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イオン

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1: 2018/11/27(火) 17:51:15.43 ID:CAP_USER
エリーパワーは11月26日、電解液に不燃性のイオン液体を用いた、イオン液体型リチウムイオン電池を開発したと発表した。

イオン液体は化学的に安定し、かつ不燃性であるため、リチウムイオン電池の電解液への活用が期待されているが、粘土が高く、高速にリチウムイオンを輸送させることが難しいことから、十分な充放電特性を得られず、実用化が困難と考えられてきた。

今回、同社は独自の製法でリチウムイオン輸率を高速化させ、1Cレートでの充放電が可能なイオン液体型リチウムイオン電池の開発に成功。23℃環境下で実施したフル充放電を繰り返す寿命試験では、1000サイクル後に90%以上の容量保持率を達成したという。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20181127-730808/
ダウンロード


引用元: 【爆発しない】エリーパワー、不燃性イオン液体を用いたリチウムイオン電池を開発[11/27]

【爆発しない】エリーパワー、不燃性イオン液体を用いたリチウムイオン電池を開発の続きを読む

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1: 2018/11/22(木) 14:20:06.63 ID:CAP_USER
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者が、イオン化した空気を利用して推進力を得ることができる飛行機を開発しました。プロペラを回転させたりジェットエンジンを使わずに飛ぶことができるようになり、騒音がほとんど発生しないというメリットがあります。

MIT engineers fly first-ever plane with no moving parts | MIT News
http://news.mit.edu/2018/first-ionic-wind-plane-no-moving-parts-1121

An Airplane With No Moving Parts - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/transportation/air/an-airplane-with-no-moving-parts

MITの研究者チームが開発した飛行機の機体はこんな感じ。昔懐かしい複葉機のような外観を持ち、翼のボックス状に見える部分には高電圧を利用してイオンを発生させて推力を得るイオン推進器が組み込まれています。機体の重量はわずか2kg程度に抑えられています。

実際にこの飛行機が飛ぶ様子はこんな感じ。ゴムを使ったカタパルトから打ち出された機体は、そのままスイーッと飛んで約60メートル先まで飛んだとのこと。

続きはソースで

実際にイオン飛行機が飛んでいる様子は、以下のムービーで見ることができます。
https://i.gzn.jp/img/2018/11/22/mit-ion-drive-plane/00_m.jpg
http://news.mit.edu/sites/mit.edu.newsoffice/files/images/motorless-plane-2.gif

Ion drive: The first flight
https://youtu.be/boB6qu5dcCw



https://gigazine.net/news/20181122-mit-ion-drive-plane/
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引用元: MITがエンジンやプロペラを使わずに「イオン推進器」で空を飛べる飛行機を開発[11/22]

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1: 2018/10/14(日) 23:29:50.86 ID:CAP_USER
人類にとってまだまだ未知の領域である「宇宙空間で長く生活する」ことで生じるさまざまな人体への影響が徐々に明らかになっています。NASAの資金提供を受けて行われた研究では、地球を離れた深宇宙に長時間滞在することにより胃や腸などの消化器官がダメージを受け、ガンが引き起こされる可能性が明らかになってきています。

Animal Study Suggests Deep Space Travel May Significantly Damage GI Function in Astronauts | Georgetown University Medical Center | Georgetown University
https://gumc.georgetown.edu/news/Animal-Study-Suggests-Deep-Space-Travel-May-Significantly-Damage-GI-Function-in-Astronauts

NASA-funded study says long trips in space could destroy astronauts' stomachs and cause cancer - CNN
https://edition.cnn.com/2018/10/02/us/nasa-study-deep-space-travel-trnd/index.html

地球から遠く離れた深宇宙では、宇宙のあちこちから高いエネルギーを持つ放射線「宇宙線」が飛び交っています。ジョージタウン大学メディカル・センターの研究チームは、重い原子のイオン「重イオン」を用いることで宇宙線を疑似的に再現し、マウスに長時間照射することで起こる体内器官へ影響を調査しました。

実験の結果、低線量の宇宙線に長時間晒されることでマウスの消化管には永久的な損傷が起こり、食べ物を摂取しても栄養分を吸収できない状態にまで悪化したことが確認されたとのこと。また、腸にはがん性腫瘍の発生が見られたそうです。

この結果からは、長期間の宇宙航行で長い期間にわたって宇宙線を浴び続けると、宇宙飛行士の胃腸は大きなダメージを受ける可能性が高いことが浮き彫りになっています。ジョージタウン大学NASA Specialized Center of Researchのトップを務めるKamal Datta氏はこの結果について「たとえば月への往復など短い航行では、このレベルのダメージを宇宙飛行士が受けることはありません。しかし本当の問題は、長い航行によって受ける継続的な損傷です」と述べています。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181014-long-space-trip-destroy-stomachs-cause-cancer/
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙線】長い宇宙旅行は搭乗者の胃を破壊してガンを引き起こすことがNASAが関連する研究で明らかに

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1: 2018/08/20(月) 15:35:38.25 ID:CAP_USER
「バクテリアの力を使った」「紙ベース」で「使い切り」のバッテリーを、ニューヨーク州立大学ビンガムトン校の電気情報工学科で准教授を務めるSeokheun Choi氏らの研究チームが開発しています。

Advanced Sustainable Systems - Wiley Online Library
https://onlinelibrary.wiley.com/journal/23667486

How Paper Batteries Charged by Bacteria Could Power Internet of Things - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/paper-battery-that-could-power-the-internet-of-things

Advanced Sustainable Systemsで発表された論文でChoi氏は、リチウムイオンバッテリーやスーパー・キャパシタは高密度のエネルギーを提供し、軽く、形状を変化できるフレキシブル基板に統合できるという利点を持つ一方で、生物分解ができず毒性が高い物質が使われているため環境にダメージを与える危険性があることを指摘しました。環境に配慮した発電方法として太陽電池やナノ発電機が提案されていますが、これらも再生不可能で生物分解できない重金属やポリマーを含んでいるとのこと。

そこでChoi氏らの研究チームは「再生可能」というところにフォーカスを置き、「紙」という素材に着目しました。研究チームは最先端の技術を駆使して紙が持つセルロース繊維の太さを変化させて紙の表面をなめらかにし、透明度をコントロール。さまざまな有機物・無機物と組み合わせることで、次世代電子工学のプラットフォームとしての「紙」を開発しました。バッテリーは、バクテリアの「細胞呼吸」を利用して、有機物が持つ生化学エネルギーを生物エネルギーに変えています。


具体的にいうと、研究チームはフリーズドライされた「Exoelectrogen(電気化学活性を持つバクテリア)」を紙の上に置き、バッテリーを作成しました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/20/battery-charged-by-bacteria/002_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/20/battery-charged-by-bacteria/001_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180820-battery-charged-by-bacteria/
images


引用元: 紙とバクテリアを利用したバッテリーが開発中、人間の「唾液」で活性化[08/20]

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1: 2018/08/17(金) 14:38:54.28 ID:CAP_USER
携帯電話のバッテリーやエコカーの駆動電源に用いるため、リチウムイオン充電池の研究は今でも盛んに行われています。特に研究者から注目されているのが、安全性と生産コストに優れた「全固体リチウムバッテリー」です。ミシガン大学が、従来のリチウムイオンバッテリーの倍の性能を持ち、劣化や発火する心配もないという、新しい全固体リチウムイオン電池を開発したと報告しています。

Battery breakthrough: Doubling performance with lithium metal that doesn’t catch fire | University of Michigan News
https://news.umich.edu/battery-breakthrough-doubling-performance-with-lithium-metal-that-doesnt-catch-fire/

1980年代に発明された、金属リチウムと液体電解質を使用した「金属リチウムバッテリー」は新しい技術として大きな期待を集め、NTTが発売したショルダー型携帯電話のバッテリーに採用されることで市場に登場しました。しかし、電極表面にデンドライトと呼ばれるリチウムの塊が析出し、最終的に電池のショートによって発火する可能性がありました。当時はこの問題を解決することができず、電極に金属リチウムを使用した充電池はやがて使われなくなってしまいました。


1991年にソニー・エナジー・テックが販売したリチウムイオンバッテリーは、電極に使うグラファイト(黒鉛)がリチウムイオンを吸収することでリチウムデンドライトの析出を防止するため、それまでの金属リチウムバッテリーに比べて安定していました。そのため、今に至るまで充電式バッテリーの主流はリチウムイオンバッテリーとなっています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/17/lithium-solid-battery-breakthrough/a03.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180817-lithium-solid-battery-breakthrough/
ダウンロード (4)


引用元: リチウムイオンバッテリーの倍以上の性能で発火の危険性がない「全固体リチウムバッテリー」の開発に成功[08/17]

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1: 2018/08/08(水) 15:55:34.66 ID:CAP_USER
白石誠司 工学研究科教授、セルゲ◯・ドゥシェンコ 同博士研究員(研究当時、現:米国標準化研究所及びメリーランド大学研究員)、外園将也 同修士課程学生らの研究グループは中村浩次 三重大学准教授と共同で、金属である白金を極めて薄い膜(超薄膜)にしたとき、シリコンなどの半導体で実現されるトランジスタ特性(材料の抵抗を外部電圧で制御する特性)が現れること、さらにそれに伴って白金がスピンを電流に変換する「スピン軌道相互作用」という機能を大幅に変調・制御ことができることを世界で初めて発見しました。

 固体物理学における常識を覆す発見であり、特にエレクトロニクスやスピントロニクス分野の新しい発展に繋がる成果です。

 本研究成果は、2018年8月7日に英国の国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。

■概要
 今日の情報社会の隆盛をもたらしたトランジスタは、半導体(現在は一般的にシリコンが用いられる)中のキャリア(電子または正孔)をゲート電圧で誘起することで、抵抗の大きさを制御し、情報のオンとオフを操作します。

 しかし、金属は一般的にキャリアの数が非常に多いために、ゲート電圧によってキャリアを誘起しても、抵抗を変えることは困難でした。

 本研究グループは、まず2ナノメートルという極めて薄い白金(Pt)の膜(超薄膜)を、磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット(YIG)の上に作製しました。そして、このPt超薄膜の上にイオン液体をのせて強いゲート電圧をかけたところ、上記のような半導体で実現されるトランジスタ特性が現れることを発見しました。

続きはソースで

■今回の研究で用いた素子の構造図と実験の概念図
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/01.jpg

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/02.jpg

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/180807_1.html
images


引用元: 【固形物理学】金属が半導体に化ける可能性 -超薄膜の白金がトランジスタ特性を発揮することを発見-京都大学[08/08]

金属が半導体に化ける可能性 -超薄膜の白金がトランジスタ特性を発揮することを発見-京都大学の続きを読む
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