AI活用×実験で作る、フレキシブルな電子デバイス

ペラペラの電子デバイス

近年注目されている「有機半導体」とは半導体の性質を持った有機物のことで、身近なものではテレビやスマホのディスプレイに使われる有機ELがあります。パソコンやスマホなど従来の電子デバイスは硬さやある程度の重量がありますが、有機半導体を用いれば、薄くて軽く、柔らかい電子デバイスを作れます。有機半導体の材料を溶剤でインク化して、それを使ったプリンタで印刷すれば、食品ラップのようなフィルムにも電子回路が作れるのです。シリコンなどを使った電子デバイスは製造過程で千度前後の高温にする必要がありますが、有機半導体は常温で作れるため環境への負荷が低いのも特徴です。

AIを活用したスマートな実験

有機半導体の研究で活躍するのがAIやシミュレーションです。例えば、AIを使った分子設計ツールは、人が自由に書いた構造式の有機分子がどのような性質を持つのかを瞬時に予測してくれるので、有機半導体に適した分子の開発に有用です。この分子設計ツールは無償で公開されています。さらに、人が構造式を書かなくてもAIが適当な分子を1万個程度作ってその性質を予測し、好ましいものをピックアップしてくれるツールも開発されています。こうしたAIの予測をもとに実験が行われ、その実験自体もプログラミングで自動化されています。AIを使った実験には、人の先入観が入らず予想外の発見に繋がるというメリットもあります。

応用はヘルスケアからロボットまで

AIと実験を組み合わせた方法で、フィルム状のシート型センサが開発されています。センサは人の接近の感知や、温度分布の測定、肌に貼りつけて汗の成分から血糖値を測るなど、いろいろなものが可能です。シート型センサは腕時計型のデバイスよりも装着の負担が軽減されます。遠隔治療や入院患者の健康管理、高齢者や乳幼児の体温調整、働く人のストレス評価といったヘルスケア用のウェアラブルデバイスとして期待されます。また、温度や圧力を感知するロボットの皮膚としても応用が可能です。

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先生情報 / 大学情報

山形大学工学部高分子・有機材料工学科教授松井弘之先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

有機エレクトロニクス工学、物理化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

AIが広く普及して、日常にも研究にも使われるようになってきています。AIはとても便利ですが、どういう仕組みで動いているのかわからないまま頼りすぎてしまうと、逆にAIに振り回されてしまうことになりかねません。本学でも、私たちの研究室でも、AIの仕組みはもちろん、AIにできることや出来ないこと、どのような危険性があるのかを学び、自分でプログラムを書いてAIそのものを作り、研究に活かす経験ができます。AIをきちんと理解して、人間が主体となってAIを使い、新しい未来を作っていきましょう。

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山形大学は、東日本有数の総合大学であり、４つのキャンパスはネットワークで融合されています。社会のリーダーにふさわしい基本能力と幅広い教養を身につけるため、教養教育に力を入れています。大学運営の基本方針として、一つは、何よりも学生を大切にして、学生が主役となる大学創りをするということ、そしてもう一つは、教育、特に教養教育を充実させるという２点を掲げています。