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ミノムシの糸を使った「クモ糸よりも強力な繊維」が登場  202110

2021-10-30 23:16:00 | なるほど  ふぅ〜ん

ミノムシの糸を使った「クモ糸よりも強力な繊維」が登場
  ナゾロジー より 211030  KAIN

 クモの糸が高い強度を持つ優秀な材料であるという話は、最近良く耳にしている人も多いと思います。
 しかし、実は最近の研究では、ミノムシが作る糸の方が、クモよりも優れていることが示されているのです。

 この発見に基づいて、筑波大学の研究チームは、ミノムシの作るシルク繊維と導電性高分子ポリアニリンを組み合わせた複合繊維を開発。
 この繊維は電気伝導性を持つと同時に、柔軟性や光ファイバーとしての性質も示しているそうです。

 研究の詳細は、10月19日付で科学雑誌『Journal of Applied Polymer Science』に掲載されています。

■目次
ー実は強かったミノムシの糸
ー光ファイバーになる繊維

⚫︎実は強かったミノムシの糸
 これまで天然由来のシルク繊維の中では、クモが産生する糸が最強といわれてきました。
しかし近年、ミノムシのミノを構成する糸や、枝からぶら下がるために使っている糸の方が、実は弾性率・破断強度・機械敵強度の全てにおいて、クモの糸を上回っていることがわかったのです。

 ミノムシとは、ガの幼虫のことで、枯れ葉や枯れ枝を粘着性の糸に絡めて袋状の巣を作り枝からぶら下がって生活します。
 この巣が、日本ではわらを使った雨具の「蓑(みの)」に似ているため、ミノムシと呼ばれています。

 クモの糸も天然材料として研究の対象とされてきましたが、それより強いのであれば、これを利用して新しい繊維材料を生み出せる可能性があります。
 そこで、今回の研究チームはミノムシの糸を利用した新しい複合繊維を合成しようと考えたのです。

 チームがその合成材料として着目したのは、ポリアニリンと呼ばれる導電性高分子です。
ポリアニリンは、原料が安価で簡便に合成できる特徴があり、主に電池用電極や導電性インクなどに用いられています。

 チームはこのポリアニリンとミノムシの糸を、水に浸して合成しました。
これは非常にシンプルな方法で、アニリンという物質が酸化剤によってポリアニリンに変化するのですが、その過程を利用してミノムシの糸の表面に水素結合で吸着させたのです。

 これは顕微鏡で観察すると、きれいにミノムシの糸の表面にポリアニリンがコーティングされている状態となっていました。
 また繊維の絡まった場所でも、繊維の一本一本をはっきりと見ることができました。

(筑波大学,ミノムシが産生する高強度繊維と導電性高分子を組み合わせた新規複合繊維材料を開発(2021))

 こうして誕生した新しい天然シルクを利用した新しい繊維ですが、これにはさまざまな驚きの特性が確認されるのです。

⚫︎光ファイバーになる繊維
 新たに誕生した複合繊維について、チームは分析を行いました。
するとミノムシの糸が持つ強度を保ちながら、通常のポリアニリンと同程度の電気伝導性や磁性を併せ持つことがわかりました。

 しかし、この繊維の特性はそれだけではなかったのです。
ミノムシの糸には光学活性という性質があり、ポリアニリンにはそれがありませんでした。
 これに繊維の断面中央から緑色のレーザーを照射したところ、繊維に沿ってレーザー光が進むという、まるで光ファイバーのような光導波路としての性質を持っていたのです。

 さらにこの繊維には、電圧を加えると、その上昇に伴って電極間の電流を大きくするという、電圧で電流制御が可能な繊維型トランジスタとしの機能も明らかになったのです。
 強度や性質において非常に魅力あふれる新しい複合繊維が誕生しました。

 チームは今後、この繊維を使って、布やケーブルの作成を予定しているとのこと。
将来的には、この複合繊維を活用して、神経をモデルにした信号伝達の可能性も考えられるそうです。
これからはミノムシの時代かもしれません。


■参考文献
ミノムシが産生する高強度繊維と導電性高分子を組み合わせた新規複合繊維材料を開発 https://www.tsukuba.ac.jp/journal/technology-materials/20211022140000.html Stronger than spider silk: Bagworm silk enables strong conducting fibers https://www.eurekalert.org/news-releases/932418
⚫︎元論文
Preparation of bagworm silk/polyaniline composite https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.51791
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⚠️ 日本人は低い食料自給率のヤバさをわかってない  202110

2021-10-30 23:02:00 | なるほど  ふぅ〜ん

日本人は低い食料自給率のヤバさをわかってない
 東洋経済onlain より 211030   岩崎 博充:経済ジャーナリスト

⚫︎日本は他国からの食料輸入なしには成り立たない国となっている
 10月31日に投開票を控える衆院選を前に、選挙戦では、どの政党からも「経済安全保障」というフレーズが飛び交っている。岸田政権は、経済安全保障政策として今年5月に閣議決定された「中間取りまとめ」であげられたエネルギー、情報通信、交通・海上物流、金融、医療の5分野を重点分野として取り上げている。

 しかし、実は日本には古くから高いリスクとして懸念されている安全保障分野がある。それは「食料自給率」の低さだ。食料自給率とは、自国の食料供給に対する国内生産の割合を示す指標。日本は先進国でかなり低いレベルにある。

 食料の自給は、国民の命を直接左右するものであり、ある意味では防衛やエネルギー資源以上に意識しなければならない。ただ、今回の総選挙では大きなテーマにもなっていない。日本の食料自給率は、本当に大丈夫なのか……。農林水産省の資料などをもとに、いま一度考え直してみたい。

⚫︎日本の食料自給率、過去最低の37%!
 農林水産省が最近になって発表した、2020年度のカロリーベースの日本の食料自給率は、前年度から0.38ポイント減少して37.17%になった。
 統計データが存在している1965年度以降、小数点レベルで見れば過去最低の数字だ。新型コロナウイルスによる影響で、畜産品の家庭用需要が拡大し、牛肉や豚肉などの国内生産量が増えたにもかかわらず、昨年度は輸入が増えた影響だとされている。

 農水省は、現在2030年度までにはカロリーベースの食料自給率を45%に高める目標を掲げている。ところが、日本の食料自給率は年々ズルズルと減少しているのが現実だ。

 食料自給率の考え方には、熱量で換算する「カロリーベース」と金額で換算する「生産額ベース」の2種類がある。
 カロリーベースでは1965年には73%あったが、前述したように今や37%まで下がっている。生産額ベースの自給率も1965年には86%あったが、2020年には67.42%にまで減少している。

 日本人の食料の6割以上を海外からの輸入に頼っているというのが現実だ。いわゆる「食料安全保障」と呼ばれる分野である。長い間、そのリスクが指摘されているものの、効果的な政策は出てきていない。

 最近になって、新型コロナウイルスによる混乱などに伴って、牛肉や小麦、チーズなどが値上げされた。
 さらには天候不順などが原因で、10月1日以降輸入小麦の政府売渡価格が前期比19%引上げられ、家庭用レギュラーコーヒーが20%程度、そしてマーガリンも12%程度値上げしている。食料品の価格上昇は、日本に限ったことではないものの、世界的に需要と供給のバランスが崩れてきていることは間違いないだろう。

 主食の穀物などの値上がりは、原油価格の値上がりと同様のインパクトを持っている。日本では大きくクローズアップされることがないが、食品の7割近くを輸入に頼る危機感を、日本人はもっと意識しなければならない。

 実際に、日本の食料自給率の実態を見てみよう。たとえば品目別のカロリーベースの食料自給率は次のようになる(2020年度、農林水産省「カロリーベースと生産額ベースの食料自給率」より)。

●コメ…… 98%(生産額ベースでは100%)
●野菜…… 76%(生産額ベースでは90%)
●魚介類…… 51%(生産額ベースでは49%)
●果実…… 31%(生産額ベースでは65%)
●大豆…… 21%(生産額ベースでは47%)
●小麦…… 15%(生産額ベースでは19%)
●畜産物…… 16%(生産額ベースでは58%)
●油脂類…… 3%(生産額ベース47%)

 日本で100%自給できている食料といえばコメぐらいしかない。食料自給率を国際比較で見ても、日本の低さが際立つ(農林水産省、2018年、日本のみ2020年度、カロリーベース)。

●カナダ…… 266%(生産額ベースでは123%)
●オーストラリア…… 200% (生産額ベースでは128%)
●アメリカ…… 132% (生産額ベースでは93%)
●フランス…… 125% (生産額ベースでは83%)
●ドイツ…… 86% (生産額ベースでは62%)
●イギリス…… 65% (生産額ベースでは64%)
●イタリア…… 60% (生産額ベースでは87%)
●スイス…… 51% (生産額ベースでは50%)
●日本…… 37% (生産額ベースでは67%)

 ちなみに、農水省食料安全保障室の「食料需給表(令和2年度)」によると、日本の穀物自給率は28%(2018年度)、2018年のデータでは172の国・地域中128番目、OECD加盟38カ国中、32番目となっている。

⚫︎日本の食料自給率が低いのは農地面積が少ないから?
 日本の食料自給率は、なぜこんなにも低いのだろうか。人口の少子高齢化によって、農業人口が大きく減少していることなどがその原因といわれるが、もっと根源的な部分にも理由があるのかもしれない。

 たとえば、ちょっと古いデータだが、日本と先進国の農地面積を比較してみよう(2017年、農林水産省「知ってる?日本の食料事情 2020年12月」より)。

●アメリカ……4億555万ヘクタール
●オーストラリア……3億9380万ヘクタール
●カナダ……5769万ヘクタール
●フランス……2870万ヘクタール
●ドイツ…… 1810万ヘクタール
●イギリス……1780万ヘクタール
●イタリア……1283万ヘクタール
●日本……444万ヘクタール

 日本の農地面積は、ほかの国に比べて桁違いに少ない。1人当たりの農地面積で見ても、日本はわずか3.5ヘクタール(資料出所:同、以下同)しかない。オーストラリアの約400分の1、アメリカの約40分の1、イギリスの約8分の1の農地面積しかない。
 これでは、国民の食料を賄っていけないと考えるのが自然だ。

「農家一戸当たり」の農地面積を見ても、EUは日本の7倍(農林水産省、2009年、以下同)、アメリカは104倍、オーストラリアは1591倍というデータもある。

 なぜこうなってしまったのか……。日本の場合、国土面積のうち約7割が森林を占めており、農地面積が限られている、という説明ができる。確かに、森林を農地に転換するのは大変な労力だが、これまでの農業政策でよかったのかという疑問は残る。森林を守ることも大切だが、場所に応じて適切な使われ方をしていくことも大切だ。

 日本はこれまで広大な森林面積を使って、ゴルフ場をつくり、住宅地を開拓してきた。それに対して、農業は農業組合などの既得権益を持つ団体の保護に追われて、抜本的な改革ができなかったとも考えられる。
 また、農林水産省自身が、戦後の木材不足を見越してスギやヒノキの植林を推奨したために、森林がそのまま放置された面もある。

 日本の森林面積率は国土の約66%(2017年現在、以下同)。それに対してオーストラリアは16%、イギリスは13%だ。アメリカ、ドイツはそろって32%。
 食料自給率の向上を考えたときに、この66%の森林面積をどう生かしていくかが大きな問題といえるかもしれない。

 また、日本の場合は、近年の人口減少で専業農家が減少してきたことも大きな影響を及ぼしている。こうした時代の変化に対して、行政が農業の法人化といった農業政策の転換に遅れたのも1つの原因といっていい。

⚫︎食料自給率向上のためにとった政策とは?
 こんな状況の中で、農水省がとった食糧自給率向上のための農業政策もあまり効果的ではなかった。食品ロスをなくす、日本人の食生活を転換させるといったさまざまなプログラムはあったのだが、結果的にはその政策が効果的に働いているようには見えない。

 例えば、政府は2015年3月に「食料・農業・農村基本計画」を閣議決定して、2023年までにカロリーベースの食料自給率を39%(2013年当時)から45%に、生産額ベースでも65%(同)から73%に上昇させる、という目標を掲げた。

 具体的には、食料の安定供給の確保、農村の振興、農業の持続的な発展、農業団体の再編整備といった政策を明示し、食料自給率の目標値を初めて設定した。
 たとえば、力強く持続可能な農業構造の実現に向けた担い手の育成・確保・経営所得安定対策の着実な推進、女性農業者が能力を最大限発揮できる環境の整備、農協改革や農業委員会改革の実施、農村への移住・定住の促進といった項目が並ぶ。

 さらには、民間企業・団体・行政等が一体となって国産の農産物の消費拡大を推進するプロジェクトを立ち上げて、食料自給率アップのために「今が旬の食べ物を選ぶ」「地元でとれる食材を使う」「ご飯を中心に野菜を使ったバランスのいい食事」「朝食の推奨」「食べ残しを減らす」といった「食育」の概念まで導入。国民の食生活にも注文を出している。

 こうした「国民にお願いする」形の政策で、食料自給率の上昇は望みにくい。抜本的な発想の転換がないまま現在に至っている。一方、食料自給率の低迷が国の安全保障に最も大きく関わっていることを、国民ももっと知ったほうがいい。

 太平洋戦争においても、約230万人が戦死したがそのうち餓死した兵士が半分以上だったと言われている。本当の意味のリスクに直面したときにどうすればいいのか……。そうした現実に目を背けたままでは、本当の日本の安全保障にはつながらないのではないか。

 今や、海外では国防も戦車やミサイルの数だけではなく、サイバーセキュリティーや食料の確保といったことに重きが置かれていると言われる。
 食品ロスなどを抑えるという発想よりも、本気で安全保障を考えるのであれば、森林面積を多少削ってでも農地を増やす。あるいは使わなくなったゴルフ場等を簡単に農地に転換するシステムづくり、あるいは都会の空き家を一定の期間を置いた後で農地に転換できるようにする、などなど……。新しい時代に沿った画期的な発想が必要なのかもしれない。

⚫︎もし、食糧不足が起きたらどうなる?
 実際に、日本で食料危機に陥った場合、われわれ国民はどうなるのだろうか……。農水省のシミュレーションによると食料品の輸入がストップしたときには、カロリーの高い焼き芋や粉吹き芋などの「イモ類」を主食にして、毎食のようにイモを食べる「イモ類中心」の食生活を提案している。

 小麦やコメは1日1杯程度に抑えてイモを代替にすることで主食を賄い、さらに牛乳は5日に1杯、焼肉は19日に1皿、卵は3カ月に1個……。そんな食生活に切り替えていくことになるとしている(農林水産省「食料自給率及び食料自給力の検証、2019年11月」より)。

 当然ながら,農地をカロリーの高い「イモ作」に切り替えることも必要になってくる。日本の場合,食糧の7割近くを輸入品に頼っているわけだから,たとえば戦争や災害などによって、長期にわたって食料品が海外から入ってこなくなれば、当然ながら食料品が不足する。

 農水省は、いざというときに備えて農産物備蓄を行っているが、次の3品目しか備蓄がない状態だ(2019年度現在)。それもまた、民間にお願いベースでの“備蓄”が含まれている。

●コメ……政府備蓄米の適正備蓄水準は100万トン程度
●食糧用小麦……国全体として外国産食糧用小麦の需要量の2.3カ月分
●飼料穀物……国全体としてトウモロコシ等の飼料穀物100万トン程度を民間備蓄

 要するに、政府が単独で食糧を備蓄しているのはコメのみ、というわけだ。万一、海外からの食糧品が入ってこないことが明らかになった場合、可及的速やかに全国の農地でイモの栽培など、高カロリーな作物をつくり始めなければならない。

 その場合、9割近くを輸入に頼っている「エネルギー」も絶たれると考えられる。言い換えれば、農作業も人力や家畜の労力に頼ることになる。まさに、半世紀以上前の世界に戻ることになりかねない。

 ちなみに、日本のエネルギー自給率は、11.8%(資源エネルギー庁「総合エネルギー統計、2018年度確定値」より)。東日本大震災の影響で低かった2014年の6.4%よりは回復したものの、世界的にみてもOECD35カ国中の34位と最低レベルの数字だ。

 つまり、日本はエネルギーと食糧という国民生活に最も重要なライフラインを海外に頼っていることになる。

 石油備蓄日数も、187日(2019年現在)しかないため、食料不足が深刻になって、イモ類を作らなければならないことがわかった段階で、農機具を動かすためのエネルギーが不足している可能性もあるということだ。

 一方で、食料輸入先の国の事情も考えなくてはいけないだろう。例えば農水省の資料によると、一般的な「天ぷらそば」を例に考えてみると、ソバは中国やアメリカ、天ぷらの中身であるエビはタイ、ベトナム、インドネシアなど、天ぷらの衣となる小麦はアメリカやカナダ、そしてその天ぷらを揚げる油は、カナダから主に輸入している。

 天ぷらそばの食料自給率は22%にしかならない(2014年の数値)そうだ。単純に考えて、天ぷらそば1杯にしても日本は世界中の国から、さまざまな食料を輸入して日常生活を送っているということになる。

 仮に、中国とアメリカが戦争状態に陥るような地政学リスクが高まったら、日本は真っ先に食料不足とエネルギー不足に陥る可能性がある。

⚫︎食料争奪戦争はすでに始まっている?
 とはいえ、近年の世界では食糧争奪戦がすでに始まっている、と考えてもいいだろう。その先陣を切っているのが、食糧大量消費国の「中国」だ。13億人の国民を養うために、中国政府はなりふり構わない食糧争奪戦を繰り広げている。

 食料も含めた安全保障問題の答えは簡単には出てこない。日本は、新型コロナによって日常的なリスク管理の重要性を学んだはずだ。食料やエネルギーに対するリスクも、日常的な危機管理が不可欠だ。

 農水省は、ホームページで「食糧自給率向上に向けた取組」としてさまざまな政策を打ち出している。生産面、消費面両方からアプローチしているものの、人口減少、高齢化が進行する中ではなかなか効果を上げられそうもない。

 かつて、イギリスは食糧自給率を40%程度から70%にまで引き上げることに成功している。ただ、イギリスの農家1戸当たりの経営規模は日本の70倍もある。海外のケースをそのまま生かせないのも事実だ。

 日本は、日本独自の方法で食料自給率を上昇させていくしかない。

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🚶‍♀️…隠元橋…京大C:🎓きはだH 211030‘

2021-10-30 19:48:00 | 📖 日記
🚶‍♀️…右岸河川敷…隠元橋…左岸堤防道…同:47.4km碑↩️…隠元橋…駐屯地北&東沿外周沿…京大C:きはだH:🎓…旧奈良街道…7-11🏪🍱…戦川沿…>
🚶‍♀️10208歩2kg

☀️:秋晴れ:

🏫🎓生存圏フォーラム:2年振りで嬉🤗:コロナ禍まざまざ
1京都大生存圏研活動紹介/塩谷所長
2タケ類の開花現象を遺伝子から探る
坂本/大学院農学研
3気候変動に伴って黄砂はどう変化していくか? 清水/国立環境研
4地球・惑星・宇宙における電磁現象の研究
加藤/東北大院理学研
5コロナ下における地方での研究活動
山内/秋田県立大木材高度加工研

夕食は🏪で豚玉お好み焼
 ビックコミック購入(ゴルゴ13)




きはだホール




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🧠 ヒトの脳は7万年前から縮小しつつある  202110

2021-10-29 22:40:00 | ¿ はて?さて?びっくり!

ヒトの脳は7万年前から縮小しつつある
  GigaZain より 211029

 ヒトは火を使う能力を身に付け、直立歩行を行い、精巧な言語を発達させました。
 さらに高度な文明を築き、複雑な脳を持つことで未来を計画したり過去を処理したりできるようになりました。
 もちろんこれらは脳の進化によって可能になったわけですが、実はヒトの脳の容積はおよそ7万年前を境に縮小傾向にあることがわかっています。
 サンフランシスコ大学が、2017年に学生のサヴァンナ・ロビソンさんが脳の縮小傾向とその原因をまとめたエッセイを紹介しています。

“Why Are Our Brains Shrinking?” | The Science of Life
https://usfblogs.usfca.edu/biol100/2018/03/20/why-are-our-brains-shrinking/

 ウィスコンシン大学の人類学者であるジョン・ホークス氏は、この2万年間で人間の脳が1500cm 3から1350cm 3に縮小したと主張しています。さらに、神経繊維の塊である 白質ではなく、言語や文化、文字など、人間に特有の複雑な行動や能力をつかさどる 灰白質が減少していることがわかっています。

 脳の容積が減少している原因についてはさまざまな説が唱えられています。例えば、「脳と体は対応しているから」という説があります。
 これは、「体に筋肉が多いほど、その筋肉を制御するために脳が必要になる」という考え方から、体の大きさと脳の大きさはリンクしているというもので、進化の過程の中で少しずつヒトの体が縮小していき、同時に脳が小さくなっていったのではないかと考えられています。

 また、脳が大きくなればなるほどより多くの燃料を必要とし、発達に時間がかかりますが、「最小のエネルギーで最大の知性を得る」ように進化した結果、脳の神経がより効率的に配線されるようになり、脳の容積が減少したという考え方もあります。
 他にも、ヒトは生まれてから20代半ばまで、不要な シナプス結合を除去して必要なシナプス結合だけが強められる シナプス刈り込みを行いますが、ヒトの扱う情報量が増えて言語が複雑化することで、このシナプス刈り込みが進み、脳が小さくなっていったのではないかという説も唱えられています。

 加えて、「人間は家畜化したために脳の容積が減少した」という説もあります。犬や馬などはヒトに家畜化されると、野生だった祖先よりも脳が10~15%ほど小さくなっているといわれており、「ヒトとはサルが家畜化したもの」という考え方に基づいています。
 ただし、ここでいう「家畜化」とはヒトが何かに飼い慣らされたという意味ではなく、ヒトが互いに殺し合うのではなく、意見の相違を話し合って分かり合える社会的動物になったことを意味します。

 他にも「地球の寒冷期が終わり温暖期に入ったことで、熱の放出効率を向上させてより暖かい気候に適応するために、体が小さくなり、同時に頭がい骨と脳が縮小した」「女性の骨盤が縮小していったため、頭がい骨も小さくなっていき、脳の容積も縮小した」「単に人間が怠惰になり、知能が低下したから」など、さまざまな説が考えられています。

 最後にロビソンさんは「現代人の脳は小さくなったかもしれませんが、私たちはかつてないほど多くの情報を手に入れることができます。
 この情報をどう使うかによって、繁栄の道を歩むことも、苦難の道を歩むこともできます。私たちの脳は、私たちにとって最大の恩恵となるか、最も不利な資産となるか、それは時間が解決してくれることでしょう」と述べています。
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🎋 “やっかいもの”扱いの竹から開発された「セルロースナノファイバー」 202110

2021-10-29 22:26:00 | 気になる モノ・コト

“やっかいもの”扱いの竹から開発された「セルロースナノファイバー」<世界一の九州が始まる!>
  ザテレビジョン より 211029

⚫︎原料の竹から竹セルロースになるまでの工程
 10月31日(日)の「世界一の九州が始まる!」(毎週日曜朝10:15-10:30、RKB毎日放送ほかJNN系九州各局)は、OBS大分放送製作の「破竹の勢い!未来を変える新素材」を放送する。同番組は、生産者、伝統工芸家、企業技術者、アスリートなど、さまざまなジャンルで「世界一」と誇ることのできる九州の魅力を紹介するドキュメンタリー番組。

 夢の新素材と言われる「セルロースナノファイバー(CNF)」。鉄の5倍の強度を持ち、重量は5分の1と幅広い分野で利用が見込まれている。
 大分大学理工学部准教授の衣本太郎さんは、身近にある物で「夢の素材」を手軽に作れないかと研究を開始。素材として注目したのが「竹」。なじみのある植物だが、繁殖力・生命力が強く、手入れの行き届かなくなった竹林は周辺の環境を荒らす“やっかいもの”扱いされている一面もある。

 衣本さんはその「竹」を使い新たな物質を開発させた。髪の毛の1万分の1の細さという繊維のCNF。それを植物繊維から解きほぐすには特殊な装置、技術が必要となり莫大なコストがかかる。CNF研究企業もそのコストをいかに削減するかに重点を置く中、衣本さんが考案した加工法は特殊な機械を使うことなく繊維を生成している。
 使う機械は圧力鍋・ミキサーなど、家庭でも再現可能なもの。この技術を「CELEENA」と名付け商標登録した。

 この手軽さを大きな特長ととらえ、将来的にCNF産業が確立した場合に大きな強みになると試算。持続可能な産業として発展を目指す。 “やっかいもの”が日の目を浴びるには、奮闘する研究者の驚きのアイデアと「新素材」の将来像について迫る。
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