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伸び縮みする日本発の電線”ロボ電”
2014.10.17｜shiozawa
“電線”
書いて字のごとく、電気の流れる線の総称ですが、
パソコンの電源ケーブルやスピーカーやUSBケーブルだって同じ電線ですし、電信柱にぶら下がっているケーブルももちろんそうです。
普段は意識していないから気が付きませんがありとあらゆるところに使われている現代ではなくては生活もできない必須アイテムです。
そんな電線のちょっと変わった最新製品をご紹介。
■伸び縮みする電線 旭化成、ロボットの動きに対応
今月11日、オーストリア・ドルンビルンで開かれた化学繊維の国際学術会議。
旭化成子会社で繊維事業を担う旭化成せんい（大阪市）商品科学研究所の巽俊二グループ長が披露した１本の電線「ロボ電」を前に、講堂に集まった数百人の研究者からどよめきが起きた。
ロボ電は一見すると、ただのひも。
だが、引っ張ると長さ１メートルのロボ電が最大1.4メートルまで伸び、手を離すとゴムひものように縮んで元の長さに戻る。
電気を通す導体線が樹脂で覆われる電線は耐久性には優れている一方で、引っ張っても伸びなかった。
こうした「電線の常識を覆したロボ電」（巽グループ長）で狙う市場が、今後の成長が期待されるロボット分野だ。
工場で溶接や組み立て作業する産業用ロボットは、複雑な動作を繰り返す駆動部分を電線などのケーブルでつなぐのが一般的だ。ただ通常の電線は「たるみができてしまって複数の産業用ロボットが並ぶ生産現場ではケーブル同士が引っかかったり、絡まったりするトラブルも少なくなかった」（巽グループ長）。
駆動部分が数十万回以上も屈曲するため、電線が突発的に断線してしまい、修理に伴う稼働停止なども招いていたという。
たるみもできないロボ電を可動部分の配線に使うことで、これまでのような屈曲に合わせた複雑な配線設計も不要となり、ケーブル同士が絡み合うことも減らせるとみている。
さらに屈曲による断線寿命も従来の電線と比べて10～100倍のため、生産工程での断線トラブルも減らせるとみている。
引用：日経新聞
まるでひも状のグミのように1.4倍も伸び縮みし、しかものたわまずに元の長さに戻るようです。
画像では分かりずらいのでこちらが動画です。
上記のとおり、ロボ電は複雑な動きをする“産業用ロボット”には大活躍しそうです。
産業用ロボットは人間の代わりに作業を行うことできる機械のことで、こんな感じのです。
<ＲＶ－Ｆシリーズ （三菱電機）>
ほとんどの電化製品を製造するのに使われいるロボットなので市場規模も大きいです。
ちょっと資料が古いですが、産業用ロボットの市場シェアです。
引用：経産省
残念ながら、日本の世界シェアは近年急激に下がっており一時期の半分以下になってしまっています。
今回のような革新的な工業基礎部品がたくさん誕生し、まだ本調子のでない日本の電気産業復活すればと思います。
ありがとうございます。
極限環境微生物は放射性物質を食べるか?！
2014.10.03｜shiozawa
現在の日本は原発は停止しているのですが、原発を稼働すると発生する
“放射性廃棄物”
を処分する場所も見つからなければ、再処理技術も中途半端な様子の現在。
原発を稼働するしない関係なしに、“放射性廃棄物”処理する方法をどんな手段にせよ考えなければいけません。
今回は “放射性廃棄物の処理”に関しての将来技術についてご紹介☆
■放射性物質を食べるバクテリアが発見される！ 核廃棄物の処理研究が大きく前進か？ 2014．09．２２
イギリス・マンチェスター大学の科学者達は、放射性物質の処理場地下にある古い石灰窯に入った土に、極限条件下のみで増殖するバクテリア「極限環境微生物」が存在することを初めて確認した。
微生物生態学の総合専門誌「ISMEジャーナル」は、この極めて小さな単一細胞のバクテリアが廃棄物を食べることで、イギリスが頭を抱える「増える一方の核廃棄物の問題解決に一役かってくれるかもしれない」としている。
これが本当ならば現在の日本にとっても朗報であることは間違いない。今回発見されたバクテリアは、イソサッカリン酸(ISA)を食料源として利用するというのだ。
ISAの分解を手助けする酸素がない場合、このバクテリアは硝酸カリウム、又は鉄などの化学物質を水の中で利用して呼吸する事さえできる。
マンチェスター大学、地球大気環境科学研究科のジョナサン・ロイド教授は「私達はこれらの地域に生息している微生物達に非常に注目しています」と語る。
さらに「核廃棄物は、地中深くに何千年もの間埋められるが、その間バクテリアもその環境に順応できるようになっているのではないか」と予測している。
またロイド教授は「私達の次のステップは、このバクテリアが放射能を含む物質に対し、どのような影響を及ぼすのかを確認することです。
そして将来的には、バクテリアの特殊な摂食習慣、及び自然にISAを分解する能力を用いて、地中に保管された放射性物質を安定して保つ手助けとなってくれる事を期待しています」と述べている。
つまり次のステップは、極限の状況の中、バクテリアが生命を維持する過程と、この生物が核廃棄物にどのような影響を及ぼすのかを研究する事であるというのだ。
引用：TOCANA
今回は「極限環境微生物」を初めて確認したというところまでで
実際に放射性物質を食べて非放射性物質に分解する所まで確認できていません。
可能性を信じるのみです。
もし実現できれば、地下に放射性物質とその「極限環境微生物」の二つを一緒に埋めておくだけで問題解決。
分解のための時間のみが必要で電気も必要なさそうです。
はたして、
高速増殖炉“もんじゅ”が本当に問題を起こさず常時フル稼働できるようになるのが先か、
極限環境微生物が放射性物質を分解するのが先か、
とにかく、この問題は早く解決することを願うばかりです。
ありがとうございます。
記憶を光で書き換える?！
2014.08.29｜shiozawa
“記憶”。
忘れたい思い出はみんな持っているかと思いますが、意外とそういった記憶は引きずるもので、都合よく忘れたり、良い思い出にすり替えてしまうことはなかなかできるものではありません。
まして、“外から記憶をコントロールする”なんてことは不可能かと思ってましたが、
最近こんな実験が成功したそうです。
■光で脳内の記憶書き換えに成功 理研、「嫌な記憶」を「楽しい記憶」に 2014.08.28
「嫌な出来事の記憶」を「楽しい出来事の記憶」に光を使って置き換えるマウス実験に成功したと理化学研究所が8月28日、発表した。
出来事の記憶の情緒面を制御する脳内メカニズムを明らかにするもので、うつ病の新しい治療法の開発への貢献が期待できるという。
実験は、理研の脳科学総合研究センターRIKEN-MIT神経回路遺伝学研究センター長でノーベル生理学・医学賞受賞者の利根川進マサチューセッツ工科大学教授らのグループが実施。
嫌な出来事の記憶と結びついた場所で楽しい出来事を体験すると、嫌な記憶が薄れて楽しい記憶に変わる場合がある。
記憶は情緒面に大きく左右されるためだが、こうした記憶の置き換えが生じる脳内のメカニズムは分かっていなかった。
実験は「光遺伝学」によるマウスを使って行われた。
光に感受性があるたんぱく質を、遺伝子工学を使って特定の神経細胞群に発現させるもので、その神経細胞群に光を当てることで、神経細胞群を活性化させたり抑制することが可能になる。
記憶のうち、出来事が起こった時の状況や、嫌い・楽しいといった情緒面といった要素は、脳の海馬と扁桃体という領域に保存されることが知られている。研究チームは、この2つの領域とそのつながりに保存された嫌な出来事の記憶が、楽しい出来事の記憶に取って代わられるかどうかを調べた。
記憶の情緒面の制御では、海馬と、海馬－扁桃体のつながりがそれぞれ可塑的であることが重要だ、と利根川氏は述べている。
うつ病患者は楽しい記憶をなかなか思い出せない状態になっているケースが多いが、これは海馬と扁桃体の可塑性の異常が原因の1つになっている可能性があり、新しい治療法への貢献が期待できるとしている。
引用：ITメディア
今何かと話題の理化学研究所ですが、こういった世界に誇るすごい成果を数多く出しているのも事実。
本研究は1987年にノーベル生理学・医学賞を受賞した利根川進氏のグループとの事。
＜利根川進氏＞
光に感受性があるたんぱく質を特定の神経細胞群に発現させて、その細胞群への光の当て方で感情をコントロールする。
難しすぎてちょっと理解ができないのですが、光で感情や記憶がコントロールできたということのようです。
“光で生物の記憶を書き換えてしまう”と聞いて思い出すのがこちらのSF映画。
“Men in Black“。
その中で出てくる記憶を消す装置。
装置の光を見ると一定時間の記憶が消去されてしまう。
この装置があれば都合の良いことだけ記憶に残せてしまう。
現在、世界では脳内にマイクロチップを埋め込んで記憶をチップに記録する研究なども行われているようで、将来は”脳”を自在にコントロールできてしまうといった想像するだけでも恐い時代が来るかもしれません。
そういう時代があまり来てほしくないのは私だけでしょうか。。。
ありがとうございます。
電気で動く飛行機をNASAが開発中☆
2014.08.22｜shiozawa
“電化”。
省エネ時代と言われるこのご時世、“エネルギー効率がいい”ということでやたらと電化が進んできています。
調理にはガスコンロを使わずにIHクッキングヒーターの家が増えていたり
<ヘルシオIHヒーター>
特によく“オール電化”という言葉でテレビから耳にしますが、
家庭の色々な種類の方法でエネルギーを作るけど、それを電気に統一しちゃおうよというやつですね。
車でも時々、電気自動車を見かけるようになってきました。
<電気自動車iQ (TOYOTA)>
そこで今回、新しく“電化”されそうな面白いものがこちら☆
■飛行機にも電化の波？ NASA試験機 2,014．8．21
NASA最古の研究施設であるラングレー研究所（バージニア州）で行われた電気推進実験機、GL-10の試験飛行（8月19日撮影）。
翼幅3メートルの機体は、ワイヤー付きながら10基の電気モーターによるホバリングに成功した。
まだ愛称の“Greased Lightning（電光石火）”とは行かないようだが、今年秋には、ワイヤーなしの“フリーフライト”テストが予定されている。
意外にも飛行機は電気だけで動くものはないようです。
オスプレイのようにホバー飛行からプロペラ機のような飛行に切り替わるとの事。
確かによく見るとまだワイアーがついており、試験飛行のようです。
しかし、逆に電化したものなのにもかかわらず、時代とともに衰退していったものもあるようです。
“トロリーバス”。
電車のように電線から電気をもらって動くバス。
私は見たことも乗ったこともありません。
しかし、今でもトロリーバスに乗れる場所が国内で一つあるようです。
実は日本国内でもトロリーバスが走っているところが1箇所だけあります。
それは長野県と富山県を結ぶ山岳地帯の「立山黒部アルペンルート」で、そのうちの扇沢～黒部ダムと大観峰～室堂の2区間でトロリーバスが現在も運行されているんです。
これら2つの区間は全区間がトンネルであったり、長大なトンネルがあったりするため、通常のディーゼルエンジンバスでは排気ガスの換気の問題が生じてしまうのです。また、周辺が国立公園ですから自然環境への配慮もあって、クリーンエネルギーの電気を動力とするトロリーバスが採用されています。
引用：バス停マップ
世はお盆休み明けですが、かつての“電化”されたレトロな乗り物にのってみるのはどうですか☆
ありがとうございます。
人工的に作られた葉っぱ。
2014.08.15｜shiozawa
“温暖化“が進む地球。
その温暖化を食い止めるには温室効果ガスを減らす事が必要となります。
その温室効果ガスの一つである二酸化炭素を減らす一番シンプルな方法は植物の“光合成”。
二酸化炭素と水を取り込んで、でんぷんと酸素を作るというもの。
しかし、これを人工的に作りだしたいという事で世界中で“人工光合成”関連の研究がおこなわれているようなのでその最新情報をご紹介☆
■人工の葉っぱが光合成する日がきた 2014.8.1
ロイヤル・カレッジ・オブ・アートの学生であるJulian Melchiorriさんが考案したのが人工的なバイオリーフ。
この人口の葉っぱ、地球上の普通の植物と同じように、光と水を与えると酸素を放出するんです。
素人的には本物の植物をスペースシップに積み込むのではだめなの？と思ってしまいますが、実は植物は無重力だと十分に育たない可能性があるのだそう。
そうはいっても無数の酸素タンクを積み込むよりは、植物のように酸素を生み出してくれるものを持っていくほうが効率が良いわけで…。
何か良い代替案はないものかとMelchiorriさんは考えたわけです。
＜開発したのはロイヤル・カレッジ・オブ・アート大学の卒業生であるジュリアン・メルキオッリ氏＞
最終的に彼が創り出したのは人工的なバイオリーフでした。
シルクリーフと名付けられたこの人工葉は絹タンパク質から作られた素材で作られており、その中に実際の植物細胞から抽出した葉緑体が閉じ込められています。
絹タンパク質からできている素材は植物と同様に呼吸するので、光と水を与えると中の葉緑体が酸素を作ってくれるのです。
もちろんこのシルクリーフは宇宙探索だけでなく、地球上でも活躍が期待されます。
例えば大きなビルの換気装置にナチュラルエアフィルターとして採用すれば、外から取り込んだ空気を酸素添加した空気に変えてビル内に送り出すことができます。
引用：ギズモードジャパン
まるで本物の木の葉の様なデザイン。
今回の開発は植物細胞から抽出した葉緑体とシルクからくつっているとの事なので“結局、動植物が必要なのでは？”といった疑問もありますが、
まずは人の手が加わったものでの実現という事で実用化されれば大きな一歩になるかと思います。
他は完全に植物なしの素材から生み出す新しい光合成の研究成果を二つ。
■可視光でアンモニア人工光合成に成功 2014.8.1
空気中の窒素を固定して、アンモニアを可視光で合成する新しい人工光合成に、北海道大学電子科学研究所の三澤弘明教授と上野貢生(こうせい)准教授、押切友也助教らの研究グループが成功した。
可視光を含む幅広い波長域の光エネルギーを電気エネルギーに変換できる酸化物半導体基板に金ナノ微粒子を配置した光電極で、この新しい人工光合成を実現した。
アンモニアは水素よりエネルギー密度が高く、将来のエネルギーキャリアとして注目されており、アンモニアの人工光合成には大きな可能性がある。
7月 17 日付のドイツ化学会誌Angewandte Chemie International Edition のオンライン版に発表した。
同じ研究グループは金微粒子などで水の光分解、水素と酸素の発生にも成功し、7月2日付の同誌に発表した。
いずれも、可視光による人工光合成に道を開く重要な成果として注目されている。
半導体の光触媒として現在広く使われている酸化チタンは、太陽光の中に5％程度含まれる紫外線しか利用できない弱点がある。
北大の三澤弘明教授らは、光と金属表面の自由電子の集団運動が共鳴するプラズモン共鳴現象が起きる金微粒子に着目して、化学反応の触媒としての活用を研究してきた。
＜ 光照射に基づいて金ナノ微粒子構造から基板のチタン酸ストロンチウム、ルテニウムへの電子移動と窒素の還元に基づいてアンモニアが発生する様子を記した模式図＞
引用：ハフィントンポスト
■北大、650～850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システムを開発
北海道大学(北大)は7月9日、これまで利用することができなかった650～850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システムを開発したと発表した。
同成果は、同大 電子科学研究所の三澤弘明教授、上野貢生准教授らによるもの。首都大学東京の井上晴夫特任教授、同大大学院 理学研究院の村越敬教授と共同で行われた。
詳細は、ドイツ化学会誌「Angewandte Chemie International Edition」に掲載された。
今回、光アンテナ機能を有する金属を担持したチタン酸ストロンチウム基板を用い、従来の人工光合成では利用することができなかった650～850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システム開発した。
さらに、基板の表面と裏面に異なる金属を配置する極めて単純な反応チャンバにより水を光分解し、それぞれの面から水素と酸素を分離して取り出すことに成功し、従来とは異なる方法論で水素の分離が可能であることを示した。
今回のシステムでは、水分解に230mV程度のバイアスが必要だったが、今後はこれを0バイアスでも実現できるシステム構築を進めるとともに、水素だけではなく、アンモニアなどの水素エネルギー密度の高い化学物質への変換も推進し、車などの移動体への搭載も可能にする技術へと発展させたいとコメントしている。
引用：マイナビニュース
上の二つはどちらも、光合成が行える光の周波数帯域がより広くなる、つまりエネルギー効率が良くなるような研究成果のようです。
そのようなことからも、まだまだ人工光合成自体には効率という課題があるようです。
今後一層深刻化するであろう温暖化問題。
諸説ありますが、事実として空気中の二酸化炭素濃度は産業革命後から急速に伸びていることは事実です。
このままいけば、どんどん二酸化炭素の濃度が増えていくのは間違いありません。
そのことからも早く安価で効率のいい人工光合成の技術が確立されることを期待しています。
ありがとうございます。
