成金属氧化物）和称为放电等离子烧结的新型烧结技术来制造具有优异光学、电学、结构和其他性能的陶瓷材料，并评估其特性。此外，我们还致力于提高功能陶瓷的功能性并开发新型功能陶瓷。

[专业] 液晶材料工程 [导师] Hirokazu Furue 教授 [关键词] 液晶的物理性质及应用
[示例主题] ❶ 液晶物理性质研究（液晶状态的基本阐明） ❷ 开发下一代液晶显示器 ❸ 开发液晶新应用

“液晶”是介于液体和固体晶体之间的第四种物质状态。液晶特性的结合提供了独特的高功能性。液晶显示器是一个典型的例子。另一方面，液晶态还有很多方面是未知的、充满神秘感的。它与生物密切相关，让我们着迷于一个神秘的世界。我们的目标是阐明各种液晶态的特性，并利用这些态来改善材料的功能并开发新的特性。液晶研究是一个充满梦想的发展领域，包括光学材料、半导体材料、机械材料、生物材料等。

[专业]无机材料工程[指导老师]]安森敦男教授、胜俣健一副教授[关键词]光学功能材料、玻璃与陶瓷
[主题示例] ❶ 开发高强度、高耐热性、耐氧化性的玻璃和玻璃陶瓷 ❷ 开发结合光催化剂和吸附剂的环境净化玻璃 ❸ 开发用于细胞分离的玻璃过滤器和化学/应力传感玻璃

玻璃是一种透明且美观的材料，自古以来就被用于窗户和容器，而且它还具有优异的光学、化学和机械功能。光通信系统、显示器、药品和化学产品的制造离不开玻璃。通过发展这种玻璃的多种功能并将其与其他材料复合，我们的目标是创造可用于能源、环境和生物/医学领域的高功能材料。

[科内领域]新功能设计领域[专业]设计研究[导师]Toshiyuki Watanabe教授[关键词]通过设计解决医疗问题
[主题示例] ❶ 医疗传达设计 ❷ 新技术/新功能传达设计 ❸ 动态数据可视化

您可能认为设计指的是颜色和形状，但颜色和形状只是其中的一部分。设计是发现问题或问题、寻找解决问题的新视角、规划、设计、重复实验、解决问题的整个过程。在这个实验室中，我们将从新的角度研究解决医学、材料、机器人等未来各种问题的方法、技术和思维方式，并针对具体的解决方案提出新的建议。

[专业]无机材料 [导师]Takashi Maeda 教授 [关键词]功能玻璃
[主题示例] ❶ 旨在克服玻璃脆性的新型结晶玻璃材料的研究 ❷ 玻璃结晶机理的研究 ❸ 有助于可持续发展目标的功能玻璃

我们的实验室是与 AGC Corporation 合作的社会协作课程。我们关注玻璃的优异性能，并通过结晶等方法进一步提高其功能性。我们还致力于阐明玻璃的结晶机制，这对于材料设计是必要的。我们正在进行研究，旨在基于高度发展的数字技术和可持续发展目标，创造未来社会所需的新材料。