令和６年度「産学協創チャレンジ研究開発事業（共同研究型）」では、下記の研究開発課題を実施します。（４件）
負熱膨張性真球微粒子の創製（新規採択課題）
統括研究者
名古屋大学大学院工学研究科 教授 竹中 康司
共同研究機関
名古屋大学、株式会社ミサリオ
研究期間
令和６~７年度
研究開発の要約
名古屋大学で開発された「温めると縮む」負熱膨張の性質を示すピロリン酸亜鉛マグネシウムZn₂-ｘMgｘＰ₂O₇を熱膨張抑制剤微粒子として提供し、輸送機器や半導体デバイスなど、様々な機器・システムの熱による不具合の解消という産業界の強い要望に応える。共同開発する株式会社ミサリオがこれまでに試験粉の提供をした企業等での基礎試験で顕在化した、樹脂との複合化の際の流動性低下の問題を解消するため、粒形状の真球化を実現する。本研究の目標を達成することで、ピロリン酸亜鉛マグネシウム微粒子の大規模な社会実装を阻む最大の技術的課題が解決され、産業の様々な分野で求められる熱膨張抑制剤として活用可能となる。これにより、電子デバイス、半導体製造等の精密プロセス、航空宇宙、輸送機器、情報通信、光学等、様々な先端分野での、性能や信頼性の向上、長寿命化、省力化などに大きく貢献する。
高出力単一モード窒化物系量子殻レーザーの研究開発（新規採択課題）
統括研究者
名城大学 理工学部材料機能工学科 教授 上山 智
共同研究機関
名城大学、イー・アンド・イー・エボリューション株式会社
研究期間
令和６~７年度
研究開発の要約
近年無線給電技術への関心は非常に高まっており、自動車の省配線化・空中に浮かぶドローンへの給電・海中における送電システムなど期待される応用用途は多岐に渡る。現在実用化されている電磁誘導方式等の給電システムは伝送効率70-90%を実現しているが、その伝送可能距離は短く使途としては限定的である。
そこで、本事業では従来よりも格段に高効率かつ高指向性を有するレーザダイオード(LD)を開発し、これを光源として用いる長距離光給電システムの構築・実証を行う。名城大学で開発を進めているナノワイヤ-GaNと呼ばれる柱状結晶の外殻部に発光層を設ける量子殻構造を利用したLDが本事業の核となる。その特徴は3次元構造による発光面積の増大、結晶の歪に由来する電界による悪影響が少ない結晶面の利用等によりLDの発光効率に寄与する光閉じ込め係数の大幅な向上が期待できる。３次元の複雑な構造由来の電流リークや高電気抵抗に対する対策が喫緊の課題である。
次世代自動車加飾・機能大型部品を実現する金型鏡面/微細テクスチャ加工技術の開発（継続課題）
統括研究者
名古屋大学工学研究科 准教授 早坂 健宏
共同研究機関
名古屋大学、株式会社テイエスケイ、名古屋工業大学
研究期間
令和5~6年度
研究開発の要約
自動車の電動化や自動運転普及に伴い、新加飾や新機能を有する大型パネル製品等次世代自動車部品のニーズが高まっている。その実現には、高硬度金型鋼に対する高精度な加飾テクスチャ／大面積鏡面加工が必要とされる。レンズ等小型部品用金型に対しては、申請者らが開発した超音波楕円振動切削技術やPLG（パルスレーザ研削）技術によって高精度テクスチャ／鏡面加工が実現し低コスト化も進んでいる。しかし、小さな工具を用いて粗加工、中仕上げ後に仕上げを行う現状技術では、不十分な工具寿命、膨大な加工時間・コスト・消費エネルギ等のために大型部品用金型加工を実現できない。そこで本研究では、申請者らが新たに考案した振動工具－工作物接触検知技術、工具・工作物位置・形状同定技術、安価で大切れ刃長さを持つダイヤモンドコーティング工具の鋭利化技術を統合し、大型高硬度金型鋼の一発仕上げ・磨きレス鏡面／テクスチャ加工を実現する。
環境に制限されない移動を実現する実作業型大型6脚ロボットの開発（継続課題）
統括研究者
南山大学 理工学部 教授 稲垣 伸吉
共同研究機関
南山大学、新明工業株式会社、名古屋大学
研究期間
令和5~6年度
研究開発の要約
本研究では、労働力不足が問題となっている農林業や建設業や、災害現場での救助活動に活用できるロボットプラットフォームとして、環境に制限されない移動が可能であり、かつ重量物の搬送や持ち上げなどの作業が可能な大型6脚ロボットSOL0x03を開発する。本共同研究体が研究してきた多脚ロボットの歩行制御である接地点追従法をベースに、環境認識、運動計画、局所適応を統合して組み込み、実環境を想定した屋内外での実証試験によりその不整地踏破と作業の能力を検証する。さらに、大型6脚ロボットの活用範囲を広げるために、歩くだけでなく脚を使った作業も可能な冗長自由度脚を制御技術と共に開発する。また、環境認識や運動計画における高度な情報処理と歩行制御におけるリアルタイム情報処理との間の情報交換を、遅延なく密に連携して実行できるように、最新のプロセッサ技術とロボット用OSを用いた6脚ロボット専用の組み込みシステムも開発する。