極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

エネルギ-と環境 ⑥

2024年09月02日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日

は、2006年4月13日。



【季語と短歌:9月1日】
             震災忌颱風十号問いし謎 
                       高山 宇(赤鬼) 


【今日の短歌研究 ㉕】
現し世に吾が生きたればみちのくの暖野にともす小夜の灯火   菊池知劣
笹拘に乗せて流しし幼年の夢育つなく消ゆることなく      坂非時哉
落葉ふかき坂の半ばになちふLまるかなだより来し風の衝迫   宮 原敞
ひそやかに桜一片敗りてゆく地球の引力まだ眠るとき      庄山澄了
いつの日かことは忘れむ活すことなくは五月の風を聞きゐる   葉府左子
ミサイルが飛んでくるよとアラートはツグミ.羽が窓に自爆す  梼松靖彦
草を引く指の汚れに思ひみる無人戦闘機を操作する指      伊藤順子
月あかりに鮭は十されてわずかずつ海の方へとそり返りゆく  鷹芦真智子
忘れたきことたたみしか鶴はいま紙に還りてすこしふくよか 小笠原小夜子
見るからに旨さうなもの美味しくて裏切りのなし
成城石丼    森 藍火
------------------------------------------------------------
※清冽な現代抒情への志向」と「清新な個性発揚の場を拓くにことを目
標に月刊誌コ天象」を拠りどころに活動。伝統的作風の良さを重んじ、
さらに現代詩を展開して幅広い作品活動を行う「天象短歌会」(主宰 宮
原勉 編集発行人 森 藍火 形態 結社 創lリ昭和2年 菊池知勇)
会の活動は、全国大会・作品研究会・支部歌会・隔年に全会員参加の合
㈲歌集『群翔才能時天象企画叢書の刊行など。他に毎月「テーマ制作に
として題詠作品参加を実施。
うたの背景としての日常生活・精神生活の場から生み出されるエッセイ
や持論なども大切にしている。自己の探求・自己の確立を求めて出発し
た短歌がいま、発想から表現に到るまで豊かな個性の発揚の場となって
いる。



【最新特許技術 ⑤】
今回は,ペロストカイト太陽電池製造技術の適応展開の創生事業と新規
材料展開インパクトの可能性を考察してきたが、「氺・海水循環」「超

純水製造」「水素製造」の関連技術を考察する。
---------------------------------------------------------------
1.特開2024-36946( 超純水製造装置及び超純水製造方法 オルガノ株式
   会社
【要約】
図1のごとく超純水製造装置100は、一次純水などの被処理水を受け
入れる一次純水タンク110と、一次純水タンク内の被処理水を給送す
るポンプ120と、ポンプの2次側に設けられた紫外線照射装置140
と、紫外線照射装置の後段に設けられて少なくとも溶存酸素を除去する
溶存酸素除去装置10を備え、製造された超純水の少なくとも一部が一
次純水タンクに循環する。溶存酸素除去装置は、陽極11及び陰極12
と、陽極と陰極との間に配置されてイオン交換体が充填された溶存酸素
除去室23と、を有し、イオン交換体の少なくとも一部は金属触媒が担
持されたイオン交換体であり、陽極と陰極との間に直流電流が印加され
ることで、超純水の製造において、被処理水中に含まれる微量の溶存酸
素などの酸化性物質を効率よく除去でき、さらに溶存水素濃度も容易に
管理できて、良好な処理水質を安定して得る。

図1 超純水製造システムの構成の一例を示すフローシート
【符号の説明】
10 溶存酸素除去装置  11 陽極  12 陰極  21 陽極室  

22,24 濃縮室  23 溶存酸素除去室  25 陰極室  26 脱
塩室  31,33,35 カチオン交換膜  32,34 アニオン交換
膜 100 超純水製造装置 110 一次純水タンク 130 ポンプ
140 紫外線照射装置 150 ブースターポンプ 160 非再生型

イオン交換装置 170    限外ろ過膜装置
【発明の成果】

【特許請求範囲】
【請求項1】 被処理水を順次処理して超純水を製造する超純水製造装置
であって、 前記被処理水を受け入れる受け入れ部と、 前記受け入れ部
の出口に接続されて前記被処理水を給送する第1のポンプと、 前記第1
のポンプの2次側に設けられて前記被処理水に対して紫外線を照射して
紫外線酸化処理を行う紫外線照射装置と、前記紫外線照射装置の後段に
設けられて前記被処理水に含まれる少なくとも酸化性物質を除去する酸
化性物質除去装置と、前記酸化性物質除去装置の後段に設けられて前記
酸化性物質除去装置の出口水を給送する第2のポンプと、を有し、製造
された超純水の少なくとも一部が前記受け入れ部に循環し、前記酸化性
物質除去装置は、 陽極及び陰極と、 前記陽極と前記陰極との間に配置
されてイオン交換体が充填され、前記被処理水が通水する溶存酸素除去
室と、前記陽極と前記陰極との間に直流電流を印加する電源装置と、を
有し、前記溶存酸素除去室に充填されている前記イオン交換体の少なく
とも一部は金属触媒が担持されたイオン交換体である、超純水製造装置。
【請求項2】 前記溶存酸素除去室から排出される処理水の溶存水素濃度

を測定する測定手段と、前記測定手段での測定値に基づいて、前記溶存
酸素除去室に導入される前記被処理水における水素濃度を制御する制御
装置と、をさらに備える請求項1に記載の超純水製造装置。
【請求項3】前記制御装置は、前記電源装置を制御して前記陽極と前記

陰極との間に印加される電流値を変化させる、請求項2に記載の超純水
製造装置。
【請求項4】前記酸化性物質除去装置は、前記陰極が設けられた陰極室
を有し、前記酸化性物質除去装置を通水する前記被処理水の少なくとも一
部は、前記陰極室を通水した被処理水である、請求項3に記載の超純水
製造装置。
【請求項5】前記超純水製造装置は、前記酸化性物質除去装置の後段に

設けられた限外ろ過膜装置をさらに備え、前記酸化性物質除去装置は、
前記溶存酸素除去室に隣接して設けられた少なくとも1つの濃縮室と、
前記陽極が設けられた陽極室と、を有し、 前記限外ろ過膜装置から排
出された濃縮水が前記濃縮室及び前記陽極室に供給される、請求項4に
記載の超純水製造装置。
【請求項6】 前記溶存酸素除去室は、前記陽極である電極板、前記陰

極である電極板、及びイオン交換膜のいずれか1つ以上で区画されてい
る、請求項5に記載の超純水製造装置。
【請求項7】被処理水を順次処理して超純水を製造する超純水製造方法

であって、 前記被処理水を加圧して給送する第1の加圧工程と、前記第
1の加圧工程により給送された前記被処理水に対して紫外線を照射して
紫外線酸化処理を行う紫外線照射工程と、前記紫外線照射工程の出口水
に含まれる少なくとも酸化性物質を除去する酸化性物質除去工程と、前
記酸化性物質除去工程の出口水を加圧して給送する第2の加圧工程と、
 製造された前記超純水の少なくとも一部を前記紫外線照射工程の前段に

循環させる工程と、を有し、前記酸化性物質除去工程は、陽極と陰極と
の間に直流電流を印加する工程と、前記陽極と前記陰極との間に配置さ
れてイオン交換体が充填されている溶存酸素除去室に前記被処理水を通
水する工程と、を有し、前記溶存酸素除去室に充填されている前記イオ
ン交換体の少なくとも一部は金属触媒が担持されたイオン交換体である
、超純水製造方法。
【請求項8】前記溶存酸素除去室から流出する処理水の溶存水素濃度を

測定し、測定された溶存水素濃度に応じて前記陽極と前記陰極との間に
印加される電流値を制御する、請求項7に記載の超純水製造方法。
【請求項9】前記溶存酸素除去室を通水する前記被処理水の少なくとも

一部は、前記陰極が設けられている陰極室を通水した被処理水である、
請求項7または8に記載の超純水製造方法。

2.特許第7513213号 超純水製造装置及び超純水製造装置の運転方法 
 栗田工業株式会社
【要点】
本発明は第一に、一次純水装置と、この一次純水装置で処理された一
次純水をさらに処理する二次純水装置とからなる超純水製造装置であ
って、前記二次純水装置は、前記一次純水に紫外線を照射して第一の
処理水を生成させる第一の紫外線酸化装置と、前記第一の処理水を処
理して第二の処理水を生成させる白金族金属触媒樹脂装置と、前記第
一の紫外線酸化装置の入口側に設けられた一次純水のTOC濃度を計
測する第一のTOC計と、前記第一のTOC計の測定値に基づいて前
記第一の紫外線酸化装置の出力を制御可能な制御手段とを有する超純
水製造装置を提供する(発明1)。

図1本発明を適用可能な超純水製造装置を示す概略図

【符号の説明】
1 超純水製造装置 2 前処理装置 3 一次純水装置 4 二次純水

装置(サブシステム) 5 ユースポイント 11 タンク 12 逆浸
透膜装置 13 紫外線(UV)酸化装置(第二の紫外線酸化装置)
14 再生型イオン交換装置 15 膜式脱気装置 16 予熱器 17
配管 21 サブタンク 22 ポンプ 23 熱交換器 24 紫外線
酸化装置(第一の紫外線酸化装置)25 白金族金属触媒樹脂塔
26 膜式脱気装置 27 逆浸透膜装置 28 非再生型混床式イオン
交換装置 29 限外濾過(UF)膜(膜濾過装置) 30 送給管
31 返送管 41 第一のTOC計 42 過酸化水素計 43 溶存
酸素計 44 第二のTOC計 45 制御手段 46 第三のTOC計
47  第四のTOC計 

3.特開2021-102200 純水製造方法、純水製造システム、超純水製造

 方法及び超純水製造システム 野村マイクロ・サイエンス株式会社
【要約】脱炭酸装置しては、脱気塔、真空脱気塔、脱気膜等が存在する
が、電気脱イオン装置の前段に設置する脱炭酸装置としては、薬液不使
用で運転可能で、かつ装置が小型であるということ、炭酸の除去能力が
高いこと、さらに、DO(溶存酸素)も除去可能という観点から、脱気
膜を用いた膜脱気装置(MDG)が用いられることが多いが、この膜脱
気装置は、多数の中空糸を束ねた中空糸膜からなり、この中空糸間の隙
間は、例えば150μm程度と狭くなっている。そのため、膜脱気装置
は異物に対して脆弱な構造である。 以下略

図1
【発明の効果】

以下略
                       このシリ-ズつづく

 懐かしの映画音楽 『カン・カンより アイ・ラヴ・パリ』





● 今日の寸評:森を見て木を見ず
 環境問題問題を考えている割には、周りにはその気配がないと言うこ
 で園芸関係を一気に、電動化することに決める。まずは、除草機と剪
 定機の「完全電動化」。問題は「コスパ」。そうです、「完全再エネ
 化」という「森」を身近な「木」からという10年経過です。




お悔やみ】 南町の吉岡幸弘様が逝かれた。コロナパンデミックの直
 前で「サロン」の活動の中核者でで、色々とご指導戴いた。背筋が通
 ったおかたで、JRの駅長、黄綬褒章授与されていた。長い間有り難う
 御座いました。享年八十八                合掌
   
                           
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エネルギ-と環境 ⑤

2024年08月31日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日

は、2006年4月13日。

【季語と短歌:8月31日】

      
❏ キササゲ
         木大角豆や颱風十号自爆せし    
                       高山 宇(赤鬼) 

【今日の短歌研究 ㉓】
美しきアンダースローの水切りで少年たちの夏が始まる   赤塚昌弘
降るあめの角度にあはせ傘をさす月曜のあさは少し素直に  渡辺真佐子
春風を楽しむやうに十名の陸上部員ペースを上げる        伊藤哲
さみどりのオオデマリああ何にでもなれると思いし目の遥かなり

                                                      石橋佳の子
彼にしか見せないだろう表情をスタバの外から眺めて過ぎる   園部淳
朝床に吠えるごと大き欠伸する一世百年大方生きて       堀口道代
※選後評
中根誠 1941年、茨城県生まれ「まひる野」運営・編集委員。歌集に『
秋のモテット」ほか。歌書心に『兵たりき』ほか。
------------------------------------------------------------
・赤塚昌弘氏水切り遊びは練りに練った「美しきアンダースロ-」でな
 ければならない、まさに少年たちの夏なのだが、作者の童心も蘇るよ
 うな明るさだ。
・渡辺真佐子氏確かに雨には角度があるし、変化もする、対応するの
 にいらいらするはずなのだが、今朝は体がついていく、気持ちが素
 直になる。
・伊藤哲氏高校生の陸上競技部のフレッシュな若者たちだろうか。風
 が吹き、その走りのペースが上る。夢を膨らませて走る青年群像が
 まぶしい。
・石橋佳の子氏オオデマリの咲き始めは「さみどり」で、咲き進むと純
 白になる。この咲き始めの花に吉春を眠ねる作者。少し苦さのこもる
 青春回想。
・園部源氏通りすがりの作者だか、ふとカフェのカップルに目がいく。
 魅力的で幸せそうな表情の彼女を祝福したくなる。街歩きの賜物のよ
 うな嬉しさ。
・堀口道代氏これは96歳の大欠伸なのだ。人生百年時代の豪快な大欠伸、
 下旬に力かこもる。





【最新特許技術 ⑤】
今回は,ペロストカイト太陽電池製造技術の適応展開の創生事業と新規
材料展開インパクトの可能性を考察してみたい。
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❏ スズ鉛ペロブスカイトをベースにした全ペロブスカイト タンデム
 太陽電池で28.8%の効率を達成。
8月28日。中国の研究ループが考案したこのセルは、1,4-ブタンジアミ
ン (BDA) とエチレンジアンモニウムジヨウ化物 (EDAI2) の表面改質
剤を使用した表面再構成で達成。このデバイスは、550時間経過後も初
効率の79.7%を維持した。
【要約】
全ペロブスカイトタンデム太陽電池は、単接合太陽電池のショックレー・
クワイサー限界を破る大きな可能性を示唆。しかし、全ペロブスカイ
トタンデム太陽電池の効率向上は、Sn-Pb混合狭バンドギャップペロブ
スカイト膜の表面欠陥により引き起こされる非放射再結合損失により
妨げられていた。ここでは、表面研磨剤の1,4-ブタンジアミンと表面
不動態化剤のエチレンジアンモニウム・ジヨージドを使用して、Sn-Pb
混合ペロブスカイト膜の表面のSn関連欠陥を除去し、有機カチオンと
ハロゲン化物空孔欠陥を不動態化する表面再構築戦略を報告する。この
方法は、理想的な化学量論比に近い表面を持つ高品質のSn-Pb混合ペロ
ブスカイト膜の提供だけでなく、ペロブスカイト/電子輸送層界面での
非放射エネルギー損失を最小限に抑制。その結果、バンドギャップ1.32
eVと1.25 eVのSn-Pb混合ペロブスカイト太陽電池は、それぞれ22.65%
と23.32%の電力変換効率を実現。さらに、2接合全ペロブスカイトタン
デム太陽電池の認定電力変換効率28.49%も取得した。【掲載論文】
・Surface chemical polishing and passivation minimize non-radiative recombination 
 for all-perovskite tandem solar cells. 
・Nat Commun 15, 7335 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51703-0  



❏ スズ鉛ペロブスカイトをベースにした全ペロブスカイトタンデム
 太陽電池が 28.8% の効率を達成

国際研究チームが全ペロブスカイトタンデム PV デバイスを開発。この
デバイスは、セルの下部デバイスの再結合損失が低減し、優れた安定性
を示した。ペロブスカイト太陽電池の表面を改善に、研究グループは
部分的に非導電性で非機能的な領域を作成し、下部のペロブスカイト
領域が欠陥を抑制した。
【要約】
ペロブスカイトタンデム太陽電池は有望な性能を示すが、非放射再結合
と、特に混合Sn-Pb低バンドギャップ層での時間の経過に伴う進行性悪
化が、性能と安定性を制限。ここでは、混合Sn-Pbペロブスカイト薄膜
が組成勾配を示し、表面の過剰Snの存在を発見。また、この勾配によ
り酸化が悪化し、再結合率が上昇する。ジアミンはSn原子を優先的に
キレート化し、それらをフィルム表面から除去し、よりバランスのと
れたSn:Pb化学量論を実現、フィルム表面をSn酸化を耐性のあるもの
に変える。このプロセスにより、電気抵抗の低い次元のバリア層を形成
し、欠陥が不活性化、界面の再結合を減少した。1,2-ジアミノプロパン
を使用してバリア層の均一性をさらに向上させると、より均一な分布、
不活性化が得られる。タンデムは28.8%の電力変換効率を達成する。カ
プセル化されたタンデムは、冷却なしで空気中で模擬1sun照明下で最
大電力点で1,000時間動作した後も、初期効率90%を維持した。
【掲載論文】・Diamine chelates for increased stability in mixed Sn–Pb and all-perovskite 
 tandem solar cells. 
・Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01613-8  15 August 2024
❏ 太陽光モジュールの設置は2024年に592GWに到達
ブルームバーグNEFによると、世界の太陽光産業は今年592MWのモジュー

ルを設置し、2023年より33%増加する見込み。同コンサルタント会社は、
メーカーが一時的に生産量を縮小していることから、2024年のポリシ
リコン生産量の予測も引き下げた。一方、モジュール価格は0.096ドル/
Wに下落しており、同レポートによるとこれは史上最低水準だ。ブルー
ムバーグNEFは、ほとんどの太陽光発電メーカーが今年損失を計上する
と予想、一部のメーカーはこのサイクルを乗り切れないと警告。
「太陽光発電サプライチェーンの組織的な過剰生産能力が継続的な価

格下落につながっている」と同社は述べた。「メーカーはポリシリコ
ンからモジュールまでサプライチェーンのすべてのセグメントで損失
に直面しており、生産を維持しようとしながら給与カット、コスト削
減、レイオフ、さらにはサプライヤーへの支払い遅延で対応している。」
ブルームバーグNEFはトンネル酸化膜パッシベーションコンタクト(

)技術に基づく製品のモジュール価格が、年末までに自由市場で
0.10ドル/Wを下回ると予測する。



 ❏ 
緑色光を発電に用いる有機太陽電池を開発
大阪大学,諏訪東京理科大学,石原産業,デザインソーラーは,農作
物の生育に必要な青色光と赤色光を透過し,光合成への寄与が少ない
緑色光を発電に用いる緑色光波長選択型有機太陽電池(OSC)の高性能
化に成功したという。研究グループは,青色と赤色光を農業,緑色光お
よび近赤外光を発電に用いるソーラーマッチングに基づく波長選択型O
SCにより,農作物生育に悪影響を与えることなく農業用ハウスに電力を
供給できる,エネルギー地産地消の新しい営農型太陽光発電技術の確立
が期待されるとしている。


【掲載論文】
タイトル:“Green-light wavelength-selective organic solar cells: module fabrication 
 and crop evaluation towards agrivoltaics”
DOI:https://doi.org/10.1016/j.mtener.2024.101673

 懐かしの音楽  『みつめあう恋』
サード・アルバム『ゼアズ・ア・カインド・オブ・ハッシュ』(1967

年)の先行シングルとしてリリースされた。ジョン・ポール・ジョーン
ズが編曲で参加している。本国イギリスでは7位に達し、ハーマンズ・
ハーミッツにとって6作目の全英トップ10入りを果たしたシングルとな
った。アメリカではカップリング曲を変更してリリースされ、最高4位
を記録。バンドにとって11作目にして最後の全米トップ10シングルと
なった。  

 


1964年8月に発表したデビュー曲「朝からゴキゲン」がイギリスで大ヒ
ットし、翌1965年にはビートルズの成功に続くべく、ブリティッシュ・
インヴェイジョンのバンドとして、アメリカに進出した。ヴォーカルの
ピーター・ヌーンのアイドル的ルックスと、清潔感のある親しみやすい
イメージで高い人気を博し、「ハートがドキドキ」「ミセス・ブラウン
のお嬢さん」「ヘンリー8世君」など多くの全米トップ10ヒット曲を連
発した。1965年から1966年にかけてアメリカで大きな人気を獲得し、
1966年にはMGMから主演映画『ホールド・オン!』が封切られ、2月に来
日公演を果たす。1967年には「見つめあう恋」が大ヒットするも、以後
の全米ツアーでは前座だったザ・フーやマッシュマッカーン(カナダ)
に食われるなど、かつての勢いはなく、「恋は晴れのち曇り」「スリー
ピー・ジョー」を最後に全米チャートから姿を消す。 
 
● 今日の寸評:森を見て木を見ず

※ 台風10号 “これだけ遅い状態続くのは珍しい” 要因と背景とは
今回の台風10号は偏西風に乗ることができず、九州に上陸しても速度を
上げないなど、典型的な台風の進み方とは大きく異なる。台風が日本に
接近、上陸する場合は、北緯30度より北へ進むと日本付近の上空を流
偏西風や太平洋高気圧の縁を回る風に流されて、速度を上げることが一
般的。今回の台風10号は今月22日にマリアナ諸島付近で発生したあと、
時速30キロ程度で北西へ進みましたが、奄美大島の東で減速。
気象庁は時速9キロ以下となると「ゆっくり」と表現し、方向が定まっ
ていないと「ほとんど停滞」と表現。
気象庁によると「紀伊半島豪雨」を引き起こした2011年9月の台風12号
や東日本や西日本で被害が出た2017年8月の台風5号がある。1980年から
2019年の40年間で、7月から10月に日本に接近した台風の特徴を調べた
ところ、期間の後半20年の方が日本の太平洋側の地域に接近する台風の
数が増えるとともに、台風の移動速度も遅くなっていることがわかった。
その背景としては上空の偏西風が弱まっていることなどを挙げていて地
球温暖化も影響している可能性があるというが、➲気象庁は「今後も
速度が遅い上に大雨をもたらす台風は発生する可能性がある。また、台
風10号も急速に速度が上がる可能性は低いため、雨が長引くことに警戒
してほしい」と呼びかけている。(当分は、消滅せず、熱帯低気圧に変
化する。継続、要注意!と呼びかけている


                                                      
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エネルギ-と環境 ④

2024年08月30日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日


災害の「5つの警戒レベル」とは



❏ 発電菌の働きを利用した「微生物燃料電池」実証試験9月より
8月23日、東京農工大学・四国電力・株式会社RING-eらの研究グル-プ
は、本年9月より、愛媛県内のみかん園地において微生物燃料電池に関
する実証試験を開始する。土壌微生物「発電菌」(ジオバクター菌やシ
ュワネラ菌など)は、自然界の土壌に広く存在しており、植物が光合成
により作り出す栄養を吸収し、分解する際に電子を放出する特性をもつ。
【展望】
四者は、今回の実証結果を踏まえ、微生物燃料電池を電源とした気温や
土壌水分量等を計測するセンサーや農場をモニタリングするカメラ等を
設置し、農業のスマート化・省力化に取り組むとともに、防災などさら
に幅広い分野での活用する。
関連情報
・愛媛県における発電菌の働きを利用した 「 微生物燃料電池 」 に関
 する実証試験 の実施 について、2024年8月23日


【最新特許技術 ④】
今回は,ペロストカイト太陽電池製造技術の適応展開の創生事業と新規
材料展開インパクトの可能性を考察してみたい。

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9.特開2024-96287 フラーレン誘導体、膜、電子アクセプター、電子
 輸送材料、及び電子デバイス 国立大学法人東海国立大学機構
【要約】
            
フラーレン誘導体は、(ここで、Arは、ベンゼン環、ナフタレン、ア
ントラセン、フェナントレン、ピレン、ピロール、ピラゾールなどの縮
合環、フラン、チオフェンなどの複素環等の任意の芳香族環、Xは、O、
S、Se、又はTe、*は、フラーレンコアとの連結点の炭素原子であ
る。)のいずれかの構造を有する。

      
     
【図1】実施の形態に係る有機太陽電池の構成を概略的に示す図
【符号の説明】
1  有機太陽電池、2  陰極、3  電子輸送材料層、4  電子アクセプ

ター/電子ドナー層、5  正孔輸送材料層、6  陽極、7  陰極端子、
8  陽極端子。
【発明の効果】

【特許請求の範囲】
【請求項1】
【化1】
         
(ここで、*は、フラーレンコアとの連結点の炭素原子である。)
のいずれかの構造を有するフラーレン誘導体。
【請求項2】
請求項1に記載のフラーレン誘導体を含む膜。
【請求項3】
請求項1に記載のフラーレン誘導体を含む電子アクセプター。
【請求項4】
請求項1に記載のフラーレン誘導体を含む電子輸送材料。
【請求項5】
請求項2に記載の膜、請求項3に記載の電子アクセプター、又は請求項

4に記載の電子輸送材料を備える電子デバイス。

10.特開2024-095333 光電変換素子 及びその製造方法 株式会社エ
 ネコートテクノロジーズ

【要約】
優れた光電変換特性を示し、かつ特性の偏りが少ない光電変換素子を提
供する。図10のごとくM、光電変換素子10は、第1の電極12、正
孔輸送層13、ペロブスカイト化合物を含む光電変換層14、電子輸送
層15、及び第2の電極。正孔輸送層13は、化学式(I)で表される
化合物を含み、化学式(I)で表される化合物の少なくとも一部のAr
1において、芳香環を構成する窒素原子とアニオンとから塩が形成され
ている。
Ar1-(L1-X1)n...(I)
化学式(I)において、Ar1は、芳香環を含む構造であり、芳香環を

構成する原子中にヘテロ原子を含んでいてもよく、Ar1は、-L1-
X1以外の置換基を有していてもよい。nは1以上の整数であり、nが
2以上の場合は、-L1-X1で表される構造は、互いに同一であって
も異なっていてもよい。L1は、Ar1とX1とを結合する2価の連結
基、または単結合である。

【符号の説明】10 光電変換素子 11 支持体 12 第1の電極
13 正孔輸送層 14 光電変換層 15 電子輸送層 16 第2の電極
【発明の効果】

【特許請求範囲】
【特許請求の範囲】
【請求項1】第1の電極、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び

第2の電極が、この順序で積層され、前記光電変換層が、ペロブスカイ
ト化合物を含み、前記正孔輸送層が、下記化学式(I)で表される化合
を含み、下記化学式(I)で表される化合物の少なくとも一部のAr1
において、前記芳香環を構成する窒素原子とアニオンとから塩が形成さ
れている、光電変換素子。
Ar1-(L1-X1)n...(I)
前記化学式(I)において、Ar1は、芳香環を含む構造であり、前記

芳香環を構成する原子中に窒素原子を含み、Ar1は、-L1-X1以
外の置換基を有していてもよい。nは1以上の整数であり、nが2以上
の場合は、-L1-X1で表される構造は、互いに同一であっても異な
っていてもよい。L1は、Ar1とX1とを結合する2価の連結基、ま
たは単結合である。X1は、前記第1の電極と化学結合あるいは水素結
合が可能な基である。
【請求項2】
第1の電極、正孔輸送層、光電変換層、電子輸送層、及び第2の電極が

この順序で積層され、前記光電変換層が、ペロブスカイト化合物を含み、
前記正孔輸送層が、下記化学式(I)で表される化合物および下記化学

式(II)で表される化合物を含み、下記条件(a)または条件(b)
のうち少なくとも一方を満たす、光電変換素子。
Ar1-(L1-X1)n...(I)
前記化学式(I)において、Ar1は、芳香環を含む構造であり、前記

芳香環を構成する原子中にヘテロ原子を含んでいてもよく、Ar1は、
-L1-X1以外の置換基を有していてもよい。nは1以上の整数であ
り、nが2以上の場合は、-L1-X1で表される構造は、互いに同一
であっても異なっていてもよい。L1は、Ar1とX1とを結合する2
価の連結基、または単結合である。X1は、前記第1の電極と化学結合
あるいは水素結合が可能な基である。
A1-L2-X2...(II)
A1は、アルコキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ジヒドロキシホ

スホリル基、ジアルキルホスホリル基、ヒドロキシスルホニル基、アミ
ノ基、モノアルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノアリールアミ
ノ基、ジアリールアミノ基、モノアルキルアミノカルボニル基、ジアル
キルアミノカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルコキシカ
ルボニル基、アミノカルボニル基、アミノカルボニルアミノ基、アルキ
ルカルボニルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アミノスルホニ
ル基、窒素含有ヘテロ環基からなる群より選ばれる置換基または構造を
1つ以上含む原子団である。L2はA1とX2を結合する2価の連結基、
または単結合である。X2は前記第1の電極と化学結合あるいは水素結
合が可能な基である。
条件(a):化学式(I)で表される化合物におけるAr1が前記芳香

環を構成する原子中に窒素原子を含み、かつ、化学式(I)で表される
化合物の少なくとも一部のAr1において、前記芳香環を構成する窒素原
子とアニオンとから塩が形成されている。
条件(b):化学式(II)で表される化合物におけるA1が窒素原子

を含み、かつ、化学式(II)で表される化合物の少なくとも一部のA
1において、窒素原子とアニオンとから塩が形成されている。
【請求項3】
  前記化学式(I)で表される化合物に対する前記化学式(II)で表

される化合物のモル比率が、1:100~1:1であることを特徴とす
る請求項2に記載の光電変換素子。(以下略)

※今回は構成電極・吸光変換槽材料の改良が中心であったが、①水中で
発電効率変動の変動と②水の直接電解の技術論文が光った。次回は、
①鉛代替光電変換性能、②意匠性/用途拡大などの特性とその製造法を
的に考察を進めて行く。実に面白い作業だ。


※「重力発電」が今注目されていることは掲載済。少し話を広げると、
リニアモ-タカ-の京都経由の工事費が話題となっていましたが、縦

地下坑方式(垂直坑)良いのでは考えた(検討事例あり/要考察)。


                           この項了

    
        ESS・定置用蓄電システム向け二次電池の世界市場予測 
出典:富士経済
❏ 2040年に11.5兆円規模
8月23日、富士経済はエネルギー貯蔵システム(ESS)および定置用蓄電
システム向け二次電池の世界市場を調査した。2040年の市場規模は、2023
年比で3.4倍の11兆5224億円に拡大すると予測する。具体的な市場規模を、
2040年の業務/産業分野の市場規模は2023年比5.4倍の5713億円、系統・
再エネ併設分野は同4.4倍の8兆6009億円を予測。なお、2024年の市場規
模はそれぞれ1267億円、2兆2966億円。エリア別では、中国と北米合わ
せて2024年の市場の50%以上を占める(金額・容量)。一方、日本は、
全体の4%程度にとどまる(金額・容量)。今後も中国と北米が市場拡大
をけん引するとみられるほか、欧州が大きく伸長すると予想され。日本
も堅調な需要増加が期待している。

❏ 2040年の太陽光・風力の発電費用はいくらになる?
8月20日, 国は次期エネルギー基本計画の策定に向けて、「発電コスト
検証ワーキンググループ」(WG)を設置した。同WGの設置は、2012年
(コスト等検証委員会)、2015年、2021年に続き、4度目となる。
発電コスト検証(2024年)の基本的な考え方
日本で実際に建設された代表的な発電設備の資本費や運転維持費、燃料
費といったデータの平均値等を用いて以下の計算式で総費用を算出し、
これを総発電電力量で割ることで、1kWh当たりのコスト「LCOE」(均等
化発電原価)を算出。



【結論】
新しい再エネ技術として、ペロブスカイト太陽電池や浮体式洋上風力の
導入が期待されているが、現時点ではいずれも技術が開発途上であるた
め、蓋然性の高い発電コスト試算を行うことが出来るか否か現時点、不
透明である。

 懐かしの音楽  『みつめあう恋』
原題:There's a Kind of Hush (All Over the World))は、ニュー・ヴォードヴ
ィル・バンドが1966年に発表した楽曲。ハーマンズ・ハーミッツによる
1967年のシングルカヴァーやカーペンターズによるカヴァーでも知られ
る。
アルバム『見つめあう恋』(原題:A Kind of Hush)からの第1弾シ
ングルとしてリリースされた。Billboard Hot 100では12位止まりだったが、
イージー・リスニング・チャート(後のアダルト・コンテンポラリー・
チャート)では1位を獲得。1976年のヨーロッパ・ツアーでも演奏され、
ロンドン公演での音源がライヴ・アルバム『ライヴ・イン・ロンドン』
に収録された。カーペンターズの音楽を特徴的なものにした要素の1つは、
カレンの用いた低い音域の声。ジャズやカントリー・ミュージックの分野
には見られたが、当時のポピュラー音楽の世界にアルト歌手はほ存在し
なかったが、カレンはおよそ3オクターヴにわたる広い声域をもってい
。ファミリーマートのCM「お帰りなさい(こども篇)」でカーペンタ
ーズのヴァージョンが使用された。 


● 今日の寸評:森を見て木を見ず

十数年前、鎌倉・茅ヶ崎観光して夥しい電柱が乱立して減なり。電線・
通信・上下水の埋設工事されていないのだ。「環境リスク本位制時代」
「少子高齢化時代」にあってこのような「全国展開投資」案件がなされ
ていないことを不思議に思ったことがあった。つまり、利便・意匠面
けなく、地方の防災・生活格差解消が遅れているということである。

                        
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エネルギ-と環境 ②

2024年08月27日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。


短歌結社 水甕 公式ホームページ 
【今日の短歌研究 ㉔:水     
                          大峠2024
                    
前田 宏(
水甕・かばん)    

インスリン注射できすに死んだ 瓦牒のガザの声だ皮膚の下が熟い
 
 
 
  
ガザ連帯のテント虹色米国が再び眩しく違い 
ヘルメットで埋まった日本のキャンパス 赤青白には黒だ我らは 
嗚呼インターナショナル夢の広がり 最後の輝き
1967年ジュッパチ弁天橋は暮れた 忘れない山崎博昭の名を
反戦のための戦争 逆立ちしたまま奔り冬が来た
 
富士赤く輝き降り立つコノハナサクヤヒメ 闇は今こそ光への道に

                 



【最新特許技術 ②】
今回は,ペロストカイト太陽電池製造技術の適応展開の創生事業と新規
材料展開インパクトの可能性を考察してみたい。

---------------------------------------------------------------
5.特開2024-105629 光電変換素子及び発電デバイス 三菱ケミカル
  株式会社
【要約】
図1のごとく、上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、
前記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含
有する活性層と、を有する光電変換素子であって、有機半導体化合物と
そのドーパントとを含有するバッファ層が、前記活性層と前記一対の電
極の少なくとも一方との間に位置し、前記ドーパントの含有量が前記有
機半導体化合物と前記ドーパントの合計量に対して、0.001~5質
量%の範囲である、光電変換素子で、有機無機ハイブリッド半導体材料
を用いた光電変換素子において、低照度領域における発電効率を向上さ
せる。

【選択図】図1一実施形態としての光電変換素子を模式的に表す断面図

【符号の説明】
100  光電変換素子 101 下部電極 102 バッファ層 103 
活性層 104 バッファ層 105 上部電極 106  基材
【発明の効果】

【特許請求範囲】
【請求項1】 上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、
前記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を
含有する活性層と、を有する光電変換素子であって、 有機半導体化合
物とそのドーパントとを含有するバッファ層が、前記活性層と前記一
対の電極の少なくとも一方との間に位置し、 前記ドーパントの含有量
が前記有機半導体化合物と前記ドーパントの合計量に対して、0.001
~5質量%の範囲である、光電変換素子。
【請求項2】前記有機半導体化合物がポリトリアリールアミン系化合
物である、請求項1に記載の光電変換素子。
【請求項3】前記ポリトリアリールアミン系化合物が、下記式(I)
で表される単位を有する、請求項2に記載の光電変換素子。
【請求項4】前記R1~R3はそれぞれ独立して、水素原子、又はメチ
ル基である、請求項3に記載の光電変換素子。
【請求項5】前記ポリトリアリールアミン系化合物が、ポリ[ビス(4-

フェニル)(2,4,6-トリメチルフェニル)アミン]である、請求
項2~4のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項6】前記ドーパントが、3価のヨウ素を含む有機化合物である

、請求項1~5のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項7】前記ドーパントが、ジアリールヨードニウム塩である、請

求項6に記載の光電変換素子。
【請求項8】上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前

記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含有
する活性層と、前記活性層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に
位置するバッファ層とを有し、前記バッファ層の導電率が1×10-4
[S/cm]以下である、光電変換素子。
【請求項9】上部電極と下部電極とにより構成される一対の電極と、前

記一対の電極間に位置し、有機無機ハイブリッド型半導体化合物を含有
する活性層と、前記活性層と前記一対の電極の少なくとも一方との間に
位置するバッファ層とを有し、暗所における並列抵抗値Rsh(dark)
が8×105[Ω]以上1×108[Ω]以下である、光電変換素子。
【請求項10】前記バッファ層が、正孔輸送層である、請求項1~9の

いずれかに記載の光電変換素子。
【請求項11】前記有機無機ハイブリッド型半導体材料が、ペロブスカ

イト構造を有する化合物である、請求項1~10のいずれかに記載の光
電変換素子。
【請求項12】10~5000ルクスにおける光電変換効率が20%以

上である、請求項1~11のいずれかに記載の光電変換素子。
【請求項13】  請求項1~12のいずれかに記載の光電変換素子を有す

る発電デバイス。

6.特許7527510 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール 
 ジョジアン ジンコ ソーラー カンパニー リミテッド他
【要約】

図2のごとく、太陽電池は、基板と、基板の裏面に及びN領域に位置す
る第1誘電体層及び第1ポリシリコンドープ層と、基板の裏面に及びP
領域に位置する第2誘電体層及び第2ポリシリコンドープ層と、パッシ
ベーション層と、を含み、基板が間隔をあけて交互に設置されたP領域
及びN領域を含み、第1ポリシリコンドープ層にはN型ドーピング元素
がドープされており、第2ポリシリコンドープ層にP型ドーピング元素
がドープされており、第1ポリシリコンドープ層の第1誘電体層から離
れた表面は、第1粗さを備え、第2ポリシリコンドープ層の第2誘電体
層から離れた表面は、第2粗さを備え、第2粗さが第1粗さよりも小さ
く、パッシベーション層が第1ポリシリコンドープ層の表面を覆い、か
つ第2ポリシリコンドープ層の表面を覆う、光起電力の分野に関し、太
陽電池及びその製造方法、光起電力モジュールを提供する。

図2.図1のA1-A2断面に沿った断面構造を示す図。


【発明の効果】
【特許請求範囲】
7.特許751903 太陽電池の製造方法及び太陽電池 株式会社PXP他
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
8.特開2024-098032 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
9.特開2024-96287フラーレン誘導体、膜、電子アクセプター、電子輸
 送材料、及び電子デバイス 国立大学法人東海国立大学機構
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
      
10.特開2024-095333 光電変換素子 及びその製造方法 株式会社エ
 ネコートテクノロジーズ
【要約】【発明の効果】【特許請求範囲】
 



❏ 水系亜鉛イオン電池の正極材料開発
リチウムイオン電池に置き換わる水系電池 ~次世代亜鉛イオン電池を
ナノテクノロジーで高エネルギー化~
【要点】
1.安全かつ低価格な亜鉛イオン電池の正極材料を開発。
2.マンガン酸化物材料を極小ナノ粒子化し、炭素材料との複合材料を
 作製。
3.現行リチウムイオン電池と同等以上の高エネルギー密度と高出力密
 度を達成可能。
【概要】8月20日、リチウムイオン電池の大型蓄電池が拡大するなか、
資源枯渇や資源偏在性の課題があるレアメタルを使用し、また可燃性の
電解液を使用し、大型化の際のコストや安全性のリスクが足枷となって
おり、次世代蓄電池で、亜鉛金属電池は水系電解液を使用可能な安全性
の高い低コストな電池の研究開発されきた。今回、スピネル型亜鉛マン
ガン複酸化物ZnMn2O4を極小ナノ粒子化し、グラフェンに担持した複合正
極材料を開発しました。この材料はこれまで達成できなかった2電子反応
に相当する充放電が進行し、ZnMn2O4重量あたり600Wh/kgの高いエネルギ
ー密度を実現。

開発したZnMn2O4極小ナノ粒子とグラフェンの複合体正極材料

掲載論文
・A Nanoparticle ZnMn2O4/Graphene Composite Cathode Doubles the Reversible 
 Capacity in an Aqueous Zn-Ion Battery(ZnMn2O4 ナノ粒子とグラフェンの複
 合体正極が水系亜鉛イオン電池正極の可逆容量を2倍にする)
・Advanced Functional Materials
・DOI 10.1002/adfm.202405551

❏ 線幅7.6nmの半導体微細加工が可能 高分子ブロック共重合体
8月22日。東京工業大学と東京応化工業の研究グループは、線幅7.6nmの
半導体微細加工を可能にする「高分子ブロック共重合体」の開発に成功
した。

ブロック共重合体をボトムアップ材料として用いる半導体微細加工の模式図 
(出所:東工大/TOK)

【概要】ボトムアップ材料としての利用が期待されている高分子ブロッ
ク共重合体は異種の高分子鎖の末端同士が結合した特徴的な分子構造に
起因して、分子の自己集合により「ミクロ相分離構造」と呼ばれるナノ
周期構造を形成することが知られている。このミクロ相分離構造はその
周期長が5~100nmほどであることから、半導体基板に回路パターンを描
画するための鋳型としての応用が期待されており、実際の使い方として
は、半導体基板上に薄く塗られたブロック共重合体中でミクロ相分離構
造が形成され、その片成分を除去する形で残存した成分を目的の回路パ
ターンの鋳型とする。半導体微細加工に用いられるブロック共重合体に
は、板状構造(ラメラ構造)もしくは柱状構造(シリンダー構造)が空気界
面に対して垂直に配向している必要があり、その実現のためには「半導
体基板上のブロック共重合体薄膜内において、ミクロ相分離構造が望ん
だ方向に向くこと」ならびに「ミクロ相分離構造の繰り返しの周期長
が20nm以下(回路パターンの線幅10nm以下に相当)であること」の2つの
特性が求められているという。これまで、各所の研究ではポリスチレン
(PS)とポリメタクリル酸メチル(PMMA)のブロック共重合体(PS-b-PMMA)
を用いたが、成分同士の混ざり合いにくさの指標であるFlory-Huggins
の相互作用パラメータ(χ)の値がPSとPMMAでは小さく、互いに混ざりや
すいため、PS-b-PMMAを使った線幅10nm以下の微細加工は困難。
研究チームでは今回、PSとPMMAの垂直配向性を保ちながらもχ値が大き
いブロック共重合体を開発。それを用いて、線幅10nm以下の回路パター
ンの鋳型となる線状構造の形成に成功したとしている。具体的には、χ
値を上げるための極性基として2,2,2-トリフルオロエチル基とヒドロキ
シ基をPMMAブロックに導入し、その導入割合が精密に制御されたPS-b-
PMMA誘導体を設計する。
【掲載論文】
・Nature Communications
・Chemically tailored block copolymers for highly reliable sub-10-nm patterns by 
 directed self-assembly  
 DOI : 10.1038/s41467-024-49839-0
    
● 今夜の言葉:

 
 
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フレーズとセンテンス

2024年08月25日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜
(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。


【季語と短歌:8月23日】

   鳰(にほ)の子のこゑする処暑の淡海(あふみ)かな  森澄雄


【今日の短歌研究 ㉓】
風に舞うビニール袋の善悪は物質としての人間模様    埼玉県 久蔵久蔵
近頃はスマホタッチで暮し立つレヂに予約に指先およぐ  東京都 大内士郎
勝ちよりもなお簡潔に負けを言う棋士という名のその潔さ 北海道 鈴木雅信
AIのあくなき進歩のその果てがオッペンハイマーに重なる悪夢 
                           栃木県 五十部澄子
世の中が金を金をで動いてる今だけ金だけ自分だけとう  山梨県 杉山修二
送り大の山に登りて眺むれば「生死一知」の小さき都よ  京都府 山田佳代子
                                       角川歌壇 第568回 特選
【8・24 夏のお歌会メモ】
予定通り。それぞれ、家族を抱える75~81歳の男5名が、気候変動
厳しき猛暑下で作品評価し合った。冒頭に「俳句はフレリ-ズ!短歌は
センテンス!」とのそれぞれの特性を中村戦線より説明いただき、作
評価や意見を交換し合った後、会員の健康を祝し、昼食を戴き歓談宴し
次回「秋の歌会」(11月の紅葉季)に再開・出来れば奥様同伴)で
歌(短歌・俳句・川柳・自由詩)を持ち寄ることとにした。
これはびっくり、ひるはパン屋さんに変わっていました。早速、お土
 産に買って帰りました。昼食は鮎の塩焼きを久しぶり戴きました。


【百名山踏破計画:仙丈ヶ岳①】
昨年の夏から体調を崩していたので切羽詰まり計画する。予定は9月末
~10月初旬



南アルプス最北の3000m峰。長野県と山梨県の県境にある北沢峠を挟ん
で甲斐駒ヶ岳と対峙。、「南アルプスの女王」とも称される。その全容
を望むには、長野県の伊那谷側からでないと難しい。南アルプスでは北
岳とともに花の名山として知られ、山頂南部の大仙丈カール(圏谷)、
小仙丈ヶ岳南西部の小仙丈カール、山頂北部の藪沢カール周辺は7月上
旬~中旬にかけて、みごとなお花畑が広がる。ただし、7月中旬前後ま
で藪沢周辺は残雪が多いので、雪上歩行に慣れていない人はこの時期、
北沢峠~小仙丈ヶ岳~仙丈ヶ岳の尾根コースを往復がおすすめ。


 太陽光発電で防災無線に障害の恐れ
8月.23日 太陽光発電が原因とされる電波障害が急増している。とりわ
け防災無線への影響が深刻だ。総務省は2024年5月、関連団体に対策を
求める依頼文を出したという。太陽光発電が原因とされる電波障害が急
増している。とりわけ防災無線への影響が深刻。総務省は2024年5月、
関連団体に対策を求めた。影響を受けやすい周波数帯は「数十MHzか
ら百数十MHz帯」。対策の1つとして、国際規格「CISPR(シスプル)
11第6.2版」に適合したとの認証を受けた装置を使うよう勧める。 
CISPR以外の対策としては、電力線の遮蔽など施工方法に留意するこ
とで影響を低減できる。既設のパネルについてはノイズフィルターな
どの装置を設置することによる対策も可能。

❏ 3Dプリンターで「木」を使う、廃材の木粉を有効活用



三菱地所設計が3Dプリンターの材料に木粉を用いて製作した「TSUGI
NOTE TEA HOUSE」。2024年7月時点で、三菱地所設計本店の総合受付
に展示している(写真:日経クロステック
⮚ ブログ掲載しているがヤット、登場。之で木材(ウッド・パウダ
-)は「新素材事業」として世界を席巻する、面白い、遅くはない!

【最新特許技術】
1.特開2024-114519 四端子タンデム型太陽電池 株式会社エネ
 コートテクノロジーズ
2.特開2024-113702 ペロブスカイト型発光性ナノ粒子 伊勢化学
 工業株式会社
3.特開2024-109962 有機金属錯体および発光素子 株式会社半導
 体エネルギー研究所
4.

シリーズ:ナノフッ素樹脂 ⑫
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑫
Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous
interior surface.
DOI番号:10.1126/science.abd0966
Supplementary Materials ☈

4. 参考図

図。S3 25℃でのDMSO-d6(2.0mM)中のF15NR5の1H NMRスペクトル(
500MHz)。δ3.35および2.49 ppmのアスタリスク付き信号は、それぞれ
DMSO-d6および水の部分的に重水素化されていない残基によるもの。 
図S4. 25℃におけるDMSO-d6(2.0 mM)中のF15NR5の13C NMRスペクトル
(150 MHz)。δ39.7 ppmのアスタリスク付き信号はDMSO-d6による。

     
図S5. 25℃におけるDMSO-d6(2.0 mM)中のF15NR5の19F NMRスペクトル
(470 MHz)。
図S6. 25℃におけるDMSO-d6(2.0 mM)中のF15NR5の1H-1H NOESYスペク
トル(600 MHz)。
                          この項つづく
懐かしの音楽:カーペンタズ】
    プリーズ・ミスタ-ポストマン:
この曲「プリーズ・ミスター・ポストマン」(Please Mr. Postman) 
は、マーヴェレッツの楽曲である。大元の作詞作曲者はウィリアム・ギ
ャレットで、ジョージア・ドビンズ、フレディ・ゴーマン、ブライアン・
ホーランド、ロバート・ベイトマンが手を加え、1961年8月21日にタ
ラ・レコード(モータウン)よりデビュー・シングルとして発売され
[Billboard Hot 100では第1位を獲得、R&Bチャートでも第1位を獲得]。
本作はBillboard Hot 100で第1位を獲得した初のモータウンのシング
ル作品となった。1974年にカーペンターズによってカバーされ、1975年
初頭のBillboard Hot 100で第1位を獲得。また、1963年にはビートルズ
によってカバーされていた。


カーペンターズにとって3作目の全米1位獲得シングル作品となり、10作
目かつ最後のミリオンセラー作品となった。1975年に全英シングルチャ
ートで最高位2位を獲得。オリコン洋楽シングルチャートでは1974年12月
23日付〜1975年3月10日付にかけて12週連続1位を記録]。
カレン・カーペンター - リード・ボーカル、バッキング・ボーカル、ドラム
リチャード・カーペンター - バッキング・ボーカル、ピアノ、オーケストレーション
ジョー・オズボーン - ベース
トニー・ペルーソ - ギター
ボブ・メッセンジャー - テナー・サクソフォーン
ダグ・スタローン - バリトン・サクソフォーン
⮚このCD版を細菌「カー・ステ」(ポップス)のカレンの軽妙な歌声
に魅了され、車に乗り込むと必ずきいている。

● 今日の寸評:兵庫県知事が話題になっている。
        これ程滑稽なことはない、フェイクまみれのアジアの
        小トランプでじゃないかなぁと。
       



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ナノフッ素樹脂 ⑯

2024年08月21日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国
時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と
兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生

日は、2006年4月13日。


❏ 月面で作る蓄熱材、原材料の98%を「現地調達」
8月20日、レゾナックは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)と共同で、「
月の砂」を利用した月面での蓄熱/熱利用システムに関する研究を行っ
ている。現状、原材料の98%を“現地調達”できる見込み。
月面では、昼の気温は100℃、夜は-170℃と気温差が大きい上に、昼夜
が2週間ごとに入れ替わる。太陽光発電などによるエネルギー創出ができ
ない期間が長く続くため、有人活動を行うためには、安定的にエネルギ
ーを確保する手段を開発する必要があるが、
レゴリスは、月面に大量に存在するガラス質の微小粒子であり、さまざ
まな企業/研究機関でレゴリスを活用したエネルギー確保手法の研究が
行われているが、レゴリスの粒子間の隙間は真空で熱が伝わらないため、
まとまった量のレゴリスとして熱伝導率や比熱を大きくしたり、蓄熱し
た熱をレゴリスから取り出すことができるシステムを構築する必要があ
るが、レゴリスの蓄熱性を改善する手法として、レーザー溶融によるガ
ラス固形化などが考えられてきた、レーザーの運搬や、溶融時に多大な
エネルギーが必要であるという課題がある。今回、レゴリスに同社製の
樹脂をコーティング(樹脂コーティングレゴリス)で、レゴリス全体の
熱伝導率や比熱を向上させることに成功した。コーティング手法は、レ
ゴリス表面にポリアミドイミド(PAI)などの樹脂層をコーティングし
た後に締め固める「レジンコーテッドサンド技術(RCS)」を用いた。
提案手法は、スクリュー混練のみでコーティング可能なため、レゴリス
を使った蓄熱材を月面で効率的かつ低コスト、低エネルギーで大量製造
できる。

樹脂とレゴリスの複合モデル(左)と樹脂でコーティングし、締め固め
たレゴリスの断面(構造X線CT分析)(右)出所:レゾナック

蓄熱性能は従来比で20倍に
レゾナックは、樹脂コーティングレゴリスの構造と熱特性改善効果を検
証する月面環境を想定したFEM(有限要素法)熱シミュレーションでは、
レゴリス模擬材として山口県豊浦産の天然珪砂「豊浦標準砂」を使用し、
コーティング手法は、レゴリスの表面にPAIなどの樹脂層をコーティン
グ後に締め固めるRCSを用い、樹脂は同社のPAI製品「PAI-1000」や「PAI
-5000」、RCSを用いたフェノール樹脂を使用。混練条件は80℃/120秒、
成形条件は270℃/60分で処理する。


樹脂コーティングレゴリスの構造と熱特性改善効果 出所:レゾナック



【展望】
レゾナックが宇宙関連材料の研究開発をするのは今回が初。宇宙の重要
性が増している。(気温や放射線など)宇宙という過酷な環境に耐えら
れる材料は信頼性が高い。宇宙で使えるなら地球でも使えるはずと述べ、
企業や大学との連携も視野に入れながら事業化し、5~10年以内に収益
化したいとのこと。


シリーズ:ナノフッ素樹脂 ⑩
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑩
Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous
interior surface.
DOI番号:10.1126/science.abd0966

Supplementary Materials ☈
3. 補足説明
3.6. ショ糖透過試験
反射係数値(図4C)を得るために、ショ糖は非透過性浸透圧調節物質と

して典型的に使用(27、28)。浸透圧調節物質が水透過の時間範囲内で
非透過性であるかどうかを確認するために、セクション1.16で説明した
ようにショ糖透過試験を実施しました。この試験は、ショ糖勾配にさら
された後、小胞内のF18NC6を介して浸透したショ糖の量を知るために設
計される。図S47Bに示すように、実験番号1で検出されたショ糖の量は
無視できるほど少なく、実験番号2(コントロール)の量と同程度。こ
れは、実験番号0で検出されたショ糖の量とはまったく対照的。これら
の結果は、F18NC6 を通したショ糖の透過が、少なくとも実験手順の時
間スケール (5 分~ 24 時間) では無視できるほど小さいことを示す。
このように、水透過の時間スケールは約 10 ms であるため、スクロー
スは非透過性であると考えるのが妥当だ。実験条件下で反射係数の値を
取得できる。
3.7. シュテルン・フォルマー定数の決定
Cl-透過率の計算に使用したシュテルン・フォルマー定数(KSV)は、以

前に報告された手順(27)に従って決定し。ルシゲニン(1 mM)を封入
したDPPC小胞は、1.3.1で説明したプロトコルに従って、[HEPES] = 10 mM、
[KNO3] = 100 mM、[バリノマイシン] = 10 μMを含む緩衝液を使用して
調製した。小胞懸濁液と等量の Cl– 含有緩衝液 ([HEPES] = 10 mM、[
バリノマイシン] = 10 μM、[KNO3] = (100–X) mM、[KCl] = X mM、X 
= 0、20、40、60、80、100) の混合物の蛍光強度の変化を、マイクロプ
レート リーダー (SpectraMax Paradigm) を使用して監視した。
Stern-Volmer 関係によると、ルシゲニン色素の消光の速度論は次の式

に従う。(中略)
3.8. 反射係数の計算
反射係数は、浸透圧調整剤として NaCl を使用した高張液で測定した水

透過率と、不浸透性浸透圧調整剤としてショ糖を使用した高張液で測定
した水透過率の比として定義されます。(中略)
DPPC 小胞に基づくすべてのナノチャネルの反射係数を以下に示す。
3.9. 固有の水透過率 (Pw) と塩透過率 (Ps) の推定
フッ素系ナノチャネルの脱塩性能を評価し、既存の脱塩膜や合成水透過

性ナノチャネルと比較に、固有の水透過率 Pw (cm2 s–1) が一般的に使
用される (21、27、28)。私たちは、Kumar と彼の同僚 (27) が使用し
た方法を使用して、次のように Pf (cm2 s–1) から Pw (cm2 s–1) を計
算した。(中略)

3.10. 水の浸透に関するMDシミュレーション研究
シミュレーションはLAMMPS(2020年3月3日)(54)を使用して実施し、

初期の水の配置はPackmol(バージョン18.169)(55)によって支援された。
積分時間ステップは2fsであり、温度を300Kに維持するためにNose-Hoover
サーモスタット(56、57)が使用され、壁の動きによる加熱が防止され
た。完全周期境界条件が使用され、交差平面寸法はそれぞれ50Å、軸方向
平面寸法はチャネル長(通常約500Å)に依存した。Lennard-Jones(LJ)
および実空間電荷カットオフは12Åであり、長距離クーロン相互作用には
粒子-粒子粒子メッシュ法が使用された。
図S34はシミュレーション設計の概略図である。計算では、それぞれ内

径が 0.90、1.46、1.76 nm のナノリング F12NR4、F15NR5、F18NR6 か
らなる 3 つのチャネルを通る水の伝導を調べた (図 S33)。シミュレー
ションでは、アミド側鎖を水素原子に置き換えた。比較のために、フッ
素化されていないナノリング (H12NR4、H15NR5、H18NR6) もシミュレー
ションで調べた (図 S33)。水は最初に各出口の内側と外側に配置され
た。圧力駆動の流れは、左側の側壁を動かして左側のチャンバー内の圧
力を上昇させることによって実現され、チャネルの右側の水は右側に制
約のない自由表面を持つことができた。システム サイズが小さいため
、自由水表面は平坦のままであり、チャネルの右側の圧力はゼロと見な
されました。右側の水は、細孔と壁とのLJ(物理吸着)相互作用により、
シミュレーション中ずっとチャネルの出口に留まった。左側の圧力は、
チャンバーの中央で測定された規定の密度で水を監視および維持するこ
とで維持された。この密度は、水モデル(SPC/E)を使用したNPTシミュ
レーションによって圧力値に変換された。圧力値は、215 atm(SPC/E水
1000 kg m–3)から925 atm(SPC/E水1030 kg m–3)の範囲。ナノ秒のシ
ミュレーション時間内で測定可能な流量を達成するために高圧を適用す
ることは、ナノスケールシミュレーション(58)では確立された方法で
あり、流量と圧力降下の間には線形関係があるため、導出された関係は
標準大気圧に対しても当てはまります(図S35)。左側のチャンバーの
長さは通常 100 Å で、右側のチャンバーの水部分はこの値の約半分で
した。シミュレーションは通常 4~8 ns 実行され、データはおよそ 
3 ns にわたって収集された。質量流量は、定常流が確立された後、右
側のチャンバー内の水分子の数の変化を時間の経過とともに監視するこ
とにより計算された (図 S36)。
ナノリングの原子位置と電荷は、B3LYP/6-31G* 密度汎関数理論 (DFT) 
に基づく計算によって決定されました。ナノリング内の原子は固定され
る。このフレームワークはシステムを単純化し、伝導率に影響を与える
とは考えられなかった (32)。単純な膜として機能するように、LJ 疎水
ポテンシャル (ε = 0.042 kJ mol–1、σ = 3 Å) を持つ単純な中性剛
性 2D BCC 壁 (格子定数 2 Å) を使用した。ε 値を最大 2 桁大きくし
たテストでは、伝導に大きな影響は見られなかった。
細孔原子を記述するために使用した Lennard-Jones パラメーターは、
文献で報告されている一般的な値 (59、60) に基づいており、次の表に
示す。

チャネル内の液体の放射状構造 (図 S37) は、次のように決定された。
細孔の断面半径は 0.1 Å のビンに分割され、各ビン内の分子の平均数
は、細孔内の各分子の各酸素原子の放射状距離 (両端から 5 Å は除外し、
端の影響を軽減) を計算し、定常流を測定したすべてのステップを平均
化することによって決定した。次に、この値を各ビンの体積で割って密
を決定した。チャネル長は、リングの繰り返し単位内の等価原子間の距
離として定義され、これにより、F15NR5 および F18NR6 のナノリング
の非平面性を考慮した。ナノリング間の距離は、一対のリングの DFT 
計算の結果と、関連する LJ パラメーターの理解に基づいて決定された。
値は、ナノリングの形状に応じて 4.4 Å から 5.0 Å の間あったた。こ
の分離の選択による伝導の依存性は観察されなかった。
入口抵抗 (R) とチャネル内部抵抗 (r) により、質量流量 Q は圧力降
下 ΔP とともに ΔP = Q(rL + R) として直線的に変化すると予想され
た。したがって、ΔP/Q を L に対してプロットすると (図 S35)、勾配
から内部抵抗を決定でき、y 軸切片から端効果による抵抗を決定できる。
チャネル長が 3.5 nm の場合、チャネル内部抵抗は端効果の 3 ~ 31 
倍。この結果は、チャネルを流れる全抵抗がチャネル内部の壁構造 (フ
ッ素化による) に依存することを示唆。この感度を測定するために、フ
ッ素化チャネルの伝導が非フッ素化チャネルの伝導よりもどの程度向上
するかを計算。一般に、フッ素化によって流れに利用できる有効面積も
変化し、伝導は単位断面積あたりで測定した。この領域は、円形断面を
想定し、水の密度が 1000 kg m–3 未満に低下するチャネル半径を使用し
て定義された (図 S37)。この増加は細孔サイズに反比例し、F12NR4、
F15NR5、F18NR6 ではそれぞれ 5.3、3.7、1.5 倍。表面疎水性が流量に
与える影響を調べるため、ナノリング チャネルを仮想 12-6 LJ 壁チャ
ネルに置き換えたが、残りのシミュレーション プロトコルは同じ。仮
想壁を使用すると、シミュレーションを大幅に簡素化でき、疎水性の影
響を調べることができる。(中略)
ここで、ε は相互作用の強さ、σ はポテンシャルのゼロ交差距離、SF 

は相互作用の強さと表面の疎水性を調整するために使用されるスケーリ
ング係数。シミュレーションでは、ε と σ をそれぞれ 0.71 kJ mol–
1 と 3.10 Å に設定した。一般に、SF 値は 0.1 から 10.0 の範囲で、
強い疎水性の表面から強い親水性の表面までに対応します。さまざまな
壁-液体相互作用の強さでの流量を図 1E に示します。壁-液体相互作用
の強さが小さい値で流量が大きいことは、疎水性の壁面 (SF 値が小さ
い) では大きな流量が可能になることを示唆。さらに、さまざまなチャ
ネル直径と壁-液体相互作用の強さについて、半径方向に沿った速度プ
ロファイルをプロットした。結果を図 S46D に示します。すべてのケー
スにおいて、速度分布は半径方向に沿ってほぼ平坦であり、これは、S3
4 スリップ長の大きいチャネルでプラグフローが発生していることを示
唆している。平均速度は壁-液体相互作用が小さいほど大きく、疎水性チ
ャネル内の水の流れの抵抗が小さいことを示している。さらに、異なる
チャネル径と壁-液体相互作用強度について、半径方向に沿った水密度
プロファイル (図 S46A) とダングリングボンド分布 (図 1D) も比較し
た。O–O 距離が 3 Å 未満で O−H···O 角度が 30° 未満の場合に、水素
結合による 2 つの水分子が存在すると仮定した。他の水分子と水素結
合していない H 原子はすべてダングリングバンドと定義した。水分子
は壁面近くにいくつかの高密度層を形成し、壁-液体相互作用強度が大
きいほど、最初の高密度ピークの密度が高くなった。この水の挙動は、
ナノコンファインメント下では一般的に観察される(61)。さらに、シ
ミュレーション結果から、疎水性壁面付近に多数のダングリングバンド
が存在することが示唆された。流量と壁面付近のダングリングバンドの
数との間に強い相関関係があることから、疎水性表面付近での水クラス
ターの破壊が大きな流量の原因である可能性が示唆された。
                          この項つづく

懐かしの映画音楽The James Bond Theme



● 今夜の言葉:









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ナノフッ素樹脂 ⑨

2024年08月20日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国

時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と
兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。


【今日の短歌研究 ㉓】
                                                                角川短歌 巻頭作品28首                                           
                                                 不可視 
                                               水原紫苑

シャルル=ピエール・ボードレール

        ボードレ-ルの短き夏よ紺碧の光のうちに極右迫れり
  不可視なるセーヌに沿ひて歩めとぞたましひいよよ迷へるものを
 パリの空を飛ぶものあらす胸うすきはしぼそがらすロゴスに病めり
         太陽に逢はざりし日を共有す鈍色の鳥どわれの相聞
 はつかなる太陽を追ひ夏至の日のテラスに書けりわがテスタマン
       夏至の夜の音聖祭によそほへる刺青の入ら海を抱けよ
            ユダヤ人児童追悼碑黒黒と光れる道をもち歩む
       青きランプつらねて警察車輛ゆき爆音の果て泉ありけり 
       内陣と身廊をわかつ橋をもつこの飲食は死ぬる日あらむ
        輪廻なきユダヤキリスト教世界草花たりしわが生いかに
         沈飲を海に命するキジストのこゑ若きかな海は昧はふ
            残響の永きに今し濁りたる聖句最後の愛の言葉ぞ
       香櫨振る司祭をめぐる空開のほの青ければ鐘鳴りはじむ
     一曲の能のごどくにミサ見つむ不敬虔のわれを紳は愛すも
          ドビュッシーの月の光はいづこなるパリは月より言葉美し
  どほきどほきパリ陥落がよみがへるくちなはの身をミサに運ぶも
  天井のラピスラズジに星飛べるサンジエルマンデプレ敦會ねむれ
        天空のコスモスどいふ血みどろの花を想へり革命記念日
 

快樂(けらく)  水原紫苑歌集

※水原紫苑(みずはら しおん、1959年2月10日 - )は、日本の歌人。 第一

歌集『びあんか』(1989年)で現代歌人協会賞を受賞。端正な古典文法を
駆使した伝統的な和歌を踏襲し、「新古典派」とも称される。歌集に『客
人』(1996年)『くわんおん(観音)』(1999年)、『あかるたへ』(2004年)など。
※ところで、なぜ、フランス語は美しいのか(「言語にとって美と
は何か」(吉本隆明著)を連想し。「芸術作品としての言語」、フ
ランス語。フランスの詩人や作家たちは、言葉を芸術作品として扱
う。シャルル=ピエール・ボードレール(Charles-Pierre Baudelaire
やアルチュール・ランボー(Arthur Rimbaud)の詩は、その響きと
リズムで多くの人々を魅了し続けた。それは何故か。この背景にフ
ランス語の単語の豊かさが影響する。曰く、まず、フランス語には、
さまざまな感情や情景を表現できる豊かな語彙があり-愛情を表現
する言葉だけでも、amour(愛)、affection(愛情)、attachement(愛着)、
complicité(親密さ)、vénération(尊敬)など、さまざまな言葉があり、
自然や季節を表現する言葉も、鮮やかで繊細。春を表現する言葉だ
けでも、printemps(春)、printemps naissant(若い春)、printemps épanoui
(満開の春)など、さまざまな言葉がある(古代フランス語には1
6もの母音があるとか驚く)。
それを超える言葉の国が存在すると、水原紫苑がそう言っているよ
うに感じた。”夏の歌会”が楽しみである。


❏ 長寿命な小型酸素センサーを開発
金属流出のない新規電極の実現によりセンサー性能の低下を回避。
8月20日、産業技術総合研究所らの研究グループは、連続使用可能
な長寿命小型酸素センサーの開発に成功しました。この成果は、作
用極への銀汚染が生じない参照極の開発によって実現。
【要点】
1.プルシアンブルー(PB)を担持した高結晶性グラフェン被覆
 多孔性シリカ球(PB/G/PSS)の電極化に成功
2.銀溶出のない参照極の開発により、小型酸素センサーの連続
 使用の寿命を5倍以上に
3.救急、医療現場での血液ガス分析装置に展開可能
【展望】
開発した小型酸素センサーを、血液ガス分析装置に組み込んでいく。
これにより、医療現場における連続分析が可能となり、QOL向上に
貢献できる。




図2 酸素センサーの寿命と測定による銀の析出
【論文情報】
掲載誌:ACS Applied Materials & Interfaces
論文タイトル:Contamination-Free Reference Electrode Using Prussian 

Blue for Small Oxygen Sensors
DOI:10.1021/acsami.4c05103
 URL:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.4c05103

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シリーズ:ナノフッ素樹脂 ⑨
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 

3.3. 最近提案された式を使用した水透過率の計算
式 3 は、ストップフロー光散乱実験に基づいて浸透水透過係数 

Pf を計算するために広く使用されているモデルです。最近、Pohl 
と Horner は、精度を高めるためにこの式の修正版を提案しまし
た (46)。このレポートによると、修正された Pf 値 (Pf,corr) 
は次の式を使用して取得できる。

ここで、Pf は式 3 を使用して取得された透過率係数であり、

Cin と Cout はそれぞれ小胞内と小胞外の全溶質の初期濃度。検
討したケースでは、Cin = 10 mM、Cout = 26 mM の場合、Pf,corr
 は Pf,corr = 0.43Pf と計算できる。

3.4. PEG 存在下での水透過研究
なる分子量のポリ(エチレングリコール) (PEG) 存在下での水透

過実験では、チャネル媒介水透過がサポートされた (図 S43)。文
献 (23) によると、PEG は、その流体力学的体積に応じて、ナノ
チャネルを通る流れを妨げる可能性がある。PEG が流体力学的に十
分に大きくてチャネルから排除されるか、十分に小さくてチャネ
ルを自由に通過する場合、透過性は影響を受けません。対照的に、
追加された PEG のサイズが流体力学的にチャネル直径に近い場合
、水の流れを妨げ、チャネルの透過性を低下させる可能性があるす。
図に示された F15NR5 の結果。 S43は、水力学的直径がそれぞれ
1.1 nmと1.8 nmであるPEG400とPEG1000の存在下では水透過性が
大幅に低下したことを示す(22)。F15NC5のチャネル直径は1.46
 nmであるため、結果は、水透過が欠陥ではなくチャネルの細孔を
介して発生することを示す。

3.5. 単一チャネルのコンダクタンス研究
単一チャネルの I-V プロファイル (図 S44) は、1.13 で説明した

プロトコルに従ってコンダクタンスの時間トレースのヒストグラム
解析によって得られた。チャネルあたりのナノリングの数は、Ghadiri 
と Granja (48) によって報告された方法を使用して推定できる。
平面脂質二重層を含む F12NR4、F15NR5、F18NR6、および F12NR6 
の時間トレースの詳細なヒストグラム解析から、それぞれ 72.7、
182.3、178.4、および 175.2 pS のコンダクタンス値が得られまた。
これらの各値が 10 個のナノリングで構成される単一チャネルのコ
ンダクタンスに対応すると仮定すると、次の関係から異なる数の
ナノリングで構成されるチャネルのコンダクタンスを推定できる。
 g ∝ 1⁄I                       (11)
ここで、g はコンダクタンス値、l はチャネル長です。チャネル
の長さはナノリングのスタッキング距離の倍数に制限されている
ため、さまざまな数のナノリングでチャネルのコンダクタンスを
推定できる。図 S45 の右側には、7、8、9、10、11、12、13 個
のナノリングで構成されたチャネルに対応する推定コンダクタン
ス値が点線で示されている (10 個のナノリングに関連する値は実
線で表されている)。すべてのチャネルについて、これらの値とほ
ぼ一致するコンダクタンス トレースを取得できました。この結果
は、フッ素系ナノチャネルが主に 10 個のナノリングと、それよ
りわずかに長いまたは短いナノチャネルで構成されていることを
示している。値10は、ナノリングの積層距離(それぞれF12NR4(
図S28)、F15NR5(図S29)、F18NR6(図S30)、F12NR6(図S31)
で0.41 nm、0.44 nm、0.38 nm、0.34 nm)と膜の厚さ(3.7 nm)
を考慮して推定された値に対応する。
                       この項つづく

懐かしの映画音楽『キリング・フィールド』
『キリング・フィールド』(The Killing Fields)は、1984年制作の英
米合作映画。ニューヨーク・タイムズ記者としてカンボジア内戦
を取材し、後にピューリッツァー賞を受賞したシドニー・シャン
バーグ(英語版)の体験に基づく実話を映画化したもの。1985年
のアカデミー賞において、助演男優賞・編集賞・撮影賞の3部門受
賞。








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ナノフッ素樹脂 ⑧

2024年08月20日 | ネオコンバ-テック


彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんの

お誕生日は、2006年4月13日。


【貴深からの質問】
「電気料金請求書」の賦課金の請求理由を突然質問するので、”ネッ
ト・サ-フ”し以下のように回答する。要するに、値上げ・ラッシュ
への疑問で、勤労。年金高齢者が困っている「顕れ・のひとつ。何も
かも”弛緩地獄”、”将来不安”だというのだろう(地震・気候変動・
所得格差)。取りあえず「政権交代」かと応じる。以下参考。

再エネ促進賦課金 \2,422
託送料金相当額 \5,975
及び廃炉円滑化負担金相当額 ¥166.56
1.「再エネ発電促進賦課金」とは、「再エネの固定価格買取制度※」
によって電力会社等が買取りに要した費用を、電気のご使用量に応じ
て、電気料金の一部として、電気をご使用になるお客さまにご負担い
ただくもの。再生エネ発電促進賦課金単価は、毎年度、経済産業大臣
によって定められ、毎年5月分から翌年の4月分の電気料金に適用さ
せている。
※再生可能エネルギーの固定価格買取制度とは、再エネ(太陽光、風
力、水力、地熱、バイオマス等)により発電された電気を、一定期間
・固定価格で電力会社等が買い取ることを義務付けるもの、平成24年
7月1日から開始された制度。
2.託送料金相当額:電気の供給に必要となる一般送配電事業者の送
配電設備の利用料金に相当する金額で、顧客支払の電気料金にも当該
費用が含まれ、託送料金相当額の概算額は、以下の算式により算定す
る。
 使用電気料×低圧託送平均料金(¥11.2/kwh)=託送料金相当額
3.廃炉円滑化負担金相当額とは、原子力発電所の廃炉の円滑な実施
等に必要な資金のことをいい、全てのお客さまにご負担いただいてお
ります。➲これは解釈によりかわり、「再エネ百%を希望顧客」も
支払っていることになり、自動的に不公平を強いられる。
----------------------------

❏ ペロブスカイト太陽電池向正孔回収材料開発
8月19日.京都大学と九州大学は,ペロブスカイト太陽電池のペロブス
カイト層から効率的に正孔を取り出すテトラポッド型正孔回収単分子
膜材料(4PATTI-C3)を開発した。
【概要】
これまで,主にペロブスカイト層の作製法の改良により,光電変換効
率が向上してきた。その一方でペロブスカイト層で光吸収により生成
した電荷を選択的に取り出す電荷回収材料の開発がさらなる特性向上
のためのボトルネック課題従来の材料では,①各層間での電荷のも
れを防ぐために100–200nm 程度のアモルファス性の厚い膜として用い
られてきたが,②この材料自体が厚いため光を吸収してしまい,ペロ
ブスカイト層に届く光が減少し,取り出せる電流密度が低下。③また,
この厚膜のモルフォロジーの安定性がデバイス自体の低い熱安定性の
原因となっている。④さらに,一般的に有機半導体の厚膜材料では電
気伝導度が比較的低いため,p型のドーパントやイオン性の添加剤を
必要するが,これらの添加剤の高い吸湿性と各イオンのペロブスカイ
ト層への遊泳がペロブスカイト層や電極などへのダメージとなり,太
陽電池デバイスの耐久性を低下させてしまうという問題があった。
まず、近年,Getautis らによってホスホン酸アンカー基を導入したカ
ルバゾール誘導体を透明導電酸化物膜に 吸着させ,単分子膜を正孔回
収層として用いることで,優れた効率と安定性を示すペロブスカイト
太陽 電池が得られることが報告された 同研究Gは,独自の多脚型分
子の設計コンセプトを提唱,トリアザトルキセンの平面骨格に三つの
アルキルホスホン酸基を導入したトリポッド型単分 子膜材料(3PAT
AT-C3)を開発.この分子をペロブスカイト太陽電池の正孔回収単分
子として用いることで,高い光電変換効率と優れた安定性を示すペロ
ブスカイト太陽電池が得られることを実証。.

しかし,PATAT 誘導体ではアンカー基がすべて透明電極基板に吸着さ
れるため,正孔回収効率は高いが,単分子膜の表面が疎水的になり,
ペロブスカイト材料の極性溶液を塗る際 に弾きが生じるため,大面積
で高品質なペロブスカイト層の作製が容易でないことが課題。ペロブ
スカイト層と単分子膜材料との間の親和性を向上させるため,単分子
膜分子の骨格に,上向きに張り出した極性官能基を導入することがで
きれば,ペロブスカイト層との密な相互作用を実現可能になり,大面
積でも高品質なペロブスカイト層の作製が可能になる。
【成果】
ペロブスカイト層に対して上向きに張り出した極性官能基をもつマル
チポッド型 正孔回収単分子膜材料(PATTI)を開発し,太陽電池特性
への効果について明らかにした。
① ➲まず,π共役骨格として,サドル型を有するシクロオクタテト
ラエン骨格に四つのインドール骨格環したシクロオクタテトラインド
ール骨格(TTI)に着目し,アンカーとしてアルキルホスホン
酸基(PA)を四つ導入したテトラポッド型 4PATTI-C3 を設計および
合成。②➲比較化合物として,アンカー基 の長さを炭素一個伸ばし
た 4PATTI-C4も合成。③➲合成した PATTI 誘導体のDMF溶液を金属
酸化物(ITO)上にスピンコートすることで PATTI誘導体の単分子膜
を作製。④➲まず,PATTI 分子を吸着させた ITO 基板を作用電極と
して用いて,サイクリックボルタンメトリー測定を行った結果,テト
ラポッド型 4PATTI-C3 および 4PATTI-C4 の吸着量が それぞれ 9.63
 × 1012 と 9.00 × 1012分子 cm–2であり,我々が以前報告してい
るトリポッド型 PATAT 誘導 体(1.04 × 10+13 分子 cm–2)と同程度
であることを確認。⑤➲単分子膜上での水の接触角度を測定した結
果,世界中に盛んに用いられているカルバ ゾール誘導体(2PACz,MeO
-2PACz,および Me-4PACz)や π 共役骨格が平面構造をもつ PATAT 
誘導 体を ITO 基板に吸着させた膜では接触角が 60°から 80°まで
と疎水的であったのに対して,サドル型構 造の 4PATTI-C3 では 40°
,4PATTI-C4 では 45°と親水性がどちらも向上する(下図-a).こ
れは,COT 骨格のサドル型構造に起因して,PATTI 誘導体では透明電
極に吸着し際に,期待通り,二つのホスホン酸基が ITO 基板に吸着し,
残りの二つのホスホン酸基は,上部のペロブ スカイト層側に張り出し
ていることを示唆した。実際,従来の単分子膜に比べても,ITO/PATTI
 誘導体膜の上には,均一性の高いペロブスカイト層が作製できる。
               (中略)
光電子収量分光測定を行い,4PATTI-C3 の単分子膜のイオン化ポテン
シャル(HOMO)は–5.44 eVであることを確認.VB準位が異なる 2種
類のペロブスカイト薄膜を用いて、一連の PATTI単分子膜を正孔回収
層として用いたデバイス (FTO/PATTI/perovskite/EDAI2/C60/BCP/Ag)
の作製及び特性評価4PATTI-C3 の HOMO 準位より 0.25 eV 深い VB 
準位(–5.69 eV)をもつペロブスカイトを用いると,4PATTI-C3/ペロブ
スカイトの界面での再結合が抑制され,光電変換効率が 21.7%にまで
大幅向上し.さらに,デバイスの面積が 10倍大きいミニモジュールも,
デバイス特性の損失がなく,21.4%の光電変換効率を示し.得られた太
陽電池は高い (a) 水の接触角度 (b) ITO/単分子膜の上の成膜は高耐
久性を示し,不活性ガス雰囲気下で,100 時間連続光照射条件下で、
97%の特性を保持できた。
【関連技術情報】
・タイトル:Tetrapodal Hole-Collecting Monolayer Materials Based on Saddle-
Like Cyclooctatetraene Core for Inverted Perovskite Solar Cells(シクロオクタ
テトラエン骨格を用いたテトラポッド型正孔回収 単分子膜材料の開発)
・掲 載 誌:Angewandte Chemie International Edition, (2024),
 DOI: doi.org/10.1002/anie.202412939


シリーズ:ナノフッ素樹脂
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑦

Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous 
interior surface.
DOI番号:10.1126/science.abd0966
Supplementary Materials 
3. 補足説明
3.1. 実際の χ を取得するための χfeed の補正方法

小胞の調製中に、マクロサイクルと脂質が失われる可能性があり、

χfeed は実際の値と異なる場合がある。実際の χ 値を取得に、蛍
光分光法を使用した。
1.3.1 で説明した水透過のプロトコルに従って、CF を使用せずにナ

ノリングが埋め込まれた DPPC 小胞分散液を調製した後、6 mL のヘ
キサフルオロイソプロパノール (HFIP) を 3 mL の小胞分散液に加え、
透明な均一な溶液を得た。溶液の蛍光スペクトルは、励起波長 λex 
= 340 nm で記録した。
さらに、同じ量の緩衝液 HFIP と、規定量のナノリング (χ = 0 ~ 

0.012) を含む脂質を含む一連の溶液を調製し、その蛍光スペクトル
 (λex= 340 nm) を記録して較正に使用 (図 S53、A、C、E、および
 G)。500 nm での蛍光強度 (バックグラウンド減算後、下記参照) と 
χ (図 S53、B、D、Fおよび H) の直線関係は、ナノリングの蛍光の
濃度消光は発生していないことを示し、その結果を使用 χfeed を較
正できる。同じプロトコルを DOPC ベシクルに採用し、結果を図 S54
 に示す。蛍光分光法は、ナノリングからの非常に弱い蛍光信号 (ピ
ークトップ波長 = 450 nm) を検出に、高感度蛍光分光計 (SPEX
 Fluorolog-3) を使用して実施した。図S53およびS54のχ = 0のスペク
トルに示すように、400 nmを超えるバックグラウンド信号は脂質に起
因する可能性がある。脂質からの蛍光信号は非常に弱いため、内部標
準(44)を使用したNMR分光法を使用して、小胞調製中の脂質分子の
損失を別途評価した。小胞調製後の脂質分子の比率は、DPPCとDOPCで
それぞれ86.7%と100%(定量)でした(図S51とS52)。図S53、B、
D、F、HおよびS54、B、D、F、Hに示されている較正曲線から、補正係
数Cは次のように取得できる。

3.2. 小胞収縮率の調査
原理的には、単一チャネルの水透過率 pf は浸透圧勾配の増加ととも

に一定に保たれるはずですだが、浸透圧勾配が一定値を超えると、膜
の粘弾性特性によって決まる収縮に対する構造抵抗により、pf が減
少し始めることが知られている (12、45)。図 S39 は、ストップフロ
ー光散乱測定から決定された、浸透圧勾配に対する F15NC5 (χ = 
0.014) の pf 値の依存性を示しています。図 S39 に示すように、浸
透圧勾配が 16 mM を超えると pf 値が減少し、これは以前の報告 
(12、45) と一致す。小胞の構造抵抗の影響を受けずにチャネルの水
透過性を評価に、ストップフロー光散乱測定に 16 mM の浸透圧勾配
を使用。脂質中のナノリングの % モル分率 (χ) とストップフロー
光散乱分析で観察された Pf 値 (飽和挙動は観察できなかった。図 
S38、C ~ F) の間の直線関係は、16 mM の最適化された浸透圧勾配
では水透過が小胞の構造抵抗の影響を受けないことを示す。ストップ
フロー蛍光分析でも同じ直線関係が観察され (図 3、C ~ F)、これ
らの測定では水透過が小胞の構造抵抗の影響を受けないことを示す。

懐かしの映画音楽:インディペンデンス・ディ】



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フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑦

2024年08月18日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんの
お誕生日は、2006年4月13日。

【季語と短歌:8月18日】

      一秒の命を尽くす遠花火    蒔元一草(河鹿)

【今日の短歌研究 ㉒】


         快晴の風鈴踊り枝葉揺れ 日陰で寝入る夏の一時
        炎天下樹に登っての剪定に さっと吹く風 清涼剤
           炎暑に久しい畑生い茂る 夏草阻む作業かな
   野良がきて吾が家の猫になったけど 警戒心が触れもさせない



【懐かしの映画音楽:ウオール街
1987年製作/126分/アメリカ
原題:Wall Street
配給:20世紀フォックス
劇場公開日:1988年4月16日

ニューヨーク・ウォール街を舞台に一獲千金を狙う男たちの世界。製
作はエドワード・R・プレスマン、監督は「プラトーン」のオリヴァ
ー・ストーン、脚本はストーンとスタンリー・ワイザー、撮影はロバ
ート・リチャードソン、音楽はスチュワート・コープランドが担当。
出演はチャーリー・シーン、マイケル・ダグラス、マーティー・シー
ン、ダリル・ハンナほか。専門用語監修は寺沢芳男(野村証券取締役
副社長)。
シリーズ:ナノフッ素樹脂
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑥
2. 合成と特性評価
2.2. 2 の合成

3,5-ジニトロ-4-安息香酸 (2.0 g, 9.4 mmol) の THF (30 mL) 溶液に、

DMF (0.1 mL) および (COCl)2 (1.6 mL, 9.3 mmol) を順次加え、室温
で 0.5 時間撹拌した後、減圧下で蒸発乾固させた。続いて、Ar 雰囲
気下で THF (30 mL) を加え、混合物を -10 °C に冷却した。この混
合物に、C12H25NH2 (2.0 g, 11 mmol) とトリエチルアミン (TEA, 3.0 
mL, 22 mmol) の混合物の THF (36 mL) 溶液を滴下した。-10 °C で 
1.5 時間撹拌した後、混合物を減圧下で蒸発乾固させた。残渣のCHCl3
溶液(70mL)を水で洗浄し、合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥させ、
減圧下で蒸発乾固した。残渣を、溶出液としてCH2Cl2を用いてシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、出発化合物のアミド化生成物
を茶色の固体(2.8g、7.4mmol)として単離した。この化合物は、クロ
マトグラフィー後の次のステップで使用した。Pd/C(300mg)を含むこ
の化合物(2.8g)のMeOH/THF(50mL/30mL)懸濁液を、H2環境(常圧)
で室温で12時間撹拌した。固体残渣を濾過し、濾液を減圧下で蒸発乾
固した。残渣を、溶出液としてAcOEtを用いてシリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにかけ、2を白色固体(1.9g、5.9mmol、62%)として単離
した。
                 (中略)

2.3. 3 の合成


2,3-ジフルオロ安息香酸 (6.0 g, 38 mmol) の THF 溶液 (100 mL) に
、Ar 雰囲気下、-78 °C でブチルリチウムのヘキサン溶液 (60 mL, 

96 mmol) を滴下し、同温度で 1 時間撹拌した。この反応混合物に、
過剰量の砕いたドライアイスを加え、室温で 1 時間撹拌した。
続いて、HCl 水溶液 (1 N, 125 mL) を加え、Et2O (100 mL, 4 回) で

抽出した。合わせた有機抽出物を Na2SO4 で乾燥させ、減圧下で蒸発
乾固させた。残渣をヘキサンで洗浄し、AcOEt で再結晶し、白色固体
 3 (1.5 g, 7.6 mmol, 20%) を得た。 
                 (中略)

2.4. F12NR4、F15NR5、および F18NR6 の合成

1 (0.41 g、1.2 mmol)、2(0.41 g、1.2 mmol)、ペンタフルオロフェニ
ルジフェニルホスフィネート (FDPP、18.3 g、47.6 mmol)、およびジ
イソプロピルエチルアミン (DIPEA、6.0 mL、37.2 mmol) の混合物の 
N-メチルピロリドン (NMP) 溶液 (6.0 mL) を Ar 環境でマイクロ波照
射 (シングルモード、120 W、60 ± 10 °C) し、46 時間反応させま
した。
この反応は 4 回行いました。混合した反応混合物を EtOH に注ぎ、沈

殿物を生成し、これを DMF に溶解し、EtOH で再沈殿させた。沈殿物
をDMF/トルエン(2/7 v/v)を使用したリサイクルHPLCにかけ、続いて
DMFを使用したリサイクルサイズ排除クロマトグラフィーにかけ、F12N
R4(0.13 mg、0.066 μmol)、F15NR5(3.1 mg、1.2 μmol)、および
F18NR6(2.7 mg、0.90 μmol)を得た。
                 (中略)
S21
2.5. F12NR6の合成



2 (51 mg、0.16 mmol)、3 (32.3 mg、0.16 mmol)、ペンタフルオロフェ
ニルジフェニルホスフィネート (FDPP、2.44 g、6.35 mmol)、および
ジイソプロピルエチルアミン (DIPEA、0.25 mL、1.5 mmol) の混合物
の NMP 溶液 (0.8 mL) を Ar 環境でマイクロ波照射 (シングルモード、
120 W、60 ± 10 °C) で 46 時間処理した。粗反応混合物を AcOEt 
に注ぎ、沈殿物を生成し、これを DMF に溶解して AcOEt で再沈殿さ
せた。2 回目の沈殿物を DMF を使用したサイズ排除クロマトグラフ
ィー、DMF/トルエン (2/7 v/v) を使用したリサイクル HPLC、および
 DMF を使用したリサイクルサイズ排除クロマトグラフィーにかけ、
F12NR6 (0.13 mg、0.045 μmol) を得た。単離後の F12NR6 の収率は
 0.16% 。
                         この項つづく




● 今日の言葉:









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フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑥

2024年08月17日 | ネオコンバ-テック


彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。


【今日は何の日:8月17日】 宗安寺にて施餓鬼供養

❏ 新星マルチメディア革命時代
理化学研究所や産業総合研究所などの研究成果を俯瞰するだけで技術
成長の爆発を感じてしまう昨今。この猛暑と合まって疲労感に包まれ
る。余りにも順当すぎて恐ろしい。







シリーズ:ナノフッ素樹脂 
❏ フッ素系オリゴアミドナノリングによる超純水 ⑥
Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous inte-
rior surface.
DOI番号:10.1126/science.abd0966
Supplementary Materials ☈
1.6. 水の浸透に関するストップトフロー蛍光研究の方法
ストップトフロー測定は、励起波長 492 nm のストップトフロー装置

 (DPPC) を 25 °C で使用して実施しました。蛍光減衰曲線は、ナノ
リングが埋め込まれた DPPC ベシクルと等量の高張緩衝液 ([HEPES] =
 10 mM、[NaCl] = 500 mM、pH = 5.8) を混合して得られた。
              (中略)
後者の値は、25℃でのDPPCリン脂質二重膜では無視できるほど小さい
ことが報告されている。Mは、単位面積あたりの小胞内のチャネル数で
ある。小胞内のチャネル数は、以下の方法を使用して計算。まず、脂
質分子の断面積と、DLS測定に基づく小胞の直径から得られた小胞表
面積を考慮し、1つの小胞内の脂質分子の平均数を計算(38、39)。
次に、脂質中のナノリングの供給%モル分率χfeedを使用して、1つの
小胞内のナノリングの数を計算し、3.1で説明した方法で補正して実
際のχ値を得た。チャネルあたりのナノリングの数は、DFT(密度汎
関数理論)最適化されたナノリングのスタッキング距離(図S28〜S31)
とDPPC小胞の膜の厚さ(3.7 nm)を使用して推定した。1つの小胞内
のナノリングの数を1つのチャネルに必要な数で割ることで、小胞内
のチャネルの平均数を取得できる。  

1.7. ストップトフロー光散乱研究の方法
ストップトフロー光散乱測定は、ストップトフロー装置を使用し、25 

℃ (DOPC) で入射光 594 nm で実施した。散乱角 90° での光散乱デ
ータは、ナノリングが埋め込まれた DOPC ベシクルと、8-ヒドロキシ
ピレン-1,3,6-トリスルホン酸三ナトリウム塩 (HTPS) ([HEPES] =
10 mM、[HPTS] = 4 mM、pH = 5.8) を含む高張 HEPES 緩衝液の等量
を混合して取得した。光散乱データを 2つの指数関数の合計に当ては

めると、2 つの指数係数 k1 と k2 が得られた。より小さい指数係数
 k1 は、ナノリングのない DOPC 小胞を使用して得られた値に近い
ため、チャネルを通した水透過ではなく、小胞のリン脂質二重層を通
した水透過に対応。より大きな指数係数 k2 は、χ とともに変化す
るため、チャネルを通した水透過に対応。チャネルによる浸透水透過
係数 Pf (cm s–1) は、式 (12) を使用し決定した。

1.8. CF 透過研究の方法
1.3.1 で説明したプロトコルに従って調製した、CF (0.5 mM) を封入

した F18NR6 包埋 DPPC ベシクル (χ = 0.0064) を使用しました。ス
トップトフロー蛍光測定は、ベシクル分散液と等張緩衝液 ([HEPES] 
= 10 mM、[NaCl] = 100 mM) を急速に混合して行いました。
              (中略) 

1.9. 水輸送時の Cl– 透過研究の方法
1.3.1 で説明したプロトコルに従って、ルシゲニン (2 mM) と HEPES 

緩衝液 ([HEPES] = 10 mM、[NaNO3] = 100 mM) を封入した F18NR6 
包埋 DPPC ベシクル (χ = 0.0064) を調製しました。ストップトフ
ロー蛍光測定は、小胞分散液と高張緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaN
O3] = 100 mM、[NaCl] = 400 mM)を急速に混合して行った。

1.10. ルシゲニン浸透試験の方法
ルシゲニン(2 mM)とHEPES緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaNO3] = 100 

mM)を封入したF18NR6包埋DPPC小胞(χ = 0.0064)を、1.3.1で説明
したプロトコルに従って調製した。ストップトフロー蛍光測定は、小
胞分散液と等張緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaNO3] = 100 mM)を急
速に混合して行った。

1.11. HPTS 浸透研究の方法
HPTS (16 mM) を封入した F18NR6 包埋 DOPC ベシクル (χ = 0.0055) 

を、1.3.2 で説明したプロトコルに従って調製。ストップトフロー蛍
光測定は、励起波長 450 nm でベシクル分散液と等張緩衝液 ([HEPES] 
= 10 mM、[NaCl] = 100 mM) を急速に混合して行った。
              (中略) 
1.12. 膜流動性研究の方法(ラウルダンアッセイ)
DPPCおよびDOPC小胞は、1.4で説明したプロトコルに従って調製した。
ラウルダン包埋小胞分散液の蛍光スペクトルは、励起波長350 nmを使

用し取得された。一般化偏光GPは、対応する発光強度から式(40)を
使用して計算。
 
              (中略) 
1.13. イオン伝導性研究の方法
平面脂質二重層は、以前に報告された手順 (41–43) を使用して作成

した。n-デカン中の DOPC 溶液 (10 mg/mL) を、トリス緩衝液 ([ト
リス] = 10 mM、[KCl] = 100 mM、pH = 7.0、各 0.30 mL) を含む 2 
つのチャンバーに挟まれたオリフィス (d = 150 μm) に適用した。
ナノリングを組み込むため、1.5 で説明したプロトコルで作成した 
DOPC 小胞を平面脂質二重層に滴下。チャネル電流をモニターするため
に、F12NR4 を含む二重層に 125、150、および 175 mV の膜電圧を適
用し、F15NR5 を含む二重層に 50、60、75、および 90 mV の膜電圧
を適用。 F18NR6含有二重膜には75、100、125、150 mVの膜電圧を印
加し、F12NR6含有二重膜には50、75、100 mVの膜電圧を印加した。

1.14. PEG存在下での水透過試験方法
PEG(25 mM)を封入したF15NR5包埋DOPC小胞(χ = 0.0044)を1.3.2

で説明したプロトコルに従って調製。ストップトフロー光散乱測定は、
1.7で説明したプロトコルに従って、小胞分散液と高張緩衝液([HEPES] 
= 10 mM、[PEG] = 25 mM、[HPTS] = 4 mM)を急速に混合して実施。
測定にはPEG62、PEG400、PEG1000、PEG2000、PEG4000を使用。

1.15. 浸透圧調節物質としてショ糖を使用した水透過性研究の方法
ナノリングを包埋した DPPC ベシクルは、1.3.1 で説明したプロトコ
 

ルに従って調製。ストップトフロー測定は、1.6 で説明したプロトコ 
ルに従って、ベシクル分散液と高張緩衝液 ([HEPES] = 10 mM、[NaCl]  
= 100 mM、[ショ糖] = 800 mM) を急速に混合して実施。 

1.16. ショ糖透過性研究の方法
1.3.1 で説明したプロトコルに基づいて、SEC に通す前に HEPES 緩
 

衝液 ([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 500 mM) を使用して 1 mL の  
F18NR6 包埋 DPPC ベシクル (χ = 0.0055) 分散液を調製した。こ 
の分散液に、1 mL のスクロース含有 HEPES 緩衝液 ([スクロース]  
= 800 mM、[HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 100 mM) を加え、よく混合し 
た (実験番号 1、図 S47A)。30 秒または 24 時間のインキュベーシ 
ョン後、0.9 ml の分散液を、溶出液として HEPES 緩衝液 ([HEPES] 
 = 10 mM、[NaCl] = 500 mM) を使用して Sephadex (G-25) SEC カラ 
ムに通し、小胞の外側に残っているスクロースを除去しました。SEC  
の所要時間は合計 5 分でした。 SEC後の分散液100μlにTriton X-100 
(20%水溶液)10μlを加えて小胞を溶解し、存在するショ糖の量を 
ESUC-100ショ糖アッセイキット(BioAssay Systems)で定量した。 
対照実験として、同じ実験を行ったが、HEPES緩衝液([HEPES] = 10 m 
M、[NaCl] = 500 mM)を使用してチャネル非埋め込み型DPPC小胞を調 
製し、ショ糖を含むHEPES緩衝液([ショ糖] = 800 mM、[HEPES] = 10  
mM、[NaCl] = 100 mM)1mLと混合した(実験番号2、図S47A)。この 
ショ糖感知法の妥当性を確認するために、ショ糖を含む HEPES 緩衝 
液 ([ショ糖] = 400 mM、[HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 300 mM) を使 
用して、F18NR6 包埋 DPPC 小胞 (χ = 0.0055) 分散液 1 ml を調 
製し、同じショ糖を含む HEPES 緩衝液 1 ml と混合しました (実験 
番号 0、図 S47A)。F18NR6 包埋 DPPC 小胞内に封入されたショ糖の 
量は、上記の手順を使用して、30 秒および 24 時間の S14 インキュ 
ベーション後に定量された。 

1.17. Cl– 透過性の測定方法
Cl– 透過性は、以前に報告された手順 (27) に基づいて測定した。ル
 

シゲニン (1 mM) を封入したナノリング埋め込み DPPC ベシクルは、 
1.3.1 で説明したプロトコルに従って調製しました。ストップトフロ 
ー測定は、ストップトフロー装置を使用して 25 ℃で励起波長 455 nm  
で実施し、蛍光強度を 505 nm でトレースしました。ナノリング埋め 
込み DPPC ベシクルと等量の塩化物イオン含有緩衝液 ([HEPES] = 10  
mM、[KNO3] = (100–X) mM、[KCl] = X mM、X = 0、20、40、60、80、 
100) を混合して蛍光減衰曲線を得ました。 Cl– jCl の小胞膜モルフ 
ラックス (mol s–1 m–2) は、次の式を使用して計算した:
95- = ("⁄:) ![Cl–]⁄!$ |782 = [– "⁄(: × @9: × A2)] !A⁄!$ |782
 

 (6)
ここで、V と S は、それぞれ DLS 測定から得られた小胞の表面積と
 

体積を表す。[Cl–] は、小胞内の Cl– のモル濃度。KSV は、3.7 で 
説明した別の一連の実験によって決定、小胞内のルシゲニン色素の  
Stern-Volmer 定数 (135 M–1) 。 F0 は t = 0 での蛍光強度。膜の 
 Cl– 透過係数 BCl (cm s–1) は、Cl– 濃度勾配の関数としての JCl  
プロットの傾きから次の式を使用して得られた (図 S48)。
B5- = !95-⁄![Cl–] (7)

※文中の公式(数式)は省略。   

2. 合成と特性評価
2.1. 1の合成
 
 
 

     

                        この項つづく
【関連情報】 2022.05.13  東京大学:
水を超高速で通すにもかかわらず塩を通さないフッ素ナノチューブを
開発 —次世代超高効率水処理膜の実現に向けて—
 
 
 
 
 
 
 

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フッ素系オリゴアミドナノリングナによる超純水 ⑤

2024年08月16日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。




❏ 世界の Precision fermentation の現状と課題
精密発酵(Precision Fermentation)は、微生物に遺伝子組換えを施すこ
とで生合成経路を構成し、その微生物による発酵(代謝)によって、
特定の物質を生産する合成生物学的なアプローチ。元来は、インスリ
ンの生産など医療向けの応用がなされていたが、主に技術的なコスト
が低減してきたことで、食品分野での応用が始まっている。そんな精
密発酵は、動物性のタンパク質から着色料、植物性の希少成分やはち
みつ、脂肪まで非常に多岐に渡るアウトプットの生産が可能になって
きた。中でもその応用が浸透していきやすいターゲットには、次のの
要素が関連しているケースが見られる。

1.生産・供給にあたり、環境負荷が大きい。
2.資源の希少性や生成の技術的なハードルが高くコストが高い。
3.供給力の安定性を高める必要性が高い。

特に、近年の気候変動による脱炭素化と食料安定供給ニーズに対する
アプローチ、また消費者サイドの健康意識へのさらなる高まりに応え
るために促進されつつある☈

☈直近では技術的及び商業的な観点での動きがあった。

①先駆的プレーヤー「Perfect Day」の動向
精密発酵技術のアウトプットとして、最もスタートアップの数が多い
のはDairy、いわゆる乳製品)に関連。乳たんぱくと総称されるホエ
イやカゼインの生産を畜産業無しに代替的に実施していこうという動
き(わたしたち経験では、フォトファブリケ-ションの感光レジスト)。


健康と環境によいグリ-ン焼豚ラ-メン時代

単に市場規模が巨大なだけではなく、畜産業に由来する環境面のイン
パクトも大きく、応用先の一つとして大きな注目を集めてきた。中で
もそのトップを走ると言われているのが、米国を拠点とするPerfectDay
2014年に創業した同社は、乳タンパク質のうち、特にホエイの生産に
フォーカスした事業を展開。創業から10年でステージはPre-Series E、合
計調達額は800億ドル(2024年3月現在のレートでは約1,200億円)にも
上り、最も上場に近い精密発酵系スタートアップと言われることも少な
くない。


②GRAS認証取得企業の増加
精密発酵を活用した食品生産を行う場合、生産した原料を食品の中に
組み込むアプローチになる特性上、認証を受けることで製品展開がよ
り容易になり、米国のGRAS(Generally Regarded As Safe)認証。この認
証取得で、対象原料は「食品添加物ではない」との認識がなされる。
③スケールアップを生業とする企業の躍進
最大の課題は、ラボスケール成功後のスケールアップ。具体的には数百、
数千、数万リットルというサイズのバイオリアクターで諸反応を再現
していく。ラボスケールでの実現とは異なったスキルやノウハウが必
要。また、自社ですべての設備を持つとなった場合には、非常に高額
な初期投資が必要とされ、調達資金も限定的である創業間もないスタ
ートアップにとってその成長の足かせとなる場合も少なくない。



❏ フッ素系オリゴアミドナノリングナによる超純水 ⑤ 
1.3. 水および Cl– 透過研究用の小胞分散液の調製
1.3.1. DPPC 小胞

1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン (DPPC、7.3 mg、10 

μmol) の CHCl3 (3 mL) 溶液と丸底フラスコ内のフッ素系ナノリング
の一部を、ロータリーエバポレーターを使用して減圧下 60 °C でゆっ
くりと蒸発させて乾燥状態にした。得られたフィルムを高真空下
で一
晩さらに乾燥させた。
水透過測定を行うために、丸底フラスコの内面に形成された脂質膜を、
カルボキシフルオレセイン(CF、0.5 mM)を含む4-(2-ヒドロキシエ
チル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)緩衝液(1.0 mL、[H
EPES] = 10 mM、[NaCl] = 100 mM、pH = 5.8)で60 °Cで0.5時間水
和させました。5回の凍結融解サイクルの後、得られた分散液を60℃
孔径100 nmの多孔性ポリカーボネート膜を通して20回押し出し、DPPC
単層小胞の分散液を得た。得られた分散液をセファデックス(G-25)
SECカラムに通し、HEPES緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 100 mM、
pH = 5.8)を溶出液として用いたところ、直径約100 nmのDPPC単層小
胞(2.9 mM、3.0 mL)の分散液が得られた(図S50)(37)。
SEC後の小胞の直径は、すべてのサンプルについてDLSを使用して測定。
SEC 後の小胞の直径は、すべての S7 バッチについて DLS を使用し
て測定され、PdI 値が 0.2 未満の狭いサイズ分布を持つことが確認。
得られたサイズを使用して、水透過性を計算した。ストップフロー
Cl– 透過測定を実行するために、チャネル埋め込み DPPC 小胞を同
様のプロトコルに従って準備したが、水和のためにルシゲニン (1 mM)
を含む HEPES 緩衝液 ([HEPES] = 10 mM、[KNO3] = 100 mM、[バリ
ノマイシン] = 10 μM) を使用しました。バリノマイシンを小胞懸濁
液に加え、Cl– 透過時に脂質二重層全体の電荷不均衡を解消した。
SEC 後の小胞の直径は、すべてのバッチについて DLS を使用して測
定され、PdI 値が 0.1 未満の狭いサイズ分布を持つことが確認した。

得られたサイズを使用してCl–透過率を計算した。C

1.3.2. DOPC 小胞
丸底フラスコに入れた 1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリ

ン (DOPC、7.9 mg、10 μmol) の CHCl3 (3 mL) 溶液を、ロータリー
エバポレーターを使用して減圧下 30 °C でゆっくりと乾燥状態にし、
得られた膜を高真空下で 1.5 時間以上さらに乾燥させた。
水透過測定を行うために、丸底フラスコの内面に形成された脂質膜を、

HEPES 緩衝液 (1.5 mL、[HEPES] = 10 mM、pH = 5.8) とフッ素系ナ
ノリングのアリコートを使用して 30 °C で 0.5 時間水和させた。 
10回の凍結融解サイクルの後、得られた分散液を30℃で孔径400nmの
多孔性ポリカーボネート膜に1回押し出し、同じ温度で孔径200nmのフ
ィルターに20回押し出し、DOPC単層小胞(6.4mM)の分散液を得た。
この分散液をHEPES緩衝液([HEPES] = 10mM、pH = 5.8)を溶出液と
してSephadex(G-25)SECカラムに通し、直径約200nmのDOPC単層小胞
(3.2mM)の分散液を得た(37)。SEC後の小胞の直径をすべてのバッ
チについてDLSで測定し、PdI値が0.2未満の狭いサイズ分布であるこ
とが確認された。得られたサイズを使用して、水透過性を計算した。
ストップフロー Cl– 透過測定を行うために、同様のプロトコルに従
ってナノリングが埋め込まれた DOPC 小胞を調製したが、水和にはル
シゲニン (1 mM) を含む HEPES 緩衝液 ([HEPES] S8 = 10 mM、[KNO3] 
= 100 mM、[バリノマイシン] = 10 μM) を使用した。
バリノマイシンを小胞懸濁液に加え、Cl– 透過時に脂質二重層全体の

電荷不均衡を解消しました。SEC 後の小胞の直径は、すべてのバッチ
について DLS を使用して測定され、PdI 値が <0.1 の狭いサイズ分
布であることが確認されました。得られたサイズを使用して、Cl– 透
過性を計算した。

1.4. 膜流動性研究のための小胞分散液の調製
ラウダン (2.0 mM) の DMSO 溶液 (4.4 μL) を、1.3.1 の水透過法

で CF を使用せずに、または 1.3.2 で説明したプロトコルで得られ
た DPPC または DOPC 小胞 (53 μL) の HEPES 緩衝液分散液に加えた。
次に、混合物を HEPES 緩衝液 (3.45 mL) を使用して希釈した。
得られた混合物を 50 °C で 2 時間 (DPPC 小胞の場合) または室温

で 12 時間 (DOPC 小胞の場合) インキュベートして、ラウダン (2.5 
μM) が埋め込まれた DPPC または DOPC 小胞 (50 μM) の分散液
を得た (17)。

1.5.イオン伝導性研究のための小胞分散液の調製

イオン伝導性研究のための DOPC 小胞分散液は、1.3.2 で説明したプ

ロトコルに従って、DOPC 0.8 mg (1 μmol)、脂質膜を水和するため
のトリス緩衝液 0.4 mL ([トリス] = 10 mM、[KCl] = 100 mM、pH = 
7.0)、およびフッ素系ナノリング溶液 5.7 μL (0.2 mM) を使用して
得られた。

1.6. 水透過のストップトフロー蛍光研究の方法
ストップトフロー測定は、励起波長 492 nm のストップトフロー装置

 (DPPC) を使用して 25℃ で実施した。ナノリングを埋め込んだDPPC
小胞と等量の高張緩衝液([HEPES] = 10 mM、[NaCl] = 500 mM、pH = 
5.8)を混合して蛍光減衰曲線を得た。浸透圧水透過係数Pf(cm s–1
)は式(20)を使用し決定した。
                         この候つづく

懐かしの映画音楽『ボディガ-ド』
1992年製作のアメリカ映画。俳優ケビン・コスナーと女性歌手ホイット
ニー・ヒューストンが共演、ロマンティック・サスペンス映画。映画
初出演となったホイットニー歌唱の主題歌「オールウェイズ・ラヴ・
ユー」や挿入歌「アイ・ハヴ・ナッシング」「ラン・トゥ・ユー」は、
いずれもグラミー賞やアカデミー歌曲賞にノミネートされ、主題歌に至
ってはグラミー賞をはじめその年のあらゆる音楽賞を総なめた。またこ
れらの楽曲が収録され、デイヴィッド・フォスターの編曲サントラ盤
は、全世界で4,200万枚を売り上げる大ヒットを記録。 




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ナノフッ素樹脂 ④

2024年08月15日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。


【今日は何の日:8月14日】

686年(天武天皇15年7月20日) - 白雉以来32年間断絶していた日本
の元号が再開、新元号は朱鳥と定む。
1917年 - 第一次世界大戦: 中華民国がドイツ帝国・オーストリア=
ハンガリー帝国に宣戦布告。
1941年 - 第二次世界大戦: チャーチル英首相とルーズベルト米大統
領が大西洋憲章を発表。
1945年 - 第二次世界大戦: 宮城事件。深夜から翌日未明にかけ、陸
軍省と近衛師団の一部将校が近衛師団長を殺害し玉音放送の録音盤奪
取を図り失敗に終わる。
1959年 - 昭和34年台風第7号が静岡県に上陸。
1980年 - 富士山大規模落石事故: 富士山吉田口で落石が発生、12人
亡。落石は9合目付近で発生、6合目下まで到達。
1991年 - エヌ・ティ・ティ・移動通信企画株式会社(現在のNTTドコ
モ)設立。
2003年 - 北アメリカ大停電。ニューヨークを含む北アメリカ東北部
で大停電。5000万人に影響。
2018年 - イタリア・ジェノヴァにあったモランディ橋が崩落。
38人が死亡。
2021年 - ハイチでM7.2の地震が発生。
能登半島地震は、2024年(令和6年)1月1日16時10分(JST)に、日本
の石川県の能登半島地下16 km、鳳珠郡穴水町の北東42 kmの珠洲市内
で発生した内陸地殻内地震。地震の規模はМ7.6で、内陸部で発生す
る地震としては日本でも稀な大きさの地震である。また輪島市と羽咋
郡志賀町で最大震度7を観測した。震度7が記録されたのは、2018年の
北海道胆振東部地震以来、観測史上6回目である。気象庁による正式
名称は「令和6年能登半島地震」(The 2024 Noto Peninsula Earthquake)。 
1.令和5年度 原子力規制委員会 第57回会議
2.2024年3月12日 NHK 能登半島 北東側でも活断層ずれ動いたか 
  政府の地震調査委員会

【今日の短歌研究:夏の歌会/自由詠題】

千鳥鳴きシャカシャカと卵溶くごみ出し散水いつもの朝
階上で朝の休息おえし妻 テレビを見ない吾を叱責する
毎日の猛暑疲れを嘆く貴深 キミ大谷讃歌やまぬことなし
記録的猛暑疲れで夜業して後期高齢の深き海知る
突然の首相辞任を問いし貴深 恒久平和であればよし


❏ 400 年間の気温記録から、グレート バリア リーフが壊滅的な
  被害に直面していることが判明




【要約】
オーストラリアの科学者らは、サンゴ海の 400 年間にわたる水温の
新たな再構築を発表し、最近の海洋温暖化がグレート バリア リーフ
の大規模な白化現象を引き起こしていることを示す。





図 エア布グレートバリアリーフ壊滅的被害に直面と警告


❏ フッ素系オリゴアミドナノリングナによる超純水 ④ 
1. 材料と方法
1.1. 概要

すべての試薬は、関東化学、アルドリッチ、東京化成工業(TCI)、

和光純薬工業、およびアバンティ・ポーラー・リピッドから購入し、
特に断りのない限り、さらに精製することなく入手したまま使用した。
3,5-ジニトロ-4-フルオロ安息香酸は、以前に報告された手順(36)
に従って調製した。スクロースアッセイキットESUC-100は、バイオア
ッセイシステムから購入。カラムクロマトグラフィーには、シリカゲ
ル60N(粒子サイズ63-210μm、シリカ、関東化学)を使用。マイクロ
波照射は、CEMモデルDiscover®マイクロ波リアクターを使用して行う。
リサイクル高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は、日本分析工業(
)モデルLC9201高速液体クロマトグラフでJAIGEL SIL、SH-043-10カ
ラムを使用して実施。リサイクル分取サイズ排除クロマトグラフィー
は、日本分析工業(JAI)モデルLC-9130 NEXT高性能液体クロマトグ
ラフのYMC-GPC T4000カラムを使用して実施。NMRスペクトルは、400、
100、376 MHz(それぞれ1H、13C、19F用)で動作するJEOLモデルJNM-E
CZ400S分光計、および500、125、470 MHz(それぞれ1H、13C、19F用)
で動作するJEOLモデルJNM-ECA500II分光計を使用して記録。または、
600、150、564 MHz(それぞれ1H、13C、19F用)で動作するBrukerタ
イプのAscendTM-600分光計で、非重水素化または部分的に重水素化
溶媒残留物を内部参照として使用。マトリックス支援レーザー脱離/
イオン化飛行時間(MALDI-TOF)質量分析は、1,8-ジヒドロキシ-9-ア
ントロン(ジトラノール)またはα-シアノ-4-ヒドロキシ桂皮酸(CCA)
をマトリックスとして使用し、BrukerモデルAutoflexTMスピード分光
計の反射モードで実行された。透過型電子顕微鏡(TEM)画像は、120 
kVで動作するJEOLモデルJEM-1400電子顕微鏡を使用して取得した。サ
ンプルは、薄いポリマーとカーボンサポートフィルムで覆われたCu試
料グリッド上に堆積(Okenshoji Co., Ltd.)。動的光散乱(DLS)測
定は、Malvern ZetasizerモデルμV光散乱分光計を使用して記録。
の取り込み速度を決定するための蛍光スペクトルは、Jobin Yvon 
HoribaモデルSPEX Fluorolog 3分光計を使用して記録。Stern-Volmer
定数を決定するための蛍光強度の変化は、Molecular Devices Spectra
Max® Paradigm®マルチモードマイクロプレート検出プラットフォーム
を使用して記録されました。水透過およびCl–透過のストップトフロ
ー蛍光測定は、水透過およびCl-透過のストップフロー蛍光測定は、
を備えた応用光物理学モデル SX.18MV ストップフロー装置を使用し

て取得150 W キセノンアークランプ (オゾンフリー)、測定されたデッ
ドタイムが 1.1 ms のモノクロメーター、および515nmより短い波長
の光を除去するカットオフフィルター。水透過研究のストップトフロ
ー光散乱測定は、カットオフ フィルタなしで同じ装置を使用して取
得しました。イオン伝導度測定は、Nihon Kohden モデル CEZ2400 ア
ンプを使用して取得し、電流データは AD Instruments モデル Power
Lab を使用して 40 kHz のサンプリング レートでコンピュータに保
存しました。記録は 0.1 kHz でフィルタリングされた。
S6
1.2. TEM サンプルの調製
FmNRns ([F12NR4] = 0.2 mM、[F15NR5] = 0.02 mM、[F18NR6] = 0.02 

mM、[F12NR6] = 0.02 mM) の DMSO 溶液 (1.65 μL) を、小さなバイ
アルに入れたペンタデカン (1 μL) と CHCl3 (57.7 μL) の混合物に
加え、溶液を 50 °C で 5 分間加熱し。その後、溶液を炭素膜でコー
ティングした銅グリッド (100 μm の正方形メッシュ) に滴下し、
5 分間放置。過剰量の溶液を紙で吸い取った後、CHCl3 (6 μL) をグ
リッドに滴下し、再び紙で吸い取りした。ネガティブ染色剤(水溶液
中の 0.2 wt% 酢酸ウラニル)をグリッド上に滴下し、5 分後に余分
な溶液を紙で吸い取りました。次に、一定量の水(3 μL)をグリッ
ド上に滴下し、紙で吸い取りる。
                         この項つづく



❏ 純金属ナノワイヤ大量成長を実現

8月12日、名古屋大学の研究グループは,薄膜内極細結晶粒を制御
することによる金属原子の大量輸送の原理を発見し,原子拡散を活用
したアルミニウムナノワイヤの大量森状成長手法を開発。

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ナノフッ素樹脂 ③

2024年08月12日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。


【季語と短歌:8月11日】




 大面積ナノシート膜の高速成膜法
名古屋大学未来材料・システム研究所の長田実教授らの研究グループ
は、酸化物、酸化グラフェン、窒化ホウ素などの二次元物質(ナノシ
ート)の高速・大面積成膜法(自発集積転写法)の開発に成功。

【関連論文】
論文誌:Small 2024.7.18
タイトル:Ultrafast 2D Nanosheet Assembly via Spontaneous Spreading 
Phenomenon
DOI: 10.1002/smll.202403915
※名大、大面積ナノシートの高速成膜法「自発集積転写法」

❏ 8K有機EL TV画面を駆動可能 高電子移動度の酸化物TFT 
北海道大学の研究グループは、電子移動度が78cm2/Vsで安定性に優れ
た「酸化物薄膜トランジスタ」を高知工科大学と共同で開発。次世代
8K有機ELテレビの画面を駆動することが可能となる。2024.8.9

現行の4K有機ELテレビでは、画面を駆動するのに酸化物IGZO薄膜トラ
ンジスタ(a-IGZO TFT)が用いられている。このトランジスタの電子
移動度は5~10cm2/Vs程度。ところが、次世代8K有機ELテレビの画面を
駆動しようとすれば、電子移動度が70cm2/Vs以上の酸化物薄膜トラン
ジスタが必要になる。活性層に酸化インジウム(In2O3)薄膜を用い
て、電子移動度が140cm2/VsというTFTを2022年に開発。ところが、空
気中における気体分子の吸着・脱離などによって、安定性(信頼性)
が極めて悪くなるため、実用化までには至らなかったという。

図1.気体分子の吸着でTFTの安定性が悪化する例
今回、空気中の気体が吸着しないよう、活性層薄膜の表面を保護
膜で覆うことにした。実験結果から、酸化イットリウムと酸化エ
ルビウムを保護膜にしたTFTは、極めて高い安定性を示すことが
分かった。


一方、酸化ハフニウムや酸化アルミニウムを保護膜としたTFTで
は、安定性が向上しなかった。電子顕微鏡を用いて原子配列を観
察したところ、酸化インジウムと酸化イットリウムは原子レベル
でピッタリ結合(ヘテロエピタキシャル成長)することが分かっ
た。これに対し、安定性が改善されなかったTFTは、酸化インジ
ウムと保護膜の界面がアモルファスになっていることを確認した。



図3 酸化インジウムTFTの信頼性試験結果(±20Vを1.5時間印加)[
                         この項つづく

 懐かしの映画音楽【映画:Rain Man
1988年製作/134分/G/アメリカ、原題:Rain Man
高級外車ディーラーのチャーリーは、絶縁状態にあった父の訃報を聞
き、遺産目当てに帰省。ところが、遺産の300万ドルは全て匿名の人
物に相続されることとなっていたその人物が、今まで存在すら知らな
かった自閉症の兄レイモンドであると知った彼は、兄を病院から連れ
出しロスへと向かうが……。アカデミー賞主要4部門(作品・監督・
脚本・主演男優賞)他、多数の映画賞に輝いた、バリー・レビンソン
監督による感動作。



                          
 



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季節は異常気象と戦争 ④

2024年08月09日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。


※「わたしの経済論:「交換価値至上主義」とは④」は今回はおやす
み。残件課題の量が多いので

❏ ナノフッ素樹脂 超純水 東京大学

Ultrafast water permeation through nanochannels with a densely fluorous inte-
rior surface.
DOI番号:10.1126/science.abd0966
【要約】
アクアポリンにおける超高速の水透過は、疎水性の内部表面によって
促進されます。ポリテトラフルオロエチレンは高密度のフッ素表面を
持ち、強力な撥水性をもたらす。私たちは、内径が 0.9 ~ 1.9 ナノ
メートルの一連のフッ素オリゴアミドナノリングを報告する。これら
のナノリングは、リン脂質二重膜内で超分子重合を起こし、フッ素ナ
ノチャネルを形成します。このナノチャネルの内壁は、フッ素原子で
高密度に覆われています。最小直径のナノチャネルは、アクアポリン
やカーボンナノチューブよりも 2 桁大きい水透過フラックスを示しま
す。提案されたナノチャネルは、静電的に負のフッ素内部表面によっ
て提供される強力な静電バリアによって、塩化物イオン (Cl–) の透過
性が無視できるほど小さくなる。したがって、このナノチャネルは、
脱塩にほぼ完璧な塩反射率を示すことが期待される。

天然タンパク質に勝る水のろ過性能
Yuexiao Shen著•
科学•
2022年5月13日
フッ素系ポリマーのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、密集した
炭素-フッ素(C-F)結合が水をはじく、独特の超疎水性表面を提供(1
)。それでも、個々のC-F結合は極性であり、極性能基と静電的に相互
作用して水素結合(H結合)を形成できる(2)この注目すべき双方向
特性(極性疎水性(3)として知られている)は、すべての元素の中で
最大の電気陰性度と2番目に小さい原子サイズを含むフッ素の特性に起
因する可能性がある。フッ素系表面と水の相互作用は広く調査された
(4)。ラマン分光法に基づく最近の報告では、フッ素系化合物の近く
の水のクラスターが壊れて多くのヒドロキシダングリングボンドが生
成されるが、炭化水素類似体ではダングリングボンドが大幅に少なく
なることが示されています(5、6)。この観察結果は、PTFE のよう
な超疎水性内部表面を持つナノチャネルが、非クラスター水分子より
も拡散が遅いと思われる水クラスターの形成を抑制できることを示し

ている。
超分子重合を経て異なる内径を持つナノチャネル (FmNCns) を生成す
る一連のフッ素オリゴアミドナノリング (FmNRns) を開発した (図 1
A)。FmNRns と FmNCns を設計するために、C–F 結合の極性と疎水性の
性質を利用した。C–F 結合は極性が非常に高いものの、原子的に分極
するのが難しいため (3)、FmNRns のC–F 結合は隣接する極性アミド基
と静電的に相互作用して H 結合を形成できる (2)。この特徴により
、マクロ環状骨格が硬くなり、C–F 結合が内側を向く。 FmNRns が炭
化水素媒体中で超分子重合して疎溶媒的にフッ素系ナノチャネル (Fm
NCns) を形成できる場合 (図 1B)、その内部表面はフッ素原子で密に
覆われ、水クラスターを破壊することができます (5、6)。



図 1. 一連のフッ素系ナノリングと膜貫通フッ素系ナノチャネルの形
成。(A) 一連のフッ素系ナノリングの分子構造: F12NR4、F15NR5、F18
NR6、および F12NR6。ナノリングの内径は、ナノチャネルを通る水
浸透の MD シミュレーションによって得られた半径方向の水密度に基
づいて計算された (図 S37)。壁の位置は、水密度が最大値の 1% にな
る点として定義された。(B) 超分子重合された FmNRn が小胞リン脂質
二重膜に埋め込まれたフッ素系ナノチャネル (FmNCn) に重合された模
式図。(C) 親水性および疎水性ナノチャネル内の水クラスターの流れの
模式図。 (D) 直径1.76 nmの仮想レナード・ジョーンズ(LJ)チャネル
内の水分子のダングリングボンド分布。LJチャネルの疎水性はスケー
リング係数(10)によって制御された。(E)異なる疎水性レベルでの
LJチャネル内の水分子の流量。
【関連技術情報】
・水を超高速で通すにもかかわらず塩を通さないフッ素ナノチューブ
 を開発 —次世代超高効率水処理膜の実現に向けて— 2022.05.13
・プレスリリース本文:PDFファイル                                             Science: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abd0966                                                               この項つづく

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生成AIのインパクトはどのようなものか⑤

2024年07月30日 | ネオコンバ-テック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦
国時代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
)と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。ひこにゃんの
お誕生日は、2006年4月13日。




【季語と短歌:7月29日】
【今日の短歌研究 ⑱】

「レカメマブ」に希望


【私のポ-タブルク-ラ-構想②】
先回で方向性着想し、①省エネ、②コンパクト、③高性能、④コスパ
(デジタル革命基本6則)に従い、⑤通風部の接触表面積の最大化、
「潜熱蓄熱材」の最最大・最適適配置、⑦内包冷却素子も高品位化
⑧除湿水の再利用(超音波素子による回収水の噴霧(清涼・清潔・再
エネ)設計を基本骨子とする。
【補足説明】
クールネックリングは「PCM」と呼ばれる素材でできている。日本語で
は「相交換物質」や「相転移物質」「潜熱蓄熱材」などと呼ばれ、温
度調整機能に特化した新素材。-156℃~121℃と250℃以上も温度差の
ある過酷な宇宙空間で活動する宇宙飛行士たちの体温維持を目的とし
てNASAによって開発された。原理としては、氷と同じように周りが低
温の時は熱を放出して固まり(凍り)、高温の時には熱を吸収して溶け
出。この凝固点(液体が個体に変わる温度)を直接触れても冷えすぎず、
心地よい温度(18℃~28℃)に調合したものがクールネックリングに使
われている。ちなみに、2022年冬に注目されたホットネックリング(
ウォームリング)はPCM素材の融点を48℃程度に設定されたもの。
Phase Change Materialの略で、温度環境に応じて繰り返し熱を放出、
吸収できる相変化物質のこと。相変化物質 寝具や衣類のほか、建築
や自動車、機械製品などにも使われている。
--------------------------------------------------------------
1.特開2023-099976 蓄熱型放射冷暖房システム
【要約】図1のごとく、天井下面から冷風又は温風を吹き出すように

構成された蓄熱型放射冷暖房システムであって、温度調整された空気
を室内に放出可能な複数の孔を有するパネルと;前記パネルの天井裏
側又は前記天井下面に配置され、前記温度調整された空気を前記孔の
方向に導くチャンバーボックスと;前記チャンバーボックス内に配置
され、前記温度調整された空気によって冷却又は加熱されることで蓄
熱する蓄熱手段とを備えた電力使用量並びに電力料金を低減すること
ができ、然も、冷暖房時における冷房時最低送風温度および暖房時最
高送風温度と室内との温度差が低くなり、その分居住者に対して不快
感を与えることのない冷暖房システムを提供すること。

【符号の説明】1 ヒートポンプエアコン 2 室外機 3 冷媒配管
4 室内 5 室内機 6 ダクト 7 天井 8 天井吹出しチャンバ
ーボックス 9 チャンバー 10 潜熱蓄熱材 11 潜熱蓄熱材内
包材 12 下方開口部 13 通気小孔 14 金属製パネル 15
側壁板 16 上方開口部 17 蓋板 18 保持杆 19 隙間


2.特開2024-085997 空調システム

【要約】下図1の如く発明に係る空調システムは、居室の内部に対向
するように配置された、居室内の空気と熱の授受が可能な熱交換パネ
ルと、躯体と対向する前記熱交換パネルの板面に接するように配置さ
れた、蓄熱可能な潜熱蓄熱材と、少なくとも一部が前記潜熱蓄熱材に
接して配置された、熱媒が流れる配管と、前記配管を流れる前記熱媒
を循環させる循環装置と、を備える。前記循環装置は、前記熱媒を循
環させ、前記潜熱蓄熱材に蓄熱し、前記潜熱蓄熱材から前記熱交換パ
ネルに熱を供給することで。消費エネルギーの低減、自然エネルギー
や未利用エネルギーの利用効率の向上、及び安定した空調能力を実現
する空調システム空調システムの提供。


図1.実施形態の空調システムが設けられた建築物の断面図

【符号の説明】101…空調システム、140…熱交換パネル、205
…冷温水配管(配管)、210…潜熱蓄熱材、392…チラー(地中
熱交換器、循環装置)、394…クーリングタワー(空調機、循環装
置)、393…熱源(循環装置)



図5.本発明に係る一実施形態の空調システムを配置した建築物の構
成及び空調運転時の様子を示す概略図


3.特開2022-170136 空調パネル
【概要】
下図1のごとく、蒸気冷媒を吸収する吸収する吸収液又は蒸
気冷媒を吸着する吸着剤を有し、太陽光による加熱によって吸収又は
吸着した蒸気冷媒を放出する再生吸収器10と、再生吸収器10にお
いて放出された蒸気冷媒を液化して液冷媒とする凝縮器20と、凝縮
器20からの液冷媒を蒸発させる蒸発器30とを備え、再生吸収器1
0と凝縮器20とは、太陽光に晒される側となるパネル一面側に形成
され、蒸発器30は、パネル一面とは反対面となるパネル他面側に形
成され、再生吸収器10に対応するパネル一面側の第1部位P1には、
日射吸収率80%以上であって、遠赤外線放射率が80%以上となる
処理が施され、凝縮器20に対応するパネル一面側の第2部位P2に
は、日射反射率80%以上となる処理が施されている。

図1.実施形態に係る空調パネルを示す斜視図
【符号の説明】1 :空調パネル 1a :本体部 10 :再生吸収
器 20 :凝縮器 30 :蒸発器 40 :潜熱蓄熱材 50 :断
熱カバー B1 :第1ベース材 O1 :開口部 B2 :第2ベース
材 MP 動作板 HB1 :第1ベース材 O2 :開口部 HB2 
:第2ベース材 HMP :動作板 HV1 :第1温度制御弁 HV
2 :第2温度制御弁 P1 :第1部位 P2 :第2部位 R1 :
第1蒸気冷媒流路 R2 :液冷媒流路 R3 :第2蒸気冷媒流路(
蒸気冷媒流路) S :始端部E :終端部 TM :温度磁石 TM1 
:永久磁石 TM2 :感温性フェライト TM3 :軟鉄ヨーク V
1 :第1逆止弁 V2 :第2逆止弁(第1蒸気冷媒逆止弁)V3:
第3逆止弁(第2蒸気冷媒逆止弁)
【発明の効果】  本発明によれば、面積の取り合いによる問題の解消
を図ると共に、より充分な性能を発揮することが可能な空調パネルを
提供することができる。

4.特開2023-181458 蓄冷材
要約】下図1のごとよく、蓄冷材は、テトラヒドロフラン、水、ハ
ロゲン化炭化水素、および化学式Ag3PO4により表されるリン酸銀、
化学式Ag2CO3により表される炭酸銀、および化学式AgOにより
表される酸化銀からなる群から選択される少なくとも1つの銀化合物
を含有し、前記ハロゲン化炭化水素は、フッ素原子を含み、前記ハロ
ゲン化炭化水素に含まれるハロゲン原子の中では前記フッ素原子の個
数が最も大きく、前記ハロゲン化炭化水素の前記蓄冷材に対する重量
比は15%以下であり、前記ハロゲン化炭化水素の沸点が摂氏60度
以下である。テトラヒドロフラン及び水を含有する蓄冷材であって、
貯蔵、保管、および輸送の観点から安全に使用され、高い結晶化温度
を有しうる蓄冷材を提供する。

追加説明
高効率な冷却素子開発、2019.10.07
従来,熱電効果を用いたペルチェ素子が,ほぼ唯一の実用的な固体冷
却素子だが冷却効率が低い。開発した素子構造は,薄くてエネルギー
障壁が高い障壁層(エミッタ障壁)を介して,電子が共鳴トンネル効
果により量子井戸層に注入し、電子系と熱的に接している量子井戸内
の結晶格子系とが相互作用し,格子系も冷却されていく(熱電子放出
冷却)。この素子構造では,数nm程度の半導体超薄膜内に冷却効果を
生し,極薄膜中の温度の精密測定技術が必要。この素子はトランジ
スタや半導体レーザーなどのデバイス活性層を局所的に高効率に冷却
する新しい素子技術として,省エネルギーに大きく貢献できる。



生成AIのインパクトはどのようなものか⑤


松尾豊×今井翔太一生成AI時代に求められるスキルとマインドとは?-
特別対談
超知能は悪魔か。

国に頼るのではなく、未来の舵は自分で握れ
今井 ここからは「日本」における未来についてうかがいます。希望
的な観測としては、「国が多額の予算を使えば、ChatGPTに匹敵する
レベルのツールが開発できて世界に追いつける」とか、「これからは
仕事を仕事と思わない人が有利になり、ベーシックインカムありきで
毎日暮らしていける」といった意見があります。一方で、少子高齢化
や物価高などが問題となるなか、未来を楽観視できないと感じる人た
ちも相当数存在します。
 この先の未来が仮に明るいとしても、それは一部の人たちだけが得

られる恩恵なのかどうか。また、明るい未来を迎えるために、日本は
国として何をしていくべきなのか。先生のご提言をお問きかせください。
松尾 こうした質問はよく受けるのですが、一般人の私が一般の人び
とに向けて、「国としてこうしていくべきだ」とメッセージを送って
も意味がないと恩います。要するに、未来は自分の手でコントロール
することでしか変わらないので、自分自身がどうするかという、それ
だけではないでしょうか。
 日本の置かれた状況に対して杞憂するよりも、「自分が活躍するた

めにはどうしたらいいか?」という問いを立てたほうがいい。どんな
時代、どんな社会でも、活躍する道はあるし、実際に活躍している人
はいます。
 「日本がどうこう」というのは、自分に言い訳をしているか、でき

ない自分を慰めているのと同じことだと思います。今井 それでは先
生は、今の時代をどんなふうにとらえていますか。

松尾 今は本当に面白い時代だと思っています。たとえば、私が江戸

時代に生まれていたら、自分の祖先と同じような一生を送ることにな
ったでしょう。そう感じるのは、江戸時代が300年間安定した変化
のない時代で、自分がどんな人生を送るかがほぽ予測できたからです。
でも、それはつまらないですよね。
 今はどうでしょう。こんなにも新しい技術が生まれ、時代も大きく

動いています。「多分こうだろうな」と簡単に予測のつく未来よりも、
10年、15年先もわからない、そんな未来が待っているほうがさまざま
な可能性があります。可能性があるからこそ、面白いと思うし、頑張
ろうとも思えます。
 「自分の人生」というゲームの主人公は「自分」です。どんなシナ

リオであろうが、うまくプレイすることができるはずです。みんなが
そういう心構えで自分の人生をコントロールすれば、結果的に日本全
して未来を切り拓こうと思ってずっとやってきましたから。たまたま
今、それが結果として日本の中で注目されていますけど、それは別に
日本という国が直接私たちに何かしてくれたからというわけではあり
ません。
 もちろん、日本の産業には成長してほしいと思っていますし、それ

に対して貢献できることはいろいろとありますから、一生懸命やって
います。
 「計算資源を増やす」というのもその1つで、「もっと
GPU(Grap-
hics ProcessingUnit/コンピュータゲームに代表されるリアルタイム画
像処理に特化した演算装置)が必要ですよ」といったことを言ってい
ますし、いろいろな形で発信はしています。

今井 国がどうというより、自分がプレイヤーとして何ができるか、

というところで、先生は一貫されていますね。
松尾 そうですね。
今井 本日はお忙しいなか、ありがとうございました。

                           この項了
セリ-ヌ・ディオン『愛の賛歌』
26日夜のパリ・オリンピックの開会式で、難病と闘う人気歌手セリー
ヌ・ディオン(56)が、エッフェル塔下の特設ステージに立つ。フラ
ンスの国民的歌手エディット・ピアフの名曲「愛の賛歌」を力強く歌
い上げ、不屈の精神力と圧倒的な歌唱力を示した。





コメント (3)
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