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電気

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1: 2015/10/22(木) 21:57:52.34 ID:???.net
京大、電気から光への変換効率100%を達成できる有機EL材料を開発 | マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2015/10/22/448/
効率100%で電気を光に変換する有機EL材料の高性能化に成功 — 京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/151019_1.html
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2015/documents/151019_1/01.pdf

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http://n.mynv.jp/news/2015/10/22/448/images/011l.jpg
(a)は新たに開発されたTADF材料「DACT-II」の分子構造と特長。(b)は「DACT-II」を発光材料に用いた有機ELデバイスの効率とEL発光時の様子。(c)は「DACT-II」を発光材料に用いた有機膜の一重項励起子から光への変換効率の温度依存性


京都大学(京大)は10月21日、外部量子効率100%で電気を光に変換する有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)材料を高性能化することに成功したと発表した。

同成果は、同大の梶弘典 化学研究所教授、福島達也 助教、志津功將 助教、鈴木克明 研究員らと、九州大学 最先端有機光エレクトロニクス研究センターの安達千波矢 センター長らで構成される研究グループによるもの。詳細は国際学術雑誌「Nature Communications」(オンライン版)に掲載された。

電気を光に変える素子であり、次世代のディスプレイや照明として期待される有機ELだが、従来は電気から外部に取り出せる光への変換効率(外部量子効率)を高めるためにIrやPtといった希少元素が必要となっていた。そのため、近年、そうした希少元素を用いなくても高い外部量子効率を得られる熱活性化型遅延蛍光(TADF)材料の研究が進められてきており、2012年には外部量子効率19.3%を達成した発光材料「4CzIPN」が開発されるなど、高性能化に向けた研究が各地で進められている。

今回、研究グループでは、コンピュータを用いた理論化学計算を活用することで、材料の分子構造と発光特性の相関を解明。その知見を活用し、炭素、水素、窒素のみで構成される新たな分子「DACT-II」を設計し、幅広い温度領域、輝度領域において、高効率で電気を光に変換することに成功したとする。

続きはソースで

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引用元: 【材料科学】効率100%で電気を光に変換する有機EL材料の高性能化に成功 京大など

効率100%で電気を光に変換する有機EL材料の高性能化に成功 京大などの続きを読む

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1: 2015/10/20(火) 07:36:39.60 ID:???.net
電気のない人々でも睡眠は7時間未満と判明 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/101900290/

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http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/101900290/ph_thumb.jpg
写真: 人工照明その他の電力を使わず、伝統的な野営生活を営むタンザニアのハッザ族。男たちがディクディク(小型のアンテロープ)をさばいている。健康状態や寿命はさておき、彼らが先進国の人々に比べて長く眠っているわけではないことが、最近の研究で分かった。(Photograph by Martin Schoeller, National Geographic)


 つい夜更かししてしまうのを、きらめくスマートフォンの画面に誘われるせいにしてはいけない。現代のテクノロジーなしで暮らす人々も、夜が暗いからといってたっぷり眠っているわけではないことが最新の研究で明らかになった。

 電気を使わず、ゆえにフェイスブックやスマホゲーム、200ものTVチャンネルとは無縁の夜を過ごす3つの狩猟採集社会を科学者が調査したところ、毎日の睡眠時間は平均6.4時間にすぎなかった。
これは多忙な生活を送る先進国の人々と変わらず、全米睡眠財団(National Sleep Foundation)が一般的な成人に推奨する7~9時間よりも短い。(参考記事:「理想は8時間睡眠もウソだった!」)

 調査対象となったのはアフリカの2部族と、南米の1部族。研究者らは、科学誌「カレントバイオロジー」オンライン版に10月15日付で掲載された論文で、「彼らは日没後かなり経ってから就寝し、夜明け前に起きていた。電灯やデジタルガジェットのない生活に対する素朴なイメージとはずいぶん異なる」と報告している。

 米カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の睡眠学者で、今回の研究を主導したジェローム・シーゲル氏は、「数千キロも離れた別々の大陸の3つの集団で同様のパターンが見られたことから、これが自然な睡眠パターンだとはっきり分かります」と話す。「現代人は、望ましい睡眠をもう少し緩やかに考えてよいのかもしれません。一晩に7時間寝ていれば、遠い祖先の生活に近いのです」

 これまでの研究は、睡眠不足が判断力の低下から肥満、心臓病までさまざまな疾患につながることを明らかにしてきた。ベッドに持ち込めるくらい小さく、病みつきになるような電子機器の登場で、睡眠の質の低下という現代病への懸念は高まるばかりだ。最近の研究では、寝る前にベッドで電子書籍リーダーを使った被験者は、昔ながらの紙の本で読書をした場合よりも寝入るのに時間がかかり、翌朝の疲労感も強いという結果もある。

「不眠」の意味がわからない 

 多くの研究者は、人工の明かりが人々の休息時間を削り、睡眠不足につながっていると主張する。だがシーゲル氏は、そのシナリオに懐疑的だ。彼は野生のライオンの睡眠を研究していて、工業化以前の生活を営む人々の睡眠を観察してはどうかと思い立った。彼らの生活習慣が、初期人類の睡眠パターン解明の手掛かりになる可能性があるからだ。(参考記事:「眠りから覚めた謎の人類」)

 シーゲル氏らの研究チームは、アマゾン川流域で狩猟と穀物栽培をするボリビアのチマネ族、狩猟採集生活を営むタンザニアのハッザ族、ナミビアのサン族から参加者を募った。彼らは、現代では数少ない電気、人工照明、空調設備なしで暮らす共同体だ。夜は小さな火を起こし、草や木の枝で造った簡素な家の中で過ごす。

 研究チームは各部族の人々に、周囲の明るさと本人の活動を細かく記録する腕時計型の機器を着けてもらった。「チマネ族の人々の多くはこの依頼を滑稽に思ったようですが、ほぼ全員が参加を希望しました」と、論文の共著者で米ニューメキシコ大学のガンディー・イェティシュ氏は話す。記録によれば、研究に参加した人々は日没から平均3.5時間弱で就寝し、多くが日の出の平均1時間前に起き出していた。

続きはソースで

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文=Traci Watson/訳=高野夏美

引用元: 【生理学/統計】電気のない人々でも睡眠は7時間未満と判明 アフリカと南米の狩猟採集民の研究から

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1: 2015/09/25(金) 12:43:45.66 ID:???.net
電気で生きる微生物を初めて特定 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150925_1/

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http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150925_1/fig1.jpg
図1 A.ferrooxidansの顕微鏡像
鉄酸化菌の一種であり、電気エネルギーを利用して栄養分を作り出す微生物であるA.ferrooxidansの顕微鏡像。電気エネルギーを使って、二酸化炭素を有機物に作り変える。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150925_1/fig2.jpg
図2電気化学反応容器へのA.ferrooxidansの細胞添加による電流生成の確認
赤線は細胞あり、青線は細胞無しの結果を示す。細胞添加直後からマイナスの電流が上昇し、紫外線照射(黒線)後徐々に電流が減少したことが分かる。
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150925_1/fig3.jpg
図3 微小の電力を使って生きる生物の代謝経路
細胞内に存在する分岐型電子伝達系を昇圧回路として利用。それにより、わずか0.3 Vの電位差を1.14 Vまで高め、二酸化炭素から有機物を作り出す。


要旨

理化学研究所環境資源科学研究センター生体機能触媒研究チームの中村龍平チームリーダー、石居拓己研修生(研究当時)、東京大学大学院工学系研究科の橋本和仁教授らの共同研究チームは、電気エネルギーを直接利用して生きる微生物を初めて特定し、その代謝反応の検出に成功しました。

一部の生物は、生命の維持に必要な栄養分を自ら合成します。栄養分を作るにはエネルギーが必要です。例えば植物は、太陽光をエネルギーとして二酸化炭素からデンプンを合成します。
一方、太陽光が届かない環境においては、化学合成生物と呼ばれる水素や硫黄などの化学物質のエネルギーを利用する生物が存在します。二酸化炭素から栄養分を作り出す生物は、これまで光合成か化学合成のどちらか用いていると考えられてきました。

共同研究チームは、2010年に太陽光が届かない深海熱水環境に電気を非常によく通す岩石が豊富に存在することを見出しました。そして、電気を流す岩石が触媒となり、海底下から噴き出る熱水が岩石と接触することで電流が生じることを発見しました注1),注2)。これらを踏まえ、海底に生息する生物の一部は光と化学物質に代わる第3のエネルギーとして電気を利用して生きているのではないかという仮説を立て、本研究を実施しました。

共同研究チームは、鉄イオンをエネルギーとして利用する鉄酸化細菌の一種であるAcidithiobacillus ferrooxidans(A.ferrooxidans)[1]に着目し、鉄イオンは含まれず、電気のみがエネルギー源となる環境で細胞の培養を行いました。その結果、細胞の増殖を確認し、細胞が体外の電極から電子を引き抜くことでNADH[2]を作り出し、ルビスコタンパク質[3]を介して二酸化炭素から有機物を合成する能力を持つことを突き止めました。さらにA.ferrooxidansは、わずか0.3V程度の小さな電位差を1V以上にまで高める能力を持ち、非常に微弱な電気エネルギーの利用を可能にしていることが分かりました。

本研究は、電気が光と化学物質に続く、地球上の食物連鎖を支える第3のエネルギーであることを示しました。今後、深海底に広がる電気に依存した生命圏である電気生態系を調査する上で重要な知見になると期待できます。成果は、スイスのオンライン科学雑誌『Frontiers in Microbiology』(9月25日付け:日本時間9月25日)に掲載されます。

注1) R. Nakamura, T. Takashima, S. Kato, K. Takai, M. Yamamoto, K. Hashimoto, “Electrical Current Generation across a Black Smoker Chimney”, Angewandte Chemie-International
Edition, 2010, 49, 7692-7694.
注2) 2013年9月25日プレスリリース 「Natural deep-sea batteries」

続きはソースで

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引用元: 【細菌学】電気で生きる微生物を初めて特定 微生物が持つ微小電力の利用戦略 理研など

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1: 2015/09/20(日) 17:26:06.69 ID:???.net
衛星も「オール電化」へ=新エンジンで競争力―6年後打ち上げ目指す・JAXA (時事通信) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150920-00000045-jij-sctch


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2021年度の打ち上げを目標に、人工衛星のエンジンを電気推進に置き換えた「オール電化衛星」の検討を進めている。概算要求に盛り込んでおり、認められれば来年度から開発に着手する。人工衛星の燃料搭載量を大幅に減らし、高性能化につながる技術で、担当者は「日本にとって重要な衛星。飛躍的な技術向上を狙う」と意欲を示している。

 衛星の中でも競争が激しい通信衛星や放送衛星は、地上約3万6000キロの静止軌道を回っている。軌道投入や制御には衛星のエンジンを使うが、現在主流の化学エンジンは衛星重量の半分を占める燃料が必要。搭載できる機器のスペースは圧迫され、高性能化のネックになっている。

 そこで注目されているのが、小惑星探査機「はやぶさ」で使われたイオンエンジンに代表される電気推進エンジンだ。推力は劣るが効率が良く、搭載燃料は約5分の1で済む。米国や欧州のメーカーが開発を先行させており、JAXA研究戦略部の鳩岡恭志計画マネジャーは「この技術がないと市場で対抗できなくなる」と指摘する。

 課題は推力をどう改善するか。鳩岡さんによると、従来の静止衛星はロケット分離から軌道投入まで数日で済むが、電気推進エンジンでは数カ月かかってしまう。

 計画では、イオンエンジンより大きな推力が見込める「ホールスラスタ」と呼ばれるタイプを採用。電気推進エンジンとして世界トップクラスの推力を目指す。

 打ち上げは21年度、現在開発中のH3ロケット2号機を予定している。鳩岡さんは「電気推進は必ず手に入れないといけない技術。新しい技術を開拓していくので、技術者としては非常にやりがいがある」と話している。

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引用元: 【宇宙開発】衛星も「オール電化」へ=新エンジンで競争力―6年後打ち上げ目指す・JAXA

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1 :2015/09/04(金) 21:30:32.99 ID:???.net

NEDO:次世代フライホイール蓄電システム実証試験施設が完成
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100443.html
超電導フライホイール蓄電システム実証機が完成~世界最大級の超電導フライホイール蓄電システムの試運転を開始~

http://www.nedo.go.jp/content/100757609.png次世代フライホイール蓄電システムの開発分担と実証機のイメージ図
http://www.nedo.go.jp/content/100757617.png
系統連系試験の概念図


NEDOプロジェクトにおいて研究が行われている、世界最大級の次世代フライホイール蓄電システムの実証施設が山梨県米倉山に完成しました。

今後、山梨県が運営する米倉山大規模太陽光発電所と電力系統に連系させて、変動の大きい再生可能エネルギーの安定導入に向けた実証試験を行います。


1.概要

フライホイール蓄電システムは、電力をフライホイール(弾み車)の回転エネルギーに変換して蓄えるもので、大電力を繰り返し出し入れすることが得意で長く使える蓄電システムです。

今般、NEDOプロジェクト※1において、(公財)鉄道総合技術研究所、クボテック(株)、古河電気工業(株)、(株)ミラプロおよび山梨県企業局により研究が行われている、世界最大級の「次世代フライホイール蓄電システム」の実証施設が山梨県米倉山に完成しました。

今回完成した「次世代フライホイール蓄電システム」では、大径で重いフライホイールを、高速回転に耐えられるCFRP(炭素繊維強化プラスチック)で製作し、さらに、イットリウム系線材と超電導バルク体による超電導磁気軸受を用いることにより、フライホイールを磁気浮上させ、高速かつ低損失で回転させることを可能にしました。

続きはソースで

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1: 2015/08/16(日) 20:56:30.32 ID:LW2zirq2*.net
2015.8.16

道路を走行するだけで、電気自動車のバッテリーがワイヤレス・チャージされていく…。

そんな夢のようなテクノロジーの実験を、イギリスの政府交通機関、Highways Englandが開始した。

・開発中のワイヤレス充電テクノロジー

“Dynamic Wireless Power Transfer (DWPT)”と題された、イギリス政府主導で開発中の新しい技術。

自動車側にはワイヤレステクノロジーを搭載し、充電設備を備えた道路上を走行することで、絶えずチャージができるとのこと。

18ヶ月のトライアルを経た後、イギリス国内の高速道路と国道で、この新しい技術がきちんと問題なく機能するか設置実験も行われる予定だ。

DWPTの技術の全貌は未だ明らかになっていないが、現在はさまざまな会社と共に研究を進めているようで、詳細は土建業者が決まったところで発表される予定。

この技術が世界に輸出されれば、日本の高速道路でも走るだけで電気がチャージされるかもしれない。

・バッテリー・ステーションの増設計画も

このほかイギリス政府は、電気自動車を広く普及させるため20マイル間隔でチャージ・ステーションを建設する計画も推し進めているとのこと。

地球に優しい電気自動車が、ますます普及するきっかけになる画期的な取り組みに期待したい。

Electric Highways
(記事の続きや関連情報はリンク先で)

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引用元:Techable(テッカブル) http://techable.jp/archives/29869

引用元: 【科学】 走るだけで電気自動車を充電!夢の道路計画をイギリス政府が発表 [Techable]

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