科学ニュース速報

「科学ニュース」をまとめています

1: もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/04(水) 07:48:13.62 ID:???.net
夢の「リチウム-空気電池」に向けて一歩前進 (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151103-00010002-newswitch-sctch


no title

グラフェン正極での充放電の模式図(Tao Liu, Gabriella Bocchetti and Clare P. Grey)


英ケンブリッジ大などが安定性向上で数百回の充放電に成功

重さやコストを現在の5分の1程度にできるうえ、電気自動車(EV)の走行距離をガソリン車並みに伸ばすことが可能になると言われるリチウム-空気バッテリー(リチウム-酸素バッテリー)。究極の二次電池の候補の一つともされるが、実用化に向けては課題も多い。そうした中、課題のいくつかを解決することで安定性や効率を向上させ、数百回繰り返し充電できる改良型リチウム-空気バッテリーのプロトタイプを、英ケンブリッジ大学などの研究チームが開発した。詳細は10月30日付の米サイエンス誌に掲載された。

リチウム-空気バッテリーは、金属リチウムを負極の活物質に、空気中の酸素を正極の活物質として利用し、リチウムと酸素の化学反応で電気を作り出す。原料となる酸素は空気から取り込み、持ち運ぶ必要がないため、理論上、単位重量あたりの貯蔵エネルギーをガソリン程度にまで高くでき、現在のEVに使われているリチウムイオン電池の10倍ほどのエネルギーを蓄えられるという。

その分、実用化も難しく、放電中に酸化リチウムが作られ、電解質が腐食したり、副生成物が電極を覆って機能を低下させしたり、といった問題が指摘されている。

今回、ケンブリッジ大のチームが開発した手法は、リチウム-空気バッテリーの実用化に向け大きな一歩を示す成果で、その改良の一つが有機溶剤であるジメトキシエタンの電解質にヨウ化リチウムと水を加えたこと。これまでのバッテリーでは過酸化リチウムが生成して電極にこびりついてしまい、再充電を邪魔していた。

それに対し、このバッテリーでは、リチウムイオンが正極で酸素と反応して水酸化リチウムの結晶ができるものの、水酸化リチウムはバッテリーの再充電が始まると素早く分解される(模式図参照)。

さらに正極材料にも工夫を凝らしてある。従来のリチウム-空気バッテリーではさまざまな形状の多孔質カーボン(グラファイト)が使われることが多かったが、研究チームでは多孔質の還元型酸化グラフェンを正極に採用。原子1個分の厚みしかない炭素シートのグラフェンを酸化した後、炭素だけの状態に還元し、穴の多い多孔質にしたもので、こうすることで生成した結晶が正極に付着しにくくした。

実際に試作したバッテリーで実験したところ、性能低下を見せながらも数百サイクルの充放電ができた。論文の筆頭著者であるケンブリッジ大化学部のクレア・グレイ教授は、現在のEVに使われているリチウムイオンバッテリーに比べ、1kg当たり少なくとも5倍のエネルギーを貯蔵できるとみている。

ただし、商業化に向けてはまだ多くの課題が残されている。まずEVが必要とするレベルに対し、電流密度が20分の1から50分の1と十分ではない点。さらに、爆発やショートの原因となるリチウムの樹状突起が負極にできないようにする工夫や、今回の実験が純酸素の雰囲気で行われ、空気に含まれる二酸化炭素や窒素、水分などによる金属電極への影響を考慮していないことなどだ。

そうしたことから、リチウム-空気バッテリーの効率性・安定性の向上に一定の道筋をつけた重要な研究成果ではあるが、実用的なリチウム-空気バッテリーの開発には、少なくともあと10年はかかるとみられている。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1446590893/
  続きを読む

1: もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/04(水) 07:40:04.81 ID:???.net
太陽系から最も近い太陽系外惑星が消えた! | 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/15/110200307/


no title

ケンタウルス座α星Bbの想像図。ケンタウルス座α星は三重連星で、想像図にはそのうちの2つの恒星(左がA星、中がB星)と、B星のまわりを公転する惑星Bb(右)が描かれているが、この惑星が存在しないことが明らかになった。(PHOTOGRAPH BY REUTERS)


科学者が1つの惑星を消滅させた。このほど発表された研究によれば、太陽系から最も近い太陽系外惑星として話題になったケンタウルス座α星Bbは、観測データ上にあらわれた幽霊にすぎないという。

2012年に科学誌「ネイチャー」にこの惑星の存在が報告されたときには、推定質量が地球程度だったこともあり、画期的な発見と評された。ケンタウルス座α星系は、地球からの距離がわずか4.3光年で、『アバター』や『トランスフォーマー』などのSF作品の登場するキャラクターの故郷に設定されている。そんなに近いところに生命が棲んでいるかもしれない惑星が見つかったというニュースに、人々は大いに沸き立った。(参考記事:「最も近い恒星系に地球大の惑星を発見」)

とはいえ、この惑星は生命探しには適していない場所だった。主星からの距離が太陽から水星までの距離の10分の1程度しかなく、その灼熱の表面はドロドロに溶けた岩石に覆われていると予想されたからである。

そして今、ケンタウルス座α星Bbは、地球サイズの惑星を見つけることの難しさを「惑星ハンター」に改めて教えることになりそうだ。このほど論文サーバー「arXiv」に投稿され、近々「英国王立天文学会月報」に掲載される予定の論文が指摘したように、背景ノイズとかすかな手がかりを区別するのは信じられないほど困難なのだ。

この惑星を発見した研究チームも同意見だ。米ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのザビエル・ドゥムスケ氏は、「本当によい研究です」と評価する。「100パーセント確実というわけではありませんが、あの場所に惑星は存在していないのでしょう」。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1446590404/
  続きを読む

1: もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2015/11/03(火) 22:02:44.41 ID:???.net
5マイクロ、超小型カプセル 京都工繊大など、経口薬に応用期待 (京都新聞) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151103-00000018-kyt-sctch


no title

電子顕微鏡で撮影した立方体の殻(森教授提供)


体に有用な酵素などをマイクロサイズの内服用カプセルに包む技術を、京都工芸繊維大の森肇教授と東京工業大の上野隆史教授の研究グループが開発した。頑丈なウイルスの殻に酵素を入れ、腸などでうまく溶け出すよう工夫。口から飲み込む薬やワクチンへの応用が期待できるという。独化学誌にこのほど発表した。
昆虫に感染するウイルスには、一辺約5マイクロメートルの立方体で頑丈な殻を作る種類がある。殻と酵素などのタンパク質を同時に合成し、殻中に保存する技術は確立していた。しかし殻が頑丈で体内では溶けにくく、酵素などを包んで飲み込むには不向きだった。
森教授らは強度を落とすため、殻を構成するアミノ酸約250個のうち一つの種類を入れ替えて、殻の溶け方を観察。その結果、ある種類に入れ替えた殻は、ヒトの腸内に近い環境でも溶けるようになった。また、乾燥に強い殻の性質も一定保たれるなど、壊れにくさは維持できた。
森教授は「簡単な操作で、小さくて安定したカプセルにタンパク質を保存できる技術を確立した」としている。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1446555764/
  続きを読む

↑このページのトップヘ