伝熱促進構造体の開発

機器の小型化，高発熱密度化にもとない，従来型の熱交換器では十分な放熱ができなくなってきている．そこで，多孔質構造に注目し，局所体積平均理論および最適化理論より，伝熱を促進する構造体の開発を行っている．

安価な水素製造技術の開発

水素は脱炭素社会を支える次世代エネルギーとして期待されていますが，普及には製造コストの高さが大きな課題となっており，安価で持続可能な水素製造技術の確立は社会実装を進めるうえで必要不可欠です．そこで我々は海水・苦汁の電気分解に注目し，水素製造と同時に副生成物として有用資源を回収することでより安価な水素製造技術の開発とその社会実装を目指しています．

未利用資源由来の植物性タンパク質の活用

世界的なタンパク質危機を背景に、植物性タンパク質の需要が高まっています。私たちは、世界中で親しまれるお茶の、本来廃棄されてしまう茶殻に残存する豊富な有効成分に着目しました。独自の抽出プロセスにより、茶葉から高収率かつ高純度でタンパク質を回収することに成功しています。現在は茶葉以外の未利用資源にも対象を広げ、原料を問わず高収率でタンパク質を抽出できる、汎用性の高いプロセスの開発に取り組んでいます。資源を余すことなく使い切り、回収したタンパク質を美味しい食品や飲料へと生まれ変わらせる未来を描いています。

機械学習×数値シミュレーション×気象予測

近年、温暖化により激甚化・頻発化する自然災害の被害低減に向け、高精度な気象予測が求められています。しかし、積乱雲に伴う強い雨風は局地的であり、従来の数値シミュレーションによる予測手法では計算機資源の課題があります。そこで、観測値を用いた機械学習と数値シミュレーションを組み合わせることで、高精度な気象予測を目指しています。

狭窄レスの人工血管の開発

透析治療では、狭窄による血管の閉塞が大きな問題となることがよくあります。これまで、狭窄の発生を生理学的メカニズムで議論し、流体力学の観点から狭窄発生のメカニズムを説明してきました。これまでに得た知識を活かして、狭窄のない人工血管を開発しました。

オーダーメイド治療支援システムの確立

世界的に増加傾向にある慢性腎不全患者の治療において、さらなるQOL向上と治療の最適化が求められています。現状の標準治療を基盤としつつ、患者ごとの細かな状態変化を事前に予測できれば、より高度な個別化医療が可能になります。そこで、生体内メカニズムをモデル化し、患者ごとの体内状態の変化を予測して治療の個別化を支援するシステムの構築を目指しています。

科学に基づくコーヒー抽出技術の構築

コーヒーは身近にありながら非常に奥深い飲料です．そこで，その奥深さを支える焙煎と抽出に着目し，画像解析や局所体積理論といった工学的手法を駆使して，そこに潜む複雑な熱・物質移動現象の科学的解明に挑んでいます．さらに，地球を飛び出し，微小重力環境で機能する「宇宙のコーヒー抽出装置」の提案も行っています．熱・流体力学の力で，未踏のコーヒー科学を切り拓きます．

スケール抑制技術の確立

発電所，工場，ボイラーなど水を用いる配管には，水に含まれるミネラルが析出してしまい，伝熱性能の低下，流動抵抗の増加，さらには配管の閉塞に伴う機器の損傷が生じてしまします．これまで，薬品を使うことなく，スケールを抑制する技術を考案してきました．炭酸カルシウムスケールおよびシリカスケールに有用であることが確かめられており，現在はその高効率化を検討しています．

微細藻によるオイルの生成

微細藻用の約10マイクロメートルのバイオプラントを開発し、高い生産性と省エネを実現しています。 特殊な生物反応容器を開発し、培養速度を飛躍的に向上させることに成功しました。いつの日か、このバイオプラントは世界の食糧とエネルギーの問題を解決するための鍵になるかもしれません。