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軽量

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1: 2018/01/25(木) 20:51:38.04 ID:CAP_USER
軽くて頑丈で手に入りやすい--。植物を原料とするこんな繊維が「夢の新素材」として注目されている。
セルロースナノファイバー(CNF)だ。日本の豊富な森林資源を活用できる可能性があり、温暖化対策やリサイクルに役立つと期待されている。

●鉄の5倍の強さ

 植物は弱くて折れやすいといったイメージがあるが、約1400年前に建設された奈良の法隆寺のように現存している木材建造物もある。
その強さの理由の一つは、植物細胞の中にある分子「セルロース」だ。
スギやヒノキなど針葉樹の成分の約半分を占め、束状になって植物を支える。

 頑丈なセルロースを分解するには大量の有機物質を使う必要があったが、磯貝明・東京大教授(セルロース科学)は2006年、触媒を使った特殊な酸化反応を利用して、常温常圧の自然な状態で分解してCNFを取り出すことに成功。
15年にアジアで初めて「森林・木材科学分野のノーベル賞」とされるマルクス・バーレンベリ賞を受賞した。

 CNFは太さ数ナノメートル(ナノは10億分の1)の繊維。
髪の毛の太さの1万分の1程度で、重さは鋼鉄の5分の1程度と軽いが強度は5倍もあり、ゴルフクラブなどに使われている炭素繊維(カーボンファイバー)に匹敵する。
磯貝教授は「セルロースは地球で最も豊富に存在する生物資源。
自然に優しいので、プラスチックなどの代替材料に使えれば石油に依存した社会からの脱却も期待できる」と話す。

 ●1兆円市場目標

 磯貝教授の成果を受け、CNFを別素材と混ぜ合わせて、強度や柔軟性を向上させる研究が進んでいる。
CNFは透明で、他の素材と混ぜても色が変わらないといったメリットもある。

 例えば、ボールペンのインクに混ぜると色はそのままに、現在使われている油の溶剤よりもインクのむらがなく書き心地もなめらかになるため、すでに商品化されている。抗菌・消臭力がある銀イオンをたくさん付着できるため、紙おむつにも使用されている。液状のCNFを透明なフィルムに薄く塗ると、フィルムは光を通す一方で酸素は通さないため、食品保存などに使えば腐敗防止になり、賞味期限を延ばすことができると期待されている。

 中でも注目されるのは、CNFをゴム素材に混ぜる野口徹・信州大特任教授(高分子物理学)の研究だ。
タイヤなどのゴム素材は従来、カーボンブラックというすすを混ぜて強度を増しているが、その代わりにCNFを加えると従来品より強度が最大5倍に上がるうえ、柔軟性も同2倍になったという。

続きはソースで

関連ソース画像
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/01/25/20180125ddm001010002000p/9.jpg

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20180125/ddm/016/040/009000c
ダウンロード (1)


引用元: 【テクノロジー】軽くて頑丈な「夢の新素材」 セルロースナノファイバー、耐燃性に課題[18/01/25]

軽くて頑丈な「夢の新素材」 セルロースナノファイバー、耐燃性に課題の続きを読む

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1: 2017/09/09(土) 00:35:39.57 ID:CAP_USER
空気よりも軽い氷?! 極めて密度の低い氷「エアロアイス」を予測

 
岡山大学大学院自然科学研究科の松井貴宏大学院生、平田雅典大学院生(ともに博士前期課程1年)、岡山大学異分野基礎科学研究所の矢ケ﨑琢磨講師、松本正和准教授、田中秀樹教授の研究チームは、通常の氷よりも密度が低い氷の結晶構造について、分子シミュレーションによって網羅的な調査を実施。まだ実験で発見されていないいくつかの安定な結晶構造が存在することや、理論的に予測される低密度氷「エアロアイス」には密度に下限がなく、空気よりも軽い氷も作りうることを初めて解明しました。
 
本研究成果は9月5日、米国物理学協会(AIP)の国際科学雑誌「 The Journal of Chemical Physics 」に掲載されたほか、同誌の表紙を飾りました。
 
水は、単成分の物質としては、固体結晶の種類が異常に多く、これまでに17種類が発見されています。本研究成果によって、今後、低密度領域を探れば、さらに多数の結晶構造が見つかるかもしれません。

図1 新しく発見された、ゼオライト類似の構造を持つ氷(左)と、エアロアイス(右)の結晶構造。幾何構造がわかりやすいように、氷の構造をいくつかの多面体に分割して表現した。水分子は描いていない。小さな正方形と六角形はそれぞれ4個、6個の水分子から構成される(左下)。
http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press29/press-170908img1.png
図2 エアロアイス8xFAUの想像図 (コンピュータ・グラフィックス)
http://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press29/press-170908img2.jpg

続きはソースで

▽引用元:岡山大学 09月08日
http://scienceportal.jst.go.jp/news/release/university/
ダウンロード (2)


引用元: 【物理】空気よりも軽い氷?! 極めて密度の低い氷「エアロアイス」を予測/岡山大©2ch.net

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1: 2017/08/20(日) 18:01:56.60 ID:CAP_USER
2017年8月20日(日)16時45分
 8月15日、木などの繊維から作る「セルロースナノファイバー(CNF)」(写真右)が自動車の軽量化を実現する新素材として注目を集めている。矢野浩之・京大教授の都内の研究施設で7月撮影(2017年 ロイター/Naomi Tajitsu)
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf.php

[東京 15日 ロイター] - 木などの繊維から作る「セルロースナノファイバー(CNF)」が自動車の軽量化を実現する新素材として注目を集めている。実用化の大きな壁になっている製造コストについても、大幅削減に向けた技術開発が進み始めた。現在主流の鉄鋼やアルミ合金、炭素繊維などのライバルになる可能性があり、軽量化素材競争は一段と熱を帯びそうだ。  

日本に有利な持続型資源

CNFは木の繊維をナノレベル(ナノは10億分の1)まで細かくほぐした素材。鉄に比べて重さは約5分の1と軽く、強度は5倍以上。植物由来のため二酸化炭素(CO2)の排出削減につながり、国土の7割を森林が占める日本にとっては調達しやすい持続型資源としての期待が大きい。  

CNFの研究は京都大学の矢野浩之教授が20年ほど前から始めた。研究のきっかけの1つは、米国の大富豪ハワード・ヒューズ氏が製造し、1947年に初飛行した世界最大の飛行機が木製だったことだ。同教授は「木で空を飛べるなら車も作れるのではと考えた」と話す。

CNFはすでに化粧品や大人用紙おむつ、ボールペンなどに採用されている。車部品向けは、デンソー<6902.T>、ダイキョーニシカワ<4246.T>、トヨタ紡織<3116.T>など約20の企業、大学などが参画し2020年までに10%の軽量化を目指すプロジェクトが昨年末から環境省主導で動き出すなど、実用化への機運が高まっている。

新製法で製造コスト10分の1
「軽量化は(車づくりの)永遠のテーマ」と語るトヨタ自動車<7203.T>の車体開発設計者、松代真典氏は、CNFが需要を増やせるかどうかは「低コストで作れるかどうか」にかかっていると指摘する。  

CNFを車部品に使うには合成樹脂との混合が必要。だが、CNFと樹脂を混ぜるのは水と油を混ぜるような難しさがあり、その実現には複数の工程が必要であるため、製造コストは1キログラム当たり5000円―1万円だった。  

この課題解決のため京大などが昨年、新製法「京都プロセス」を確立、別工程だったパルプのナノ化と樹脂との混合を同時に行う方法を生み出した。新製法で量産が進めば製造コストは1キロ1000円まで下がるとみている。炭素繊維の約3000円と比べても安い。  

http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf_2.php
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf_3.php

続きはソースで

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引用元: 【テクノロジー】 自動車軽量化へ「木」に脚光 鉄の5倍強い新素材CNFの実用化急ぐ[08/20] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/07/21(金) 07:05:58.78 ID:CAP_USER
2017年07月21日 07時00分00秒
石油を原料にして作られるプラスチックは現代人の生活に欠かせないものになっていますが、ガラスや金属のように溶かしてリサイクルすることが容易ではなく、その多くは埋め立てることで廃棄されています。ある研究チームがこれまでに人類が作りだしてきたプラスチックの量を算出したところ、その総量は実に83億トンにものぼり、まさに地球は「プラスチック惑星」とも言える状態になっているといいます。

Production, use, and fate of all plastics ever made | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/3/7/e1700782

Earth is becoming 'Planet Plastic' - BBC News
http://www.bbc.com/news/science-environment-40654915

カリフォルニア大学サンタバーバラ校に所属するインダストリアル・エコロジスト(工業生態学者)らによる研究チームは、プラスチックが大規模に生産されだした時点を第二次世界大戦終了後の1950年とし、そこからおよそ65年間で人類が生産してきたプラスチックの量を重量ベースで算出し、「83億トン」という数値をはじき出しました。
これは人類が生みだしてきた物質の中でも極めて多いもので、ゾウに換算すると1億頭分、鉄とコンクリートでできた総重量「4万1000トン」の東京スカイツリーだと20万棟分に相当します。

プラスチックは軽量でありながら丈夫さを備えるという特長を持っており、身の回りのあらゆる場所で使われていると言っても過言ではありません。特に、荷物や製品を輸送する際のコンテナとして優れた特性を備えていることから産業分野でも多く使われているのですが、その70%は非常に短い期間だけ使われて廃棄されるという運命をたどっています。
研究チームの主要メンバーであるローランド・ゲ◯ヤー博士は「人類はものすごいスピードで『プラスチック惑星』に向かっています。そのような星に住みたくないと思うのであれば、特にプラスチックのような素材の使い方について考え直す必要があります」と語っています。

By Yohan Creemers

続きはソースで

http://gigazine.net/news/20170721-planet-plastic/
images (1)


引用元: 【プラスチック】人類がこれまでに生産してきたプラスチック製品の総量が算出され、地球は「プラスチック惑星」であることが明らかに [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/05/16(火) 23:33:42.92 ID:CAP_USER9
天文学者らが、ろくぶんぎ座で、発泡プラスチックのように軽い物質でできている非常に珍しい太陽系外惑星を発見した。Astronomical Journalに掲載された記事の中で述べられている。

米ペンシルバニア州ベスレヘムにあるリーハイ大学の学者ジョシュア・ペッパー氏は「この惑星は文字通りの意味で『ふくらんだ』。惑星は木星のおよそ5分の1の重さだが、大きさはその40%以上だ」と述べた。

続きはソースで

https://jp.sputniknews.com/science/201705163642015/
images


引用元: 【宇宙】「発泡スチロール」でできた巨大な惑星が発見される ©2ch.net

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1: 2017/04/07(金) 15:24:48.82 ID:CAP_USER9
超小型ロケット、年度内に再挑戦=小型衛星打ち上げ-JAXA

 宇宙航空研究開発機構(JAXA)の奥村直樹理事長は7日の定例記者会見で、今年1月に失敗した超小型ロケット「SS520」を2018年3月までに再び打ち上げることを明らかにした。
 前回と同様、東京大が開発する重さ約3キロ級の小型衛星を搭載し、衛星打ち上げ用としては世界最小級のロケット技術実証を目指す。

続きはソースで

(2017/04/07-15:16)

時事通信
http://www.jiji.com/jc/article?k=2017040700973&g=soc
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】打ち上げ失敗の超小型ロケット、年度内に再挑戦へ-JAXA ©2ch.net

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