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電極

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1: 2015/09/15(火) 12:28:14.73 ID:???.net
「触覚」が感じられる義手を開発、米国防総省 写真3枚 国際ニュース:AFPBB News
http://www.afpbb.com/articles/-/3060295

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http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/5/c/500x400/img_5c2705b97f585d9fcf508ab18957552f135683.jpg
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【9月15日 AFP】10年以上にわたり、まひ状態にある男性が、実験的義手を装着することで「触覚」を取り戻すことができた──米国防総省(US Defense Department)の先進技術研究部門、米国防高等研究計画局(Defense Advanced Research Projects Agency、DARPA)の研究チームがこのほど、研究の成果を発表した。

 研究チームは、28歳の男性患者の「感覚皮質」に電極を接続して、基本的な触覚を感知できるようにした。感覚皮質は、脳内にある触感を識別する部位。最初の一連の試験では、男性に目隠しをして、義手の指のどれか1本にそっと触れる実験を行った。

 実験結果についてDARPAは、男性患者が、触れられた指を100%近くの精度で言い当てることができたと、11日に発表した声明で述べている。

 DARPAの「革新的人工装具(Revolutionizing Prosthetics)」プログラムを率いるジャスティン・サンチェス(Justin Sanchez)氏は、実験中のエピソードとして、「ある時、この男性に内緒で、指1本ではなく2本同時に押してみた」ことを明らかにした。そして「男性はおどけた様子で反応し、誰かが彼にいたずらをしようとしていないかと尋ねてきた。患者がロボット義手を通して知覚している感触が、ほぼ自然なものであることが分かったのは、まさにこの時だ」と続けた。

 さらに研究チームは、患者の「運動皮質」部位と義手を接続して、義手の動きを思考で制御できるようにした。

続きはソースで

images

(c)AFP

引用元: 【医療技術】「触覚」が感じられる義手を開発 米国防総省

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1: 2015/09/03(木) 12:30:00.24 ID:???.net
共同発表:大容量の蓄電が可能な「リチウム空気電池」用電極材料の開発~ナノ多孔質グラフェンとルテニウム系触媒が鍵~
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150902-2/index.html

画像
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150902-2/icons/zu1.jpg
図1 リチウム空気電池とその予想されている反応メカニズム
(a) リチウム空気電池の動作原理。
(b) コイン型電池を用いた実物大のリチウム空気電池の写真。
(c) ナノ多孔質グラフェン電極上の化学反応の様子と表面で行われているとされる化学反応式。

http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150902-2/icons/zu2.jpg
図2 RuO2ナノ粒子を挟んだナノ多孔質グラフェン電極
(a) RuO2ナノ粒子をグラフェンで挟んだナノ多孔質グラフェンを電極として用いた50サイクル充電前の走査型電子顕微鏡(SEM)像。円盤状の過酸化リチウムが生成していることが確認できた。
(b) RuO2ナノ粒子をグラフェンで挟んだナノ多孔質グラフェンを電極として用いた50サイクル充電後の走査型電子顕微鏡(SEM)像。
(c) 充電試験後のナノ多孔質グラフェン電極の透過型電子顕微鏡(TEM)像。100-300nmの孔サイズを持つ。2-3層のグラフェンに覆われた5nmのRuO2ナノ粒子が壊れずに存在している
ことが確認できた。
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150902-2/icons/zu3.gif

図3 RuO2ナノ粒子をグラフェンで挟んだ窒素ドープナノ多孔質グラフェン電極を用いたリチウム空気電池の充放電特性の試験結果
実験条件:1.0M(モル濃度)LiTFSI/TEGDME(リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド/トリエチレングリコールジメチルエーテル)、電流密度400mA/g、電気容量2000mAh/g。


ポイント
リチウムイオン電池の6倍以上の電気容量を持ち、100回以上繰返し使用が可能な「リチウム空気電池」の開発に成功した。
高性能な多孔質グラフェンと触媒により長寿命と大容量を実現。
1回の充電で500km以上の走行が可能な電気自動車の実現を視野に。


JST 戦略的創造研究推進事業の一環として、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の陳 明偉 教授らは、3次元構造を持つナノ多孔質グラフェン注1)による高性能なリチウム空気電池注2)を開発しました。

現在の電気自動車に使われているリチウムイオン電池の電気容量では、200km程度しか走行できず、走行距離を飛躍的に伸ばすために新しいタイプの大容量の蓄電池の開発が望まれています。

近年、注目されている新しい二次電池の中に「リチウム空気電池」があります。この電池はリチウムイオン電池とは異なり、正極にコバルト系やマンガン系の化合物を用いることなく、リチウム金属、電解液と空気だけで作動し、リチウムイオン電池の5~8倍の容量を実現できるとされています。

陳教授らはこのリチウム空気電池の正極に新たに開発した多孔質グラフェンを使用し、電極の単位重量あたり2000mAhの大きな電気エネルギーを持ち、かつ100回以上の繰返し充放電が可能なリチウム空気電池の開発に成功しました。正極に使用した多孔質グラフェンは、グラフェンの持つ電気伝導性に加えて、大きな空隙を持つことから、大容量の電極材料となりうることに着目したものです。現時点では、少量の貴金属を触媒に使用し、また、充電時の過電圧が大きいなどの課題は残りますが、実験結果を電気自動車の走行距離に換算すると充電1回あたりで500~600kmの走行に相当する結果が得られました。今後、さらなる改善を行うことで実用的な電気容量と寿命への到達が期待されます。本研究成果は、2015年9月1日(ドイツ時間)に「Advanced Materials」でオンライン公開されました。

続きはソースで

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引用元: 【触媒化学】大容量の蓄電が可能な「リチウム空気電池」用電極材料の開発 ナノ多孔質グラフェンとルテニウム系触媒が鍵 東北大

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1: 2015/07/23(木) 18:09:31.84 ID:???.net
加齢黄斑変性の英80歳男性、人工眼で視力回復 世界初 写真2枚 国際ニュース:AFPBB News
http://www.afpbb.com/articles/-/3055281?ctm_campaign=sp_cate_b

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http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/b/9/500x400/img_b9b31eec08dd34bbdd6f54b87b68420299393.jpg
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/7/a/500x400/img_7af1c25340058902e96602187bdec9a8126001.jpg


【7月23日 AFP】高齢に伴い視野の中心部が見えにくくなる眼病「加齢黄斑変性」を患う80歳の英国人男性が、網膜に埋め込んだ電極を介して眼鏡に取り付けた小型カメラの映像を脳に伝える「人工眼」により、一部を残して失っていた視力の大半を取り戻した。加齢黄斑変性の患者で人工眼の効果が確認されたのは、世界で初めてという。

 英マンチェスター大学(University of Manchester)は22日、引退した技師のレイ・フリン(Ray Flynn)さん(80)の手術が成功したと発表した。手術は6月中に行い、今月1日に装置を作動させたという。

 4時間に及ぶ手術を主導したマンチェスター大のパウロ・スタンガ(Paulo Stanga)教授は、フリンさんの「経過は非常に素晴らしく、人や物の輪郭がとらえられるようになった」と説明した。同教授によれば、フリンさんが患っている萎縮型の加齢黄斑変性は欧米の失明原因の第1位だが、治療法がない。社会の高齢化に伴い、患者は年々増えている。

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(c)AFP

引用元: 【医療技術】加齢黄斑変性の英80歳男性、人工眼で視力回復 世界初 英マンチェスター大学

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1: 2015/07/13(月) 15:25:32.79 ID:???.net BE:755986669-2BP(1000)
sssp://img.2ch.sc/ico/nida.gif
http://ascii.jp/elem/000/001/028/1028069/

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ラットの脳を用いたブレインネット実験の概要 
http://ascii.jp/elem/000/001/028/1028071/BMI01_588x.jpg

米デューク大学(Duke University)のブレイン・マシン・インターフェース研究(Miguel A. L. Nicolelis氏の論文)が注目を集めいている。
コンピューターを介在させてマウス4匹の脳を並列動作させる「ブレインネット」を用い、複雑な問題を解くなどの成果を上げている。

7月9日に一般公開された論文によると、この研究は大脳皮質に数百の電極を装着、脳内神経活動を記録し、コンピューターで信号をフィルタリングした後、脳に信号を戻すというシステム。BMI(ブレイン・マシン・インターフェース)として研究が進められている。
デューク大学の研究グループでは、電極からの信号を応答で報酬学習を行なったラットを複数用意し、4匹をブレインネット接続した状態で一定の行動を取らせる訓練をさせたところ、協調動作で一定の成果を上げた。

研究では、1匹のラットのみにある記憶(刺激に対する脳からの復号)を、ブレインネット接続した状態で別のラットから引き出すことに成功している。
さらに研究では並列コンピューティングの技術を用いて、4匹のラットに温度と気圧の変化から降水確率を予測するという計算を行わせることに成功。
1匹のラットよりも高い精度で答えを出したという。

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サル2匹を用いた仮想の腕を動かす研究
http://ascii.jp/elem/000/001/028/1028073/BMI03_300x.jpg

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引用元: 【脳科学】生体脳をコンピューターを介在してシンクロさせることに成功

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1: 2015/06/19(金) 18:57:00.12 ID:???.net
太陽光:カーボンナノチューブで変換効率6%の有機薄膜太陽電池を開発、インジウムが不要に - スマートジャパン
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/19/news019.html

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http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/19/km_tokyo1.jpg
図1:開発に成功したカーボンナノチューブ透明電極とアルミニウム裏面電極による“曲がる”有機薄膜太陽電池 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/19/km_tokyo2.jpg
図2:カーボンナノチューブ透明電極を用いた有機薄膜太陽電池の発電メカニズム。有機発電層内で光照射下、電子ドナーから電子アクセプターに電子が移り、プラスの電荷(ホール)とマイナスの電荷(電子)が生ずる。プラスの電荷はカーボンナノチューブ透明電極に、電子は裏面電極側に流れることで太陽電池となる。 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1506/19/km_tokyo3.jpg
図3:酸化モリブデンで修飾した単層カーボンナノチューブ薄膜の走査型電子顕微鏡写真(斜め上方からの撮影)。単層カーボンナノチューブ(SWCNT)から酸化モリブデン(MoO3)へ電子が移動し、カーボンナノチューブはプラスの電荷を注入される。この状態で、カーボンナノチューブ薄膜はプラスの電荷を選択的に捕集し、輸送する透明電極となる。 出典:東京大学


東大の研究グループは、レアメタルの「インジウム」を含まないカーボンナノチューブ有機薄膜太陽電池の開発に成功した。将来的に太陽電池の低コスト化や太陽エネルギーの利用拡大に役立つことが期待される。


 東京大学大学院理学系研究科の松尾豊特任教授、工学系研究科の丸山茂夫教授らの研究グループは、カーボンナノチューブを有機薄膜太陽電池の透明電極として用いるための方法論を確立。レアメタルである「インジウム」を用いない有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率を向上させた他、カーボンナノチューブ薄膜の柔軟性を生かしたフレキシブルな太陽電池の開発に成功した(図1)。

レアメタルを使わず供給を安定化 

 有機系太陽電池は低エネルギー製造プロセスにより将来的に安価に製造されることが見込まれる新しい太陽電池で、世界中で活発に研究開発が行われている(関連記事)。

 エネルギー変換効率や耐久性など解決すべき問題がまだあるものの、近年有機系太陽電池の一種である有機薄膜太陽電池ではエネルギー変換効率が10%を突破。同様に有機金属ペロブスカイト太陽電池では、エネルギー変換効率が20%を超えており、無機系の太陽電池であるアモルファスシリコン太陽電池や多結晶シリコン太陽電池と同等の性能が得られるようになってきている(関連記事)。

 有機薄膜太陽電池の透明電極には酸化インジウムスズが用いられるケースが多い。しかし、将来的に有機系太陽電池を大量生産する場合、レアメタルであるインジウムは需要に対して供給量が逼迫(ひっぱく)するリスクがある。

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引用元: 【エネルギー技術】カーボンナノチューブで変換効率6%の有機薄膜太陽電池を開発 インジウムが不要に 東大

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1: 2015/06/18(木) 07:40:50.43 ID:???*.net
 理化学研究所脳科学総合研究センターの利根川進センター長らは17日、脳の記憶を操作してうつ症状を改善する実験にマウスで成功したと発表した。うつ症状になると楽しい記憶を思い出すのが難しくなるとされており、脳の神経細胞を光で刺激し、強制的に記憶を呼び覚ましたところ、症状がやわらいだという。電極や薬剤で神経細胞を刺激する新たな治療法の開発につなげる。

 成果は英科学誌ネイチャーに18日、掲載される。

 研究チームは遺伝子を組み換えた特殊なマウスのオスを実験に使った。
光に反応するたんぱく質が脳の神経細胞の中にあり、光を当てると神経細胞が活性化して記憶を呼び起こせる。

 このオスをメスと遊ばせて楽しい記憶をつくった。

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日本経済新聞 2015/6/18 2:00
http://www.nikkei.com/article/DGXLASDG17H91_X10C15A6CR8000/

引用元: 【医療】楽しい記憶呼び覚ましうつ改善 マウス脳を光で刺激、理研実験

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