研究の目的 　多様なエネルギーシステム・デバイスにおいて、CO2の排出量を低減する低炭素化技術の開発が世界的に急務な課題となっている。その実現には、機械システムにおいても、化学反応と摩擦、衝撃、応力、流体、電位、伝熱などが複雑に絡み合った現象を電子・原子レベルで理解することが必須である。しかし、それを可能とするシミュレーション手法は世界的にも開発されていない。そこで、化学反応と摩擦、衝撃、応力、流体、電位、伝熱が複雑に絡み合った現象を電子・原子レベルで明らかにすることが可能なシミュレータを世界に先駆けて開発し、CO2排出量の低減を可能とする自動車エンジン、発電プラント、燃料電池、ディスプレイの理論設計を実現する。 研究の特色  独自に考案した電子・原子レベルのシミュレーション手法を発展させることで、これまでは不可能であった化学反応と摩擦、衝撃、応力、流体、電位、伝熱が複雑に絡み合った現象を明らかにし、その知見に基づき高精度かつ迅速に低炭素化機械システムの設計を実現する。 将来的に期待される効果や応用分野  低摩擦エンジンを実現した自動車、長期信頼性を有する発電プラント、エネルギー効率が高い燃料電池、低消費電力を実現するディスプレイなどの開発、実用化が期待できる。