データ科学を基軸とした異分野融合型産学連携
研究概要
2050年のカーボンニュートラルの実現に向けて、再生可能エネルギーの主力電源化が求められている。我々は計算科学を手段として、再生可能エネルギーに関連した研究開発プロジェクトに参画し、開発材料の社会実装に貢献する研究を進めている。本計画では総理工の材料分野の若手研究者を結集し、脱炭素に資する材料開発研究拠点の形成を行う。
この目的のために様々な材料研究分野で活用することのできる統合型物質データベースの開発を行い、若手研究者間の共同研究を支援し、異分野融合による新たな総合智の創出を目指す。関連技術であるトヨタ自動車の材料データベースWAVEMAPとの連携も進め、長期的にはトヨタ自動車などの企業との包括連携による社会実装を目指す。これにより産業界へのキャリアパスを構築し、工学系の学生にとって魅力ある大学となることを目指す。
研究の背景
材料開発研究は、理論・経験・直感に基づいて物質・材料を合成し，その構造や物性を評価することを繰り返して最適化を行うことが必要であり，実用化に至るまでには10年～30年に渡る長い時間を要するのが従来の認識であった。近年，より効率的な材料開発手法の模索が世界中で始まっており，特に計算パワーの増大や密度汎関数法等の予測精度の高いアルゴリズムをベースとした新しい材料開発手法の登場は大いに注目されている。
研究のオリジナリティー
厳しさを増す開発競争の中での物質科学研究の活路は，①複数の分野にまたがる異分野融合とともに，②データ科学と日本の強みを生かした実験データを融合して物質を高速・低コストでスクリーニングする物質データベースを構築し、独自の総合開発手法を編み出すことにある。この目的には、さまざまな材料を専門とする総理工物質科学部門の部局内連携とともに、WAVEMAPという材料探索プラットフォームを有するトヨタ自動車との協力関係を構築したい。
期待される成果・アウトカム
異分野融合と物質データベースをキーワードに、総合理工学研究院内での連携から開始し、将来的には工学研究院、先導物質化学研究所等の関連部局を巻き込んだ連携をすることにより、多角的に物質データベースを利用する技術の研究・開発を進めることが可能となる。また対外的には、トヨタ自動車との連携を強化し、他の材料系企業との共同研究体制、関連学会などとの連携体制を構築する。