旨在利用光和古天乐澳门太阳集团城app技术打造“产学官共创社会实施基地”
- 自1960年诞生以来，激光一直是工业发展的必备技术，并已应用于各个领域，包括演示中使用的激光笔、蓝光和DVD刻录机以及LASIK眼科手术。激光是指放大并发射光的机制，与传播到大范围的普通光不同，它的独特之处在于它可以向精确的方向照射。
我校研究所特聘教授Hiroshi Ikegami是激光加工领域的专家，自日本激光工业应用开始以来，一直致力于各种基于激光的材料加工技术的研究和开发。近年来，他一直致力于通过与企业合作将研究成果与社会实施联系起来的活动。
对激光增加材料价值的潜力着迷
池上特聘教授在学生时代就专攻物理学，致力于计算机上的理论模拟。当时，在表面化学领域获得诺贝尔奖的突破性技术被投入实际应用，并引入了可以近距离观察表面电子状态的显微镜。当池上项目教授得知此事后，他震惊地发现“如果使用这个显微镜，你可以立即看到电子的运动，而不需要进行艰苦的计算”，因此他将注意力转向了研究生院的表面科学研究。完成博士课程后，他加入东芝公司，负责开发使用激光的半导体器件制造技术，并参与半导体制造的各种工艺。
“激光加工可以即时、局部地向材料表面施加极高的热量，从而能够产生传统热处理技术无法实现的新物理特性，并提高材料的价值。当我第一次开始在东芝研究激光时，我认为激光是梦想之光。”
池上特聘教授对激光的可能性着迷，后来回到故乡高知，在高知国立工业大学担任副教授，从事教育工作，并与他在东芝期间共同研究的公司合作，继续他的研究活动。 “我不是精心培育自己的种子，而是始终如一地开展以产学合作为中心的研究活动，同时与各种人和公司合作，以这些种子为核心，”他谈到自己的研究风格时说道。
首次揭示CES结构中柱底座的结构性能
池上项目教授研究生涯的转折点是在2019年，当时东京大学基于他过去的成就和经验与他接触，作为当时所属的九州大学的成员之一，他参与了内阁办公室的战略创新创造计划（SIP）“利用光子实现社会50的技术”。社会50是以人为中心的社会，通过虚拟与现实空间高度结合的网络物理系统（CPS）实现经济发展和社会问题的解决。该计划已被制定为国家项目，以加速实现日本政府提出的这一社会愿景。
在日本产业中，日本引以为傲的制造强国制造业是国际竞争尤为激烈的行业，有很多问题需要解决，比如应对数字化转型、脱碳等。在苏州工业园区，我们的目标是建立对增强制造业的产业竞争力至关重要的CPS基础的关键技术，并挑战了日本强项的三个技术问题：激光加工、光/古天乐澳门太阳集团城app通信和光电信息处理。其中，池上教授及其同事致力于半导体材料激光改性工艺的CPS，这对激光加工的需求不断增加。
“激光加工涉及复杂的物理现象，据说是制造技术中最难转化为CPS的。因此，如果我们能够将CPS引入激光加工并证明其带来的好处，将对其他制造技术产生很大的连锁反应，我们可以证明智能制造在许多技术领域都是可能的。”
半导体器件通常需要两周的时间来完成从制造到功能测量再到质量评估的一系列开发过程。通过在这一过程中引入人工智能，收集使用激光进行材料改性处理后用光学显微镜观察到的图像，并让人工智能学习和分析这些图像，可以立即评估硅薄膜晶体管的质量。这表明开发周期可以缩短 90%，并展示了在制造业中利用人工智能的新方法。
此外，从2021年开始，为了发展半导体产业，我们将努力形成以九州大学为中心的CPS推进基地，并与国内外半导体相关企业、大学和研究机构合作。我们努力发现问题并全面提出解决方案，加速CPS制造技术向社会的普及。可以说，为增强日本制造业的竞争力，已经做好了社会实施的准备。
高知工业大学致力于构建“弗劳恩霍夫模型”
通过参与SIP项目，池上特聘教授表示：“我再次认识到将研究种子与社会实施联系起来是多么困难。”2023年4月，他回到高知，将通过这些项目培养的经验和网络作为自己的资产，正在开展新的活动，旨在利用光和技术建立“产学官共创的社会实施基地”。 古天乐澳门太阳集团城app技术，以我校为基地。
“我校拥有众多半导体领域的知名教授，拥有完善的研究环境。特别是我们在氧化物半导体方面的研究成果和研究环境在世界上名列前茅。通过利用我校的研究资源，我们希望进一步加快我们与九州大学和东京大学合作的中心的创建。”
到目前为止，日本已有许多技术发展有潜力有助于增强制造业的竞争力，但尚未商业化。造成这种情况的原因是，没有人能够充当大学和研究所想要进行的研究与企业需求之间的桥梁。为了克服阻碍研究成果社会化的“达尔文海”，我们正在尝试通过将大学、研究机构与面临各种问题的企业联系起来，形成一个桥梁生态系统。
在这一举措中，池上特聘教授的目标是弗劳恩霍夫研究所，这是一家公共应用研究机构，在工业界和学术界之间架起桥梁，并发挥德国创新生态系统的作用。该研究机构通过为德国中小企业提供细致的研发服务，为他们成长为“世界级的全球利基公司”提供技术基础，同时也在与大公司的新产品开发中发挥着重要作用。
池上特聘教授追随弗劳恩霍夫研究所的脚步，制定了建立横渡达尔文海洋基地的三项基本政策。一是构建用户、系统化（设备制造商）和基础技术（供应商）共同协作的生态系统，通过网络提供有价值的产品和服务。二是强调从私营企业获得资金。三是鼓励企业、大学和研究机构在新技术开发中推动开放式创新。在与各领域企业沟通的同时，我们正在努力将我校的研究种子与企业的需求相匹配，创造新的社会实现，多个发展主题已经在进行中。
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目前，我们还与高知县的一家食品相关公司合作，进行利用光的发酵控制的研究和开发，并且我们强烈希望开发半导体领域以外的工业应用。
作为激光领域的先锋，充当大学和企业之间的桥梁
池上项目教授如何看待激光产业的现状，他以什么样的立场和想法来主导这一举措？
``近年来，激光器的功率进步很快，工业应用的基础已经奠定，激光振荡器的出现，性能比我25年前开始使用激光器时提高了1000倍。激光产业的增长率正在稳步提高，正在变成一个极具工业应用价值的领域。对我来说，扮演将研究成果转化为社会实施的桥梁作用变得越来越重要。我愿意承担这个角色，并通过实践来展示什么是可能的，并传播“跨越达尔文海洋”的优点。我还想向大学和研究机构的研究人员传达这样的工作和方法可以很有趣。
池上特聘教授在这一举措中发挥了多种作用，包括将我校的研究种子与企业进行匹配，接受企业的技术咨询，并根据需要承担研究和开发。从他们的每一句话中，你都能感受到他们对这项活动的非凡奉献。最后，他谈到了自己的未来展望。
“为了让日本未来保持制造业强国的地位，我认为像德国弗劳恩霍夫研究所那样发挥作用的机构是绝对必要的。我想通过这次活动，通过展示成功案例来创造某种突破，感动国家，实现高知工业大学弗劳恩霍夫型基地的建设。”
发布日期：2023 年 12 月/报道日期：2023 年 10 月