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．

　色彩に関する効果や視覚の特性などを画像処理に応用することで、人の感覚に適したディジタル画像処理を行う研究をしています。例えば、人の視覚は、年齢が上がるにつれて視野が暗くなり、特に短波長（青系）の色の識別が困難になっていきます。高齢者にとって見やすい画像を作るため、加齢変化を考慮した画像処理の研究を行っています。また、高齢者視覚研究の他に、ディジタル画像における「明度」と、人が感じる明るさである「知覚明度」の間には差があることを考慮した画像処理についても研究しています。

　冬の時代が続いていたAIと総称される技術は、ディープラーニングの登場により再び注目を集め、あらゆる場所で活用されるようになりました。一方で、デジタル技術の導入格差と同様の問題がAIについても懸念されます。私はあまり光の当たらない現場仕事や小規模でニッチな分野に最新の技術を導入するにはどうすればよいのか？その場合、どのような情報通信技術が適しているのか？といったテーマに取り組んでいます。また、AI自体の研究として、教師なし学習である自己組織化といった手法に着目し、新たなアルゴリズムの開発や実応用につなげる研究も行っています。

　化学プロセスで重要な粉やコロイドを対象とし、それらの基礎と応用に関する研究を通じて、モノづくりや環境問題の解決に役立つために研究を進めております。例えば、粉を下からの風により流動化させた固気流動層の液体に似た性質を利用して乾式分離技術を開発し、これまでに廃棄物リサイクル分野で連続分離装置の実用化を果たしております。また、最近、産業ニーズが高まっている界面活性剤を含まないコロイドを製造し、その応用利用に関する研究も行っております。

　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。

　地球上には、火山性熱水孔の高温環境、塩湖の高浸透圧環境、極地や深海底の低温環境、低酸素濃度環境など、通常の生物が生育できない「極限環境と呼ばれる場所」があります。このような「極限環境」にも生育する生物のことを極限環境微生物といいます。このような生物は、それぞれが生育する環境に適応したユニークな生体分子を持っています。その代表例が生命にかかわる化学反応を司るタンパク質（酵素など）です。一般的な酵素は高温（80℃など）にさらすと分子の形が壊れて機能を失ってしまいますが、100℃で生育できる超好熱菌は、100℃でも機能を維持できる独自の構造をもった酵素を持っているのです。酵素は医薬品、コスメティック、化学製品の製造や、廃棄物の処理など様々な分野で使われている重要な産業用資源です。極限環境微生物がのタンパク質は、今までの酵素では実現できなかった新しい化学反応を可能にできます。極限環境微生物がどのような構造と機能を持っているのかを明らかにし、そしてその機能を産業に利用する研究を行います。

　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。
●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。
●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。

　「界面活性剤の新しい機能」や「タンパク質の構造に対する界面活性剤の作用」に着目して、界面活性剤自身や界面活性剤とタンパク質の相互作用を研究しています。特に、界面活性剤がタンパク質の構造を破壊したり、保護したりする作用に注目しています。

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。

　酵素や抗体など生体関連物質が持つ特異性を利用したバイオセンサの開発を行っています。例えば、テロリストが使用すると予想される化学剤の人体への影響（酵素の働きをとめること）を利用した化学剤検出センサやコロナウイルスの遺伝子を短時間で増幅可能な遺伝子増幅チップ、増幅した遺伝子を簡便に検出する方法の研究を行っています。

　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。

　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」

　建物施工時の安全や使用時の品質・性能を確保するために、地盤・構造物の変形挙動を適切に予測・評価する手法の研究を行っています。また建物建替え時の工費・工期・環境負荷の低減を目的として、既存杭の再利用を促進するための調査・評価法，基礎の設計法を研究しています。地震・豪雨等の災害時に調査を行って、被害原因を分析し、以後の防災・減災に活かしていきます。

　さまざまな「環境」との‘かかわり’のなかで「人間」の「心身にとって快適」な建築の空間構成のあり方を「環境人間学的」アプローチで研究しています。これまで、古代から現代までの建築作品事例の分析考察によって、＜知覚＞の側からとらえた快適な建築の空間の設計手法を「身体的感性設計手法」としてまとめてきました。五感に加えて、複合的な知覚や行為の総合による現在、10個のカテゴリ－をさらに検証していきます。加えて、＜空間＞の側からとらえた、縁側などの「中間領域」や「水盤」など今も展開可能な「心身にとって快適」な空間構成要素の抽出・分析も同時に研究しています。

　1995年の阪神淡路大震災における6,400名もの犠牲者の死因の8割は、木造住宅の倒壊による圧死であったと言われています。そのため、阪神淡路大震災以降、木造住宅の耐震性に関する研究が活発に行われてきました。本研究室でも、実大建物、耐力壁、軸組、部材等、様々なレベルでの木造建物の構造実験に取り組むとともに、震災の際に実施される木造被害調査に積極的に参加しています。

　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。

　今日、「ものづくり」のあり方は、大きな変革を迎えています。その変革の1つにコ・クリエーション（協働創作）があり、作り手と使い手の隔たりを超えた、新しい「ものづくり」のあり方が模索されています。当研究室では、心理・生理計測（ストレス指標）やVirtual Reality（VR）等を用いて作り手と使い手の垣根を可能な限り取り払い、コ・クリエーション可能な場の構築を目指しています。

　伝統的な町並みや集落の景観は、その土地の気候や地形といった自然的な条件を基盤として、歴史や生業といった社会的な特性が形となって現れたもので、連綿と続いてきたくらしと地域の伝統を通じて受け継がれてきたものです。研究室では、そういった美しい景観がどのような背景から形成されてきたのか、また、どのような要素で構成されているのかについて、なかでも地域の伝統的な建築の特徴について明らかにする研究を行っています。また、こうした文化遺産を未来に受け継いでいくために地域住民をまきこんだ遺産保全の方法についても検討しています。