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2024年春学期開始分、受賞者決定いたしました

2024年春学期開始分、受賞者決定いたしました

宮本淳弌水素研究奨励賞(2024年春学期開始分)、受賞者が決定しましたのでお知らせいたします。

【ドクター部門】
 林田 侑也 工学府機械工学専攻
 舩﨑 隆史郎 工学府材料工学専攻

【マスター部門】
 長友 耀平 工学府水素エネルギーシステム専攻

(PRESS RELEASE) Machine learning method speeds up discovery of green energy materials

A group of researchers from Kyushu University, led by Professor Yoshihiro Yamazaki from the Department of Materials Science and Technology, Platform of Inter-/Transdisciplinary Energy Research (Q-PIT), in collaboration with Osaka University and the Fine Ceramics Center, have developed a machine learning framework to expedite the discovery of materials needed for green energy technology. Using this new approach, the team has identified and synthesized two new candidate materials for solid oxide fuel cells (devices that generate energy using fuels like hydrogen and do not emit carbon dioxide in the process).

The discovery was published in the Advanced Energy Materials journal and has implications beyond the energy sector, as it can speed up the search for other innovative materials.

Research result

Through the use of advanced materials science simulations and machine learning models, the research team has identified suitable combinations of base compounds and dopants to develop guidelines for introducing protons into materials. Using the developed guidelines, the team successfully synthesized Pb-doped Bi12SiO20 and Sr-doped Bi4Ge3O12 in a single attempt, and both were found to be new proton-conducting oxides (as shown in figure above). The former is particularly noteworthy as it's the first proton-conducting oxide in the world to have a sillenite structure and only consist of solely the group 14 and 15 cations. This is a significant breakthrough in the quest for searching better proton conductors.

The full version of the press release in English is available on the Kyushu University website and can be found here.

Research paper information

Journal: Advanced Energy Materials, 2301892, 2023
Title: Discovery of Unconventional Proton-Conducting Inorganic Solids via Defect-Chemistry-Trained, Interpretable Machine Learning
Authors: Susumu Fujii, Yuta Shimizu, Junji Hyodo, Akihide Kuwabara*, and Yoshihiro Yamazaki*
DOI:10.1002/aenm.202301892

「九州脱炭素化研究会(Q-DeCS) with Q-PIT」第4回ワークショップを開催しました。

2023年12月1日(木), 九州大学で「九州脱炭素化研究会」第4回のワークショップを開催いたしました。

参加者:94名 (会場 39名、オンライン 55名),その内、会員企業からの参加者46 名、多くの方にご参加いただきました。ありがとうございました。

次第

(1)開会あいさつ(14:00~)

九州脱炭素化研究会 会長 佐々木 一成

(2)招待講演(14:05~14:35:オンライン)

[座長:Q-PIT 教授 松﨑 良雄]

  • (公財)地球環境産業技術研究機構 CO₂貯留研究グループ・主席研究員 薛 自求 氏
    「CO₂地中貯留の社会実装に向けて -海外の最新動向と国内の取り組み-」

(3)分野融合モジュール研究講演(14:35~15:05)

[座長:Q-PIT 准教授 劉 城準]

コーヒーブレイク・名刺交換など(15:05~15:25)

(4)脱炭素研究シーズ紹介(15:25~16:10:15分×3)

[座長:Q-PIT 准教授 本山 宗主]

  • 九州大学 総合理工学研究院 物質科学部門 教授 飯久保 智
    「計算科学による状態図の構築と材料開発への展開」
  • 九州大学 理学研究院 化学部門 助教 山内 幸正
    「アルカリ水光分解を促進する分子性未来材料の創製と制御」
  • 九州大学 先導物質化学研究所 先端素子材料部門 助教 浅野 周作 氏
    「小規模・高効率な化学変換を可能にするフロー反応技術」

(5)博士研究紹介(16:10~16:30 20分)

[座長:Q-PIT 准教授 セリャンチン ロマン]

  • 九州大学大学院 人間環境学府 空間システム専攻 (D3) 陳 雨露
    (指導教員:人間環境学研究院 空間システム専攻 都市・建築学部門 教授 尾崎 明仁 氏)
    「再生可能エネルギーを利用して室内温湿度を自然調節するPSEシステムの開発」
  • 九州大学大学院 工学府 土木工学専攻 (D3) 小松原 建人
    (指導教員:工学研究院 環境社会部門 都市システム学講座 教授 馬奈木 俊介 氏)
    「「空間情報を用いた高分解能での環境持続可能性評価」

(6)名刺交換など(~16:45)

「九州脱炭素化研究会(Q-DeCS) with Q-PIT」施設見学会及び第3回ワークショップを開催しました。

2023年10月12日(木)、「九州脱炭素化研究会」施設見学会(佐賀市清掃工場CO2回収・利用設備)及び第3回ワークショップ(JR九州博多シティ 9階会議室)を開催いたしました。。

参加登録者:38名 (会場14社22名オンライン8社16名), その内、会員企業からの参加者38 名、ご参加いただきました。ありがとうございました。

次第

(1)令和5年度 総会(書面開催)の報告 (10:30~)

[進行:OPACK 産学連携主幹 本田 一郎]

(2)リクエストテーマ講演 (10:40~11:10, 30分)

[座長:Q-PIT 准教授 本山 宗主]

  • 先導物質化学研究所 先端素子材料部門 准教授 工藤 真二 氏
    「バイオマスの熱分解による有用化合物製造」

(3)博士研究紹介(11:10~11:20, 10 分)

[座長:Q-PIT 准教授 セリャンチン ロマン]

  • 九州大学大学院 生物資源環境科学府資源生物科学 専攻(D2)佐藤 稜真 氏
    (指導教員:農学研究院 資源生物科学部門 教授 東江 栄 氏)
    「食料生産と共存する脱炭素化の実現:機能ゲノミクスを基盤とした光合成改変による環境レジリエント(強靭)なバイオマスエネルギー資源作物の創出」

(3)視察 (13:30~15:30)

(PRESS RELEASE) World’s First Development and Demonstration of Efficient Search Method for Unconventional Proton Conductors

The research group consisting of Yuta Shimizu, Specially Appointed Assistant Professor Junji Hyodo, and Professor Yoshihiro Yamazaki (Kyushu University’s Platform for Inter-/Transdisciplinary Energy Research (Q-PIT), Inamori Frontier Research Center and Master’s Program in Materials Science and Engineering, Graduate School of Engineering) in collaboration with Assistant Professor Susumu Fujii (Department of Materials Production Science, Graduate School of Engineering, Osaka University), and Chief Researcher Akihide Kuwahara (Nanostructures Research Laboratory, Japan Fine Ceramics Center), have developed a design guidelines for proton-conductive oxides using computation and data science, and have successfully synthesized several unconventional proton-conductive oxides in just one experiment. This material design guideline is expected to significantly advance the development of proton-conducting oxides and solid oxide fuel cells (SOFCs) that utilize them. In addition, applying the established search method to other materials is expected to accelerate the development of innovative materials in various fields.

Research result

Through the use of advanced materials science simulations and machine learning models, the research team has identified suitable combinations of base compounds and dopants to develop guidelines for introducing protons into materials. Using the developed guidelines, the team successfully synthesized Pb-doped Bi12SiO20 and Sr-doped Bi4Ge3O12 in a single attempt, and both were found to be new proton-conducting oxides (as shown in figure above). The former is particularly noteworthy as it's the first proton-conducting oxide in the world to have a sillenite structure and only consist of solely the group 14 and 15 cations. This is a significant breakthrough in the quest for searching better proton conductors.

The full version of the press release is available on the website of Kyushu University and can be found here (in Japanese).

Research paper information

Journal: Advanced Energy Materials, 2301892, 2023
Title: Discovery of Unconventional Proton-Conducting Inorganic Solids via Defect-Chemistry-Trained, Interpretable Machine Learning
Authors: Susumu Fujii, Yuta Shimizu, Junji Hyodo, Akihide Kuwabara*, and Yoshihiro Yamazaki*
DOI:10.1002/aenm.202301892

【プレスリリース】非従来型プロトン伝導体の効率的探索手法を世界で初めて開発・実証

九州大学エネルギー研究教育機構(Q-PIT)、稲盛フロンティア研究センターおよび大学院工学府材料物性工学専攻修士課程の清水雄太氏、兵頭潤次特任助教、山崎仁丈教授の研究グループは、大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻の藤井進助教、ファインセラミックスセンターナノ構造研究所の桑原彰秀主席研究員と共同で、計算とデータ科学を用いてプロトン伝導性酸化物の設計指針を構築し、たった一度の実験で非従来型プロトン伝導性酸化物を複数合成することに成功しました。この材料設計指針を用いることで、プロトン伝導性酸化物やそれを利用した固体酸化物形燃料電池(SOFC)の開発が大幅に進展することが見込まれます。また、構築した探索手法を他材料へと応用することで、革新的材料開発が様々な分野で加速されることが期待されます。

研究成果

本研究グループは、ハイスループットな材料科学シミュレーションと物理解釈可能な機械学習モデルを用いることによって、ベースの化合物とドーパントの組み合わせを適切に選択し、材料中にプロトンを導入するための材料設計指針を提案しました。この設計指針に基づき、Pb添加Bi12SiO20およびSr添加Bi4Ge3O12を選択したところ、それぞれたった一度の試行で合成することに成功し、どちらも新規プロトン伝導性酸化物であることを実験的に証明しました(上の図)。特に前者は、シレナイト型構造を持つ化合物としても、14および15族の陽イオンのみから構成される化合物としても、世界で初めてのプロトン伝導性酸化物です。プロトン伝導体探索において新たなフロンティアを切り開いたと言えます

プレスリリース本文は九州大学HPよりご覧いただけます。

論文情報

掲載誌:Advanced Energy Materials, 2301892, 2023
タイトル:Discovery of Unconventional Proton-Conducting Inorganic Solids via Defect-Chemistry-Trained, Interpretable Machine Learning
著者名:Susumu Fujii, Yuta Shimizu, Junji Hyodo, Akihide Kuwabara*, and Yoshihiro Yamazaki*
DOI:10.1002/aenm.202301892

2023 Winners of Junichi Miyamoto Hydrogen Research Encouragement Award

We are pleased to announce the winners of the Junichi Miyamoto Hydrogen Research Encouragement Award (for the start of the Fall 2023 semester).

Doctoral students 
 Atsushi Yamamoto, Department of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering
 Norihiro Fukaya, Department of Hydrogen Energy Systems, Graduate School of Engineering
 Zulfi Al Rasyid Gautama, Department of Hydrogen Energy Systems, Graduate School of Engineering

Master student
 Shogo Nakamura, Department of Hydrogen Energy System

Program details

「九州脱炭素化研究会(Q-DeCS) with Q-PIT」第2回ワークショップを開催しました。

2023年7月28日(金), 九州大学で「九州脱炭素化研究会」第2回のワークショップを開催いたしました。

参加登録者:114名 (会場33名オンライン81名), その内、会員企業からの参加者45 名、多くの方にご参加いただきました。ありがとうございました。

次第

開会あいさつ (14:30~)

[進行:OPACK 産学連携主幹 本田 一郎]

リクエストテーマ講演 (14:35~15:05, 30分)

[座長:Q-PIT 准教授 劉 城準]

  • 九州大学 グローバルイノベーションセンター 准教授 早渕 百合子
    「パリ協定後の温室効果ガス排出量の算定について-バウンダリからみる国家排出量と企業排出量」

脱炭素研究シーズ紹介 (15:05~15:35, 15分×2)

[座長:Q-PIT 准教授 本山 宗主]

  • 九州大学 工学研究院 機械工学部門 准教授 立川 雄也
    「電力インフラを活用した水素製造のための地域エネルギーシミュレータの開発」
  • 九州大学 総合理工学研究院 エネルギー科学部門 准教授 片山 一成
    「核融合炉開発におけるトリチウム研究」

コーヒーブレイク・名刺交換など (15:35~15:50)

分野融合モジュール研究講演(15:50~16:20, 30 分)

[座長:Q-PIT 教授 松﨑 良雄]

特別講演(16:20~16:50, 30 分)

[座長:Q-PIT 教授 松﨑 良雄]

  • 九州大学 グリーンテクノロジー研究教育センター 客員教授 浦川 篤 
    「ヨーロッパでの CCU による化学エネルギーキャリア合成への取り組み」

博士研究紹介(16:50~17:05, 15 分)

[座長:Q-PIT 准教授 セリャンチン ロマン]

  • 九州大学 工学府 水素エネルギーシステム専攻 (D3) Likhith Manjunatha
    (指導教員:エネルギー研究教育機構 教授 林 灯)
    「高分子電解質燃料電池の燃料不足による劣化対策」
  • 九州大学 理学府 化学専攻 (D3) 孫 明旭
    (指導教員:先導物質化学研究所 教授 山内 美穂)
    「電気化学二酸化炭素を付加価値化学物質に変換する」(英語)

情報交換など(~17:30)

「別冊九大広報」にモジュール研究の取組が特集として掲載されました。

別冊九大広報に「エネルギーの脱炭素化に向けた研究事業」として、住吉教授(人間環境学研究院)、宮田准教授(理学研究院)、安武准教授(農学研究院)のモジュール研究の取組が紹介されました。

Breaking Barriers in Genomic Research: Quantum Computing Identifies Single DNA Building Blocks

Prof. Tomofumi Tada from Q-PIT published the research paper entitled “Single-Molecule Identification of Nucleotides Using a Quantum Computer.” This study achieves a significant milestone in genomics and quantum computing, demonstrating the successful identification of individual DNA nucleotides via quantum computing technology. The research introduces a specialized quantum gate that effectively distinguishes adenosine among the four nucleotides, a crucial step toward quantum-driven genome analysis. This advancement holds potential implications for personalized medicine, drug development, and diagnostics. 

Access the full paper recently published in The Journal of Physical Chemistry B (ACS) to explore details of the work and its potential practical applications at the intersection of quantum computing and genomics.

Single-Molecule Identification of Nucleotides Using a Quantum Computer

ありません。

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