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液体シリコンを塗って焼くだけで太陽電池発電 北陸先端大が世界初


北陸先端科学技術大学院大学は7日、JSR、東芝と共同でシリコン太陽電池を安価に製造する技術を開発したと発表した。シリコンの化合物を有機溶媒で溶かし、材料の表面にインクのように塗るだけで太陽電池になる。従来に比べ生産コストを約3分の1にできるという。住宅や自動車向けとして早期の実用化を目指す。


開発したのは、汎用品として普及しているアモルファスシリコン太陽電池の新しい製造技術。高分子のシリコン水素化合物を有機溶媒で溶かして3種類のインクを作った。ガラス基板の表面に3種類のインクを塗り、セ氏400度で加熱すれば太陽電池になる。現段階では太陽光を電気に変える変換効率が低く、今後改良を加える。


既存の太陽電池は大がかりな真空装置を使って製造するため生産コストが高い。新技術は真空装置が不要なうえ原料の使用量を最小限にできるので「(生産コストを)従来より60〜70%削減できる」(北陸先端大の下田達也教授)という。


研究成果は科学技術振興機構のプロジェクト。北陸先端大はJSRと東芝のほか、国内の大手太陽電池メーカーの協力も得て商品化する考えだ。



| m2j | 10:05 | comments(0) | - |
起動時間ゼロPC実現へ!100万分の1の電力で演算記憶するトランジスタ


独立行政法人物質・材料研究機構(理事長:潮田資勝)国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(拠点長:青野正和)の長谷川剛主任研究者らのグループは、大阪大学大学院理学研究科の小川琢治教授、ならびに東京大学大学院工学系研究科の山口周教授らの研究グループと共同で、従来の100万分の1の消費電力で、演算も記憶も行うことが可能な新しいトランジスタ「アトムトランジスタ」の開発に成功した。


状態を保持できる(記憶する)演算素子は、起動時間ゼロのPC(パーソナルコンピューター)などの開発に不可欠であり、このたびの開発により、その実現がさらに早まることが期待される。


開発した「アトムトランジスタ」は、従来のトランジスタが半導体中における電子の移動を制御しているのに対して、わずかな金属原子を絶縁体中で移動させることにより動作する。半導体よりも抵抗の高い絶縁体を母材に用いたこと、その内部をわずかな量の金属原子が移動してオン/オフ状態を実現することから、極めて低い消費電力で、従来の半導体トランジスタと同等の高いオン/オフ比を示す。さらに、動作電圧の制御によって状態を保持する記憶素子としても動作することがわかった。


演算結果に応じて回路が再構成される不揮発ロジック回路は、電源を切っても状態を保つことが可能なことから、起動時間ゼロのPCなどを実現する新しいコンピューター回路として期待されている。


従来、演算素子(トランジスタ)と記憶素子(メモリ)を組み合わせることで、ひとつの「記憶する演算素子」を形成していた。しかしながら、従来素子では記憶に要する消費電力が極めて高く、実用化にはその大幅な低消費電力化が必要となっていた。このたび開発した「アトムトランジスタ」は、この記憶に要する消費電力を従来素子の100万分の1にした。


さらに、演算と記憶の双方の機能を併せ持つことから、人間の脳のような、より柔軟なコンピューター回路の実現に寄与することが期待される。


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| m2j | 11:04 | comments(0) | - |
水を使って絶縁体から効率のよい熱電材料を作ることに成功


人工宝石の材料となるチタン酸ストロンチウムから、温度差を電気エネルギーに換える「熱電変換材料」を作る低コストな手法を、名古屋大などのグループが開発した。16日付の英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに発表した。


水を使った簡単な方法で、ビスマスなどの希少金属(レアメタル)を用いるこれまでの材料より、2倍効率よく熱電変換を起こせるという。自動車エンジンや工場の廃熱など捨てるしかなかった熱を利用した発電などへの応用が期待される。


名古屋大の太田裕道准教授らは2007年、チタン酸ストロンチウムに金属のニオブを混ぜ、厚さ250万分の1ミリという極薄シートにすると熱電変換が起きることを発見した。だが、シートを作るには温度を900度に上げたうえ真空にすることが必要で、製造コストが問題だった。


今回、無数の小さい穴があるセメントに水を吸わせ、チタン酸ストロンチウムの上に置いて電圧をかける方法を開発。水が電気分解されることで、極薄シートと同じように熱電変換が起きた。加熱も真空も必要ないため製造コストが大幅に削減できるという。



| m2j | 09:54 | comments(0) | - |
脳への電気刺激で数学力向上、効果は最長6カ月持続


英オックスフォード大の神経科学者のチームは4日、微量の電流で脳に刺激を与えると数学的能力が最長6カ月間にわたって向上するとの研究結果を発表した。


同研究には15人のボランティアが協力。数学的思考を司るとされる脳の「頭頂葉」に6日間刺激を与え、数学のパズルを解く速さと正確さを測ったところ、効果がみられたという。


研究を率いたコーエン・カドッシュ氏は、「電気刺激を受けるよう人々に勧めているわけではないが、今回の発見には非常に興奮しており、脳にどのような変化が起きたのかを精査している」と語っている。



| m2j | 11:35 | comments(0) | - |
病原体の侵入伝える必須たんぱく質、阪大が解明 −がん抑制の可能性も
大阪大学免疫学フロンティア研究センターの熊ノ郷淳教授と高松漂太助教らは、病原体の体内侵入を攻撃担当のリンパ球に知らせるために不可欠なたんぱく質を解明した。関節リウマチや多発性硬化症、がんなどの治療薬開発の足がかりになる成果という。米科学誌ネイチャー・イムノロジー(電子版)に31日掲載される。


体に備わる免疫システムでは、樹状細胞という伝令役のリンパ球が外敵の侵入を認識すると、移動して攻撃担当のTリンパ球に伝える。Tリンパ球は病巣に素早く集まり病原体を退治する。


研究チームは特殊な顕微鏡などを使い、マウスの樹状細胞の動き方を詳しく調べた。危険を感知した樹状細胞はリンパ管まで移動し、リンパ管を構成する細胞の間を通過。このときに、「セマフォリン3A」というたんぱく質が樹状細胞を後ろから押していた。セマフォリン3Aは樹状細胞のたんぱく質と結合しており、この結合相手がない樹状細胞はリンパ管を通過できなかった。


研究チームは人でも同様の仕組みがあるとみている。関節リウマチや多発性硬化症などの自己免疫疾患、ぜんそく、アトピー性皮膚炎などの治療薬の開発に役立つ可能性があるという。



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| m2j | 13:33 | comments(0) | - |
ヘッドホン型 “集中力測定装置”、価格は、専用ソフト込みで2万円前後


 東芝は、集中力の高さやリラックスの度合いを脳波から手軽に測定できる機器を5月に発売することを明らかにした。


親が子どものやる気を確かめながら勉強に取り組ませたり、スポーツ選手が試合前に精神状態を安定させたりするのに活用できるという。


ヘッドホン型の機器を頭に付けるだけで、センサーが脳波のデータを読み取り、無線でパソコンに送る。それを専用ソフトで分析すれば、パソコン画面上で、集中度や緊張度がメーターやグラフなどで分かりやすく表示される仕組みだ。価格は、専用ソフト込みで2万円前後になる見通しだ。


東芝は、この機器をヘアバンド型にして、眠りの深さを調べることができる医療用装置も年内に商品化する。眠りが浅くて日中も眠気が消えないとされる「睡眠時無呼吸症候群」など睡眠障害の治療に役立つと見られる。現在、病院などで脳波を測定すると、長期間の検査の場合は費用が数十万円に上ることもあるが、東芝は新装置の価格を数万円前後に抑える方針だ。



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| m2j | 10:54 | comments(0) | - |
絶縁体で電気信号伝達、夢の8割省電力化−電子の「スピン」使う・東北大など


通常は電気を通さない絶縁体でも、「スピン」と呼ばれる電子の自転を利用すれば電気信号を伝えられることを東北大金属材料研究所の斉藤英治教授(物性物理学)のチームが発見、11日付の英科学誌ネイチャーに発表した。


電気を通す金属や半導体には電気抵抗があり、電流を流せば発熱してエネルギーが失われる。一方、スピン波は電流を使わずに電気信号を伝えるため、熱は発生せず、エネルギー損失は抑えられる。


電気抵抗をゼロにする「超電導」技術でも、電流を流してもエネルギーは失われないが、セ氏マイナス100度以下の環境に限られるため、一般利用は困難。今回の手法は、高電圧をかけずに室温で実現できるなどの利点がある。


パソコンなどに使われる素材を金属などから絶縁体に変えられれば、エネルギー損失が抑えられる。例として、集積回路に使われる長さ1000マイクロメートル(1ミリ)、幅0.1マイクロメートルほどの金属配線を絶縁体配線に変えれば、最低でも約80%のエネルギーを削減できるという。


磁性を持つ絶縁体であれば、ガーネット以外でも実現の可能性がある。斎藤教授は「電気伝導の発見以来300年間、絶縁体は電気を通さないと信じられてきた。今回の発見で、省エネ電子技術の研究はさらに進むだろう」と話した。



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| m2j | 11:22 | comments(0) | - |
自転と逆向きに公転する惑星を発見


中心の恒星が自転する向きと逆方向に公転している惑星が、世界で初めてみつかった。国立天文台やマサチューセッツ工科大学などのグループが4日、発表した。


国立天文台のすばる望遠鏡による観測成果で、惑星系の進化を考えるうえで重要な手がかりになるという。


発見された逆行惑星は、はくちょう座の方向に地球から約1000光年離れた恒星の周囲を回っている「HAT―P―7b」。恒星の前を横切る惑星の動きを詳細に観測して逆行がわかった。この惑星は木星の1・8倍もの重さがあり、恒星のごく近くをわずか2・2日で1周していた。


惑星は、円盤状に分布したちりやガスが中心の恒星と一緒に回転しながら誕生したと考えられている。したがって、惑星は恒星の自転と同方向に周回するのが標準的とされており、太陽と太陽系の8惑星の関係もそうなっている。


しかし、惑星系が進化する過程では、巨大な惑星同士が互いにはじき合うことなどにより、逆行惑星が誕生することもあるはずだとみられていた。このため、世界中で逆行惑星を探していた。



| m2j | 13:09 | comments(0) | - |
数秒で充電できるバッテリー技術、MITが開発


米マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者がリチウムイオンの移動を高速化する、リチウムイオン二次電池向け材料の新処理技術の開発を明らかにした。詳細は科学誌Natureの3月12日付け458号に掲載される。


この技術は、携帯電話などで使える従来よりも軽量小型の電池や、電気自動車向けの高速充電可能な電池に利用できるかもしれないという。既存の素材を使うため、2〜3年で市場に出せる可能性があると研究者は述べている。


最新式のリチウム充電池は大量の電気を蓄えられるが、出力が比較的低く、充放電が遅い。例えば、電気自動車の電池は容量は大きいが出力が低く、加速が悪い。これは電荷を運ぶリチウムイオンの動きが遅いためだ。しかし、この研究を率いるゲルブランド・シダー氏は、コンピュータによる計算で、リン酸鉄リチウムという既存の電池素材で、イオンが実際は非常に速く動くことを発見した。


イオンの動きが遅いのは素材の表面構造に原因があることが分かり、シダー氏らは新たな表面構造を作ってイオンの動きを速くすることを可能にした。この手法を使って小型の電池を作ったところ、10〜20秒で充電および放電できたという(この手法を使わない素材で作った電池では6分かかった)。またこの手法で作った素材は、ほかの素材とは異なり、繰り返し充放電してもそれほど劣化しないこともテストで示されたと同氏は語る。



| m2j | 10:19 | comments(0) | - |
ねたみの脳内メカニズム解明=他人の不幸喜ぶ感情と関連
人がねたみを感じたり他人の不幸を喜ぶ時に、脳がどのように働いているかを明らかにしたと、放射線医学総合研究所などの研究チームが13日付の米科学誌サイエンスに発表した。


研究チームは19人の大学生に、自分は平均的な成績の主人公だと設定された台本を読んでもらった。台本には、進路の目標が同じで自分より優秀な同性の学生や、目標が異なり優秀でもない異性の学生が登場。


脳活動の変化を、血流から画像化する機能的磁気共鳴画像装置(fMRI)でとらえると、優秀な学生に対するほど、身体的な痛みを処理するときに働く脳の部位の活動が活発になっていた。大学生に実際の気持ちを質問すると、ねたみも強くなっていた。


次に、登場人物が食中毒になったり、就職した企業が経営危機に陥ったりするとの台本を読むと、優秀な学生が不幸になった場合ほど、お金などを受け取った時に機能する脳の部位が反応していた。


同研究所の高橋英彦主任研究員は「『他人の不幸はみつの味』と感じるメカニズムを脳科学的に明らかにできた。心理カウンセリングに応用できるのではないか」と話している。



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| m2j | 10:18 | comments(0) | - |

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