グラフェン「折り紙」でつくるチューナブルIRフイルター

グラフェンの応用は驚異的と言える多岐にわたるが多くは2D導電性を利用したデバイスであった。イリノイ大学の研究チームはグラフェンを「折りたたんで」機械的に変形させることで、チューナブルIRフイルターに利用できることを発見した("Mechanically Reconfigurable Architectured Graphene for Tunable Plasmonic Resonances" in Light: Science & Applications)。

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欧州が圧倒する大強度レーザー科学の背景〜米国の復権はあるか

ここで紹介する話はレーザー科学(研究開発)に関する格差についてであるが、筆者はレーザー科学だけではなく、放射光を含む加速器一般についても成り立つかもしれない危機感を持っている。実際に第3、第4世代の放射光施設の多くが、欧州に集中している。大強度レーザーに代表される大型研究設備が欧州に偏っている現状を紹介しその理由を探って見たい。

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マイクロドロプレット中での金ナノ粒子高速成長

スタンフォード大学のバイオエンジニアリング研究チームはマイクロドロプレットを用いた新しい湿式成長法で金のナノ粒子とナノワイヤーの成長技術を開発した。

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プラズマによる大強度γ線パルス生成の新原理

高エネルギー電磁放射(γ線)の高輝度光源は、基礎研究、産業および医学において幅広い応用がある。例えば小型で高輝度のγ光源は非破壊分析で必要性が高い。そのため20MeV以下のエネルギーを有する低エネルギー高輝度ガンマ線パルスを生成する光源開発が活発化している。

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黒リンナノシートによる高効率水素発生

ようやく日本も重い腰を上げ再生可能エネルギーを主電源とする方向に舵をきりつつある。それでも電源種目として原子力は排ガス規制のために残すとしているが、他の先進国同様に原子炉の新規建設計画が挫折している。再生可能エネルギーの柱は太陽光と風力だが、ベース電源とするには季節や天候に依存した発電量を貯蔵することと抱き合わせる必要がある。

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小児がん、尿で判別…日立が技術開発・今月から実証実験

がん検査の簡素化に向け、日立製作所が16日、尿から小児がんなどを判別する技術を開発したと発表した。がん患者と健常者計250人の検体を使った実証実験を4月から始め、2020年代初めの実用化を目指す。

 

 日立は16年に、尿で乳がんと大腸がんを発見する技術を世界で初めて開発したと発表している。尿内に数千種類ある物質のうち、がんになると量が変わるものを特定したという。

 その後の研究で、物質の特定が小児がんや胆道がんにも広がった。実証実験で精度や技術的な課題を検証する。実用化すれば、従来のコンピューター断層撮影(CT)や採血と比べ、がん検査のハードルが下がる。幼い子どもの場合、体への負担減が期待される。

 ただ、尿による検査の臨床データは世界的に少なく、複数の研究機関による検証が必要との指摘がある。

 

yomiDr.

ジルコニウムに代わる安全な原子炉燃料被覆合金

原子炉再稼働と廃炉関連以外の原子炉の技術開発の話題を聞く機会がめっきり減った。先進国では例外なく新規原子炉建設が遅々として進まない。経産省もようやく再生可能エネルギーを日本の主力電源とする方向に舵を切りつつあるが、原子力はトーンダウンしながらも、温室効果ガス対応として存続を否定していない。

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コアシェル型ナノチューブによる人工光合成

化石燃料の燃焼ネルギーは全世界で毎秒数テラワット(1012W)とされている。したがって再生可能エネルギーでこれを置き換えるには、テラワットオーダーのエネルギーを創出しなければならない。現在これに相当する仕事をこなしているのは人工光合成だけである。

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再エネは主力電源、原子力は「脱炭素化の選択肢」――日本の長期エネルギー戦略 (1/2)

 経済産業省は2018年4月10日、2050年までの長期エネルギー戦略を検討する有識者会議「エネルギー情勢懇談会」を開催し、これまでの議論を「エネルギー情勢懇談会提言~エネルギー転換へのイニシアティブ~」としてまとめた。脱炭素化を目指し、再生可能エネルギーは日本の主力電源とすることを明記。原子力発電については、依存度の低減を目指しつつも、「実用段階にある脱炭素化の選択肢」と位置付けた。

 2017年の「パリ協定」以降、日本を含む主要国は2050年に温室効果ガスを80%削減するという目標を掲げている。エネルギー情勢懇談会では2017年8月から、この目標を達成するための長期的なエネルギー選択の戦略について議論を進めてきた。

 

 再生可能エネルギーの普及、車載を含む蓄電池の低価格化、さらにはこうした分散電源を統合制御できるデジタル技術の発展などにより、グローバルに脱炭素化が加速している。提言では、こうした動きを「エネルギー転換に向けた国家間の覇権獲得競争の本格化」と表現している。こうした状況を受け、2050年に向けた日本のエネルギー戦略も、脱炭素化への注力を念頭に置いている。

 ただし、脱炭素化に向けたシナリオは「複線とする。2050年という長期展望においては、「技術確信の可能性と不確実性、世界情勢変化などの不透明性が付きまとう」とし、取り組みやシナリオを一本化せず、「あらゆる選択肢の可能性を追求」するとした。

 提言では各電源の2050年の導入目標などについては示していない。再生可能エネルギーに関しては、「再エネは経済的に自立し脱炭素化した主力電源化を目指す」とし、これに向け送電網の増強や、水素・蓄電技術、デジタル技術の開発に注力。さらに「人材・技術・産業の強化に直ちに着手」するとした。

 原子力発電については「可能な限り依存度を低減する」としつつも、「実用段階にある脱炭素化の選択肢」と位置付ける。社会の信頼回復も必須とし、「安全炉の追求、バックエンド技術の開発、人材・技術・産業の強化に直ちに着手。福島事故の原点に立ち返った責任感ある真摯(し)な取り組みこそ重要」とした。

 化石燃料を利用する火力発電については「過渡的な主力」とし、天然ガス火力へのシフトとともに、非効率な石炭火力をフェードアウトして高効率な石炭技術に傾注するとしている。

 政府は現在、2030年の日本の電源構成などを示す「エネルギー基本計画」の見直しを進めている。こちらも、再生可能エネルギーを「主力電源」とし、さらに省エネや水素の利活用を、再エネ、火力、原子力に続く「第4のエネルギー源」と位置付ける方針だ。しかし、具体的な電源構成比率については、見直し後も再生可能エネルギー比率を22~24%、火力発電比率を56%、原子力発電比率を10〜22%というこれまでの大枠を維持する見通し。今回の提言も、エネルギー基本計画の策定状況を反映し、総花的な内容となった。

 

スマートジャパン

Li塩電解質によるLi酸素バッテリーの正極安定化

究極的なLiイオンバッテリーであるLi酸素バッテリー(Li空気電池)では安定な電解質が鍵となる。ボストンカレッジの研究チームは新型の電解質で安定なLi酸素バッテリーが製造できることを見出した(Dong et al., Chem online Apr. 12, 2018)。

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