先进材料和设备技术在各个领域支撑着我们的生活。它们在智能手机、汽车、机器人和通信功能的信息和通信设备技术中发挥着核心作用。它们通过太阳能电池、可充电电池、功率半导体、磁铁/磁性材料、水和 CO 2 电解池以及分离膜等各种设备和材料为碳中和做出贡献。在医疗保健和医学领域,它们被用于人工微系统,例如针对 COVID-19 病毒的 mRNA 疫苗、用于早期诊断和生物信息监测的高灵敏度传感器设备以及用于预防、诊断和治疗癌症和脑疾病的设备和材料。纳米技术能够在非常小的尺度上观察、控制和处理物质的结构,对于实现这些材料和设备是必不可少的。最近与这一领域有着特别密切联系的世界事件是美国和中国争夺技术霸权而导致的全球供应链不稳定、COVID-19 疫情以及俄罗斯入侵乌克兰。这些世界形势的变化正在破坏“在最合适的地方生产,以提高整体效率”这一全球供应链的前提。作为经济安全最重要的问题,各国都在推行将稀缺资源和供应来源有限的工业产品列入清单、将重要技术恢复到国内生产等政策。冷战结束后持续的全球开放经济运动陷入停滞,民族主义和保护主义的兴起以及经济脱钩即将发生。这样的社会趋势不仅影响着经济领域,也影响着学术界的先进科学研究。国际上对这一领域的另一个重大要求是对可持续发展目标的贡献。特别是,为了在2050年实现碳中和,需要新开发可再生能源利用技术和减少CO 2排放的节能技术、CO 2捕获和利用技术、回收和再利用技术。除了开发这些新技术之外,还需要重新审视以前认为已经建立并优化的生产技术。为了在长期研发的领域取得突破,可能需要从材料和生产工艺的原理层面进行革新,因此这种基础研发非常需要密切的国际合作。在这种竞争与合作并存的困难局面下,日本也在实施双管齐下的政策。在“2050年实现碳中和的绿色增长战略”、“材料创新战略”、“量子技术与创新战略”等国家战略下,各种研发正在蓬勃发展。这些战略的实施是为了应对日本面临的挑战、对国际社会共同目标的贡献、建立经济安全等各个方面。此外,最近特别引人注目的是日本重启先进半导体工艺开发的努力。基于“半导体和数字产业战略”,日本积极投资研究
2.1.4 电解・燃料电池 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。140 2.2 バイオ・医疗応用 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。149
薄膜科学与工程(薄膜科学与工程) 3 3 全英授课 晶体结构与分析(晶体结构与分析) 3 3 材料分析(材料分析) 3 3 全英授课 电浆制造工艺与应用(等离子体加工与应用) 3 3 电子显微镜实务一(电子显微镜实践1) 2 2 材料功能与设计(电子显微镜的功能与设计)材料) 3 3 进阶表面处理(Advanced Surface Treatment) 3 3 全英授课半导体工程(Semiconductor Engineering) 3 3 太阳能电池特论(Special Topics on Solar Cells) 3 3 高分子材料特论(Special Topics on Polymer Materials) 3 3 人工智慧概论(Introduction to Artificial Intelligence) 3 3 电化学特论(Special Topics on Electrochemistry) 3 3 全英授课英语授课课程《高等材料选择与设计》(Advanced Material Selection and Design) 3 3 有机光电材料与元件有机光电材料与器件 3 3 固体物理(Solid StatePhysics) 3 3 全英授课英语授课课程奈米检测技术(Nano-writing Technology) 3 3 电子实验室实务二(Practice of Electron Microscopy) 2) 1 1 半导体元件物理(Semiconductor Device Chemistry) 3 3 全英授课 复合材料(Composite Materials) 3 3 全英授课 进阶能源物理材料(Advanced Energy Materials) 3 3 全英授课 奈米生医与绿色材料(纳米与绿色材料) 3 3 奈米科技与应用(纳米技术与应用) 3 3 全英授课 光电工程与材料(光电工程与材料) 3 3 封装工艺与材料(包装与材料) 3 3 薄膜磨润学(薄膜摩擦学) 3 3
高等材料科学(先进材料科学与工程) 3 3 全英讲授薄膜科学与工程(薄膜科学与工程) 3 3 全英讲授晶体结构与分析(晶体结构与分析) 3 3 材料分析(材料分析) 3 3 全英讲授电浆制造工艺与应用(等离子体加工与应用) 3 3 电子显微镜实务一(电子显微镜实践1) 2 2材料功能与设计(材料的功能与设计) 3 3 进阶表面处理(Advanced Surface Treatment) 3 3 半导体工程(Semiconductor Engineering) 3 3 太阳能电池特论(Special Topics on Solar Cells) 3 3 高分子材料特论(Special Topics on Polymer Materials) 3 3 人工智慧概论(Introduction to Artificial Intelligence) 3 3 电化学特论(Special Topics on Electrochemistry) 3 3 全英讲授高等材料选择与设计(Advanced Material Selection and Design) 3 3 有机光电材料与元件有机光电材料与器件 3 3 固体物理(Solid StatePhysics) 3 3 全英讲授奈米检测技术(Nano-writing Technology) 3 3 电子显微镜实务二(电子显微镜实践2) 1 1需先修习(电子队伍实务一)之后方可修习此门课程 半导体元件物理(半导体器件物理) 3 3 全英讲授复合材料(复合材料) 3 3 全英讲授进阶能源材料(先进能源材料) 3 3 全英讲授奈米生医与绿色材料(纳米生物与绿色材料) 3 3 奈米科技与应用(纳米技术与应用) 3 3 全英授课 光电工程与材料(光电工程与材料) 3 3 封装工艺与材料(包装与材料) 3 3 薄膜磨润学(薄膜摩擦学) 3 3
gogotsi y,Anasori B.mxenes的兴起。acs nano。13(8):8491-8494,2019。
利用人工智能(机器学习)*2,超快速筛选20万种虚拟生成的聚合物太阳能电池材料*1,实际合成排名靠前的新型聚合物。并成功进行了演示。 利用能够导电的聚合物的聚合物太阳能电池作为轻量、廉价的下一代太阳能电池,世界各地正在开发。然而,由于聚合物化学结构的组合无数,且太阳能电池元件的生产涉及多种因素的复杂相互作用,因此很难准确预测元件性能。 本研究中,我们根据实验数据构建了独特的机器学习模型,成功显著提高了性能预测的准确性,并通过实际设计和合成新型聚合物证明了其有效性。 预计该研究方法将应用于高效聚合物太阳能电池的开发,以及其他功能聚合物的材料信息学*3领域。
参考文献[1] Brodusch,N.,Hovington,P.,Demers,H.,Gauvin,R。,&Zaghib,K。(2015)。表征锂离子电池阴极的晚期纳米材料。显微镜和微分析,21(S3),677-678。 doi:10.1017/s1431927615004183。[2] N. Brodusch,H。Demers和R. Gauvin,现场发射扫描电子显微镜,Springer(2018)。[3] A. Paolella等人,锂金属上的铂纳米层作为Li-S电池中航天飞机效应的界面屏障,Power Sources Journal,427(2019),pp。201-206。[4] A. Paolella等人,发现锂损失对石榴石Li7la3zr2O12电解质相稳定性的影响,ACS应用能量材料(2020),提交。