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圧力

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1: 2016/02/24(水) 07:28:33.12 ID:CAP_USER.net
マリアナ海溝の底に生きる深海生物の酵素タンパク質の耐圧性のメカニズム~たった1個のアミノ酸の違いで酵素の耐圧性が変わる ~ | 立教大学
http://www.rikkyo.ac.jp/news/2016/02/17404/
http://www.rikkyo.ac.jp/news/pic-news160219_001.pdf


立教大学大学院理学研究科生命理学専攻の濱島裕輝特別研究員、山田康之教授らは、国立研究開発法人海洋研究開発機構との連携大学院の枠組みの中で、同機構の加藤千明シニアスタッフ(立教大学客員教授)、名古屋大学シンクロトロン光研究センター、広島大学との共同研究チームによって、世界最深のマリアナ海溝のチャレンジャー海淵(水深10,898 m)で発見された絶対好圧菌シュワネラベンティカ(DB21MT-2株)の生育に必須なタンパク質であるイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素(IPMDH)について、水深1万メートルの水圧(1,000気圧)でも機能を失わない耐圧性のメカニズムを解明しました。

深海の高水圧に耐えて生息する生物は、耐圧性タンパク質を保有していることが知られていましたが、そうしたタンパク質の圧力耐性のメカニズムは不明でした。
今回共同チームが研究したIPMDHは、生物に必須なアミノ酸であるロイシンの生合成過程で働く酵素タンパク質です。
アメリカのオナイダ湖で分離された常圧菌シュワネラオネイデンシス(MR-1株)と絶対好圧菌シュワネラベンティカのIPMDHでは、両者のアミノ酸配列や立体構造はほとんど同じですが、前者は1,000気圧では活性が70%程度まで減少するのに対して、後者は95%以上の活性を維持します。

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引用元: 【生化学】マリアナ海溝の底に生きる深海生物の酵素タンパク質の耐圧性のメカニズム たった1個のアミノ酸の違いで酵素の耐圧性が変わる

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1: 2016/01/26(火) 12:51:51.46 ID:CAP_USER.net
共同発表:曲げても正確に測れる圧力センサーの開発に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160126/index.html
極薄の圧力センサーを開発、乳がん触診の一助に 日米研究 (AFP=時事) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160126-00000003-jij_afp-sctch


ポイント
曲げても性質が変化しないフレキシブル圧力センサーの作製に世界で初めて成功した。
フレキシブル圧力センサーとして世界最高感度を維持しながら、半径80マイクロメートルまで折り曲げても性質が変化しない。
ゴム手袋など柔らかな曲面上に装着して圧力計測ができるため、デジタル触診をはじめとして、ヘルスケア、医療、福祉など多方面への応用が期待される。


JST 戦略的創造研究推進事業の一環として、東京大学 大学院工学系研究科の染谷 隆夫 教授、リー・ソンウォン 博士研究員らの研究グループは、世界で初めて、曲げても性質が変化しないフレキシブル圧力センサーの作製に成功しました。

ウェアラブルエレクトロニクスの装着感を低減するため、生体に密着する柔らかい圧力センサーの開発が重要性を増しています。
ところが、柔らかい素材でできた圧力センサーは、曲げたりよじれたりすると、変形に伴うひずみのためにセンサーの性質が大きく変化してしまい、正確に計測できなくなるという問題がありました。
本研究グループは、ナノファイバーを用いることによって、曲げても正確に測れる圧力センサーの開発に成功しました。
今回開発した圧力センサーは、半径80マイクロメートルまで折り曲げても、圧力センサーとしての性質が変化せず、膨らませた風船のように柔らかい曲面上でも圧力の分布を正確に計測することができました。

本研究成果を活用し、ゴム手袋など柔らかな曲面上に本センサーを装着して圧力を測定することが可能になり、感覚に頼っていた触診をセンサーで定量化するデジタル触診など、ヘルスケア、医療、福祉など多方面への応用が期待されます。

本研究成果は、1月25日(英国時間)に英国科学雑誌「Nature Nanotechnology」誌オンライン速報版で公開されます。

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引用元: 【技術】曲げても正確に測れる圧力センサーの開発に成功 ゴム手袋など柔らかな曲面上に装着しての計測が可能に

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1: 2015/12/12(土) 09:31:21.77 ID:CAP_USER.net
産総研:圧縮機を使わない高圧水素連続供給法を開発
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20151211/pr20151211.html


ポイント

•圧縮機を使わずに40 MPa以上の高圧水素を連続製造する技術を開発
•イリジウム錯体がギ酸から高圧水素への変換反応に優れた触媒性能を示した
•水素ステーションのコンパクト化と供給水素の低コスト化への貢献に期待


概要

 国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)化学プロセス研究部門【研究部門長 濱川 聡】マイクロ化学グループ 川波 肇研究グループ長、井口 昌幸 産総研特別研究員、再生可能エネルギー研究センター【研究センター長 仁木 栄】姫田 雄一郎 水素キャリアチーム付は、圧縮機を用いないで、ギ酸から高圧水素を連続的に供給する技術を開発した。

 今回開発した技術では、イリジウム錯体を触媒に用いて、水素キャリアであるギ酸を水素と二酸化炭素に分解する化学反応によって、圧縮機を使わずに簡単に40 MPa以上の高圧水素を連続的に発生できる。また、既存の水素キャリアを利用する水素製造技術では、原料や不純物などを除くため、多段階の精製が必要であるが、今回の技術では、精製する水素と二酸化炭素が高圧であることを利用して、そのまま二酸化炭素を液化させて気体の水素と分離して高圧水素を製造できる。

更に、理論上化学反応だけで200 MPa以上の高圧水素が得られるので、燃料電池自動車等への高圧水素(70 MPa)の供給も十分可能で、将来、水素ステーション構築の大幅なコストダウンが図れると期待される。

 なお、本技術開発は、国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業(CREST)の研究課題の一環として行われ、2015年12月15日~20日に米国ホノルルで開催されるPACIFICHEM 2015で発表される。また、2015年12月10日にドイツの学術誌ChemCatChemで公開された。(http://doi.wiley.com/10.1002/cctc.201501296

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引用元: 【エネルギー技術】圧縮機を使わない高圧水素連続供給法を開発 ギ酸を用いたコンパクトな水素ステーション構築に向けて

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1: 2015/11/12(木) 21:45:56.22 ID:???.net
硫化水素、セ氏零下70度で超伝導に 最高記録を更新 (朝日新聞デジタル) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151111-00000038-asahi-sci

画像
http://amd.c.yimg.jp/amd/20151111-00000038-asahi-000-1-view.jpg
超伝導状態の硫化水素の結晶構造のイメージ


 硫化水素に超高圧をかけるとセ氏零下70度で電気抵抗がゼロの超伝導状態になることをドイツの研究チームが発見し、大阪大学などと共同で、この状態にある硫化水素の結晶構造を突き止めた。

 ドライアイス(零下約80度)で冷やせる温度で、従来、超伝導が起きる温度の最高記録だった零下約110度を約20年ぶりに大幅に更新したことになる。超伝導はMRI(磁気共鳴断層撮影)やリニアモーターカーに使われる強力な電磁石などに役立つ。今回の発見は超高圧が必要ですぐに実用化はできないが、高温超伝導の研究を大きく進める成果だ。

 硫化水素は硫黄と水素の化合物。温泉などに含まれ、低濃度のガスだと腐った卵のような臭いがするが超高圧をかけると金属の状態になる。ドイツのマックスプランク研究所などが今年8月、約150万気圧をかけると零下70度で超伝導状態になったと、英科学誌ネイチャーに報告した。

 
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引用元: 【物性科学】硫化水素に超高圧をかけるとセ氏零下70度で超伝導状態に 最高記録を更新 ドイツの研究チーム、大阪大学など

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1: 2015/11/11(水) 18:01:56.44 ID:???.net
東工大、高温高圧力下における流体水素のプラズマ相転移の観察に成功 | マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2015/11/11/175/
高温高圧力下における流体水素のプラズマ相転移を観察 -木星の内部構造の再現に成功、常温超伝導にも一歩近づく-(プレスリリース) — SPring-8 Web Site
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2015/151110/

画像
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2015/151110_fig/fig1.png
図1:レーザー加熱ダイヤモンドアンビルセル(A)。対向する一組のダイヤ(B)。 (B)の間に試料を挟み、高圧下でレーザーを試料に照射することにより、実験室内で地球内部の温度圧力を発生させることができる。

http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2015/151110_fig/fig2.png
図2:高圧高温下における水素の状態図 黒い点線は理論計算によって報告されている流体水素のプラズマ相転移境界。青線は水素の融解曲線、赤線は固体水素の相転移境界を表す。
赤、青、緑色のシンボルが実験を行った温度圧力条件。黒三角のシンボルは先行研究で報告されている結果。


東京工業大学(東工大)は11月10日、水素を高温高圧下においても周囲の物質との化学反応なく安定して保持する技術を開発し、高温高圧力下における流体水素のプラズマ相転移の観察に成功したと発表した。

同成果は、同大学大学院理工学研究科の太田健二 講師と大阪大学大学院基礎工学研究科附属極限科学センターの清水克哉 教授らの研究グループによるもので、11月9日付けの英科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

水素は拡散性・反応性が非常に高い元素であるため、実験のために高温高圧発生装置の内部に安定して保持し続けることが困難であった。そこで同研究グループは、宝石用ダイヤモンドを用いた高温高圧発生装置「ダイヤモンドアンビルセル」の内部に、水素を高温高圧力下においても周囲の物質との化学反応なく安定に保持するための技術開発を行い、100万気圧を超える高圧力かつ1000K以上の高温条件での水素の実験を可能とした。

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引用元: 【物質科学】高温高圧力下における流体水素のプラズマ相転移を観察 木星の内部構造の再現に成功、常温超伝導にも一歩近づく 東工大など

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1: 2015/11/04(水) 13:57:01.85 ID:???*.net
クラゲは引く力で前進、進化の前提覆す?米研究
http://www.afpbb.com/articles/-/3065368

【11月4日 AFP】動物や人間は、走ったり、泳いだり、空を飛んだりする際、自分自身を前進させるために、周囲の地面や水や空気に圧力をかける必要があると科学では考えられてきた──
しかし、3日に発表されたクラゲとヤツメウナギの研究によると、少なくとも特定の遊泳性動物に関しては、この前提は誤りであるという。

 英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ(Nature Communications)に発表された研究によると、クラゲと、そしてヘビに似た顎のない円口類の魚のヤツメウナギは、水を後方に押して自身を前進させるのではなく、自分のすぐ前にある水の中に圧力の低い領域を作ることで、自身を前方に「けん引」しているのだという。

 論文共同執筆者、米スタンフォード大学(Stanford University)のジョン・ダビリ(John Dabiri)氏は、AFPの取材に「低圧力は、クラゲの傘型の体の『先端部』で形成される。
これは、傘の下部の流れに着目したクラゲの遊泳力学によるこれまでの理解とは全く異なる」と語り、「遊泳性動物が周囲の水に及ぼす圧力を世界で初めて測定することで、効率的な泳ぎのメカニズムが通説とは大きく異なることを、今回の研究は示した」と続けた。

 今回の研究成果は、エネルギー効率が従来よりはるかに高い潜水艦の設計に役立つことが期待される。

 ダビリ氏によると、生体力学や技術工学などの研究分野ではこれまで、推進力を得るために、低圧ではなく高圧を作り出すことに重点が置かれていたという。

 「動物で観察される、吸引力に基づくメカニズムを工学的に変換できれば、大幅な省エネを実現できるかもしれない」(ダビリ氏)

 ヤツメウナギの場合は横方向への体の動きで、泳ぐ人の場合は手で水をかくことで液体分子を押し集め、高圧を生成する。

 ダビリ氏によると、低圧はさまざまな方法で生成できるが、最も多くみられるのは、体を回転させて旋回渦を発生させ、渦の中心部に低圧領域を作る方法だという。

 このメカニズムで推進力を生成するために必要なエネルギー量は、高圧で同等の推進力を得るよりも少ないとダビリ氏は補足した。

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(c)AFP/Laurence COUSTAL

参考
Suction-based propulsion as a basis for efficient animal swimming
http://www.nature.com/ncomms/2015/151103/ncomms9790/full/ncomms9790.html

引用元: 【科学】クラゲは引く力で前進、進化の前提覆す? 泳いでいる周囲に及ぼす圧力を世界で初めて測定

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