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構造

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1: 2018/10/12(金) 01:04:02.63 ID:CAP_USER
■安くて薄い、次世代電池の本命

日本で生まれた次世代技術、「ペロブスカイト型太陽電池」の実用化が迫ってきた。安価に製造でき、薄くて曲げられるため、クルマの側面やドーム球場の屋根などにも使える。発電効率は現在主流のシリコン型に追い付きつつあるが、大型化と耐久性が課題だ。

 見た目はまるで「黒いクリアファイル」。薄くて軽く、手でぐにゃりと曲げることもできる。だがよく見ると、電気を通すための金属線が横に走っている。下の写真は東芝と新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が今年6月に発表した新種の太陽電池。材料の結晶構造の名称から「ペロブスカイト型」と呼ばれている。日本発の次世代太陽電池の大本命で、ノーベル賞の有力候補と目されている。

 「低コストで簡単に作れるのに、用途は幅広い。革新的な太陽電池だ」。こう胸を張るのは、2009年に論文を公開し、この分野の第一人者として知られる桐蔭横浜大学の宮坂力・特任教授だ。かつては発電効率などに課題があったが、潜在力に着目した世界中の大学や企業が開発競争を繰り広げたことで、性能が急速に向上。実用化まであと一歩の段階まで迫ってきた。

ペロブスカイト型が「革新的」とされるのには、大きく4つの理由がある。

 1つ目は、「低コスト」で製造できる点だ。ペロブスカイトとは複数の元素によってつくられる結晶構造のこと。太陽電池用には鉛やヨウ素などが使われるのが一般的だ。このペロブスカイトを液体に溶かして、軟らかいフィルムなどの基板に塗布する。十分に乾燥させ、電極などを配置して完成だ。

 現在主流のシリコン型では、製造工程で真空状態をつくったり、約1400度で熱したりする必要がある。一方でペロブスカイト型は、基板に材料を塗るだけなので、大がかりな装置を使わずに済む。ありふれた物質を使うため、調達コストも安い。材料と製造設備を含めてシリコン型の半分以下のコストで製造できると試算されている。

 2つ目は、「薄くて曲げられる」こと。

 シリコン型は硬くて重いため、広くて平坦な土地や、耐荷重性の高い建物の屋上などに設置場所が限られる。

 対照的に、薄くて軽いペロブスカイト型の用途は幅広い。

続きはソースで

https://cdn-business.nikkeibp.co.jp/article/report/20120118/226265/072700016/p1.jpg

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引用元: 【材料工学】実用化迫る新技術「ペロブスカイト型太陽電池」[10/11]

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1: 2018/10/11(木) 21:42:26.85 ID:CAP_USER
「浦島太郎」や「ウサギとカメ」といった子供が親しむおとぎ話に登場し、ペットとしても飼われることも多い亀は、私たちにとって非常に身近な生き物の一つです。トカゲやヘビ、ワニなどと同じ爬虫類の一種ですが、硬い甲羅を背負った胴長短足のそのユーモラスな体つきは、他の爬虫類の仲間とは大きく異なっています。


 なぜ亀はあのように他の生き物とは違う独特なフォルムになったのでしょうか。古生物学者の池尻武仁博士(米国アラバマ自然史博物館客員研究員・アラバマ大地質科学部講師)が最新の研究成果を紹介しながら、謎に満ちた「カメの起源」について2回に分けて解説します。

■他にいない不思議な脊椎動物

 亀(カメ)目(Testudines)に属す種ほど謎に満ちた不思議な脊椎動物のグループは、他にいないのではないだろうか?

 独特の甲羅と呼ばれる装甲を身にまとった物々しいいでたち。愛嬌さえ漂わせる胴長短足の体つきは、イソップ寓話の一つである「ウサギとカメのマッチレース」でなじみ深い。ウサギのように野原を疾駆したり、障害物をぴょんと飛び越えたりすることなどとても無理だ。古今東西、大空を羽ばたくことを実現させたという種は、ガメラという架空の存在を除いて今のところ知られていない(今後も発見されることなどないだろう)。

 亀の体つきはカメにしか見られない。馬や牛、カツオと鮭、トカゲとワニなど分類学上かなり異なるグループに属していても、一見非常に似た大まかな体のデザインを備えたモノが、脊椎動物群においてよく見られる。しかしカメに似た他のグループを探せと言われても、私には思いつくものがない。

 この事実はカメの体の構造をつかさどる設計図―いわゆる「ボディープラン」―が、かなりユニークなことを暗示している。遺伝子によって仕組まれた成長パターンも他の爬虫類の仲間と比べてかなり違うはずだ。そして太古の昔に初めて登場してから現在に至るまでの長い進化のプロセスに も、何か独特の道のりがあったに違いない(ウサギをやぶったカメの寓話は、脊椎動物の長大な進化史においてもいろいろな意味で含蓄があるのかもしれない)。

■脊椎動物進化史上の一大ミステリー

 あえて断るまでもなく、カメ独特の体つきはやはり「甲羅」の存在につきるだろう。

 亀の骨格を詳しく調べてみると背中側の甲羅は「背甲」と呼ばれ、平ら状になった肋骨と甲羅自体の骨が直接つながって構成されているのが分かる(注1)。我々ヒトの背中は皮膚と筋肉に覆われているので、亀のモノとは当然異なる。

 そして亀においてもう一つ忘れてはならない重要な特徴に肩の骨(肩甲骨)の位置がある。亀において手と肩の骨は全て肋骨で囲まれた鎧のような甲羅の「内側」におさまっているのだ。肩こりを経験したことのある方(カタ)ならご存知だろう。人間を含むほとんどの陸生脊椎動物(=四足動物 Tetrapoda)の肩の骨は、肋骨の上(=外側だ)に位置している。

 カメの構造の不可解さ・不思議さを再確認するために自分の肩甲骨をあらためてなでてみてはどうだろうか。(どうして亀の祖先はこのような奇天烈な構造を手に入れることができたのだろうか?)

続きはソースで

https://lpt.c.yimg.jp/amd/20181010-00010001-wordleaf-001-view.jpg
https://amd.c.yimg.jp/im_siggD1qU0wr3H25rirxuGQG3Kg---x400-y191-q90-exp3h-pril/amd/20181010-00010001-wordleaf-000-2-view.jpg

Yahoo!ニュース
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20181010-00010001-wordleaf-sctch
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引用元: 【古生物】謎に満ちた「カメの起源」(上) 中国での発見による最新研究[10/10]

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1: 2018/09/28(金) 10:48:15.61 ID:CAP_USER
東京工業大学(東工大)は、ペロブスカイトに類似した構造を持つ物質「Cs3Cu2I5」が青色発光し、その量子効率が90%以上あることを見出したと発表した。

同成果は、同大 科学技術創成研究院の細野秀雄 教授と元素戦略研究センターの金正煥 助教らによるもの。詳細は、独科学誌「Advanced Materials」に速報としてオンライン版に2018年9月14日付で公開された。

電子と正孔を電極から注入して発光層で再結合させて光らせるLEDは、照明だけでなくディスプレイ用途でも急速に実用化が始まっている。これらは発光層に有機分子を用いているが、その材料自体の寿命や、水や酸素との反応による発光特性の劣化が問題となっている。この問題を解決するために、半導体量子ドットやペロブスカイト系の発光材料の研究が世界的に活性化しつつある。

続きはソースで

■アはCs3Cu2I5の結晶構造(緑がCs、青がCu、紫がI)、イは伝導帯下端、ウは価電子帯上端の電荷密度
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/001.jpg

■アは、Cs3Cu2I5単結晶の発光している試料写真。イは高分解能電子顕微鏡による原子配列像、ウは溶液法で作製された薄膜の発光(PL)および励起(PL)Eスペクトル
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/002.jpg

■左上は開発した物質と黄色発光体を混合して作製された白色フィルム、右上は混合比に伴う色度の変化、左下は白色フィルムのPLスペクトル、右下はCs3Cu2I5を発光層に用いた青色発光ダイオード
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/003.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/
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引用元: 【物性物理学】東工大、有害元素フリーの高効率青色発光体を開発[09/25]

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1: 2018/10/03(水) 15:25:34.59 ID:CAP_USER
■砲塔ひとつ砲身1本のナゼ

 戦車といえば、角ばった車体に履帯(いわゆるキャタピラー)を付けて、砲塔を1個載せているという形でどの国の戦車でも同じです。一方、マンガやアニメでは砲塔を多数載せた、もしくは砲身を複数装備する戦車も存在します。それが現実ではなぜ各国とも単一砲塔に単一砲身という同じ構造に落ち着いてしまったのでしょうか。

そのあいだには、現在では見たことも無いような形の戦車がいろいろと造られています。そのなかのひとつとして、過去「多砲塔戦車」も存在しました。

 多砲塔戦車は文字通り、砲塔を2個以上載せているのが特徴です。砲塔が1個しかなければ、敵が反対から現れた場合、すぐに撃つことができません。しかし2個以上あればあるほど、あらゆる方向をより早く撃つことができます。いうなれば戦艦のように。それならば、砲をたくさん載せた戦艦を小さくしてキャタピラをつけた「陸上戦艦」は最強の戦車になりそうです。

 戦車が発明された第一次世界大戦当時は、地面に掘った塹壕に立てこもって戦うことが多く、攻め手はこの塹壕をどうやって突破するかで苦労しました。解決方法のひとつが戦車で、撃ってくる敵の弾を跳ね返しながら、突撃する味方を援護して敵の塹壕に乗り込んでいくことが戦車の役割でした。

 第一次世界大戦が終わると、各国は戦車が強力な新兵器であることを理解しました。多くの砲や機銃を備えた戦車で敵の塹壕に乗り込んで行ってあらゆる方向に撃てれば、さぞ有利だろうと研究が始まりました。こうして多砲塔戦車は生まれたのです。

■「陸上戦艦」の威力やいかに

 1925(大正14)年、イギリスが世界最初の多砲塔戦車「インディペンデント」を試作します。47mm砲を装備する大型砲塔1個と、機銃装備の小型砲塔を4個、合計5個の砲塔を載せており、その姿は本当に「陸上戦艦」のようでした。

https://contents.trafficnews.jp/image/000/022/470/large_180921_tank_02.jpg
https://contents.trafficnews.jp/image/000/022/469/large_180921_tank_01.jpg


戦艦に見立て、機銃のみを装備した豆戦車(言うなれば「陸上駆逐艦」か)と「陸上艦隊」を編成して演習を行ったりもしました。いかにも海軍国らしい発想です。

 これに影響を受けてドイツ、ソ連、フランス、イギリス、日本と戦車を開発できる工業力のある国はこぞって多砲塔戦車を造りました。ところが実際に造ろうとすると色々問題がありました。回転する砲塔をたくさん載せると構造は複雑になり、手間が掛かって大量生産できない上に高価になってしまいます。また、当時の非力なエンジンでは大きく重い車体はのろのろと動くことしかできません。少しでも軽くしようとすると装甲が薄くなって防御力が弱くなります。車体は大きいのですが個々の砲塔は小さく大きな砲が搭載できません。そして全ての砲塔を動かすために多くの乗員が必要で、車内は窮屈です。

 苦労してできあがった多砲塔戦車は使ってみるとこれまた難物で、多くの乗員がそれぞれの砲塔で別々の目標を狙って射撃するので、ひとりの車長では指揮しにくいことも分かりました。たとえば、ある砲塔の射手は敵を狙うのにもう少し前に前進したいと思っているのに、ほかの目標を狙う別の砲塔ではバックして欲しいと車長に要請するといった具合です。いくら砲や機銃がたくさんあっても車長はひとつの目標にしか注意が向きません。しかも構造が複雑なため、故障もしやすく整備も面倒でした。

イギリス陸軍の「陸上艦隊」は見かけこそ派手でしたが、研究の結果「実戦向きではない」と判定されてしまいます。結局イギリスはこの面倒くさい多砲塔戦車を「インディペンデント」の試作車1台のみで放棄してしまいました。

■多砲塔戦車大国・ソ連の場合

 一方、ソビエト連邦(ソ連)は多砲塔戦車をあきらめず、T-28という多砲塔戦車を503両造って実戦配備します。
https://contents.trafficnews.jp/image/000/022/474/large_180921_tank_06.jpg
https://contents.trafficnews.jp/post_image/000/030/245/large_180921_tank_07.jpg

続きはソースで

乗りものニュース
https://trafficnews.jp/post/81585
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引用元: 【軍事技術】戦車の砲はなぜひとつ? 多砲塔戦車が廃れ単砲塔単砲身に落ち着くまでの紆余曲折とは[10/03]

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1: 2018/09/27(木) 11:44:30.74 ID:CAP_USER
東京大学 国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU)ならびに、東京大学、国立天文台、米国プリンストン大学、台湾中央研究院天文及天文物理研究所(ASIAA)などで構成される国際研究チームは、すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ HSC(ハイパー・シュプリーム・カム)の観測データから、ダークマターがどこまで銀河などの宇宙の構造を作ったかを決める宇宙の基本定数を、世界最高級の精度で測定することに成功したと発表した。

同成果は、Kavli IPMUの日影千秋 特任助教、同 大栗真宗 助教、同 高田昌広 教授(主任研究員)、国立天文台の浜名崇 助教、インド天文学天体物理学大学連携センターのSurhud More 准教授(Kavli IPMU客員科学研究員)、カーネギーメロン大学のRachel Mandelbaum教授らによるもの。研究成果は9月26日付でプレプリントサーバ「arXiv」に掲載され、今後、「日本天文学会欧文研究報告(Publication of Astronomical Society of Japan:PASJ)」に投稿され、専門家による査読が行われる予定。

宇宙のダークマターの空間分布を高精度で復元
宇宙の全エネルギーの約95%を占めるといわれるダーク成分。それを構成するダークマターやダークエネルギーの正体は依然としてよく分かっておらず、その解明に向けて、世界中でさまざまな観測が行なわれている。

今回、研究チームがすばる望遠鏡を用いて行なった研究もそうしたものの1つで、重力レンズ効果によって生じる観測対象の銀河の歪みの効果を測定することで、宇宙のダークマターの空間分布の解明を目的として行なわれた。

具体的には、2016年4月までにHSCで観測された、プロジェクト全体の約11%に相当するデータの解析を実施。研究チームが、「宇宙の国勢調査」と称したこの作業では、銀河の大小に関わらず、手前のダークマターにより、必ず重力レンズの影響を受けている(弱い重力レンズ歪み効果)ということを踏まえ、小さな銀河の形状も定量化するなど、約2年間にわたって、宇宙の膨張なども考慮しつつ、約1000万個以上の銀河の形状をカタログ化。この結果、高精度な3次元のダークマター地図を作成することに成功したほか、この地図の断面を宇宙の進化と照らし合わせることで、各時代におけるダークマターの分布や量などが判明したという。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/006.jpg

■HSCのデータを元にした銀河カタログから、重力レンズ効果を測定し、各年代ごとに復元を行ったダークマターの地図。青色の濃淡がダークマターの分布を表している
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/001.jpg

■動画
HSCmassmap video https://youtu.be/c93XJ0ae6ME


https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/002.jpg
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/images/004.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180926-697651/
images

引用元: 【宇宙】宇宙は今後少なくとも1400億年は生きながらえる - Kavli IPMUなど[09/26]

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1: 2018/09/13(木) 17:27:32.63 ID:CAP_USER
NECは、「SX-ACE」に続く新スパコン「SX-Aurora TSUBASA」を2017年10月25日より発売している。しかし、中小型の「A100シリーズ」ならびに「A300シリーズ」の提供時期は2018年2月以降、大型の「A500シリーズ」に至っては2018年の7~9月とされており、現在、やっと手に入るようになったという時期で、最新型のスパコンという位置づけである。

なお、NECのプレスリリースやWebを探してみたが、この原稿の執筆時点では、顧客に出荷されたという記述は見つからなかった。

これまで、SCなどの学会での発表は開発を率いた百瀬慎太郎氏が行なわれることが多かった。しかし、このHot Chipsでの発表スライドには百瀬氏の名前も書かれていたものの実際に登壇されることはなく、もう一人の発表者として名前が挙がっていた山田洋平氏が発表を行った。

■PCIeカードに搭載されたスパコン

SX-ACEまでのこれまでのNECのSXスパコンは、ベクタエンジン(VE)と同じチップに集積されたスカラプロセサでNEC製のOSを動かしていた。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/images/002.jpg
https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/images/003.jpg
https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/
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引用元: 【IT】NECの最新世代スパコン「SX-Aurora TSUBASA」[09/05]

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