「科学」ブログ記事一覧｜オリジナル同人グッズの製作・印刷ならGoods工房

丈夫で安い素材といえば鉄やアルミ。

 

しかし“飛行機のボディ”や“F1のボディ”や“ゴルフクラブ”、“バイクのカウル”など強い衝撃に耐えられ、しかも軽くなくてはいけないものには

現在カーボンファイバー(炭素繊維)が多く使われています。

 

そんなカーボンファイバーより強くて安い新素材が最近注目されてはじめているようです。

　　その素材の名前は“セルロース”。

 

■カーボンファイバーより強く、価格は１０分の１　木材原料のナノ素材

木材パルプから製造される「ナノ結晶セルロース（NCC）」が注目されている。

カーボンファイバーと同等以上に軽く強いが、コストが1/10以下に抑えられるという。

 

米国森林局は7月16日（米国時間）、170万ドルをかけて、木の切れ端やおがくずといった木材の副産物からナノ結晶セルロース（NCC）を製造する工場を開設した 。

この工場が作り出すNCCは、ケブラーやカーボンファイバーと同じくらい軽量なのに強度が高いことが特徴だ。透明なため、防弾ガラスの代わりにも利用できる。

だが、本当のセールスポイントはコストが低いことだ。

木材からNCCを作った場合、コストはカーボンファイバーやケブラーの10％足らずに抑えられる。

現在の目標は1kgあたり10ドルだが、大量生産すれば1kgあたり1～2ドルまで下がると見られている。

引用：産経新聞

 

まず、己を知るには敵を知らないといけないのと同じで

比較になります現在主流のカーボンファイバーを知らねばなりません。

＜カーボンファイバーとは＞

宇宙技術で開発された炭素素材で、軽量でありながらも強度がある。

黒っぽい色をしており、近づいてよく見てみると編み物のような繊維(ファイバー)の模様が見える。

主に外装パーツに使われ、軽量で熱にも強いのでサイレンサーのアウターとしても採用されている。

ただし、割れやすいのが難点。

引用：WEBLIO辞書

で、このカーボンファイバーは鉄と比較すると重さが1/4で強度は約10倍。

いかに優れている素材なのかがわかります。

しかし、このカーボンファイバーの最大の難点がコストが高い事。

そこで今新しく注目されはじめている“セルロース”はこの最大の難点を解決してくれるということで、

強くて、軽くて、安い

の三拍子がそろうわけです。

 

で、この強固なセルロースの作り方や難点の説明が以下の通り。

木材を細かく切り刻んでパルプにすると、すべてのセルロース繊維を結合しているリグニンが失われるため、水の中で浮かぶようになる。

これを乾燥させると毛玉と同じくらいの強度になるが、さらに細かく砕いてナノフィブリル（ナノ繊維状構造をもつ物質、ナノ小繊維）にすると水素結合が生じる。

これに強酸を使用して余分なものを取り除けば、強固な材料であるNCCが分離されて残る。集めた木材パルプの約30％がNCCになるという。

ただし、いくつかの問題もある。

例えば、水との相性だ。大量の水に晒されると、セルロースがH2O分子で満たされて乾燥体積が約2倍になるため、セルロース構造にナノ空孔が生じてしまう。

研究者らは、塗装処理または疎水処理によって、水を防ぎながらNCCの強度を保つ方法を模索しているところだ。

まだまだ、製造には課題は多くあるようですが、作り方は意外とシンプルのようです。

 

最近のセルロース関連の動きとしては

■ナノ結晶セルロース、加セルフォースが実証生産開始　　(2012/02/23)

パルプ世界大手の加ドムタールが出資するセルフォース（ＣｅｌｌｕＦｏｒｃｅ、モントリオール市）は、ナノ結晶セルロース（ＮＣＣ）の実証製造設備を完成させサンプル供給を開始した。

用途開発の推進が目的で、生産能力は日量１トン。ＮＣＣは木質バイオマスを利用した環境特性に優れるナノ材料として、樹脂・ゴムとの複合材料、フィルムのガスバリア性向上などが期待されている。

セルフォースは北米を中心に約２０社と共同研究を行っているが、実証設備の稼働を契機に日本企業とも提携する。

引用：化学工業日報

 

■セルロース分解の様子解明　バイオ燃料への応用期待　(2011/09/02)

植物の繊維質の主成分で茎や葉に多く含まれるセルロースが、酵素セルラーゼによって分解される際に、セルラーゼ分子の流れがセルロース表面の凹凸で渋滞し、分解効率が低下する現象が起きていることを、金沢大と東京大の研究チームが突き止めた。

２日付の米科学誌サイエンスに掲載される。

金沢大理工研究域の内橋貴之准教授は「酵素分子の渋滞を解消して効率的に分解する方法を見つければ、セルロースを分解してできるエタノールなどのバイオ燃料やプラスチック原料を効率的に生産できるようになる」と研究成果の応用に期待を寄せている。

引用：４７NEWS

このセルロースは木材から作られるということで環境への負荷も小さく、断熱材、包装材料や食品、薬品、など用途はすごく多彩。

環境にも配慮しなければいけない現在にすごくマッチしている印象。

廃材などの有効活用などなど。

現在、カーボンファイバーでは東レ、東邦テナックス（帝人グループ）、三菱レイヨンの日本勢で世界市場の7割以上。

しかし、カーボンファイバーから結晶セルロースに時代が移行するはず。

その前に研究、実用化を先行して世界を客観してほしいです。

 

ありがとうございます。

今日は生物学の新しい発見のお話です。

 

世の中には様々な難病がありますが、

“全身の筋肉がどんどん委縮してしまって、動けなくなってしまう病気”

そんな難病治療のための新薬発明につながる大きな発見について発表がありました。

■ｉＰＳ使いＡＬＳ抑制　新薬候補物質発見…京大

　全身の筋肉が徐々に萎縮していく難病「筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）」の患者の皮膚からｉＰＳ細胞（新型万能細胞）を作製し、ＡＬＳの症状を抑える治療薬の候補となる化合物を見つけ出すことに、京都大ｉＰＳ細胞研究所などの研究グループが、初めて成功した。

 

 

すぐに治療に使えるわけではないが、ｉＰＳ細胞の技術が、難病の解明や新薬開発につながることを確認した成果で、２日の米医学誌電子版に発表する。

同グループによると、ＡＬＳ患者の約９割は、脳からの指令を筋肉に伝える運動神経の細胞内で、遺伝子の働きの強弱を調節する「ＴＤＰ―４３」というたんぱく質が変性し、蓄積することがわかっていた。

　グループの井上治久・准教授らは、５０歳代のＡＬＳ患者３人の皮膚から様々な種類の細胞に変化できるｉＰＳ細胞を作製した。

さらに運動神経の細胞に変化させたところ、変性した大量のＴＤＰ―４３を確認。

その影響で、運動神経の突起部分が、健康な人より短くなっていたことを突き止めた。

このＡＬＳ患者の細胞に、ＴＤＰ―４３の正常な働きを補うことで知られる４種類の化合物を加えたところ、そのうちの一つ「アナカルジン酸」という化合物でＴＤＰ―４３が減少、突起の長さも２倍になり、健康な人の細胞と同じ長さになった。

引用：読売オンライン

ちょっと難しい話なのですが、

超ざっくり言うとips細胞という万能細胞を作って、問題を発見したということです。

そして発見された問題がわかったという事で、改善効果の見込まれる物質を投与。

その結果、効果がある事を確認したとのこと。

 

この問題発見に出てきたのがips細胞という細胞。

万能細胞と呼ばれ、この細胞が名前の通りとにかくすごい。

“万能”の名の通り、この細胞は何にでも変身できる。

京都大学の山中伸弥教授らのグループによって2006年に初めて作られ、大きく取り上げられていたのをよく覚えています。

 

こちらがそのips細胞の説明。

 

つまり、ありとあらゆる全身の皮膚や臓器の病気に対して扱える。

さらに、今回の難病「筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）」で使った手法で、いまだ未解決の多くの病気の原因が発見できるのではないでしょうか?

美しい希望の光が見えます。

しかし、何であっても結果が肝心。

今やっております「ロンドンオリンピック」でもそうですが、

選手は“オリンピックという最大の舞台で結果を出す”からこそ、応援する人々に最大の感動を与えることができる。

同様に“患者を助ける薬を製品にする”事で初めて成功であるように感じます。

日本は比較的“基礎研究”は先行しているのですが、“製品化”するのが下手です。

結局、商品は後釜になってしまうことが特に近年、産業系ではよく見受けられます。

 

ぜひ、このALS抑制新薬を“より早く”そして“日本製”で発売されることを私は応援しています。

ありがとうございます。

Ｈ２Ｂロケット３号機における、「こうのとり」打ち上げ成功おめでとうございます！

国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）への物資補給機「こうのとり」３号機を載せた国産大型ロケット「Ｈ２Ｂ」３号機が２１日午前１１時６分、鹿児島県の種子島宇宙センターから­打ち上げられた。こうのとりは約１５分後、予定軌道に投入され打ち上げは成功した。こうのとりは約15分後、予定軌道に投入され打ち上げは成功した。順調に行けば27日、­星出彰彦さん（43）らが滞在するISSに到着する。こうのとりは大型バスに匹敵する大きさで約4.6トンの物資を搭載。ISS日本実験棟「きぼう」でメダカなどを飼育す­る水槽や、きぼうから放出する日米の超小型衛星５基のほか、星出さんら滞在飛行士の食料や日用品などを運ぶ。ISS到着時は星出さんらがロボットアームでつかみ、28日に­取り付けを完了する見込み。不用品を積んで９月上旬に離脱、大気圏に再突入して燃え尽きる。

youtubeより

「大気圏に再突入して燃え尽きる」

日本ぽい幕の引き方でございます。今回ミッションで放出される小型衛星たちも、大気圏突入の際燃え尽きる設計だそうな。。。

さて、ロケット打ち上げは、初めて見るとものすごく感動するみたいですね。

小生の友人でロケットの「ロ」の字も知らない友人も

「ロケットは地球から宇宙に飛んでゆくものだということが、見ていてわかった」

「ロケットって、人間ってすげーなと思って涙が出た」

等と申しておりまして、やはりこれは百聞は一見にしかずの世界なのだと想像します。

さて、そして日本で初めてのロケット発射に成功したのは、そう、惑星イトカワの「糸川英夫」博士その人です！

1964年（昭和39年）	東京大学宇宙航空研究所発足 7月　L（ラムダ）-3-1打上げ、高度1,000kmに到達。
1965年（昭和40年）	Mロケット1段目モータ燃焼試験（能代ロケット実験場）。 6月 科学衛星計画発表（日本学術会議宇宙空間研究特別委員会）
1966年（昭和41年）	9月 L-4S-1打上げ失敗 12月 L-4S-2打上げ失敗
1967年（昭和42年）	3月 東京大学を退官。組織工学研究所を設立し、これを機に宇宙開発から引退する。 4月 L-4S-3打上げ失敗 漁業者との交渉のため、翌年9月までロケットの打上げを中断。
1969年（昭和44年）	9月 L-4S-4打上げ失敗
1970年（昭和45年）	2月11日　L-4S-5号機で、日本初の人工衛星「おおすみ」の打上げに成功。

※ 日本の宇宙開発の父 糸川英夫 生誕100年記念サイト 宇宙科学研究所より

注目すべきは、特には「日本海側の打ち上げに限界を感じ」て、発射場を日本海から種子島へ移してから、1966年～1969年までの失敗の連続と、それでもあきらめなかった彼の熱意でしょうか。

今でさえ、小惑星の名前にもなり、はやぶさ産みの親、としてご高名な糸川先生でいらっしゃいますが、実績をつくろうともがき奔走する苦しい時代が、大先生にもあったのだな、と思うと、少し勇気ももらえる、そんな夏の日でございます。

さて、糸川先生生誕100周年の今年、以下、糸川先生の名言で締め、本日も業務に励みたいと存じます。

「人生で大切なのは、

失敗の歴史である。」

これは、「失敗から学べ」とおっしゃられているのでしょうね。

それでは糸川先生のベストセラーからも、学んでしまいましょうか。

「逆転の発送」

40年前当時で100万部売ったというのだからホンモノです。

そして今読んでもまったく色褪せない「ロケットを飛ばす人の考え方の本」です。

というか、国力維持拡大のためには移民受け入れではなく、逆に若者は世界へ打って出ろ！日本人口の半分は海外で働くべきだ！等と当時から言い切ってしまう、弱小国家日本における人口政策への提言と、この本全体を通して流れる、その極めてスマートかつマッソーな理論が、まさに「逆転の発想」であり、男だって濡れてしまうのでございます。

そうなんですよね、糸川先生。

「目標に向かって、

一段ずつ階段を上っていく上で、

いちばん肝心なことは、

必ず、最初の一段を上るということである。

そしてまた次に一段上るということである。」

最初の一歩を勇気をもって踏み出しつつも、

やっぱり一歩一歩、大事に進んでいきたいと存じます。

「自分にできること」よりも、

「世の中が求めていること」に

挑戦しつづけたほうが、人生も楽しい。

暑くて毎日大変ですが、今日もヤるしかなさそうですね。

励みます。

今日はちょっと難しめですが、すごく大きな発見があったのでご紹介。

つい先日の7月４日にジュネーブで

“世紀の大発見”と言っても過言ではない“神の粒子”の発見の発表がありました。

その粒子とは“ヒッグス粒子”。

http://www.youtube.com/watch?v=e6RiiHa_RRk

 

■ヒッグス粒子発見、その意味と今後

「見つけたと思うが、どうだろうか？」。

現地時間7月4日午前、スイス、ジュネーブの会場を埋めた聴衆を前に、欧州原子核研究機構（CERN）の所長ロルフ・ホイヤー（Rolf Heuer）氏はこう問いかけた。

CERNが運営する大型ハドロン衝突型加速器（LHC）で実験を行っている2つの研究チームが、

“神の粒子”とも呼ばれるヒッグス粒子を、あるいは、ヒッグス粒子であることが有力な未知の粒子を、それぞれ99％以上の確実さで発見したという発表の場だ。

引用：National Geographic

とのこと。

神の粒子ということで、実に神々しい言われ方をする粒子なのですが、

その粒子の何がどうすごいのか

ということで、その説明については以下の通り。

長らく見つかっていなかったヒッグス粒子は、

この宇宙の物質が質量を持つ理由を、ひいては銀河が、惑星が、そして人間が存在し得る理由を説明し、それによって物理学の「標準理論」の最後のピースを埋めることになるかもしれない。 

「われわれは発見した。ヒッグス粒子とみられる新たな粒子を観測した」と、ホイヤー氏はセミナーの席上で述べた。

このセミナーには、1960年代にヒッグス粒子の理論を発展させた4人の人物が出席していた。

その中に、理論の提唱者であるピーター・ヒッグス（Peter Higgs）氏が発表を聞きながら涙をぬぐう姿が見られた。

すべての物質が誕生したのはこのヒッグス粒子があったからだ

そうです(理論ですが)。

その理論を簡単に説明したのが以下の通り。

具体的には、

宇宙が誕生したビッグバンの直後はすべての粒子は光のスピードで動いていましたが、数億分の１秒後には動きが遅いヒッグス粒子が他の粒子を動きづらくして、その動きづらさが質量となり、物質を誕生させたという理論。

なんとこの理論、

４８年前も昔に英国の理論物理学者ピーター・ヒッグス氏（８３）が提唱したとのこと。

こちらが、ヒッグス氏。

提唱したヒッグス氏自身も今回の発見に驚いているあたりがちょっと面白いです。

 

そんな、宇宙誕生直後に生まれたとされるヒッグス粒子は

いかにしてをつくりだすことができたのでしょう?

ビックバンのような環境を作り出せるのは案の定、とんでもなく巨大な施設で作り出されていました。

 

CERNが運営する大型ハドロン衝突型加速器（LHC）という巨大施設。

想像を超えた巨大施設で円周は２７ｋｍ。

今回の発表では「新しい粒子の発見した」とまでで、本粒子の細かい“現象”等の調査はほんの始まりのようです。

この研究が進めば、

どのようにして今の宇宙が誕生したのかといった壮大な疑問の手がかりが見つかるかもしれません。

宇宙の謎の解明、期待しております。

ありがとうございます。

というセンセーショナルな記事。現代さんから。

というか、先日も冷却装置は壊れております。

東京電力は５日、福島第一原発４号機の使用済み燃料プールの冷却水を冷やす空冷用モーターに焦げ跡が見つかったと発表した。ショートした可能性があるという。

東電によると、４日午後８時３分、警報が鳴り、確認したところ、モーターの一部が焼けこげて穴があき、電源ケーブルが焼き切れていた。プールの冷却は停止しているが、水温は５日午前１１時で３４度で、温度上昇は１時間に０．３度程度という。

※朝日新聞さんより

まあ、大丈夫だったかどうかはの公式発表がウソかホントかは置いといて。

表題のニュースの件ですね。

原発がないと電力が足りない!　再稼働の是非に揺れる日本を、世界が危ぶんでいる。「フクシマ4号機」をなぜ忘れたように放置するのか。そこで異変が起きれば、明日にも日本は消滅するというのに。

この言葉がすべてだよな。

のど元過ぎれば熱さを忘れる。。。

①日本の対応の遅さと再度の地震による被害予測

米国スリーマイル島の原発事故の調査に参加した経験もある原子力技術者のアーニー・ガンダーセン氏は、こう警告する。

「あまりに対応が遅すぎます。

4号機の燃料プールに問題が生じたら、チェルノブイリ以上の大惨事になることは確実です。そうなれば、周囲の広大な土地は居住不能になり、日本はその居住不可能エリアによって、北と南に大きく分断されてしまうでしょう」

〝列島分断〟—。これは決して大袈裟な表現ではない。実際、昨年3月の事故直後、近藤駿介・原子力委員会委員長が菅直人首相(当時)に対し秘かに提出したシミュレーションでは、福島第一が制御不能となり、4号機プールの燃料がすべて漏出した場合、

「半径170km以内は強制移住」

「同250km以内も避難の必要性」

との衝撃的な結論が示されていたことが明らかになっている。

福島第一から半径170kmというと、北から岩手・宮城・山形・新潟・群馬・栃木・茨城・千葉・埼玉までの、広範な土地が含まれる。さらに250kmとなれば、東京・神奈川・山梨や、長野の一部なども避難区域となってしまう。事実上、なんと3000万~4000万人もの人が、自宅を捨てて逃げ出さねばならなくなるのだ。

既に移住した人も多いですけれどもね。

シンガポールよりこっちへ来ない外国人の方の気持ちはわかる気がします。

房総半島沖がヤバいとするニュースも、最近ちらほらするよな。。。

②世界の疑いの目について

そして各国は、日本政府に疑いの目を持っている。このままでは自分たちも日本の巻き添えにされる。そんな危機感が燃え広がっている。日本政府は、それに気がついていない」

この4月に村田氏や小出氏、アルバレス氏ら日米の識者、72のNGOは、国連の潘基文事務総長と野田佳彦首相に向けて、

(1)国連は福島第一4号機の使用済み燃料プールの問題を取り上げる原子力安全サミットを計画すべき。

(2)同4号機に関して独立アセスメントチームを作り、プールを安定化するための国際的支援をコーディネートし、起こりうる大惨事を防ぐべきである。

との趣旨の緊急書簡を送付した。

4号機プールの安定化に向け、国際社会は自分たちの危機を取り去る意味でも、日本への協力を惜しまない姿勢を見せている。

ところが、肝心の日本政府に、もっとも危機感が欠如している。あとたった一度〝不測の事態〟が起きれば、日本が終わるどころか、世界中が放射能汚染の恐怖に晒されるというのに。

原発の再稼働など議論している場合ではない。4号機で異変が起きれば、この国の未来など完全に閉ざされてしまう。

※現代ビジネスさんより

ということで、世界の皆さんの意見を総括すると、

「再稼働云々を議論する前に、まずは事後処理早くやれお前ら。」

正論は正論だよな。

誠に申し訳ない。

地震直後に、日本の政府を批判しまくっていた海外メディアのスタンスは、今も変わっていないようです。

先だっては「裏切った民主党議員コロ○！」というビックリ発言が東電労組トップより飛び出したりと、相変わらず大本営発表と島国根性に翻弄される我が国家。

「明日」はどっちだ！ Avodart