Graduate Department of Micro-Nano Mechnical Science and Engineering

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Graduate Department of
Micro-Nano Mechanical Science
and Engineering

マイクロ・ナノ機械理工学専攻について

 本専攻では,機械工学の高度な専門性に加えて学際的な広い視野を有し,機械工学における新学術領域の創成,機械産業の変革および新産業の創出などにあたることができる指導的な研究者・技術者を育成することを目的としています.

 近年のマイクロ・ナノテクノロジーの進展に伴うミクロな視点に立った機械工学は,学問体系全体を革新することが期待されており,マイクロ・ナノシステムを総合的に扱うわが国初の専攻として,1994年にマイクロシステム工学専攻が設置されました.そして,マイクロ・ナノスケールの超精密機械技術に対する社会のますますの期待の高まりを受けて,工学研究科では2017年に材料および加工分野を加え,これまでの機械系専攻間の領域横断的な位置づけの専攻から,新しい機械工学としてマイクロ・ナノ機械に関する科学と工学を総合的に教育・研究する独立した専攻,マイクロ・ナノ機械工学専攻へと強化・発展させることとなりました.

 本専攻では,機械システム構築のための基本技術分野である材料・加工・計測・制御分野の教育指導を行うと共に,応用分野として,ナノデバイス,機能表面,微細加工プロセス,複合材料,情報機器,医用機器,ロボット,航空宇宙などの多様な学際的研究テーマを対象とした研究指導を行うことで,機械工学の研究者・技術者として基盤的知識の習得と学際的思考を養成します.すなわち,機械工学におけるミクロからマクロまでの基盤的能力を養成する教育指導を行い,さらに医療など他分野との連携による学際的な研究指導を行うことで,機械工学の新しい学術領域を創成する研究者,および先端的な機械材料,機器,システムなどの分野で,産業の変革,新産業領域を創出する研究者・技術者を養成します.これまでのマイクロ・ナノシステム工学専攻の卒業生は,学術界・産業界において,精密機械産業から自動車・プラント産業まで様々な分野で指導的な研究者・技術者として活躍しています.

 また,附属マイクロ・ナノメカトロニクス研究センター,機械システム工学専攻及び航空宇宙工学専攻とは連携して,高度な教育・研究を展開しております.

マイクロ・ナノ機械理工学専攻 研究グループ(研究室)紹介

マイクロナノ機械科学講座

講座・研究グループ名 研究内容

生産プロセス工学

梅原徳次 教授
野老山貴行 准教授
村島基之 助教

次世代機械システムのための機能性表面の創成と評価
加工では形状創製とともに表面を創製します。機械部品には多くの表面があり,それらの表面特性により新たな機能性を発現します。このような機能性を有する加工面を除去加工,変形加工,付着加工で創製・評価する独自技術を開発します。
  • 超低摩擦CNx膜の創製と評価
  • 血液凝固付着抑制電気メスの開発
  • シリコーンオイルフリー注射器の開発
  • 炭素系硬質膜の衝撃摩耗損傷メカニズムの解明
  • マイクロ波励起・基材近接プラズマによる超高速DLC成膜
  • 摩擦状態に合わせた能動的スマートサーフェイスシステムの開発

材料強度・評価学

巨 陽 教授
森田康之 准教授
徳 悠葵 助教

ナノ力学・ナノ物性学を融合した先端材料の創製・評価の新しい展開
ナノレベルの微小領域における力学,物性学に着目し,学際的アプローチにより,材料,デバイス,構造物の健全性・信頼性評価,さらに微小材料,機能材料,知的材料の開発および評価に関する研究を推進しています。
  • マイクロ波原子間力顕微鏡の開発
  • 金属ナノワイヤ面ファスナーの創製および評価
  • 高次ナノ構造体の創製および評価
  • 金属材料のき裂修復技術の開発
  • 機能性ナノ粒子によるドラッグデリバリーシステムの開発
  • 力学的刺激による幹細胞の増殖・分化機構の解明

マイクロ熱流体工学

新美智秀 教授
山口浩樹 准教授
松田 佑 准教授
中村 慎一郎 助教

原子・分子流のミクロスケール・アナリシス
本研究室では,分子の光吸収や発光を利用した分子センサ技術,分子動力学法(MD)やモンテカルロ法(DSMC)などの分子シミュレーション技術を用いて,高真空場やマイクロ・ナノ流れに代表される原子・分子流の解析を行い,原子・分子の流れ場で発生する特異な性質の解明を目指しています。
  • レーザーによる気体流の非侵襲計測技術の開発
  • 感圧分子膜(PSMF)によるマイクロ流動構造の解明
  • 感圧・感温塗料を用いた非定常熱流動場の解明
  • 実験・数値解析による気体-固体間相互作用の解析
  • 壁面がマイクロ熱流動場に及ぼす影響の解明

ナノ計測工学

福澤健二 教授
伊藤伸太郎 准教授

マイクロ・ナノメカトロニクスのための精密計測および知能計測
マイクロ・ナノマシン,マイクロロボット,情報機器,バイオ計測・操作デバイスなどマイクロ・ナノメカトロニクスにおける現象を定量化し設計論を確立することをねらいとして,マイクロ・ナノ計測,バイオ計測・操作,ロボット応用計測,測定情報の処理・認識,シミュレーション等に関する研究を行っています。
  • マイクロ・ナノメカトロニクスのための超精密計測
  • マイクロ・ナノマシンの開発と計測・操作への応用
  • バイオ分子,生体を対象とした計測・操作
  • マイクロ・ナノメカトロニクス設計のためのシミュレーション
  • ロボットハンド用触覚認識とバーチャルリアリティ型触覚呈示

マイクロナノシステム講座

講座・研究グループ名 研究内容

バイオロボティクス

新井史人 教授
丸山央峰 准教授
益田泰輔 特任准教授
佐久間 臣耶 助教

MEMS・ナノテクノロジーを基盤としたバイオ・医療に貢献するロボティクス
MEMS(微小機械システム)とナノテクノロジーを基盤としたロボティクス・メカトロニクスに関する研究を推進している.マイクロ・ナノ領域の物理化学現象を理解し,バイオミメティックな視点を取り入れた高度集積化・知能システムを実現する.ミリ・マイクロ・ナノロボットシステムの学術研究で社会に貢献します。
  • ミリ・マイクロ・ナノロボットシステム
  • マイクロ・ナノロボティクスが拓く生命現象の解明
  • ロボティクス・メカトロニクスで先進医療へ貢献
  • バイオニックデザイン・バイオニックヒューマノイド創製
  • 三次元微細加工,3Dプリンタ,細胞アセンブリ,バイオアクチュエータ
  • 生体信号のカジュアルセンシングと知能システム

知能ロボット学

長谷川泰久 教授
関山浩介 准教授
中西 淳 特任准教授
青山忠義 助教


人を支援する知能ロボットとマイクロ・ナノ操作システム
人の運動や搬送作業などの作業を,物理レベルおよび視覚レベルで支援する知能ロボット,および,マイクロ・ナノ計測・加工・組立を統合化した革新的なマイクロ・ナノ操作システムを構築し,バイオ・医療・福祉分野への応用を目指します。人とロボットの協調・融合を細胞レベルから実現する技術に挑戦し,世界最先端のロボット技術の研究・教育を行います。
  • ロボットの身体化技術および高親和性技術
  • 歩行・走行支援ロボットによるリハビリ・生活支援
  • 内視鏡手術支援ロボット
  • 家庭内の生活支援ロボット
  • マルチロボット協調における分散共有知覚
  • 革新的マイクロ・ナノ操作システムの構築
  • 細胞操作・計測・組立てによるバイオ・医療応用

マイクロ・ナノプロセス工学

秦 誠一 教授
櫻井淳平 准教授
溝尻瑞枝 助教


微細加工技術とマイクロ・ナノメカトロニクス
新原理・新方式の微細加工技術,MEMS・マイクロマシン用の新材料開発のためのコンビナトリアル技術,材料評価技術,それらを用いたマイクロセンサ,マイクロアクチュエータと医療・産業応用システムの研究を行っています。
  • 3次元マイクロ・ナノ構造体の製作プロセス
  • マルチマテリアル・マルチスケール3D造形技術
  • マイクロセンサ,マイクロアクチュエータとその医療・産業応用システム
  • MEMS技術とコンビナトリアル技術の融合によるマイクロ・ナノ材料の超効率的創成・探索
  • コンビナトリアル法による新規機能性・エネルギー材料探索とその応用
  • ナノインプリント技術による太陽光発電用光マネジメント基板の作製
  • フェムト秒レーザ直接還元描画法による機能性材料の3次元微細造形とその応用
  • 環境発電のための薄膜熱電発電デバイスの設計と作製