知能創発ナノシステム研究室

物質をとことん小さくしていくと、物の性質は変わる。ナノスケールでは、設計者が排除したがるばらつきやゆらぎが、かえって豊かな非線形の応答を生む。知能創発ナノシステム研究室は、この予想外のふるまいを欠陥ではなく資源として扱い、材料自身が知能を持つ「マテリアル知能」という現象を探っている。

転機のひとつが2018年だった。カーボンナノチューブとポリオキソメタレート分子を組み合わせた複合ネットワークが、神経細胞のスパイク発火によく似たインパルス状の信号を自発的に生み出すことを確かめ、成果は英科学誌 Nature Communications に掲載された。ナノ材料で脳機能の一部を再現した、という報告である。

そこから研究は、信号を「出す」段階から「使う」段階へ進む。2022年には、単層カーボンナノチューブとポルフィリン－ポリオキソメタレート複合体によるリザバー演算素子をロボットハンドに実装し、物をつかんだときの触感信号から、何をつかんだのかを判別してみせた。大阪大学、UCLA、そして学内の田向権教授との共同研究による成果である。

材料開発からロボティクスまでを一貫してつなぐ。
いま向き合っているのは、デバイスを実際のAIロボットへ渡す「死の谷」だ。 研究の現在地

田中啓文教授談

田中教授は、九州工業大学ニューロモルフィックAIハードウェア研究センターのセンター長も務める。同センターが掲げるのは、脳の挙動をベースにこれまでを「超越」したAIシステムをつくること。国際シンポジウムの開催や海外大学との往来を通じて、材料・デバイス・ロボティクスの研究者が同じ机につく場をつくり続けている。

扱う材料も広がった。グラフェンナノリボン、銀微粒子やAg₂Seのランダムネットワーク、高配向性の半導体ポリマー薄膜、カーボンナノチューブのスポンジ構造によるインセンサ演算素子。共通するのは、きれいに整えるのではなく、乱雑さを設計する、という一貫した姿勢である。