理系にゅーす

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1: 2014/11/11(火) 08:32:15.43 ID:???*.net
米国ワシントン大学の研究チームが、人間同士の脳をインターネット経由で繋いで信号を送り、他人の体を遠隔操作する再実験に成功したと発表しました。同大は2013年に研究者2人で同じ内容のデモンストレーションを行っていますが、今回は非研究者6人3組で実験し成功しています。

実験では、海賊船が街めがけて撃ってくるロケットをキャノン砲で迎撃するという内容のビデオゲームを使用。

各組の2人は送信者と受信者となり、約800m 離れた2つの建物に分かれます。
送信者はEEG (脳波計測器)を被り、読み取った脳波をコンピュータで変換してインターネット経由で送信。
受信者は水泳帽を被り、その上から腕の動きを司る脳の部位にTMSコイルをあてて受信します。

TMS とは Transcranial Magnetic Stimulation の略で、電磁石などを使って脳活動を起こす方法のこと。
日本語では経頭蓋磁気刺激法と呼ばれます。

また送信者にはゲーム画面を表示するモニタのみが、受信者にはコントローラとしてタッチパッドのみが
用意され、送信者がモニタを見てキャノンを撃ちたいタイミングで「腕を動かして発射」と考えると、ネット経由で受信者の脳に指示が伝わりパッドをタップするという仕組みです。

今回の実験での正確性は25%から83%と、各ペアの差が顕著に現れる結果となりましたが、失敗の多くは
送信者が正確に「発射」と考えなかったことが原因で、情報の転送量は十分だったとしています。

なおこのシステムが送受信できるのはEEGで計測した信号のみで、「腕を動かしたい」という思考が伝わるわけではありません。

今後研究チームはW. M. Keck Foundation から100万ドル(約1億1500万円)の資金援助を受け、コンセプトや思考、ルールといったより複雑な脳波の送信に取り組みます。

また飛行機の機長と副操縦士の脳を繋ぎ、一方が居眠りすると起きている方に危険信号を出すといった用途を想定し、覚醒と眠気がどのように脳波に現れるかも調査します。

さらに論文の共著者Chantel Prat 氏は、「優れた科学者が優れた教師とは限らない。
複雑な知識を言葉で説明するのは難しい」とし、ゆくゆくは教師の知識を学生の脳に直接移植する「脳個人指導」(brain tutoring)も可能になるだろうと述べています。

http://youtu.be/xRsx5egJoYk


http://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/2a92e6878b1fe70d431140e025b5e446/201049671/bb2.jpg
http://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/5ff5513a43d22f746bd68ac528b32b80/201049929/bb3.jpg
http://japanese.engadget.com/2014/11/08/b2b/

引用元: 【技術】ネット経由で他人の体を遠隔操作することに成功…米大学

ネット経由で他人の体を遠隔操作することに成功…米大学の続きを読む

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1: 2014/08/03(日) 08:56:28.60 ID:???.net
阪大が新原理の太陽電池 変換効率80%の可能性も 2014/8/1 6:30
http://www.nikkei.com/article/DGXMZO75034940R30C14A7000000/

(本文)
 大阪大学 産業科学研究所の研究者である江村修一氏らは、展示会「PVJapan2014」において、pn接合(p型半導体とn型半導体を接合したもの)を用いない、新しい原理の太陽電池を提案した。理想的なケースでは変換効率70~80%を実現できる可能性があるとする。

 新しい原理とは、結晶中の極性、すなわち自発分極による内部電界の勾配を励起子(対になった電子とホール)の分離に用いるアイデアである。一般的な太陽電池の材料であるSi(シリコン)には極性はないが、化合物の結晶には強い極性が現れる材料が少なくない。

 江村氏によると、こうした材料では、その内部電界の勾配によって、光子を吸収して励起子ができると、電子とホールが自発的に別々の方向に分離することになるとする。具体的に想定しているのは、300~350nm(ナノメートル)厚のバンドギャップ0.92eV(電子ボルト)のInGaN(窒化インジウムガリウム)層をInN(窒化インジウム)層と電極で挟み込んだ素子構造の太陽電池である。

 一般的な太陽電池のpn接合は基本的には励起子を分離して、電子とホールを別々の電極に取り出す目的で用いられている。ただし、Si系太陽電池の場合は、光の吸収率を稼ぐため数十μm(マイクロメートル)の厚みが必要で、これが多くの励起子が再結合や熱緩和という形で分離せずに失われる結果につながる。

 江村氏によると内部電界の勾配だけで励起子を分離するメリットは、いくつかあるというが、最大のメリットは、電子とホールの再結合や熱緩和を低減できることだとする。

続きはソースで


(日経エレクトロニクス 野澤哲生)

引用元: 【技術】阪大が新原理の太陽電池 変換効率80%の可能性も [2014/08/01]

阪大が新原理の太陽電池を提案 変換効率80%?の続きを読む

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1: ゆずハイボール◆iTA97S/ZPo 2014/04/12(土)20:50:36 ID:???

三菱重工業は重水素を使い、少ないエネルギーで元素の種類を変える元素変換の基盤技術を確立した。原子炉や大がかりな加速器を使わずに、例えばセシウムは元素番号が4つ多いプラセオジウムに変わることなどを実験で確認した。将来の実証装置設置に向け、実用化研究に入る。
放射性セシウムや同ストロンチウムを、無害な非放射性元素に変換する放射性廃棄物の無害化処理に道を開くもので、原発メーカーとして実用化を急ぐ。


 三菱重工は実験の規模を拡大し、収量を増やし実用化のメドを付ける方針。
これまで小規模な体制で先進技術研究センターで研究していたが、他の事業本部や外部の大学や研究機関との共同実験を増やす。

 放射性廃棄物の処理以外にもレアメタルなどの希少元素の生成や、新エネルギー源としての応用を想定している。ただ、レアメタルや新エネルギーは既存技術があり経済性との比較になる。

 岩村氏は「現在、決定的な解決策がない放射性廃棄物の無害化は価値が最も高い。当社は原発メーカーでもある。10年後には実用化したい」という。

2014/4/8 日経
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDZ040JJ_X00C14A4000000/
(元記事から一部抜粋)

全文はソース記事をご覧下さい



【夢の技術】 放射性廃棄物の無害化に道? 三菱重、実用研究への続きを読む

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1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2014/01/15(水) 18:26:51.33 ID:???

東京工業大学理工学研究科の石谷治教授と豊田中央研究所の稲垣伸二シニアフェローの共同研究チームが、2段階のエネルギー移動で光を効率よく捕集する分子システムを初めて開発した。
太陽エネルギーを高効率で化学エネルギーに変換する植物の光合成に匹敵する人工光合成の実現につながる成果。Chemical Science に論文が掲載される。

光を吸収する有機分子を多量かつ規則正しく配置した壁で構成される多孔質材料のメソポーラス有機シリカ(PMO)に金属錯体を導入することにより、400個を超える有機分子が吸収した光エネルギーを集めた。
まず5つの金属錯体が集め、最終的に一つの分子に集約することができた。

植物の光合成では、クロロフィルなど比較的単純な分子の集合体(LH2と呼ばれる光アンテナ)を葉の表面に幅広く配置することで、大面積で太陽光を捕集している。
これをエネルギー移動により、まず単位面積当たり数の少ないLH1(クロロフィルの集合体)に集め、その後、その近傍に配置された構造が複雑な反応中心へと移動させる2段階での光エネルギー集約ステムを構築することで、太陽光の効率の良い利用を達成している。

これまで、植物を真似た光捕集システムの研究は行われてきたが、多量の単純な有機分子から2段階で光を集約するシステムの報告はなかった。

PMOの開発は、豊田中研の稲垣グループが行った。東工大の石谷研究室は、LH1と反応中心のモデルとしての多核金属錯体(Ru-Re5)を開発した。
5つのレニウム錯体が吸った光が同じ分子内の中心に配置された一つのルテニウム錯体に集約される1段階光捕集系であるという。

今回、Ru-Re5をPMOの空孔に導入・固定した。
この複合系は、光合成と同様に2段階で光エネルギーを集約することができる。
400個を超えるPMOの有機分子(植物のLH2に対応)が捕集した光エネルギーは、まずRu-Re5の5つのレニウム(LH1に対応)錯体が集め、最終的に一つのルテニウム錯体(反応中心に対応)に集約される。

今回開発した光捕集システムを、二酸化炭素の還元資源化や水からの水素発生を駆動する光触媒と融合することで、太陽エネルギーを効率よく吸収し、化学エネルギーに変換する人工光合成系の開発につながる。
また、このシステムの導入により、高価で稀少な人工光合成用の光触媒の使用量を大幅に低減できるという。


【画像】
http://111.89.136.85/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2014/01/n000122.jpg
(左)今回開発した光捕集・集約システム:多くの有機基(ビフェリル)が導入された壁で構成された多孔質材料に、直鎖状の5核レニウム錯体の中心にルテニウム錯体が結合した分子が固定されている。
(右)400個を越える有機分子が吸収した光エネルギーを、まず5つのレニウム錯体が集め、最終的に一つのルテニウム錯体に集約する (出所:東京工業大学)


ソース:SJNニュース(2014年1月15日)
http://sustainablejapan.net/?p=4765
関連リンク:東工大のプレスリリース
http://www.titech.ac.jp/news/2014/024699.html
関連リンク:Chemical Scienceに掲載された論文要旨
「Efficient light harvesting via sequential two-step energy accumulation
using a Ru?Re5 multinuclear complex incorporated into periodic mesoporous organosilica」(英文)
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/SC/c3sc51959g#!divAbstract
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1: 白夜φ ★ 2014/01/12(日) 23:18:27.00 ID:???

2014年 1月 12日 15:30 JST 更新.
ヒトiPSから肺の細胞=難病治療、再生に期待?米大学

ヒトの人工多能性幹細胞(iPS細胞)を肺や気管の細胞に効率良く変える技術を開発したと、米コロンビア大の研究チームが12日までに米科学誌ネイチャー・バイオテクノロジー電子版に発表した。
肺の難病の仕組みを解明し、治療薬を開発したり、将来は患者のiPS細胞から肺の組織を再生したりするのに役立つと期待される。

研究チームはヒトのiPS細胞や胚性幹細胞(ES細胞)について、「Wnt」や「BMP4」などのたんぱく質や化学物質を操作。
肺で酸素を取り込み、二酸化炭素を排出する肺胞の上皮細胞や基底細胞など6種類の細胞に変えることに成功した。

試験管内で変えただけでなく、免疫不全マウスの体内で変えた肺の細胞がヒトの大人の肺細胞に近いことも確認した。

研究チームは肺の難病のうち、特発性間質性肺炎の一つ「特発性肺線維症(IPF)」に注目。
肺胞の壁が厚くなり、肺が固く膨らみにくくなって呼吸困難に至るが、詳しい仕組みが不明。
今回の技術でIPFを再現して仕組みを解明できれば、治療薬の開発につながる。 
[時事通信社]

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▽記事引用元 THE WALL STREET JOURNAL 2014年 1月 12日 (日)
http://jp.wsj.com/article/JJ12541519822965743854117199374492010284547.html

▽関連リンク
Nature Biotechnology 32, 84?91 (2014) doi:10.1038/nbt.2754
Received 14 August 2013 Accepted 30 October 2013 Published online 01 December 2013
Efficient generation of lung and airway epithelial cells from human pluripotent stem cells
http://www.nature.com/nbt/journal/v32/n1/abs/nbt.2754.html



【幹細胞】ヒトiPS細胞を肺や気管の細胞に効率良く変える技術を開発 難病治療、再生に期待/米コロンビア大の続きを読む

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1: 伊勢うどんφ ★ 2013/12/24(火) 21:28:42.60 ID:???

 産業技術総合研究所は、新世代の太陽電池として注目される「有機太陽電池」に関して、太陽光を電気に変換する割合である「光電変換効率」(以下、変換効率)の理論的な限界をシミュレーションし、約21%と算出した。

有機太陽電池の変換効率の理論限界の検討は、産総研の太陽光発電工学研究センターを中心に、環境・エネルギー、計測・計量標準、ナノテクノロジー・材料・製造の各分野の研究員が連携し、各分野の研究員からなる有機太陽電池限界効率検討会にて取り組んできた。
今回、理論的に計算された限界値・約21 %は、現状の効率である10~12 %より十分高く、今後、材料の選択や改良、構造の最適化によって変換効率のさらなる向上が期待できることを示しているという。

 現在主流の結晶シリコン型太陽電池など無機太陽電池の変換効率の理論限界は知られていた。
これをもとに、無機太陽電池と有機太陽電池の、光を吸収した後に電気を生み出す機構の違いを考慮に入れて、有機太陽電池の変換効率の理論的限界を算出した。この成果は、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるか」という研究開発の指針となることが期待されるという。
今回の成果は、米国応用物理学会誌Applied Physics Lettersのオンライン版で近く公開される。

 有機太陽電池は有機材料特有の軽量で薄く柔らかい特性を持っているために、これまで結晶シリコン型太陽光パネルを設置しにくかった場所や用途での設置を可能にする新世代の太陽電池として期待されている。
ただ、結晶シリコン型に比べ、変換効率や耐久性の向上が技術課題であった。しかし、近年、変換効率は急速に向上しており、アモルファス(非晶質)シリコン太陽電池並みの10 %を超える変換効率が報告されている。

このため、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるのか」という点に関心が集まっている。
無機半導体の太陽電池については、ShockleyとQueisserにより1961年に変換効率の理論的な限界として約30 %が示されたが、近年、実際の効率がこの値に近づき、無機太陽電池の最近の研究開発は、多接合型や集光型など、ShockleyとQueisserの理論では考慮されていなかった機構を導入することで、効率を向上させる方向に進んでいる。
一方、有機太陽電池の変換効率も急伸し、「どこまで向上できるのか」という指針が必要なレベルに達しており、ShockleyとQueisserの理論のような限界効率を求めることが望まれていた。

79772f4f.jpg

2013/12/22 01:20 Tech-On!
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20131222/324220/

プレスリリース
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20131220/pr20131220.html

Applied Physics Letters
Detailed balance limit of power conversion efficiency for organic photovoltaics
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/103/25/10.1063/1.4852676



【物理】有機太陽電池の変換効率の理論限界を約21%と算出/産総研の続きを読む
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