致遠理工科學(xué)術(shù)頭條分享：每周為你精選、總結(jié)近兩周日本院校、教授、研究室有關(guān)計算機、電子電氣、機械學(xué)等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動態(tài)，幫助大家更好完成研究計劃書以及把握備考方向~由于關(guān)注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補充～

本周院校：

·東京工業(yè)大學(xué) 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)成研究院

·東京大學(xué)生産技術(shù)研究所

·大阪大學(xué)量子信息與量子生命研究中心

·名古屋大學(xué)未來材料?システム研究所

·東北大學(xué)國際同步輻射創(chuàng)新與智能研究中心

·青山學(xué)院大學(xué)

·金沢大學(xué)

·岐阜大學(xué)

·早稲田大學(xué)

01

東京工業(yè)大學(xué) 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)成研究院

東京大學(xué)生産技術(shù)研究所

全球最高電導(dǎo)率的鋰離子導(dǎo)體引領(lǐng)全固態(tài)電池設(shè)計新方向利用下一代電池材料實現(xiàn)厚膜全固態(tài)鋰金屬電池

東京工業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)成研究院、全固體電池研究センター的堀智特任準教授、菅野了次特命教授、高エネルギー加速器研究機構(gòu)物質(zhì)構(gòu)造科學(xué)研究所的齊藤高志特別準教授、東京大學(xué)生産技術(shù)研究所的溝口照康教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研發(fā)了一種超級鋰?(Li)?離子導(dǎo)體。

由于全固態(tài)電池中固體電解質(zhì)的電導(dǎo)率較低，很難通過增加正極的厚度來提高容量，但研究小組成功地大幅提高了全固態(tài)電池的特性。

傳統(tǒng)鋰離子導(dǎo)體（27°C 時為 12 mS cm -1）的通過增加，通過使用這種新材料作為固體電解質(zhì)，實現(xiàn)了厚度為1毫米的電極（正極），在25度的室溫下可以提取約90％的理論值能量。

每電極面積容量超過25mAh cm -2，是迄今為止全固態(tài)電池最高值的1.8倍。此外，在日本質(zhì)子加速器研究綜合體 J-PARC（第 4 期）對新材料的晶體結(jié)構(gòu)進行了中子衍射分析，揭示了元素的不規(guī)則排列。

根據(jù)分析結(jié)果創(chuàng)建計算模型，并使用第一原理計算確定鋰離子傳導(dǎo)機制。分析表明，根據(jù)元素排列，鋰離子傳導(dǎo)的勢壘減少了一半，使其更平滑，離子的傳導(dǎo)性更強。

此外，通過將使用新材料的厚膜正極與下一代電池材料Li金屬負極相結(jié)合，在超過10的電流值下實現(xiàn)了20mAh cm -2以上的電流值。當(dāng)Li金屬負極被激活時，在60度下達到mA cm -2，實現(xiàn)了可以提取容量的全固態(tài)電池。

這項研究結(jié)果表明，提供采用高離子電導(dǎo)率的固體電解質(zhì)可以實現(xiàn)一種全新形式的電池，這項研究結(jié)果于2023年7月6日（當(dāng)?shù)貢r間）發(fā)表在美國科學(xué)雜志《科學(xué)》上。

https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/ja/news/4251/

02

大阪大學(xué)量子信息與量子生命研究中心

量子技術(shù)“室溫超極化”向藥物發(fā)現(xiàn)邁出一大步-藥物發(fā)現(xiàn)NMR 方法在室溫下信號增加 700 倍

大阪大學(xué)量子信息與量子生命研究中心根來誠副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組使用了一種名為“室溫超極化”的量子技術(shù)，該技術(shù)可以在保持樣本處于室溫的同時對齊樣本的核自旋。

NMR（核磁共振）已成功演示了用于藥物發(fā)現(xiàn)的 NMR 技術(shù)，將信號增強了 700 多倍。因此，在藥物發(fā)現(xiàn)量子技術(shù)的社會實施方面取得了長足進步。

這項研究的結(jié)果是，通過照射激光和微波，無論溫度如何，核自旋（原子核中的微觀磁體）的方向都會對齊。動態(tài)核極化?(DNP）法（簡稱：三重態(tài)DNP法）。

核磁共振波譜的靈敏度表明排列核自旋的比例極化正比于在室溫下，極化通常非常低，約為 1/100,000。核磁共振波譜已被用作尋找新材料和藥物發(fā)現(xiàn)中不可或缺的工具，但其低靈敏度極大地限制了其應(yīng)用范圍。

在這項研究中，研究小組在室溫下用三重態(tài)DNP增加了水楊酸分子固體樣品中的核自旋極化，將樣品溶解在水溶液中，然后將其與一種稱為人血清白蛋白的蛋白質(zhì)混合以確定其結(jié)合通過核磁共振信號，成功檢測到了此時溶液狀態(tài)下水楊酸的碳核自旋極化率為0.7%，觀察到比正常NMR波譜環(huán)境（11.7特斯拉）強700倍以上的信號。

此外，當(dāng)與一種稱為華法林的藥用有機分子混合時，其結(jié)合比水楊酸更強，成功觀察到清晰的核磁共振信號，顯示華法林如何抑制水楊酸，很難捕獲此類蛋白質(zhì)的結(jié)合和抑制狀態(tài)。

藥物發(fā)現(xiàn)核磁共振這是該領(lǐng)域經(jīng)常使用的基本方法，相信這一結(jié)果將為藥物發(fā)現(xiàn)的“室溫超極化”社會實施鋪平道路。

該成果于2023年7月4日星期二8:00（日本時間7月4日星期二21:00）發(fā)表在美國化學(xué)會物理化學(xué)快報網(wǎng)絡(luò)版上。

03

青山學(xué)院大學(xué)、金沢大學(xué)、岐阜大學(xué)、名古屋大學(xué)、早稲田大學(xué)

公民科學(xué)挑戰(zhàn)閃電之謎：宇宙射線和雷云的相互作用是否影響閃電的起源？

鶴見美和理學(xué)研究科特別研究學(xué)生（兼：青山學(xué)院大學(xué)修士課程學(xué)生）、榎戸輝揚 同準教授（兼：理化學(xué)研究所チームリーダー）、一方井祐子 金沢大學(xué)準教授與岐阜大學(xué)、名古屋大學(xué)、早稲田大學(xué)合作，在公民科學(xué)“雷云計劃”中與公民支持者的合作觀測從雷云落到地面的伽馬射線。

在該項目中，將通過在公民支持者的家中安裝小型輻射監(jiān)視器“Teal”來構(gòu)建觀測網(wǎng)絡(luò)，并在多個點觀測從雷云落到地面的“雷云伽馬射線”。

2021年12月30日，在金澤市的五個地點成功探測到從雷雨云發(fā)射的伽馬射線。這表明上層云層中有一個強電場，可以將電子加速到相對論速度。

此外，通過與無線電和雷達觀測的綜合分析，可以清楚地看出，閃電放電是在加速電子發(fā)射伽馬射線的強電場區(qū)域附近開始的。這預(yù)計將成為解決長期以來懸而未決的問題的關(guān)鍵，即閃電是如何引發(fā)的以及是否與從遙遠太空到達的宇宙射線有關(guān)。

正在嘗試觀察現(xiàn)象并研究宇宙射線與雷雨云之間的相互作用以及它們對閃電發(fā)生的影響。此外，通過本研究中使用的公民科學(xué)方法，將實踐作為公民支持者享受科學(xué)研究和自然現(xiàn)象的文化。

該研究成果于2023年7月3日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究快報》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-07-10-1

04

名古屋大學(xué)未來材料?システム研究所

開發(fā)實現(xiàn)制造過程自動化的AI控制算法～浮區(qū)熔化法晶體生長過程的自動化

國立大學(xué)法人東海國立大學(xué)機構(gòu) 名古屋大學(xué)未來材料?システム研究所的原田俊太準教授聯(lián)合研究，開發(fā)了一種人工智能控制算法，可實現(xiàn)制造過程的自動化。

在制造現(xiàn)場，有很多工序需要熟練工人根據(jù)設(shè)備的條件和環(huán)境進行手動調(diào)整，自動化難度較大。

原田俊太副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組構(gòu)建了一個從有限的操作數(shù)據(jù)中估計內(nèi)部狀態(tài)變化的模型，并應(yīng)用強化學(xué)習(xí)成功開發(fā)了一種自動控制人類難以完成的操作的算法。

為了將該算法應(yīng)用到實際制造現(xiàn)場，研究團隊目前正在與晶體制造設(shè)備制造商Sanko Co., Ltd.合作，開發(fā)可自動操作的晶體生長設(shè)備的原型。所開發(fā)的算法可應(yīng)用于各種涉及人工干預(yù)的制造過程，有望為智能制造做出貢獻。

這項研究的結(jié)果將于2023年7月31日在國際晶體生長和外延會議?（ICCGE-20）?上作為受邀演講進行展示。

https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/upload/20230710_imass4.pdf

05

東北大學(xué)國際同步輻射創(chuàng)新與智能研究中心

亞毫秒時間分辨率四維X射線CT原理演示成功-真實材料學(xué)術(shù)研究到工業(yè)應(yīng)用的漣漪效應(yīng)期待

以超過每秒 30 幀（0.03 秒/幀）的速度連續(xù)播放靜止圖像，人眼看起來就像運動圖像。近年來高速攝像機的進步非常顯著，已經(jīng)可以在遠遠超出人眼感知的短時間尺度上一次一幀地清晰捕捉現(xiàn)象。

然而可見光主要只能觀察物體的表面。使用 X 射線 CT，可以通過從各個方向拍攝物體的投影圖像來以 3D 方式可視化物體的內(nèi)部。

東北大學(xué)國際同步輻射創(chuàng)新與智能研究中心的八代渡教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，成功地從多個不同方向照射被稱為同步輻射。

該技術(shù)的發(fā)展使得無法重復(fù)的現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)4D可視化，例如材料的破壞、流體和粘彈性體的行為、機械加工、磨損、焊接和燃燒，預(yù)計會在各個領(lǐng)域產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

該研究成果于2023年7月6日發(fā)表在應(yīng)用物理領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊《Applied Chemistry Express》上。

https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/07/press20230711-01-4dx.html

以上就是今天給大家整理翻譯的在7月3日-7月6日期間的日本理工研究相關(guān)新聞動態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動態(tài)，我們下期見！