核融合の実現を見据える。“地味でも大事な”構造材料の話 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
長らく夢のエネルギーとされてきた核融合の実現を目指す動きが本格化してきた。国際プロジェクト「国際熱核融合実験炉（イーター）」だけでなく、スタートアップなど企業による研究開発も活発化している。 発電能力を実証する原型炉の研究開発に向けては構造材料が重要になる。従来、核融合研究の中心テーマは核融合反応を起こすプラズマの制御だった。しかし発電能力を持つ核融合炉では、炉を構成する各種部品が核融合反応によってできる多くの中性子にさらされるため、高温や放射化への耐久性が必要になる。一見“地味”に見える核融合材料だが、核融合の実用化には欠かせない。原型炉に向けて材料の課題や今後について、東北大学金属材料研究所の笠田竜太教授に聞いた。 構造材料を使う「ダイバータ」と「ブランケット」 核融合炉特有の材料が使われる代表的な部品は、核融合反応によって生まれる余分なヘリウムを排出する「ダイバータ」と、熱を取り出す
日立金属子会社が実現、スゴい「水素吸蔵合金」の全容 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
三徳（神戸市東灘区、角田達彦社長）は、ニッケルやコバルトなどを使わない低コストな水素吸蔵合金を開発した。従来は加工が難しかったチタンと鉄の合金で実現。水素吸蔵合金は水素を気体状態と比べ１０００分の１以下に体積を圧縮して貯蔵でき、漏えいの危険性も低い。比較的低圧で貯蔵可能で、住宅街やオフィスでの水素利活用に適している。顧客ニーズを取り込み、国内での量産体制整備を目指す。 粉砕加工しやすいチタンと鉄の合金の製造方法を独自開発したことで、ニッケルやコバルトなどを使う一般的な従来品と同等コストで加工可能となった。 チタンと鉄による水素吸蔵合金は、高硬度で粉砕加工コストがかさむため、これまで製品化が難しかった。チタンは、ニッケルやコバルトなどと同じくレアメタル（希少金属）だが、品種によっては調達コストが比較的安い。それを独自方法で加工することで適切な価格で製品化できる見通しが立ったという。 合金重量
全固体電池の耐久性問題解消、原子レベルで体積不変の正極材が開発された ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
横浜国立大学の小沼樹大学院生と藪内直明教授らは、原子レベルで体積変化しない全固体電池の正極材料を開発した。リチウムイオンが電極物質に脱挿入されても結晶格子の体積が変わらないため劣化を抑えられる。硫化物系電解質と全固体電池を構成し耐久性を検証すると、４００回の充放電では劣化は見られなかった。全固体電池の耐久性問題の解消につながる。 岩塩型の結晶構造を持つリチウム過剰バナジウム系材料を開発した。放電時にリチウムイオンが挿入されるとバナジウムは３価、充電時にリチウムイオンが抜けるとバナジウムは５価のイオンになる。リチウムイオンが抜けた分をバナジウムイオンが移動して膨らみ、結晶全体としての体積を一定に保つ。 電池は電極の体積が変化して電解質と電極の間に隙間ができ性能が劣化する。体積変化がなければ劣化を防げる。実際にリチウム合金を負極に硫化物系電解質と全固体電池を組むと容量は１グラム当たり３００ミリ
キノコの皮で作る画期的な電子回路基板はリサイクルもできる優れもの
コンピュータチップやバッテリーの基板をリサイクルしたいのなら、「キノコの皮」で作るという素敵なチョイスがありそうだ。 導電性の金属で作られる電子回路は、絶縁性と冷却性に優れた「プリント基板」という板の上に配置される。 ほとんどのコンピューターチップの基板には、リサイクルできないプラスチックポリマーが使用されており、チップの寿命が尽きれば廃棄するよりない。そのおかげで毎年5000万トンもの電子機器廃棄物が発生している。 そこでオーストリアの研究チームは、リサイクルできる生分解性の基板を開発している。その素材が「霊芝」というキノコの皮なのだ。 丈夫な上にリサイクルもできる基板に最適な霊芝 朽木に生えるマンネンタケ科の「霊芝（Ganoderma lucidum）」の肉質は弾力性に富むコルクのようで、表面はニスがかけられた様な光沢がある。古くから健康効果があるとされ、薬として使用されてきた有名なキ
「透明な木材」がプラスチックに取って代わる可能性
近年、多くの飲食店で紙製のストローが採用されるなど、脱プラスチックの動きが進んでいます。プラスチックの代替素材としては紙の他に「透明で丈夫な木材」なども開発されているのですが、新たにインド工科大学の研究チームが「プラスチックから透明な木材への移行は環境保護に有効である」とする分析結果を公開しました。 Life cycle assessment of transparent wood production using emerging technologies and strategic scale-up framework - ScienceDirect https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157301 Transparent wood could soon replace plastics https://www.scidev.net/asi
火星の岩石とチタンで、建物に使える複合素材を作る技術を開発。3Dプリンターでも使用可能 : カラパイア
さあ、宇宙時代が到来だ。宇宙に基地を作るための物資を送るにはコストが非常に高いため、できるかぎり現地調達できるのが望ましい。 米ワシントン州立大学の研究グループは、砕いた火星のレゴリス（固体の岩石の表面をおおう軟らかい堆積層）とチタン合金を混ぜることで、建物に使える複合素材を作る方法を考案した。 複合素材はもとのチタン合金の2倍の硬度があり、3Dプリンターでも利用できるとのことだ。
ガラスに張れる透明な吸音パネル
1枚のサイズは、幅210mm×高さ182mm×奥行き40mm。必要な枚数を組み合わせて設置する（資料：イトーキ） イトーキは、ガラスに張れる透明な吸音パネル「iwasemi HX-α」の販売を2022年8月に開始した。ピクシーダストテクノロジーズと共同開発した。 人の声に多く含まれるという500〜1000Hzの周波数帯に特化した吸音構造設計を取り入れている。透明なポリカーボネート樹脂製なので、ガラス張りの会議室などにも意匠性を損なうことなく設置できる。 ピクシーダストテクノロジーズの音環境をコントロールする技術ノウハウと、イトーキが得意とするオフィスの空間設計や環境づくりの知見を融合した。ガラスの反響音を抑え、会議室などの音環境を改善。会話が聞き取りやすい空間をつくる。 本体サイズは、幅210mm×高さ182mm×奥行き40mm。本体の重さは225g。付属する粘着テープまたはマグネットで張
世界初、人間のように考えて反応する素材を開発 : カラパイア
アメリカの研究グループが、外部の刺激を感じて、考えて、反応する人間の脳のような新素材を開発したそうだ。 あなたが誰かに左肩を叩かれたとしよう。すると、皮膚にある感覚受容体がそれを検出して、脳に触られたというメッセージを送信。脳はこの情報を処理して、左を向くようあなたに指示を出す。 米ペンシルベニア州立大学と米空軍が開発した新素材は、まさにそのような処理を内部で行うことができるのだ。 シリコンベースの集積回路に取って代わる新たな材料として、さまざまな応用が期待されるという。
EV普及で銅不足はもはや避けようがない
EV普及で銅不足はもはや避けようがない2022.07.20 19:0026,006 Lauren Leffer - Gizmodo US ［原文］ （ satomi ） 再生可能エネルギー化で今は世界的な銅不足。 銅の需要は2035年までに今の倍近くに跳ね上がって、1900年から120年で使った銅を上回るほどの量を今後30年間で使い切ってしまう。それほどの銅はどこにもないという厳しい状況がわかる最新レポートがS&P Globalから発表になりました。 不足する銅の量は、最悪の場合、今の産出量ベースで2035年までに990万トン。｢使用率・再利用率を最大限に高めたアグレッシブなシナリオでも不足はまぬがれない｣といいます。 その背景をS&P GlobalのDaniel Yergin副会長はCNBCにこう語っています。 ｢今の発電システムより将来のエネルギー転換では銅への依存度が高い。ところがみ
吸音率87%の「防音壁紙」ができる!? 蛾のハネがヒントに - ナゾロジー
「自宅の壁が薄くて、隣の音がうるさい」と感じているあなた。その悩み、蛾が解決してくれるかもしれません。 英ブリストル大学（University of Bristol）の研究チームはこのほど、吸音性に優れた蛾の翅（はね）を硬い表面に貼り付けることで、入ってくる音波の87%を吸収できることを発見しました。 これを応用すれば、将来的には、ノイズキャンセリング機能付きの壁紙などが作れるかもしれません。 研究の詳細は、2022年6月8日付で科学雑誌『Proceedings of the Royal Society A: Mathematical and Physical Sciences』に掲載されています。 Moth wing–inspired sound absorbing wallpaper in sight after breakthrough https://phys.org/news/2
バンダイ「紙製カプセル」をカプセル自販機に本格導入
バンダイは6月3日、カプセル自販機「ガシャポン」に紙製カプセル「マプカプセル」を導入すると発表した。6月第4週から全国のカプセル自販機に順次導入する。 環境経営総合研究所（東京都渋谷区）が開発した紙パウダー入り成形材料「MAPKA（マプカ）」を使用し、合成樹脂原料などを手掛ける吉比化成（東京都千代田区）と協力して紙を51％含む“紙製カプセル”を開発した。カプセル状にする技術は特許出願済み。 バンダイによると従来のポリプロピレン100％のカプセルに比べ、製造から焼却までの過程における温室効果ガスの排出量を3割削減できるという。 バンダイは2006年からカプセル自販機の空カプセルを回収する取り組みを始め、2021年9月にはバンダイナムコアミューズメントなどと合同で再生カプセルの製造に乗り出した。21年度に回収したカプセルは約400万個（21.8t）で、約70万個の再生カプセルを製造している。
曲げた後に元に戻せる金属材料「アモルファス合金」、へレウスが国内で事業化
曲げた後に元に戻せる金属材料「アモルファス合金」、へレウスが国内で事業化：材料技術（1/2 ページ） へレウスが2022年から国内での本格的な展開を始めたアモルファス合金事業について説明。ジルコニウムなどを主成分とするアモルファス合金は、高い曲げ強度とひずみ性能を同時に実現するなど従来の金属材料にない特性を持つ他、同社がアモルファス合金向けで初めて実用化した3Dプリンティング技術によって軽量化なども可能になるという。 へレウスは2022年5月18日、東京都内で会見を開き、同年から国内での本格的な展開を始めたアモルファス合金事業について説明した。ジルコニウム（Zr）などを主成分とするアモルファス合金は、高い曲げ強度とひずみ性能を同時に実現するなど従来の金属材料にない特性を持つ他、同社がアモルファス合金向けで初めて実用化した3Dプリンティング技術によって軽量化なども可能になるとする。既にゼンハ
テラスペース「紙の人工衛星」の開発をスタート。2025年の打ち上げを目指す
テラスペース株式会社は2022年5月13日、世界初となる「紙の人工衛星」の開発開始と、同プロジェクトに北越コーポレーション株式会社が参画したことを発表しました。 紙の人工衛星「PAPER-SAT」には、一般的な人工衛星の筐体に採用されているアルミニウムではなく、主な構造体に紙を原料とした「ReCell（リセル）」が使用されます。 ReCellは、北越コーポレーション株式会社が開発したセルロースナノファイバー （CNF：木質繊維をナノ化したもの）で強化された紙のことで、従来の紙を超える強度と優れた成形性を兼ね揃えています。また、アルミニウムと比較して電波を透過しやすいため、通信用アンテナを衛星内部に搭載するなど、衛星設計の自由度を高めることが可能です。 【▲北越コーポレーション株式会社が開発した「ReCell」（Credit: テラスペース,北越コーポレーション）】北越コーポレーションは「従
石灰石由来の新素材「LIMEX」を使用したガンプラが初登場！第1弾は「ガンプラくん」！ | GUNDAM.INFO
BANDAI SPIRITSは、石灰石を主原料とする新素材「LIMEX（ライメックス）」を使用した、ガンダムシリーズのプラモデル（ガンプラ）を初めて製品化することを発表し、第1弾として「ガンプラくん」が登場する。 「LIMEX」は、主原料に石灰石（炭酸カルシウムなどの無機物）を50%以上含む、日本で生まれた新素材。従来使用してきた石油由来プラスチックに替わり、石灰石を主原料とすることで、製品中の石油由来プラスチックの比率を重量ベースで50%以下に抑えることが可能。 「ガンプラくん」のプラモデルの材料に「LIMEX」を使用することで、石油由来プラスチックの使用量削減や、CO2の排出削減に貢献するとともに、環境負荷軽減の取り組みを知ってもらうきっかけになることを目指す。 また、別売りのプラモデル用マーカーで好きな色に塗ることもできる「ペインティングモデル」となっているので、自分だけのオリジナル
食べられるコンクリートが登場！ 廃棄物から建材を作る驚きの最新技術｜TOKYO MX+（プラス）
TOKYO MX（地上波9ch）朝の報道・情報生番組「堀潤モーニングFLAG」（毎週月～金曜7:00～）。「フラトピ！」のコーナーでは、“リサイクルコンクリート”について、キャスターの田中陽南が取材しました。 ◆環境にもやさしいリサイクルコンクリート 身の回りの至るところに使われているコンクリートですが、工事などで発生する“がれき”の量は年間約3,000万トン以上。そんなコンクリートの環境負荷を減らし、新たなコンクリートへと生まれ変わせる技術「リサイクルコンクリート」。田中はその技術について聞くべく、東京・駒場にある東京大学の研究室に向かいました。 話を伺ったのは、東京大学 生産技術研究所の酒井雄也准教授。研究室ではさまざまな建設材料の研究・開発が行われており、そのひとつがリサイクルコンクリートを作る研究です。 通常、コンクリートは砂や砂利、水、そしてセメントを混ぜて作られますが、接着剤の
夏と冬で太陽光透過率を変動させ冷暖房効率を高める「省エネガラス」 - ナゾロジー
窓ガラスは、私たちが快適に過ごすための重要な要素です。 なぜなら建物の冷暖房の効率は窓によって大きく変化するためです。 実際、2013年の研究では、アメリカの年間一次エネルギー使用量の4%は、「窓ガラスの冷暖房効率で消費されている」と言われています。 そこでシンガポール・南洋理工大学（Nanyang Technological University）材料工学部に所属するイー・ロン氏ら研究チームは、気候に適応して温度調節する省エネガラスを開発しました。 研究の詳細は、12月16日付の科学誌『Science』に掲載されています。 NTU Singapore scientists invent energy-saving glass that ‘self-adapts’ to heating and cooling demand https://www.eurekalert.org/news-r
燃料電池の白金コストを大幅削減、高性能触媒の高効率な合成に成功
産業技術総合研究所、先端素材高速開発技術研究組合、宇部興産らの研究グループが体高分子型燃料電池（PEFC）向けの高性能なコアシェル型触媒の合成に成功したと発表。高効率な合成手法の確立にも成功し、固体高分子型燃料電池の普及課題となっている高い白金コストの大幅な低減に寄与する成果だという。 産業技術総合研究所、先端素材高速開発技術研究組合、宇部興産らの研究グループは2021年11月15日、NEDOプロジェクトにおいて固体高分子型燃料電池（PEFC）向けの高性能なコアシェル型触媒の合成に成功したと発表した。高効率な合成手法の確立にも成功し、固体高分子型燃料電池の普及課題となっている高い白金コストの大幅な低減に寄与する成果だという。 水素で発電するクリーンな電源システムとして注目されている固体高分子型燃料電池。そのエネルギー変換効率をより向上させるためには、正極での酸素還元反応の活性を高める必要が
ガラスなのに粉々に割れずプラスチックのような弾力性を持つ新しいガラスが開発される、「貝殻」の構造を利用
貝殻の内側にある真珠層の構造をヒントに、科学者らが衝撃で粉々にならない、プラスチックのような弾力性を備える新しいガラス素材を開発しました。このガラス素材は、将来的にはスマートフォンのディスプレイに使用されることが期待されています。 Unbreakable glass inspired by seashells - McGill University https://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/unbreakable-glass-inspired-seashells-333730 Researchers Have Developed a New Kind of 'Unbreakable' Glass https://interestingengineering.com/researchers-have-developed-a-new-kind-o
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