科学ニュース速報

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カテゴリ: 科学技術

1: \(^o^)/ 2018/12/06(木) 00:05:13.21 ID:CAP_USER
興和(名古屋市)と農業・食品産業技術総合研究機構(茨城県つくば市)は5日、ミノムシから糸を取る技術を開発したと発表した。自然繊維で世界最強とされるクモの糸よりも強く丈夫なことも発見した。新しい繊維などの材料として、自動車や航空機への応用が期待できるという。

ミノムシはミノガの幼虫。カイコやクモと同様、たんぱく質でできた糸を吐く。
実験の結果、強度や丈夫さが優れているクモの糸に比べ、ミノムシの糸は、丈夫さでは約2・2倍、強度で約1・8倍など、すべての項目で上回った。そこで、自動車の外装にも使われる繊維強化プラスチック(FRP)にミノムシの糸を組み込んだところ、従来のFRPの数倍の強度になったという。他にも340度までの耐熱性があり、代表的なナイロン糸の5分の1の細さであるなど、さまざまな利点が見つかった。

ミノムシの糸は真っすぐに取り出せない難点があり繊維として使えなかった。
しかし特殊な装置を使って、長さ数百メートルの直線の糸を取ることに成功した。さらにミノムシは、餌を与えれば繰り返し糸が取れる上、共食いをしないので大量飼育が可能だという。

今後は量産体制を確立し、早期の事業化を目指す。この日会見した興和の三輪芳弘社長は「このような糸はこれまで存在しておらず、とても大きな可能性を有している。構造材料として理想的だ」と述べた。

https://amd.c.yimg.jp/im_sigg6nzF3ERq7CH2U6ih02LZkQ---x300-y400-q90-exp3h-pril/amd/20181205-00000074-mai-000-1-view.jpg
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/12/05/20181205k0000m040210000p/6.jpg?

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20181205/k00/00m/040/216000c

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1544022313/

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1: \(^o^)/ 2018/12/04(火) 17:59:03.60 ID:CAP_USER
2018年11月29日、アメリカ陸軍のナティック研究開発技術センター(NSRDEC)は、ロッキード・マーティンと外骨格型パワードスーツ「オニキス(ONYX)」をデモンストレーション用に機能拡張を図る総額690万ドルの契約に合意したと発表しました。AIを利用したこのパワードスーツのデモンストレーションは、2019年に予定されています。

兵士は肉体を酷使する職業です。戦闘行為だけでなく、重い個人装備を携行して長距離を移動したり、弾薬の補給で重量のある砲弾などを運んだりと、肉体に負担がかかる場面が少なくありません。かつて陸上自衛隊に定年まで勤務していた筆者の親戚は、演習中の事故で砲弾の下敷きになり、重傷を負っています(この怪我のため、事故後に後方職種へと配置転換されました)。

いざという時のために、兵士達は普段から肉体の鍛錬を行っていますが、戦闘など「いざという時」の為に、体力は温存しておきたいもの。また、長距離の行軍をした直後に戦闘が始まってしまった時、疲弊した兵士が最高のパフォーマンスを発揮できずに無力化されてしまうことも、用兵上は避けたいものです。このため、アメリカ陸軍では長距離の徒歩移動や砲弾など重量のあるものを取扱う際に、肉体の負担を軽減する「パワードスーツ」の研究を行ってきました。

現在研究開発が行われているのは、一番疲労が溜まりやすい足腰の筋肉をサポートするタイプのもの。日本でも介護現場などで利用が始まっているような、外骨格式の「装着するロボット」です。今回の契約にあるロッキード・マーティンの「オニキス」は、装着型パワーアシストロボットメーカーのB-TEMIAからライセンス提供を受けて開発されたものです。システムにはAIを採用しており、筋肉の動きに追従して最適な出力で違和感なく筋力をサポートする仕組み。

実際に装着して実験した結果によると、装着していない時と比較して、明らかに疲労軽減効果があったとのことで、兵士の負担が減ることが証明されています。問題は戦場のような過酷な環境で、確実に作動してくれるか、という点。これに関するデモンストレーションを行うため、さらなる改良を陸軍はロッキード・マーティンに要求したというわけです。

オニキスは、駆動用のバッテリーを含めて非常にコンパクトなものとなっており、兵士が装着した際に違和感を感じないレベルになっています。近未来のアメリカ軍では、このような外骨格型パワードスーツ(パワーアシストスーツ)を装着した兵士が重量物を運搬したりする様子が見られるかもしれません。

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http://otakei.otakuma.net/archives/2018120403.html

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1543913943/

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1: \(^o^)/ 2018/12/03(月) 21:32:39.63 ID:CAP_USER
「ムーアの法則」の限界がささやかれている半導体に代わって、新たに「Metal-Air Transistor(金属-空気トランジスタ)」と呼ばれる技術が開発されています。
金属-空気トランジスタが実現することで、ムーアの法則はあと20年間は維持されると言われています。

Metal–Air Transistors: Semiconductor-Free Field-Emission Air-Channel Nanoelectronics - Nano Letters (ACS Publications)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02849

New Metal-Air Transistor Replaces Semiconductors - IEEE Spectrum
https://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/devices/new-metalair-transistor-replaces-semiconductors

Intel創業者のゴードン・ムーア氏が提唱した、「半導体集積回路のトランジスタ数は18カ月(のちに2年に修正)ごとに倍増する」という経験則は、半導体産業全体で開発目標とされ、その通りに微細化技術が開発されて半導体の性能が向上してきました。しかし、回線幅が原子レベルに近づく中、ムーアの限界を維持することは困難になり、ムーアの法則は遅くとも2025年に物理的限界に達して実現不可能になるという状態になっています。

そんな中、オーストラリアのRMIT大学の研究者が、金属ベースの空気チャンネルトランジスタ(ACT)を開発しました。ACTは電荷ベースの半導体とは違い、35ナノメートル未満のエアギャップ(空気層)によって分離したソースとドレインそれぞれの対面式金属ゲートを使うことで、基板から垂直方向にトランジスタネットワークを構築する技術だとのこと。エアギャップは空気中の電子の平均自由行程よりも小さいので、電子は飛散することなく室温中で空気中を移動することができます。


微細化の追求を止め、立体構造にフォーカスを当てることで、ACTでは単位面積当たりのトランジスタ数を増加させることができます。ACTを開発中のシュルチ・ニランター博士は、「シリコンバルクに縛られたこれまでのトランジスタと異なり、私たちの開発するデバイスは、基板からボトムツートップで製造できるアプローチです。最適なエアギャップを作ることさえできれば、完全な3Dトランジスタネットワークを構築できます」と述べています。

トランジスタの主材料に、半導体ではなく金属と空気を用いることは、エミッタやコレクタを敷き詰めるのが1つのプロセスで可能な点、既存のシリコン製造プロセスをACTの製造に流用できる点、ドーピング・熱処理・酸化などのシリコン半導体で不可欠な処理が不要なため、処理工程が半導体に比べて大幅に少なくなり、製造コストを大幅に削減できる点などでも大きなメリットがあるとニランター博士は強調しています。

その上、シリコンを金属で置き換えることで、どんな誘電体表面にもACTを作ることができる可能性があり、超薄型のガラスやプラスチックにデバイスを構築することで柔軟で体に着用できる技術にも応用できると期待されています。

ACTについて研究者らは概念実証を終えたため、今後は様々なソース+ドレイン構成をテストするステップに進むとのこと。より耐久性のある材料を使って安全性を高め、コンポーネントの効率を向上させるために、リソグラフィや成膜の技術や、ベースとなる金属の選定が行われる予定です。なお、ACTの理論速度は、現在の半導体デバイスが動作するスピードの約1万倍となるTHz(テラヘルツ)の領域にあるとのことで、これから10年間で商用レベルの電解放出空気チャンネルトランジスタを開発するという比較的、余裕のあるロードマップを描いているそうです。
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GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181203-metal-air-transistor/

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1543840359/

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