Research Opportunities for UndergraduaTEs
理工学部・学部学生が最先端の研究に参加できるプロジェクト

Project lists

2021年度春学期(今学期)
研究テーマの詳細については各教員に問い合わせてください。
五東弘昭 准教授
機械学習などに使用できるプログラミング言語pythonの学習をしたい人を募集します。
参加学生 募集終了
教員メールアドレス ""を"@"に gotoh-hiroaki-ywynu.ac.jp
研究室Web https://poclab.ynu.ac.jp/
定員 何名でも
資料(PDF) download
テーマ概要 https://paiza.jp/
という学習サイトでpythonを学ぶ人を募集します。

申請すれば何名でも可能ですが、申し込みをする際に何名かを記入する必要があるので、期限を4月8日までにしたいと思います。

募集は、終了しました。

任意ですが、夏休み期間中に遠隔で集中して学ぶ機会も設けたいと思っております。

申し込みたい人は面接とかもなく、化学EPの学生でynuメールを登録してくれたら、配布いたします。
その他 他の有名大学などではpythonを全学部教養で学んでいるところもあります。
人気が高ければ、頑張って単位化も目指したいと思いますが時間がかかるので、希望者だけでも学べるようにしたいと思います。

以下は、プログラミングの初学者を対象にPythonを用いたプログラミングを演習方式で学ぶもので、京都大学学術情報リポジトリ(KURENAI)で公開されている。
https://repository.kulib.kyoto-u.ac.jp/dspace/bitstream/2433/245698/1/Version2020_02_13_01.pdf
【2,3年生用】五東弘昭 准教授
機械学習による光増感剤の設計~データサイエンス体験~【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に gotoh-hiroaki-ywynu.ac.jp
研究室Web https://poclab.ynu.ac.jp/
定員 1名
テーマ概要 化学反応の発見は、予測が難しく時間のかかるプロセスです。これまで、化学者の「経験と勘」により分子を設計することが行われてきましたが、現在では様々なデータを整理し、計算化学や機械学習という手法により、その中から法則性を見出して誰でも使えるようにする取り組みが行わられています。具体的には、光で重合が開始する試薬のパターンを解析して、新しい組み合わせを提案する研究を行います。計算化学や機械学習のソフトウェアやコードは無料で手に入り自分のパソコンでも行うことが可能です。
履修済みであることが望ましい科目 特にありません。
その他 計算化学や人工知能や機械学習の基礎を体験します。また、本人の興味に合わせて、基礎からpython*3などのプログラミングを学び、より高度なことを行います。zoomで会話してPC画面を共有しながら操作方法を教えます。

*1 Winmostar(ウインモスター)は、量子化学計算、分子動力学計算、固体物理計算をマウス操作で実行するためのシミュレーションソフトウェアです。学生版は、フリーで使用可能です。
*2 Orangeはオープンソースのデータ視覚化、機械学習、データマイニング用ツールキットである。ビジュアルプログラミング言語として、事前に定義されたウィジェットまたは利用者自身が設計したウィジェットをリンクしてワークフローを作成するインターフェースを介して実装される。またPythonライブラリとして使用できる。オレンジ色のコンポーネントはウィジェットと呼ばれ、単純なデータの視覚化、サブセットの選択と前処理、学習アルゴリズムや予測モデリングの経験的評価まで幅広く活用できる。
*3pythonとは、文法を極力単純化してコードの可読性を高め、読みやすく、また書きやすくしてプログラマの作業性とコードの信頼性を高めることを重視してデザインされた、汎用の高水準言語である。
【2,3年生用】五東 弘昭 准教授
食品や化粧品に含まれる有機化合物の抗酸化能力の推定【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に gotoh-hiroaki-ywynu.ac.jp
研究室Web https://poclab.ynu.ac.jp/
定員 2〜3名
テーマ概要 私たちが生きていくためには酸素は必要不可欠ですが、身体に取り込んだ酸素の一部は、他の分子と結び付いて高い酸化力を持つ活性酸素に変化します。この活性酸素は、老化や病気の原因とも言われており、これを防ぐために生体では活性酸素を消去するシステムを備えていますが、完全に防ぐことはできません。ただ、私達は活性酸素を消去する抗酸化物質を食事で摂取したり、肌に塗ることで、その進行を抑えることができます。本テーマでは、文献やデータベースから抗酸化物質を探して、それを計算して、予測をする事を行います。さらに、似たような構造をもつ化合物ならば、抗酸化能をある程度予測できるように人工知能や機械学習を利用してモデルを作成します。

注意1)「本テーマでは、身近なものに含まれる抗酸化物質の測定を行い、その能力についての考察を計算ソフトを用いて推定します。」と書かれていましたが、今学期は大学にきて実験を行う事が困難なので「本テーマでは、文献やデータベースから抗酸化物質を探して、それを計算して、予測をする事を行います。」へと変更しました。

注意2)今学期は月曜日の4限 and/or 5限の時間に、他のROUTE参加中の学生と一緒に行います。参加希望者は、この時間のどちらかもしくは両方でzoomにアクセスして、研究できる人に限ります。ご了承ください。
履修済みであることが望ましい科目 特になし
必要スキル 特になし(本プロジェクトを通して習得してもらいます。)
その他 zoomで操作を教えながら、伝えます。自分のパソコンにソフトをインストールして行ってもらうので、パソコンが必須になります。

マウス操作だけで直感的に操作できるソフト*1 *2を使いながら、計算化学や人工知能や機械学習の基礎を体験します。また、本人の興味に合わせて、基礎からpython*3などのプログラミングを学び、より高度なことを行うことも出来ます。

*1 Winmostar(ウインモスター)は、量子化学計算、分子動力学計算、固体物理計算をマウス操作で実行するためのシミュレーションソフトウェアです。学生版は、フリーで使用可能です。

*2 Orangeはオープンソースのデータ視覚化、機械学習、データマイニング用ツールキットである。ビジュアルプログラミング言語として、事前に定義されたウィジェットまたは利用者自身が設計したウィジェットをリンクしてワークフローを作成するインターフェースを介して実装される。またPythonライブラリとして使用できる。オレンジ色のコンポーネントはウィジェットと呼ばれ、単純なデータの視覚化、サブセットの選択と前処理、学習アルゴリズムや予測モデリングの経験的評価まで幅広く活用できる。

*3pythonとは、文法を極力単純化してコードの可読性を高め、読みやすく、また書きやすくしてプログラマの作業性とコードの信頼性を高めることを重視してデザインされた、汎用の高水準言語である。
【2,3年生用】藪内 直明 教授
次世代ナトリウムイオン蓄電池用材料開発【2,3年生用】
参加学生 募集終了
教員メールアドレス ""を"@"に yabuuchi-naoaki-pwynu.ac.jp
研究室Web http://www.yabuuchi-lab.ynu.ac.jp/
定員 1~2 名
テーマ概要 近年、電気自動車の販売台数が急激に増加しています。ですが、今後、さらに販売台数が増えるとニッケル資源が枯渇すると言われています。また、リチウム資源の値上がりも続いています。本テーマではこのようなリチウム・ニッケルといった元素を利用せずに、ナトリウムやチタンといった汎用元素を用いた電極材料を用いた高性能蓄電池の実現を目指した研究を行います。これらの蓄電池は将来的には電気自動車だけではなく、自然エネルギーを蓄えるといった用途にも活用できると期待されています。
履修済みであることが望ましい科目 無機化学 I , 無機化学 II, 電気化学 (必須ではりません)
必要スキル 結晶学の基礎知識 (配属されてからの習得で十分です)
その他 蓄電池、材料化学、国内外の企業と共同研究に興味がある人、将来、国際的に活躍したいと考えている人は大歓迎です。
【2,3年生用】伊藤 暁彦 准教授
化学気相析出法による人工宝石の合成【2,3年生用】
参加学生 募集終了
教員メールアドレス ""を"@"に ito-akihiko-xrynu.ac.jp
研究室Web https://itonium.net/ynu/
定員 1〜2名
資料(PDF) download
テーマ概要 宝石は、天然に産出する無機結晶であり、その審美性に多くの人が魅了されます。工業用途に適した物性を示すものは、主に液相法により人工宝石 (lab-created gems) がつくられ、硬質材料や機能性材料、光学材料として使われます。本研究テーマでは、我々の得意とする気相法を利用した無機固体結晶の合成に挑戦します。具体的には、原料となる有機金属化合物を気化させ、析出反応により無機結晶を気相成長させます。合成時の温度や圧力、組成といったレシピは自由に制御することができ、それに応じて多彩な無機固体結晶の結晶自形が現れます。また、賦活元素により蛍光発光特性を持たせることもできます。みなさんの挑戦をお待ちしています。
必要スキル 気相合成、相同定、電顕観察スキルは、研究を進めながら習得していきます。いずれの装置も当研究室の所有設備のため、気兼ねなく使用できます。研究と学業との時間配分については、相談に応じます。
その他 自分の手でモノをつくるのが好きな学生、無機固体結晶を眺めるのが好きな学生、光り物が好きな学生、論文執筆に興味がある学生、後期課程進学を検討している学生の参加を期待しています。その他の情報については、研究室Webサイトを参照したり、研究室見学に来てください。
【2,3年生用】多々見純一 教授
光コヒーレンストモグラフィーによるガラスの溶融過程および焼結過程のその場観察【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に tatami-junichi-xvynu.ac.jp
研究室Web http://ceramics.ynu.ac.jp/
定員 1名
テーマ概要 ガラス粉体は高温で焼成することによって溶融するが、光学特性を向上させるためには内部に存在する気泡をする極力除去しなければならない。また、光の散乱源となる気泡の除去はガラス粉体の成形体を焼結してバルクなガラスを作製する場合にも同様に重要である。気泡の消滅過程の知見は優れた透光性を有するガラスを得るために必要であるものの、高温での観察は輻射の影響により実施することが困難であった。本研究では、医療分野で発展してきた光コヒーレンストモグラフィーを利用して、高温でのガラスの溶融過程および焼結過程をその場観察することを目的とした。特に、観察はリアルタイムにて3次元で行うことにより、詳細な情報を得ていく。得られた知見は、透明セラミックスの作製にも繋げていく。
履修済みであることが望ましい科目 特にありません。気軽にどうぞ。
必要スキル 実験については教員・学生が丁寧に教えるので、特にありません。
その他 セラミックスに興味がある人、これまでにない材料を開発してみようという意欲のある人、実社会で課題になっていることの解決に携わりたい人、世界初のことを是非やってみたい人、大歓迎です。成果はぜひ学会などでの発表もしていきましょう。実験の時間については、皆さん授業などで忙しいと思うので、相談に乗ります。
【2,3年生用】多々見純一 教授
光コヒーレンストモグラフィーによるセラミックススラリーの凍結過程および乾燥過程のその場観察【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に tatami-junichi-xvynu.ac.jp
研究室Web http://ceramics.ynu.ac.jp/
定員 1名
テーマ概要 水に固体粒子が分散したスラリーはセラミックスの製造に利用される。近年、優れたセラミックスを作製するために、セラミックススラリーを冷媒中に噴霧することで造粒体を得る凍結乾燥造粒法が注目されている。この造粒プロセスを確実なものとするためには、セラミックススラリーの凍結過程における液滴の内部構造の変化に関する知見が必要であるものの、その観察は行われておらずブラックボックスとして扱われてきた。本プロジェクトでは、光コヒーレンストモグラフィーを用いて、セラミックススラリーの凍結過程のその場観察を行うことを目的とした。さらに、セラミックススラリーの液滴を直接乾燥させる挙動も観察することで、両者を比較する。
履修済みであることが望ましい科目 特にありません。気軽にどうぞ。
必要スキル 実験については教員・学生が丁寧に教えるので、特にありません。
その他 セラミックスに興味がある人、これまでにない材料を開発してみようという意欲のある人、実社会で課題になっていることの解決に携わりたい人、世界初のことを是非やってみたい人、大歓迎です。成果はぜひ学会などでの発表もしていきましょう。実験の時間については、皆さん授業などで忙しいと思うので、相談に乗ります。
【2,3年生用】児嶋長次郎 教授
遺伝子組換え技術による蛋白質機能の改変【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に kojima-chojiro-xkynu.ac.jp
研究室Web http://nmrlab.ynu.ac.jp/labotop.php
定員 若干名
テーマ概要 蛋白質は多数のアミノ酸が鎖状につながったものですが、たった1つのアミノ酸を別のアミノ酸に置き換えることで、蛋白質の機能を変えることができます。本研究では、あるアミノ酸を別のアミノ酸に人工的にデザインして置換する遺伝子組換え技術(点変異)を習得し、蛋白質機能を改変します。
履修済みであることが望ましい科目 蛋白質に関連する科目(配属されてからの習得で十分です)
必要スキル Excel・Word・PowerPointの基礎
その他 本研究は夏休み(3-6週間程度)に集中して取り組んでいただく、アメリカのサマースクールに近い形で実施しますので、授業には支障を来たしません。
【2,3年生用】生方 俊 准教授
有機薄膜の光誘起物質移動による表面微細加工【2,3年生用】
参加学生 募集終了
教員メールアドレス ""を"@"に ubukata-takashi-wyynu.ac.jp
研究室Web http://www.ubukata-lab.ynu.ac.jp/
定員 1~2 名
テーマ概要 ある種の有機化合物は光を浴びると分子の構造が変化し、この構造変化は、様々な物性の変化に結びつくことになります。また、一概に光と言っても様々な波長の光があり、これらを時間的・空間的に精密に制御した上で物体に照射することが可能です。本研究室では、光応答性有機薄膜に局所的な露光を施すことにより、物質移動に基づき形成される表面レリーフと呼ばれる表面微細加工の研究を行っています。本研究では、身の回りの様々な光応答性化合物を用いて表面レリーフ形成を目指します。
履修済みであることが望ましい科目 物質科学、有機化学Ⅰ、物理化学I、化学実験、化学・生命情報基礎演習
必要スキル 化学実験、化学・生命情報基礎演習で学んだスキル
その他 研究室ゼミでは、先輩達の日頃の研究活動の報告や論文報告にも参加できるので、授業では体験できないことが勉強できます。
【2,3年生用】獨古 薫 教授
イオン液体を用いた次世代電池の基礎研究【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に dokko-kaoru-jsynu.ac.jp
研究室Web https://mwatalab.xsrv.jp/
定員 1~2名
テーマ概要 次世代蓄電池や燃料電池に関連する研究を行う。特に新規電解液の開発し、電解液中におけるイオン伝導メカニズムや電池内部における電気化学反応を解析する。
履修済みであることが望ましい科目 物理化学I、物理化学I I、化学熱力学B、電気化学B
必要スキル 特に必要ないが、Excel, Wordなどは使用できること。
その他 次世代蓄電池や燃料電池の研究開発に興味がある学生を歓迎する。研究内容の詳細については、渡邉・獨古・上野研究室のホームページを参照。
【2,3年生用】上野 和英 准教授
次世代蓄電池に用いる新規イオニクス材料に関する基礎研究【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に ueno-kazuhide-rcynu.ac.jp
研究室Web https://ynu-estlab.jp/
定員 1~2名
テーマ概要 研究室では次世代蓄電池材料に関連する研究を行っています。ここでは、特に次世代リチウムイオン電池やストレッチャブルバッテリーへの適用へ向けた新規電解質材料およびゲル材料に関する基礎的な検討を行います。
履修済みであることが望ましい科目 物理化学I、物理化学I I、化学熱力学B、電気化学B
【2,3年生用】飯島 志行 准教授
複雑形状ガラス材料の3Dプリンティングにむけた水系インクの開発【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に iijima-motoyuki-jcynu.ac.jp
研究室Web http://ceramics.ynu.ac.jp/
定員 1~2 名
テーマ概要 近年、3Dプリンターを活用することで、従来法では表現が難しい複雑な形状を有する材料を、生産性良く製造する試みが世界的に進められています。様々な光学部材に活用される透明ガラス材料においても例外ではありません。私たちは、ガラスの焼成時間を格段に短縮できる画期的な3Dプリンター用インクを開発してきましたが、有機溶剤の使用量が多く、工業化にむけて(特に工場における作業安全面、環境負荷面で)改善をしたいと考えています。本テーマでは、複雑形状ガラス材料を3Dプリントするための、水系インクの開発に取り組みます。
履修済みであることが望ましい科目 特にありません。
必要スキル こちらも特にありません。必要なスキルは教員や大学院生が教えます。
その他  微粒子やコロイドを用いたものづくりに興味のある人、新しい体験に挑戦してみたい人、研究を通して社会や世界と繋がってみたい人、大歓迎です。十分な成果が得られた際には、ぜひ学会発表の機会も設けていきたいと思います。
【2,3年生用】川村出 准教授
SDGに貢献する素材セルロースナノファイバー / 農業廃棄物由来セルロースナノファイバーの構造解析【2,3年生用】
参加学生 募集中
教員メールアドレス ""を"@"に kawamura-izuru-wxynu.ac.jp
研究室Web http://www.ikawamura.ynu.ac.jp/index.html
定員 1名
テーマ概要 セルロースナノファイバー(CNF)は、植物由来の新素材であり、軽量、高強度などユニークな特性がある。そのため、環境問題などに貢献できる素材として、実用化研究が進められている。本テーマでは、SDGsのゴール12-つくる責任 つかう責任-に貢献するような、農業廃棄物由来のセルロースナノファイバーの分離・構造解析とともに、環境付加価値の高い物質として機能性を探索する予定です。興味がある学生はぜひ連絡をください。
履修済みであることが望ましい科目 特になし
必要スキル 特になし
【2,3年生用】松本真哉 教授
熱で動く分子性結晶を探してみよう!【2,3年生用】
参加学生 募集終了
教員メールアドレス ""を"@"に matsumoto-shinya-pyynu.ac.jp
研究室Web https://er-web.ynu.ac.jp/html/MATSUMOTO_Shinya/ja.html
定員 1~2名
テーマ概要 皆さんは、有機化合物の結晶が動く、ということを想像できるでしょうか?。最近、有機化合物の単結晶が、温度変化によっていろいろな動き(動的挙動)を示す例が報告されています。私の研究室でも、二種類の色素の単結晶が温度変化で動く例を見出しました。本テーマでは、分子構造の考察などを基に、動く可能性のある色素結晶の探索に取り組んで頂く予定です。
履修済みであることが望ましい科目 有機化学1(必須ではありません)
必要スキル 化学物質の安全性に関する基礎知識が必要ですが、実験を通して学んで頂くことも可能です。
その他 自分の手で観察を含む丁寧な実験をして、新しい発見を体験してみたい、と考えている人を歓迎します。結果がでれば学会発表は確実に行います。