東京大学大学院情報理工学系研究科の川原圭博准教授ら研究グループは1月7日、切断しても機能を保持できるワイヤレス充電用シートを開発したと発表した。任意の形に切り取れることで、スマートフォンを置いたり、ポケットに入れるだけで充電できる家具、衣服、かばんなどを作りやすくなるという。
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/07/ky5622_w-01.jpg

　開発したワイヤレス充電シートは、シート中央に電源部を配置。中央から外側に向かって「H木」と呼ばれる配線方法を採用することで、シートの外側から切断しても、残った複数のコイルに電流が行き渡る仕組み。従来のワイヤレス充電シートは、配線やコイルがマトリクス状（格子状）に配置されていることが多く、一部を切断しただけで全体が機能しなくなることが多いという。
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/07/ky5622_w-02.jpg
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1901/07/ky5622_w-03.jpg

続きはソースで

■動画
A Cuttable Wireless Power Transfer Sheet https://youtu.be/eBqJG65DhPQ



http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1901/07/news109.html

　国立研究開発法人 情報通信研究機構(NICT)は15日、光格子時計に基づく高精度な時刻信号の発生を半年間継続させることに成功したと発表した。

　開発されたのは、ストロンチウム光格子時計と、従来のマイクロ波時計で無人運転可能な水素メーザ原子時計(以下水素メーザ)を組み合わせて時刻信号を発生する、「光・マイクロ波ハイブリッド方式」で、これによって、光格子時計に1秒の基準を求めるかたちとしては世界で初めて時刻系信号を半年間生成することに成功したという。

　1秒の長さは、セシウム原子のマイクロ波遷移の周波数を9,192,631,770Hzとすることで決まり、現在、世界最高精度のセシウム時計は、1秒間を±1.1×10^-16(±1京分の5)秒の精度で実現できる。

　一方、NICTにおいて開発されたストロンチウム光格子時計では、それを超える5×10^-17の精度を保っているが、光時計は装置が複雑で、長期間の無人動作で時刻を示し続けるのは難しいという問題があった。

　そこで今回開発されたハイブリッド方式では、動作が止まらない高い信頼性を持ちつつ、大きなズレは起きない発振器(原振)として水素メーザを利用し、その調整を行なうための基準として光格子時計を利用した。

　光格子時計は週1回、3時間程度運転され、水素メーザの周波数のズレを計測し、過去25日間に計測されたデータをもとに、今後1週間の周波数変化を予測して、それを打ち消す調整をあらかじめ設定することで、1秒の精度が5×10^-16秒以内という安定な時刻信号を生成しているという。

続きはソースで

ストロンチウム光格子時計
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-01_l.png
光・マイクロ波ハイブリッド方式の構成図
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-04_l.png
ストロンチウム光格子時計による原振水素メーザの周波数測定結果
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-06L_m.png
生成した時刻信号の協定世界時に対する時刻差(青)とBIPM地球時に対する時刻差(赤) >>1ナノ秒=1×10-9秒
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-07L_m.png

英科学誌「Scientific Reports」
https://www.nature.com/articles/s41598-018-22423-5

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1112124.html

炭素原子とその結合からできた蜂の巣のような六角形格子構造を持つシート状の物質「グラフェン」は、ダイヤモンド以上に炭素同士の結合が強く、世界で最も引っ張りに強い物質であり、世界で最も熱伝導率が良い物質とされている。
そのグラフェンを応用し、「最強の防御」を得られるであろう素材が新たに開発された。

グラフェンを2層構造にした「ジアメン（diamene）」は、強い力が加わった時、と貫通不能なダイヤモンドプレートに変化するという。
薄い素材で軽量なのにこの防御力。防弾服に最適である。

■グラフェンとは？

まず、グラフェンをご存知ない方のために説明しよう。
蜂の巣状に並ぶ炭素原子で形成された平らな金網を想像してもらえばいい。

この配列にすると、各炭素原子の3つの電子が原子の手にかたく結びつき、1つは自由に動けるまま残ることから、炭素に素晴らしい特性をもらたす。
ルーズな電子という特性から伝導テクノロジーにも利用できるし、そのメカニカル特性を利用すれば狭いナノチューブを作り出すこともできる。
どちらもの場合も、グラフェンが平らな二次元構造であるゆえに可能になることだ。

image credit:グラフェンの分子構造モデル
https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/f/e/fedd0918.jpg

■グラフェンを二枚重ねることで、弾丸貫通不能な無敵の防御素材に

アメリカ・ニューヨーク市立大学先端科学研究センターの研究者は、グラフェン・シートを2枚重ねて、強い力で潰された時に三次元のダイヤモンド状構造に変化するようにした。
これは4つめの電子が固定されるとグラフェンがまた別の有名な炭素同素体、すなわちダイヤモンドに変化する性質を利用したものだ。

またシートの伝導性が急激に変化することで、いくつか面白い電気的特性が生じる。
だが、その応用としてまず考えられるのは軽量の保護材としてである。

続きはソースで

https://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/7/6/76b554ab.jpg
http://karapaia.com/archives/52251509.html

共同発表：超高精度の「光格子時計」で標高差の測定に成功～火山活動の監視など、時計の常識を超える新たな応用に期待～
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160816/index.html


ポイント
約１５キロメートル離れた２地点の光格子時計を光ファイバーでつないで直接比較した。
重力の違いによる時計の周波数の差を測定し、センチメートルレベルの高精度で標高差を計測することに成功した。
水準測量に相当する高精度な標高差の計測や地殻変動の監視、潮汐変化の観測など、従来の時計の用途を超えた応用が期待される。


ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業および文部科学省 光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技術開発事業において、東京大学 大学院工学系研究科の香取 秀俊　教授（理化学研究所 香取量子計測研究室　主任研究員、光量子工学研究領域 時空間エンジニアリング研究チーム　チームリーダー）、国土地理院の研究グループは、直線距離で約１５キロメートル離れた東京大学（東京都文京区）と理化学研究所（埼玉県和光市）に光格子時計注１）を設置し、２台の時計の相対論注２）的な時間の遅れを高精度に測定することで、２地点間の標高差を５センチメートルの精度で測定することに成功しました。

光格子時計は、香取教授が考案した高精度な原子時計で、次世代の「秒」の定義の有力候補として世界中で研究されています。「秒」の定義に求められる時計の「再現性」を担保するためには、その時計の「振り子の振動数」を他の研究機関に伝送し、複数の研究機関で「振り子の振動数」の同一性を検証することが重要です。一方、アインシュタインの一般相対性理論によれば、異なる高さに置かれた２台の時計を比較すると、低い方の時計は地球重力の影響を大きく受け、ゆっくりと時を刻みます。この結果、超高精度な時計の遠隔比較では、時計の再現性の確認にとどまらず、従来の時計の概念を超える「相対論的な効果を使った標高差測定（相対論的測地）」という応用を拓きます。

本研究グループは、先行して開発した「低温動作ストロンチウム光格子時計」を東大に１台、理研に２台設置して光ファイバーでつなぎ、遠隔地比較を行いました。同じ高さに置かれた理研の２台の光格子時計の振り子は１×１０－１８で振動数が一致しました。一方、東大の時計の振り子は理研よりも１，６５２．９×１０－１８だけゆっくり振動し、これから２地点の標高差１，５１６センチメートルが算出されました。この「相対論的測地」の結果は、国土地理院が行った水準測量注３）と５センチメートルの誤差範囲内で一致し、世界で初めて遠隔地時計比較によるセンチメートルレベルの標高差計測に成功しました。

水準測量では、短区間の測定を繰り返して測量するため、長距離では誤差が累積しますが、時計比較の精度注４）は距離が長くなっても累積誤差は生じません。論文では、各地に設置した光格子時計が、将来、新たな高さ基準「量子水準点」を形成し、それらをネットワーク化する「時計のインターネット」の手法を提案しています。これにより、火山活動による地殻の上下変動の監視や、ＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）と補完的に利用できる超高精度な標高差計測システムの確立など、安全・安心に向けた社会基盤への実装も期待されます。

本研究は、内閣府 最先端研究開発支援プログラムの一部支援を受けて行われました。本成果は、２０１６年８月１５日（英国時間）発行の英国科学誌「Ｎａｔｕｒｅ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ」オンライン版に掲載されます。

続きはソースで