平成12年4月に設立した片柳研究所の目的は、先端研究を介した高度な技術者の育成と研究成果の社会還元です。この研究所には複数のラボやセンターが設置されており、先端科学技術の研究が精力的に行なわれています。特筆すべきは経済産業省の独立行政法人である産業技術総合研究所（以下「産総研」という。）バイオニクス研究センターが開設されていることです。

片柳研究所では、このセンターと大学および企業、すなわち産学官の連携で研究を進めることを可能としており、本学は公的な機関が私立大学に拠点を設けた初めての事例として注目されています。これらのプロジェクトには学部4年次生や大学院生が数多く参加しており、最先端の科学技術研究を体験することにより技術の動向や知識、経験を身につけることができます。また、このような研究を通して、種々の新しい技術が実用化されており、これらの研究成果は社会に還元されています。例えば、バイオニクス研究センターで行なわれた研究のひとつに土壌診断用のバイオセンサーの研究があります。これは株式会社サカタのタネから商品化され、世界初の土壌病害診断用バイオセンサーとして発売されています。また、グンゼ株式会社が市販しているナノテクノロジーを利用して作ったグルコースチップも現在市販されており、この研究所の成果のひとつです。このように産総研の研究施設で本学の教員が産総研の職員と民間企業の研究者、技術者と共同して先端技術の開発研究を行なうことは学生にとって大きな刺激となり、大学にいながらインターンを経験することができます。

これ以外にも研究所にはクリエイティブ・ラボ、コンテンツテクノロジーセンター、メディアテクノロジーセンター、バイオナノテクセンター、ユビキタスICT研究センターなどの先端科学技術を推進するためのセンターが設置されています。また、文部科学省の私立大学学術研究高度化推進事業によって設立されたハイテクリサーチセンター、オープンリサーチセンターなども設置されています。これらのセンターで大学院生が産学官連携の研究やプロジェクトを通じて最先端のテクノロジーに触れ、研究することにより、多くの知識や経験をつんでいます。大学院生はこれらの活動の中でリサーチアシスタントとして収入を得ることもできます。

また、本学は外国の一流大学との連携や共同研究を積極的に進めています。例えば米国ではマサチューセッツ工科大学、カーネギーメロン大学、南カリフォルニア大学、ヨーロッパではベルリン工科大学、ペルピニヨン大学、アジアでは中国の北京理工大学、中国伝媒大学などとの交流を実施しています。これらの大学に教員を派遣し、最先端の科学技術を学ぶのと同時に、共同研究を実施して本学の教員の研究能力や教育能力のレベルを上げています。

また、本学では、本学のもつ知的財産を基盤とする国家プロジェクトがいくつか行なわれており世界の注目を集めています。これは、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の支援のもとで行われているプロジェクトです。すなわち、本学の所有する特許の実用化を民間企業と大学、産総研が共同で進めています。このように多くの産学官連携の研究開発が行われており、このような研究に4年次生および大学院生が参加する機会が多く設けられており、先端技術を介した優れた教育が行なわれています。