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第361回化学システム工学専攻公開セミナー Epitaxy Growth of 2D Single-crystal Materials: Leading the Edge

日時
2020年12月4日 10:00-12:00
場所
ズームによるオンライン開催
https://zoom.us/j/96255674715?pwd=VjZtdWlvTmlMZXIvaW1EdzMwZHZUdz09
ミーティングID: 962 5567 4715
パスコード: 965973
講演題目 Epitaxy Growth of 2D Single-crystal Materials: Leading the Edge
講演者 Vincent Tung
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)
Associate Professor, Division of Physical Science and Engineering
概要 Two-dimensional (2D) transition metal dichalcogenides (TMD) monolayers have been considered promising for future transistor device downscaling. The growth of high-quality and single-crystal TMD monolayers are yet to be developed for electronic applications. In this seminar, we will show that step-edge guides the epitaxy growth and enables the controllable and scalable growth of single-crystal 2D monolayers. Wafer scale fabrication of field-effect transistors based on these 2D crystalline monolayers are demonstrated.
世話人 山田淳夫(内線27295)

第360回化学システム工学専攻公開セミナー 製薬プロセスシステム工学Pharma PSEの開拓

日時
2020年12月2日 13:00-15:00
場所
ズームによるオンライン開催
https://zoom.us/j/97713918541?pwd=ekRRQWp2bjJhelFHYW1zUVQ2eGJXQT09
ミーティングID: 977 1391 8541
パスコード: 141011
講演題目 製薬プロセスシステム工学Pharma PSEの開拓
講演者 杉山 弘和
(東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 准教授)
概要 高齢化が進み、パンデミック対応も求められる中で、医薬品を効率的かつロバストに製造するための方法論が求められている。講演者は、医薬品製造を対象とする「製薬プロセスシステム工学」を2013年に立ち上げ、低分子医薬品やバイオ医薬品、再生医療製品に関するモデル化・シミュレーション・最適化研究を推進してきた。直近では、分子・細胞からプロセス、健康社会までをつなぐマルチスケール研究も展開している。本セミナーでは、これまでの成果を紹介しつつ、薬のモノづくりを先導し、持続可能な健康社会を実現するためのシステム研究の可能性を考える。
世話人 山田 淳夫 (内線27295)

第359回化学システム工学専攻公開セミナー 金属酸化物の構造制御を基盤とした高機能触媒の設計と開発

日時
2020年11月25日(水) 15:00-17:00
場所
Zoomによるオンライン実施
https://zoom.us/j/94049918424?pwd=TDBxQ21hd0FQVW5TcXFzVnBUNE0vUT09
ミーティングID: 940 4991 8424
パスワード: 9Q@jRKiDRi
講演題目 金属酸化物の構造制御を基盤とした高機能触媒の設計と開発
講演者 鎌田 慶吾 准教授
(東京工業大学 科学技術創成研究院)
概要 固体触媒は従来、構造と機能の解明が困難な材料群である。一方、構造物性研究の分野で盛んに研究されている結晶性酸化物材料は、その多様な構造が特異的機能発現に寄与している。これら複合酸化物材料を触媒化できれば、従来触媒に使用されていなかった材料に基づく新しいブレイクスルーが期待される。本講演では、分子性酸化物クラスターによる均一系触媒作用の研究を通して得られた知見をベースに、酸素欠陥形成エネルギーの低いβ-MnO2、面共有複核金属ユニットをもつペロブスカイト酸化物、隣接した酸塩基ユニットを併せもつ希土類リン酸塩などの単純および複合酸化物による特異的分子活性化能に基づいた高効率触媒反応系の開発など最近の研究例について紹介する。
世話人 高鍋 和広(内線21195)

第358回化学システム工学専攻公開セミナー 塗布乾燥によるナノコンポジット薄膜の構造形成と安定性

日時
2020年11月17日(火)14:00-15:00
場所
工学部5号館52号講義室より双方向ライブ配信(ZOOM)
オンライン参加される方は遠隔会議システム(ZOOM)の環境準備が必要となります。
化学システム工学科・専攻学生および教職員のみ40名までオンサイトの参加が可能です。
ただし、体調不良の方は会場へのご来場はお控えください。
また、マスクの着用をお願いいたします。
参加登録フォーム:https://forms.gle/97Keknv3iK9W6ymRA
講演題目 塗布乾燥によるナノコンポジット薄膜の構造形成と安定性
講演者 東北大学 大学院工学研究科 化学工学専攻
久保 正樹 准教授
概要 高分子とナノ粒子から構成される高分子ナノコンポジット薄膜の性能は、構成成分そのものに加えて、薄膜中でのナノ粒子の空間構造にも影響される。
塗布乾燥などの薄膜製造プロセスにおいては、塗布溶液におけるナノ粒子の分散凝集状態、ならびにプロセス条件とナノ粒子空間構造との相関の解明が重要である。
本講演では、塗布乾燥プロセスにおけるナノ粒子空間構造形成、塗布欠陥、作製した薄膜の安定性などについて、演者らの取り組みを紹介する。
世話人 辻 佳子(内線20909)

第357回化学システム工学専攻公開セミナー ヒト全代謝のコンピュータモデル開発

日時
2020年6月16日(火) 15:00-17:00
場所
https://zoom.us/j/92968175806 Zoom にて開催(*)
(*)当日の13-15時は集中講義中です。
ミーティング名は「化シス集中講義V」と表示されます。
ミーティングID: 929 6817 5806
パスワード: 498025
講演題目 ヒト全代謝のコンピュータモデル開発
講演者 倉田 博之 教授 (九州工業大学 情報工学研究院)
概要 システム生物学、オミクス、全ゲノム合成研究が急速に発展し、ヒト生理学全体のメカニズムを分子レベルから理解し、その多様な機能を合理的に調節できる時代になりつつある。我々は、生体分子ネットワークの設計原理に基づいて、ヒト全代謝数理モデルを構築し、コンピュータ支援生命設計技術を開発する。
世話人 酒井康行 (内線 27073)

(新型コロナウイルス感染の拡大の現状に鑑み、中止とさせていただきます。)
第356回化学システム工学専攻公開セミナー
製薬応用に向けたペプチドー生体膜間相互作用解析手法の開発

日時
2020年3月19日(木)13:00~14:30
場所
工学部3号館6階大会議室3(6B04号室)
講演題目 製薬応用に向けたペプチドー生体膜間相互作用解析手法の開発
講演者 杉原加織(ジュネーブ大学物理化学学科 テニュア・トラック アシスタント・プロフェッサー)
概要 生体膜と相互作用する抗菌ペプチド、イオノフォア、膜電位感受性色素などの物質は、バイオテクノロジーや製薬の分野で注目を集めている素材である。しかし、高効率で性能の高い分子をスクリーニングする手法、または生体膜との相互作用のメカニズムを調べる手法が限られていることが分野の発展を妨げている。講演では、電気生理学、メカノクロミック素材など分野の境界を越えたマテリアルを導入することで、これらの生体物質のユニークな特性を調べる手法を紹介する。
世話人 山田淳夫 (内線27295)

第355回化学システム工学専攻公開セミナー 光触媒を用いた水からの水素製造の現状と課題 – 水素社会構築へ向けて

日時
2020年2月25日(火) 15:00-16:30
場所
工学部3号館大会議室3(6B04号室)
講演題目 光触媒を用いた水からの水素製造の現状と課題 – 水素社会構築へ向けて
講演者 片山 正士
東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 特任准教授
概要 水素は貯蔵・輸送が可能であり、次世代のエネルギーキャリアとして期待されている。太陽光照射下での光触媒を用いた水の分解による水素製造はクリーンな水素製造法であり、エネルギー問題ならびに環境問題の根本的解決につながるため、注目を集めている。講演では、酸窒化物や酸硫化物といった可視光応答型の光触媒を用いた水分解系の構築についての現状と課題を紹介する。また、水素社会構築への課題についても言及する。
世話人 山田 淳夫 (内線27295)

第354回化学システム工学専攻公開セミナー Introduction of Additive Manufacturing Promotion Program and the Development of Digital Dentistry in Taiwan

日時
2020年1月16日(木)15:00-16:30
場所
東京大学工学部3号館大会議室3 (6B04号室)
講演題目 Introduction of Additive Manufacturing Promotion Program and the Development of Digital Dentistry in Taiwan
講演者 Cho-Pei JIANG, Professor
Department of Mechanical Engineering
National Taipei University,
Taiwan
概要 Ministry of Science and Technology (MOST) of Taiwan begins to promote the development of additive manufacturing (AM) since 2013 in the applications of aerospace, medical device and system integration. The outcome of this program has spinoff 8 new companies and published many journal papers. The author focuses on the development of digital dentistry which consisting of model reconstruction, restoration device design, biocompatible and photo-curable resin, and multi-resin printer for dental restoration device fabrication. Acknowledging for MOST financial support, a novel intra-oral scanner is developed to design the model of complete denture. Four resins have obtained the tFDA certificate and two of them has submitted to FDA in US. A multi-vat stereolithography has been developed and printing the designed complete denture model for clinical use. Furthermore, zirconia is widely used in dental and orthopedics application such as permanent dental crown and bone graft. Therefore, a novel zirconia slurry printing technology is also proposed to fabricate the customized replacement with complex structure. High dense zirconia crowns with varying shapes can be obtained by one pass fabrication. The cost is lower than using CAD/CAM system. Consequently, we spinoff two companies to promote the digital dentistry in Taiwan and spread it worldwide.
世話人 酒井 康行(内線27073)

第353回化学システム工学専攻公開セミナー 化学システム工学分野における最新シミュレーション

日時
2020年1月23日(木) 15:00-16:30
場所
東京大学工学部3号館大会議室1 (6C07号室)
講演題目 化学システム工学分野における最新シミュレーション
講演者 計測エンジニアリングシステム株式会社 第一技術部 福川真
概要 化学工学における数理モデリングは、主にプラントのプロセス設計を行うために発展してきたが、近年では先端デバイス開発、医療分野、エネルギー分野など様々な先端産業分野に拡大し、デジタル革命の到来に伴ってその技術開発競争が加速している。そのため、これからの化学産業において、複数の物理および化学の原理を用いたシステム設計や既存では扱ってこなかった異分野技術の融合が求められる。このような複雑な系を理解する方法として数値シミュレーションの重要性は高まっている。そこで、本講演では有限要素法(FEM)を用いた最新の数値シミュレーションを利用した物理現象のモデリングおよび物理現象の可視化、現象理解の方法に関する実例を紹介し、これらが先端技術の研究開発における新しいプラットフォームになりうることを示す。
世話人 吉江 建一 (内線27352)

第352回化学システム工学専攻公開セミナー Optimization Based Chemometrics

日時
2019年12月12日(木)10:00-11:30
場所
工学部3号館大会議室2(6C06号室)
講演題目 Optimization Based Chemometrics
講演者 Eli Lilly
Dr. Salvador Garcia-Munoz
概要 The development of chemometric methods for decades has followed a pattern of creating “iterative based methods” to identify the parameters of an empirical model; perhaps based on power and simplicity of the NIPALS algorithm. Such algorithms have the benefit of being relatively fast and easy to implement in a computer system since they use a very basic set of operations (additions, multiplications, a root square here and there). In the presenter’s view the most robust and powerful methods are those where the iterative algorithmic process can be proven to yield the same solution as the one found by analytically solving the objective function behind the method being parametrized.

There are situations though where these iterative methods will only find a sub-optimal for the parameter estimation problem (e.g. when data has missing samples) or will simply fail to obtain one due to the ill-conditioned nature of the matrices involved. In these cases, the simplicity of the iterative method has a cost, a sub-optimal (or non-existent) solution.

Optimization technology is at a point where problems with massive degrees of freedom can be solved. The definition of “simplicity” when it comes to solving mathematical problems has obviously moved since the days of the Intel 8086 and arguably the definition of what is “simple and quick” may have changed. Optimization has been proposed as a way to estimate parameters of latent variable methods where missing data is present in the system[1, 2]; as a way to simultaneously carry out curve resolution and kinetic parameter estimation[3, 4]; and ultimately as a way to completely move out of using empirical regressions to translate spectroscopic information into chemical one[5, 6].

This talk will review these proposals and will focus on the disruptive nature of the last one where the use of a fixed regression model is replaced by the use of real-time optimization and the use of Beer-Lambert’s law -or a modified version of BL.


[1] R.L.N. de la Fuente, S. Garcia‐Munoz, L.T.J.J.o.C. Biegler, An efficient nonlinear programming strategy for PCA models with incomplete data sets, 24 (2010) 301-311.
[2] E.H. Puwakkatiya‐Kankanamage, S. Garcia‐Munoz, L.T.J.J.o.C. Biegler, An optimization‐based undeflated PLS (OUPLS) method to handle missing data in the training set, 28 (2014) 575-584.
[3] W. Chen, L.T. Biegler, S.G. Munoz, An approach for simultaneous estimation of reaction kinetics and curve resolution from process and spectral data, Journal of Chemometrics, 30 (2016) 506-522.
[4] W. Chen, L.T. Biegler, S.G.J.A.J. Munoz, Kinetic parameter estimation based on spectroscopic data with unknown absorbing species, 64 (2018) 3595-3613.
[5] K. Muteki, D.O. Blackwood, B. Maranzano, Y. Zhou, Y.A. Liu, K.R. Leeman, G.L.J.I. Reid, E.C. Research, Mixture component prediction using iterative optimization technology (calibration-free/minimum approach), 52 (2013) 12258-12268.
[6] Z. Shi, J. Hermiller, S.G.J.A.J. Munoz, Estimation of mass‐based composition in powder mixtures using Extended Iterative Optimization Technology (EIOT), (2018).
世話人 杉山 弘和 (内線27227)