事故や病気で腕を失った人にとって、「義手」は重要な存在です。しかし、現在の義手は力加減がうまくいかないなどの課題があります。そこで、義手に「頭脳」を持たせる「スマートハンド」の研究を始めました。カメラ映像をAIにディープラーニングさせる「物体認識」の技術が急速に進歩しており、今後IoT技術で義手とAIとをつなげば、やがて本物の手と同じくらい的確に動かせる義手が実現するでしょう。

「建築デザイン学」では、新しい建物を造ったり街並みの一部を変えることで「まちを元気にする」手法を研究しています。観光地再生の成功例として、佐賀県鹿島市の「肥前浜宿」があります。古い酒蔵を生かしてイベント会場にするなど酒蔵を中心としたまちづくりを推進し、多くの観光客が訪れるようになりました。まちのよさや住民のニーズなどを総合的に判断しながら、まちづくりを行っていく研究です。

私は数学、その中でも特に「やわらかい幾何学」とも呼ばれる「位相幾何学（トポロジー）」を専門としています。トポロジーの中でも、４次元空間内の閉曲面「曲面結び目」を研究しています。数学の研究では、新しい数学的研究対象を構成したり、研究対象の性質を抽出できるような理論を構築したりします。３次元空間内にある閉じたひもを「結び目」と呼びますが、「結び目理論」では結び目を数学的対象として扱い、数学的理論を用いてその性質を調べます。曲面結び目は３次元空間内の結び目の高次元版です。曲面結び目について、グラフを用いた表示方法やその同値変形、また、「不変量」という数学的量の構成方法や計算方法などについて、研究に取り組んでいます。

超伝導体、半導体、磁性体など現在の社会に欠かすことのできない基盤材料・工学応用の礎となる物性物理学の研究をしています。キーワードの一つは相転移です。物質の相転移は、自然界のさまざまな変化の基礎として重要な現象で、例えば、水が温度変化によって氷や水蒸気になるのも相転移の一つです。私達の直近の研究では、量子磁性体の磁気転移において、相転移現象に普遍的なパーコレーション理論（浸透理論）を初めて実験的に実証することに成功しました。

生体内で最も豊富なタンパク質であるコラーゲンを用いた新しい材料の開発を行っています。特に注目しているのは、コラーゲンの特性を活かした様々な形状のゲル材料（ゼリー）の創製です。独自に開発した技術により中空構造を持つコラーゲンゲルの作製に成功しました。この技術は、損傷した神経の再生や人工血管の開発への応用が期待されています。さらに、培養肉生産における足場材料としての活用も視野に入れており、医療分野だけでなく、持続可能な食糧生産システムの構築にも貢献することを目指しています。

「プラズマ」はAIによるDX化を進めるために必須であるGPU等の半導体製造や次世代エネルギー源など、様々なテクノロジーの発展に貢献しています。「プラズマ」とは、固体、液体、気体に次ぐ第4の物質状態で、電子、イオン、気体から構成され、星や炎がこの状態です。電気電子工学を利用して「プラズマ」を作ることができます。集積回路のナノメートルレベルの微細加工を実現しています。このようなプラズマの新しい装置の研究・開発を行っています。

音速を超えて伝わる波、「衝撃波」は数マイクロ秒という極短時間だけ非常に高い圧力を局所的に作用させられるため、これを医療に応用すれば正常な部位には影響を与えずに患部だけを治療することができます。この衝撃波の応用範囲は広く、薬物治療の様な副作用がなく疼痛の軽減や組織の速やかな修復が期待できるため、衝撃波治療法の確立は大きな社会的意義があるでしょう。現在，衝撃波の性質を利用して針を使わず痛みを最小限に抑えることができる注射器の研究を進めています。