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シタンダ イサオ
四反田 功  准教授
東京理科大学 創域理工学部 先端化学科
プロフィール | 研究シーズ | 研究室紹介 | 担当授業（22件）
レフェリー付学術論文（198件） | レフェリー付プロシーディングス（14件） | その他著作（53件） | 著書（22件） | 学会発表（1316件） | 特許（10件）
グループ バイオ、ナノテク・材料、環境
研究・技術キーワード 電気化学デバイス，バイオセンサ，バイオ燃料電池，ウェアラブル，印刷，電池，電気化学インピーダンス，めっき，腐食
研究・技術テーマ
  • バイオセンサ・バイオ燃料電池の開発
  • ウェアラブルセンサの開発
  • 電気化学インピーダンスによる非破壊分析
  • レオ・インピーダンス法の開発
  • 電気分析化学全般
研究・技術内容 四反田は，電気化学インピーダンス法（EIS）を基盤技術として，電極反応・界面現象・輸送過程を定量的に解析し，材料設計からデバイス実装までを一貫して行っている．従来の等価回路近似にとどまらず，分布定数系解析，in situ／operando 計測，有限要素シミュレーションを組み合わせることで，複雑系電極の内部状態を高精度に可視化する点に特徴がある．この解析基盤を応用し，印刷型バイオセンサや酵素バイオ燃料電池，汗・皮膚ガスの非侵襲連続モニタリングデバイスを開発するとともに，電池・燃料電池の劣化診断や電極スラリーのレオインピーダンス評価，多孔質金属電析構造の機能化へ展開している．解析科学と実用デバイス開発を統合している点に新規性と優位性がある．
産業への利用 本技術は，印刷型バイオセンサや酵素バイオ燃料電池を基盤とした自己駆動型ウェアラブル計測デバイス，電池・燃料電池のインピーダンス診断装置，電極スラリー評価システム，印刷型腐食モニタリングデバイスなどへの展開を想定している．医療・ヘルスケア機器メーカー，電池・材料メーカー，化学・塗料・めっき関連企業，計測機器メーカーとのマッチングが有望である．実用化に向けては，長期安定性の確保，量産適合プロセス設計，標準化・規格対応が課題である．評価プラットフォームの高度化やデバイス統合を共同で推進できる企業との連携を求めている．
可能な産学連携形態 共同研究、受託研究員受入、受託研究、技術相談および指導、国際的な産学連携への対応
具体的な産学連携形態内容 電池材料メーカーとの共同研究により，電極スラリーの分散状態と電池性能の相関をレオインピーダンス法で定量化し，製造条件最適化に貢献した．めっき企業とは多孔質銅電析プロセスの共同開発を行い，構造制御と電気化学特性評価を通じて機能性電極材料へ展開した．化粧品・ヘルスケア関連企業とは，皮膚ガス・汗中成分を対象とした非侵襲センサの基礎評価を実施している．さらに，計測機器メーカーと連携し，インピーダンス解析手法の高度化と応用展開を進めている．
その他所属研究機関 スペースシステム創造研究センター，ウォーターフロンティア研究センター
所属研究室 板垣・四反田研究室
所有研究装置 スクリーン印刷機・ポテンシオスタット・周波数応答解析装置（FRA）・SEM・レオメーター・3D形状測定機・インピーダンスアナライザー・レオ・インピーダンス分析装置
SDGs
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