燃料電池車

 燃料電池は水素をイオン化し、酸素と反応させ水になるときに余った水素の電荷(電子)により発電するいわば化学発電機器である。水素はプラチナ合金などの触媒体によりイオン化し、水素イオン以外を通さない電解質を通った水素イオンと酸素が反応する。エネファームと言う名称で一般家庭に普及しているが、一般家庭用の発電出力は〜50KWで発電効率は35〜40%である。原料は水素と酸素で酸素は、空気中には化合物として存在しているため、都市ガス、LPGガスが利用できる。

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デジタル制御とヒューマンエラー

  航空機や原子炉など複雑なシステムの事故では自動運転システムとヒューマンエラーが複雑に絡み合うケースが多い。もともとは人間が最良の条件を設定し、結果をモニターする一種のアナログフイードバックを運転原理としてきた。熟練すればフイードバックの入力条件を大きくとれるので経験を積んだ運転者に任せれば安全だと考えられた。昔は突発的に生じた不具合が原因となって事故が突然起こることが多かった。しかし最近は部品の信頼性が飛躍的に高められたためそ突発的な故障の確率は低い。飛行中にジェットエンジンが爆発したり、原子炉が突然、暴走することはない。重大な事故は一連の連鎖によって起こり、そこに必ずヒューマンエラーが介在すると考えられているのだ。ここではふたつの事例をあげて解説する。

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エアバスの新型機A380

 エアラインの生き残りをかけた国際競争が繰り広げられている。各国の大手エアラインでは再編成がめまぐるしいが、中長距離路線はエアバスとボーイングのいずれか、もしくは両方のメーカーの機種を採用している。最新のエアラインランキングによれば上位3社のシンガポール航空、エミレーツ航空、バージンアトランテイック航空が大手エアラインに水をあけているが、その理由は何だろうか。

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フォックスコンの功罪

 電子機器の刻印マーク、Made in XXXX、ここのXXXXはかつてJapanが世界を席巻していたが、現在はChinaやTaiwanである。i-phoneの裏側をみた方は気がついているであろう。Designed in Californiaとある。カリフォルニアすなわちシリコンバレーでデザインされた、製造国は不詳なのである。シリコンバレーの中心パロアルトにはゼロックス、HPといった最先端の電子機器メーカーが軒を並べる。世界最初のアップルストアもひっそりと街に溶け込んでいる。ではi-phoneではコンセプトが重要で、ハードウエアはムーアの法則の具現化であり、生産国がどこであっても関係ないのだ。I-phoneのハードウエアはフォックスコンで生産されている。フォックスコンは台湾の電子機器委託生産メーカー(EMSと呼ばれる)で生産は中国である。したがってDesigned in California, Made in Chinaなのだがそんなことはどうでもよいのだ。

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GPS

 GPSはGlobal Positioning Systemの略で、緯度・経度を測定するシステムである。アメリカ合衆国が打ち上げた高度20000km, 6つの軌道(1つの軌道に最低4衛星)に合計24のGPS衛星(12時間周期で地球を周回)が、現在地を3つのGPS衛星を使って距離を測定し、経度と緯度に換算するものである。GPS4つ用いると、高度もわかる。1衛星の耐用年数は7.5年である。GPSは原子時計を内臓し、1.2~1.5GHzの電波を原子時計の時間とともに発信している。もともと、軍事目的であったため、本来の精度は高いが悪用されることを懸念してGPSからの送信データにノイズを付加した状態(S/A(Selective Availability))になっていたが、2000年5月2日4:00(GMT)に解除されている。S/A解除によって誤差は半径36mから6mぐらいにまで改善されている。

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PRISM

 米国人エドワード・スノーデン氏が米政府による個人情報の収集の恐ろしさについて内部告発した。匿うことは反米とみなされるため正式な亡命先もまだ決まっていない。最近になって日本版NSCの検討が始められているが、その本家であるテロ組織の等の国外情報を提供するNSA(国家安全保障局)による個人情報収集があいついで話題になっている。英国ガーデイアン紙によれば、Google、Apple、Facebookを利用に伴う個人情報(閲覧履歴、メールの中身、ファイル、チャットなど)はPRISMと呼ばれる電子盗聴システムにより、情報漏洩が組織的になされているという。

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日本の科学技術の将来展望

 日本は高度経済成長時代には、米国の産業・経済を良い面・悪い面を区別なく手本にして発展してきた。アメリカが生産拠点を人件費の安い後進国に移し(衣料ではGAP、半導体関連ではHPなどが象徴的)利益を上げると日本も真似て、拠点を移す。米国は衣料ではデザイン、半導体関連では基礎や応用を含めた根幹部分がアメリカ国内にある安心して、生産拠点を移したのだが、技術流出に歯止めがかからず、結局、空洞化し製造業が極度に衰退した。

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MEMS

 最近公開のELYSIUM(SF映画)では人体にIDチップを埋め込むシーンがある。また米国は将来的にドル紙幣に認識チップを埋め込む計画のようだ。MEMSという言葉を聞いた事のある人は多いのではないだろうか。Micro Electro Mechanical Systemsの略で、Micromachineとも言われ、半導体の微細加工技術を用いて、小さなパーツを作る技術である。半導体の微細加工は基板にフォトレジストという感光性樹脂を塗布し、それに波長の短い光または電子線により感光させ、現像することで削りたい(エッチング)部分の感光性樹脂を取り除けば、削りたくない部分を感光性樹脂が覆ったままになる。切削して形を作るのは大きい部品だと溶剤で溶かす(ウェットエッチング)が、細かい部品はイオンや反応性ガスにより削る(ドライエッチング)。機械式腕時計も小さいパーツの組み合わせでできているので、MEMSと言って良い技術であるが、現在のMEMSによって作り出されるパーツは高倍率光学顕微鏡や電子顕微鏡(1μm以下)でないと見えないようなパーツが大多数である。またフォトレジストなど放射線との関わりも深いので、簡単に説明しておく。

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