浸透圧発電，マイクロニードル，熱電発電デバイス
浸透圧発電
Osmotic power generation
海水淡水化や浸透を利用した発電では，中空糸膜（図1）と呼ばれる中空状の半透膜（外径：160 μm，内径：60 μm）が数百万本巻かれた浸透モジュールが用いられる．本研究では，数値シミュレーションを利用し，浸透モジュール内の流れ解析を試みた．しかし，中空糸膜領域の抵抗特性が不明であったため，中空糸膜を並べたミニモジュールを独自に作製し，流速に対する抵抗特性を実験的に把握した．これを数値シミュレーションへ組み込み，流動解析を行うことで，海水や淡水の流速分布や濃度分布を得た．
マイクロニードル
Microneedle
ナノインプリント法もしくはDrawing lithography法を適用することにより，生分解性材料からなる先鋭なマイクロニードルアレイを作製した．化粧品やワクチン接種の用途としてマイクロニードルアレイに関する研究が盛んになっている．従来はマイクロモールディング（簡単に言えば，型に押し込む）という方法で作製されてきた．この場合，高アスペクト比のマイクロニードルアレイの作製は難しい．
ヤモリの微細毛
Gecko micro-nano-hair
ファンデルワールス力を発揮する，ヤモリの足裏構造を模倣した直径約300 nmの微細毛からなる吸着構造体を，光造形型3Dプリンタにより作製した．一般的に3Dプリンタでナノオーダの成形物を得ることは非常に困難であるが，外部プログラムによりレーザの焦点位置を制御することで作製可能とした．また，作製した微細毛がファンデルワールス力を発揮し得ることを，高感度ロードセルを用いて明らかとした．
折り紙型熱電発電デバイス
Origami-TEG
人の健康状態をモニタリング可能なセンシングデバイスやウェアラブルデバイスへ給電可能な自律した環境発電デバイスのフレキシブル化が多く求められるようになった．現状のフレキシブル電子デバイスに関する研究は曲げ変形に関するものが多く，伸縮変形に関するものはほとんど無い．そこで“折り紙”の適用を提案した．折り紙構造は局所的に曲げ変形を引き起こすことで硬い金属基板であっても全体としては高い伸縮耐性を発揮する．また，折り紙構造中に変形しない領域があるため，そこへ硬く高性能な半導体素子を実装可能である．これまで，環境発電デバイスの“構造”に着目して切り紙構造の適用を考慮した研究はほとんど無かったが，折り紙タイプの熱電発電デバイスを作製し，伸縮できる熱電発電デバイスを実現させた．
切り紙型熱電発電デバイス
Kirigami-TEG
今回は“切り紙”の適用を提案した．切り紙構造は部分的に座屈変形や面内回転・面外回転を引き起こすことで硬い金属基板であっても高い伸縮耐性を発揮する．また，切り紙構造中に変形しない領域があるため，そこへ硬く高性能な半導体素子を実装可能である．これまで，環境発電デバイスの“構造”に着目して切り紙構造の適用を考慮した研究はほとんど無かったが，切り紙タイプの熱電発電デバイスを作製し，伸縮できる熱電発電デバイスを実現させた．さらに伸縮性の獲得のみならず高性能化も同時に獲得した．