イオン伝導体の分光学的研究およびそれを用いた応用研究（イオニクス、フォトイオニクス、水素貯蔵材料等に関する研究）を行っています。
　主な研究内容：
　（１）超イオン伝導ガラス（SICG）の光学的特性（屈折率、光吸収）
　（２）ペロブスカイト型プロトン伝導体の赤外吸収（OH結合）

現在，大多数のデジタルシステムはクロックパルスに同期して動作しています．しかし，高速なクロックパルスは，消費電力が増大するだけでなくシステムの動作が不安定となる要因となります．本研究室では，クロックパルスを用いない非同期式回路に基づいて，大規模デジタルシステムや生体信号処理用小型プロセッサの高性能化・低消費電力化に関する研究を行っています．主な設計と実装には再構成型集積回路(FPGA)を用いており，監視カメラシステムや医用画像診断システム等を対象とした画像処理のハードウェア化にも取り組んでいます．

有機合成により、有機ＥＬ用発光体や太陽電池用色素など様々な有用化合物を合成しています。

これまでにない新奇化合物、新材料の開発、新現象の発見を目指して反芳香族化合物の合成も行っています。

また、酵素をお手本に人工酵素ともいえる有機スズ触媒を用いた有機合成も行っています。

無機材料の一つであるセラミックスの研究を行っています。岡山を代表する伝統工芸の一つである備前焼は、顔料や釉薬を施さずに作られますが、焼成後の作品の表面には様々な色模様が現れます。呈色の要因となる結晶相を特定し、その生成メカニズムを検討し、色模様を人工的に再現することを行っています。我々の研究グループでは、備前焼を代表する特徴的な赤色模様の「緋襷(ひだすき)」の形成メカニズムを明らかにしました。また、新規顔料開発や、希土類元素を含まない磁性材料の開発も行っています。

金属ナノ粒子は塊の金属と異なる性質を持ちます。種々の形状や形状・サイズのそろったナノ粒子の合成を行っています。ナノ粒子集合体やナノ粒子の尖ったところで光吸収や発光が増強されます。ナノ粒子は安定化のため、表面を界面活性剤や高分子等の保護剤で覆われています。光吸収や発光が増強されやすいように尖ったところをもつナノ粒子の集合体やナノ粒子の表面を覆う保護剤を交換する研究を行っています。

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ミセル・ベクシル（界面活性剤会合隊）系での光誘起反応の研究を行っています。

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ミセル・ベクシルの性質の解明等の研究も行っています。

【　研究内容の説明　】
　ビーカーの中で起こる化学反応、部屋の中の空調（室内環境）、黄砂やＰＭ2.5などの微粒子の飛散（自然環境）、コンビナートにある各種の化学工業装置など、流れ・伝熱．拡散が関わる様々な現象について、実験や計算機シミュレーションにより研究しています。
【　取得した特許　】
■ 特許第4931065号 「衝突型マイクロミキサー」
　水相と有機相などの二相が交互に流れる際に、それぞれの相を衝突させることで、反応効率の向上を図るものです。
■ 特許第5504526号 「マイクロリアクターを用いてスラグ流を形成する方法」
　水相と有機相などの二相が交互に流れる際に、それぞれの相が継続して形を変えられるよう工夫し、このとき生じる渦を利用して、反応効率の向上を図るものです。

我々の研究室では、ホスホリル基を末端アルキンの保護基として利用し、新規反応の開発と機能性分子を合成する研究を行っています。例えば、ブロモ(ホスホリル)エチンを出発原料に用いれば、銅触媒を用いてトリアゾール骨格を自在に構築し、市販薬剤分子を合成することに成功しました (Org. Lett. 2020, 22, 5099–5103.)。

また、最近ではホスホリル基を有するイナミン (= アルキニルアミン) を利用して含窒素π共役系化合物を合成し、これを発光・太陽電池・超伝導材料に応用する研究も実施しています。

近年、次世代の磁性材料として注目されているイプシロン酸化鉄(ε-Fe2O3)は準安定相であり、ほかの酸化鉄と比べその物性や合成方法はあまり知られていない。我々の研究グループでは、岡山の伝統工芸である備前焼の呈色機構について検討するなかで、ε-Fe2O3がムライト結晶表面に析出することを発見した。また、スピネル構造化合物の分解過程で生成することも見出しており、このようなε-Fe2O3の生成メカニズムの解明が新規磁性材料および合成法の開発に繋がるものと考え、研究に取り組んでいる。
ほかに、Al-B-C系高温構造材料の開発にも着手している。Al3BC3セラミックスは難焼結性セラミックスの焼結助剤や種々の炭素含有耐火物の酸化防止剤としての活躍が期待される高機能性複合炭化物である。我々は簡便な合成法により六角板状Al3BC3粒子の合成に成功し、この粉末を用いて作製したセラミック焼結体は異方的な機械的特性を示し、粒子配向による強度の増加が確認された。現在は工業材料に応用するために必要な種々の物性評価を進めている。

　建築設備の大きな役割として、利用者へ快適な環境を提供することと、地球温暖化防止に寄与するために省エネルギー化を実現することを重要な課題として取り組んでいます。
　空気調和設備分野では、気流解析ソフトを用いて、自然換気の有用性や室内温度分布及び気流分布などを明らかにしています。
　給排水衛生設備分野では、近年、節水器具の採用により使用水量が低減したり、ポンプ直送方式の採用が増加するなどの新たな状況を踏まえ、動的給水給湯負荷算定法により算出した瞬時流量に基づく、新給水システム設計法を研究しています。

住環境のフィールドワークに重点をおいた体験的な調査・分析を行うことで、人々が豊かだと感じることのできる住環境再生のために実践的な産学連携の研究を行っています。
今まで行ってきた研究は以下の通りです。
・UR都市機構と共同で行った「公的賃貸集合住宅の二段階改修実験（URフリースタイルハウス）の実践と検証」
・（社）リノベーションまちづくりセンターと連携した第3回リノベーションまちづくり学会@名古屋2017を共同主催
・香港理工大学と連携した国際交流ワークショップ「香港・東京コラボレーションワークショップ」

・公共文化施設設計においては、活発な利用を促進することを目的に、建築設計段階に利用者の考えを取り入れた設計手法（利用者参加型設計）を採用する事例が増えている。
・当研究室では、全国の参加型設計事例を70事例程度収集するとともに、研究室でも参加型設計を実践し（2013年度：下松市地域交流拠点、2015年度：岡山県医師会館、2017年度：佐那河内村役場、2018年度：柏市南部近隣センター）、それらの利用者意見分析及び竣工後評価から、参加型設計の効果を検証する。

快適で省エネルギーな建築を実現するためには、様々な建築的な手法や設備技術の応用が求められています。例えば、効果的な日射制御のためのファサードデザインや、自然換気実現のための換気経路の計画、最適なゾーニングなどは建築計画時に考慮すべき点です。設備的には最適な制御と方法を組み合わせることが重要で、自然エネルギーの効果的な利用と機械設備の最適な組み合わせ（ハイブリッド空調）により、無理のない快適で省エネルギーな環境を実現することが可能となります。さらに都市に対しても負荷の少ない建築はヒートアイランド現象など都市環境の改善にも関わっています。この様な視点からゼロエネルギー建築・都市の実現にむけての研究を行っています。

圧縮性による柔軟性を有し、軽量で力/質量比の高く、更に安価な空気圧ソフトアクチュエータの特徴を活かして、使い捨て可能なホームリハビリテーション機器の開発やその制御機器やロボットへの応用を行う。具体的には、曲がっても使える柔軟な空気圧シリンダを開発し、ポータブルリハビリテーション機器へ応用した。また、材料費が千円以下の安価な弁としてチューブの屈曲を利用したサーボ弁を開発した。また、変位センサ内蔵型ゴム人工筋の開発、伸長型柔軟アクチュエータを用いた配管検査ロボットの開発などの研究を行っている。さらに、人材のグローバル化をめざし、所属院生の全員が国際会議で講演発表を行っている。

従来のロボティクス技術を福祉機器（福祉用具）の開発分野に応用することや、そのシステムの構築法について研究を行っている。以下にその主な研究を３つ紹介する。１．電動車いすの研究は車いす特性（使用者の質量や摩擦など）と走行環境（路面の傾き）の両方を推定し、それらの情報に基づいた車いすの制御系設計法の確立を目指している。２．腰痛は高齢者だけでなく若年層も抱える疾患のひとつである。そこで、腰痛を改善するために、締め付け機構に空気圧駆動柔軟アクチュエータを装備した腰部アクティブ補装具の開発を目指している。３．２足歩行のメカニズムを解明するため、３次元動歩行機の構築を目指している。

　植物がどのようにして周囲の環境に適応してどのように成長するのか、そのメカニズムに最先端のイメージング、生化学、翻訳調節を含む遺伝子発現解析などで迫ります。
　（１）植物の動きと成長メカニズム　　植物は動かないと思われていますが、実は光や温度などを感じ、活発に動いています。このような動きの制御には微小管による細胞伸長の制御が関わっており、微小管の解析を通して植物の動きを研究します。進化論で有名なダーウィンも挑戦した未解決の謎に迫ります。
　（２）植物の環境応答　　植物は芽生えた場所から移動できないため、根を張った場所の環境変化に適応して世代を継ぐ必要があります。特に高温に対して植物がどのように対応しているかを明らかにします。地球温暖化による異常気象が続く現代に必要とされる研究であり、企業との共同研究も視野に入れています。
　（３）植物の発生や分化を司るSmall RNAの解析　　Small RNAは多くの転写因子を制御することで、植物の発生や分化の鍵として働く分子です。植物におけるsmall RNAの機能に関わる多くの因子が同定されていますが、細胞生物学的な知見は多くありません。最先端顕微鏡イメージングを基盤に未知の遺伝子発現メカニズムを解き明かします。

　魚類の寄生虫の生活環は魚類以外の宿主をもつものも多く、生物学的な全体像が不明です。そこで、魚への感染を防除する目的で、それら寄生虫の生物学的特性を研究しています。
　水産食品において寄生虫は異物としてクレームを受けますが、自然界ではごくありふれた存在です。人間にとって有害か無害かを正しく見極める姿勢こそ、食の安全・安心に欠かせません。
　ワインの醸造過程において大量に廃棄される葡萄の搾りかすを養殖魚に給餌することにより、養殖魚の肉質改善や免疫力向上などの付加価値を付けられないか検討を始めたところです。

酪農家において乳房炎は経済的に最も大きな打撃を与えています。大腸菌群による甚急性乳房炎の疫学、臨床症状とサイトカインや急性相タンパクの関係、症状と予後の関係を研究し、関連性が見いだされました。また、乳房炎の治療においては、従来の抗生物質の治療だけではなく、炎症を起こしている乳房に抗菌活性を持つローション（セラメーラ）を塗布することにより乳房の硬結や体細胞数を低下することが明らかとなりました。また、急性乳房炎の時の補助療法として、免疫活性剤の経口投与により、症状が軽減し、乳量の回復がよいことも研究中です。乳汁の細菌学的検査では、短時間のうちに乳汁を培養するほど原因菌が検出されることが、研究で明らかとなりました。乳房炎の予防としては、レプトスピラ症ワクチンを投与することにより、臨床型乳房炎が減少することが明らかとなりました。また、大腸菌群による甚急性乳房炎で初診時の血中イオン化カルシウム濃度が症状の重篤度と関係していることが明らかとなりました。乳牛の乳房炎の予防・治療・予後判定を研究しています。気候の変化に対する乳牛の血液生理学的変化とやストレスとの関係があることが明らかとなりました。この研究成果をもとに、乳の生産性向上の研究をさらに進めたいと思います。

【　研究内容の説明　】

液体ヘリウムや液体窒素などの寒剤を使った低温環境生成技術を基幹として、nano信号計測技術、物性測定技術を使って、様々な現象を観測しています。
例えば、超伝導技術を用いれば、地球磁場の数万倍もの強さを持つ電磁石を作ることができます。当研究室では1万倍の強さの電磁石を作り、その電磁石を用いて磁場が微生物に与える影響について調べています。

【取得した特許】
■ 特許第4975154号 「水混合燃料およびその製造方法」
■ EUROPEAN PATENT SPECI- FICATION，Inter．Pub．Number：WO 2012/039429
「Water-Mixed fuel and method for producing same」

ディーゼルエンジンにおいて、燃焼時に適量の水と触媒を噴霧することで、数％のエンジン出力が見込める。その噴霧の方法と最適量に関する特許。

安価または入手しやすい材料で作る分子模型と構造模型を開発しています。材料として、厚紙 ・ 電子部品 ・ 日用品 ・ 玩具などを使っています。模型にしてきた分子と構造はさまざまです。開発した模型を使って最先端の化学（科

学）を主に高校生と大学生に紹介 ・ 解説しています。

　磁石は我々の身の回りの多くのデバイスで使用されており、現代社会の高度な文明を支えています。その起源は電子がもつスピンという量子力学的な物理量にあります。スピンが物質中で様々な環境に置かれた時、古典的状態に対応状態のない奇妙な振る舞いを見せる場合があります。そういった現象に興味を持ち、様々な実験的手法を駆使して解明を目指しています。
　水素は最も軽く強い量子性が気体される元素であることから、その実験的観測を目指しています。また物質中に侵入することで、例えば超伝導発現などの物性変化がもたらされる場合があり、水素誘起物性にも興味を持っています。中には水素を大量に吸蔵するものもあり、水素社会における安全な運搬・貯槽などへの応用も期待されています。そこで上記の基礎物性に加え、水素吸蔵特性の評価法の開発を通して高性能な水素吸蔵物質の実現を目指した応用研究も実施しています。