試作自動化・AI活用も…産総研「ペロブスカイト太陽電池」開発法を革新 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
産業技術総合研究所がペロブスカイト太陽電池の開発を進めている。ペロブスカイト太陽電池は薄く軽く、建物壁面や自動車など、従来型は設置困難な場所で発電できる。再生可能エネルギー比率を高める有力候補になる。産総研は新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）事業において自動作製システムを構築した。試作効率が１０倍になり、開発が加速する。 「条件が数万から数百万はある。人手ではとてもではないが探索しきれない」と産総研の村上拓郎研究チーム長は自動作製システムの意義を強調する。ペロブスカイト太陽電池は光を受け取るペロブスカイト層の上下に電子を運ぶ電子輸送層と正孔を運ぶ正孔輸送層を重ねて電極で挟んだシンプルな構造が特徴だ。ペロブスカイト層では光のエネルギーによって電子と正孔が生じ、それぞれを電極に流し分けることで電流が発生する。 構造は単純だが材料の組み合わせは膨大に存在する。太陽電池は長く使い続ける
常圧下で原料化合物を回収できるエポキシ樹脂の化学分解技術を開発
成形性や寸法安定性、接着性能、絶縁性、耐水性、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂は、接着剤や塗料への配合のほか、半導体配線保護剤、電装部品、医療機器、建材、自動車および航空機部品など、さまざまな用途に用いられている。 今後は、ビスフェノール類以外の原料化合物を効率よく回収する技術の開発、エポキシ樹脂が用いられた廃棄物の再生を目指す。また、幅広いリサイクルを可能にする汎用的な技術の研究開発に取り組む。 ⇒その他の「リサイクルニュース」の記事はこちら 関連記事 高伸縮耐久性の変成シリコーンポリマーを開発、弾性接着剤の原料となる新素材 産業技術総合研究所は、伸縮耐久性を高めた変成シリコーンポリマーを開発した。原料に用いることで、振動エネルギーを吸収し、伸縮疲労にも耐え得る弾性接着剤の製造が可能になる。 実生産炉でアンモニアを燃料に利用したガラス製造の実証試験に成功 AGCや大陽日酸、産業技術総合研究所
ミドリムシ由来の多糖から、高い接着力と易解体性を兼ね備えた接着剤を開発
産業技術総合研究所は旭化成と共同で、ミドリムシ由来の多糖から、高い接着強度と易解体性を兼ね備えた接着剤を開発した。エポキシ系構造材用接着剤と同等の接着力を発揮しながら、加熱により容易に解体できる。
排ガス中のアンモニアを資源に変える古来の顔料
カーボンニュートラル、マイクロプラスチックに続く環境課題として注目を集めつつある窒素廃棄物排出の管理（窒素管理）、その解決を目指す窒素循環技術の開発を概説しています。今回は筆者がその開発に携わっている気相アンモニア吸着材と、その吸着材を活用したアンモニア資源化技術を紹介します。 大気中に放出されるNH3の課題 排ガスなどに含まれ、大気中に排出されるアンモニア（NH3）の問題については、本連載第4回でご紹介しましたが、簡単に振り返ります［参考文献1］。NH3は窒素酸化物（NOx）に続いて排出量が大きい物質です。 NOxは規制の効果もあり、年々その排出量は減少している一方、NH3は顕著な現象がみられていません。海外でも、欧州連合（EU）では2016年に国家排出削減公約指令を発行し、NH3排出量の低減を進めています［参考文献2］。 大気中に放出されるNH3は、PM2.5の主要因であるとともに、悪
「黒さ」世界一、産総研と量研機構が開発した「至高の暗黒シート」が見込む用途 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
産業技術総合研究所の雨宮邦招研究グループ長と清水雄平主任研究員、量子科学技術研究開発機構の八巻徹也研究企画部長らは、可視光吸収率が９９・９８％以上の「至高の暗黒シート」を開発した。触っても崩れない耐久性を持つ暗黒シートとしては世界一の黒さになる。型を転写して作製するため生産性も高い。装飾や映像、分光機器などで乱反射を抑える用途に提案する。 深さ数十マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）サイズの円錐孔を緻密に並べた表面構造で光を閉じ込める。加速器の高エネルギーイオンビームを樹脂に照射し、エッチング処理すると微細円錐孔が並ぶ表面が形成される。これをシリコーン樹脂で型を取り、カシューオイル樹脂に転写した。暗黒シートの黒さを評価すると可視光の反射率が０・０２％以下だった。カシューオイル樹脂は鉄と錯体を作り、黒色顔料を加えずとも樹脂自体が黒く樹脂内部の散乱が抑えられる。さらに微細円錐孔構造で光
産総研、高電子移動度の透明導電フィルムを開発
産業技術総合研究所（産総研）は、従来のITO膜に比べ電子移動度が6倍以上で、近赤外帯域の透過率を1.7倍に高めた「フレキシブル透明導電フィルム」を開発した。赤外線監視カメラや車載カメラの性能を向上させることが可能となる。 PET樹脂基材上で133cm2/Vsの電子移動度を実現 産業技術総合研究所（産総研）製造技術研究部門リマニュファクチャリング研究グループの野本淳一研究員と山口巖上級主任研究員は2022年12月、従来のITO膜に比べ電子移動度が6倍以上で、近赤外帯域の透過率を1.7倍に高めた「フレキシブル透明導電フィルム」を開発したと発表した。赤外線監視カメラや車載カメラの性能を向上させることが可能となる。 開発した透明導電フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂基材上に、酸化インジウム（In2O3）薄膜を形成した。微量の水素とセリウムを添加した非晶質薄膜（以下、ICO：H）は
コーヒーに含まれる「カフェ酸」が有機半導体への電荷注入促進、産総研などが発見した意義 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
産業技術総合研究所の赤池幸紀主任研究員と細貝拓也研究グループ付、筑波大学の山田洋一准教授らは、コーヒーに含まれるカフェ酸が有機半導体への電荷注入を増大させることを発見した。電極にカフェ酸を修飾して有機半導体と接合させると、電極から電荷を送り出すエネルギー障壁が下がる。電流が最大１００倍になった。バイオマス由来の電子デバイスにつながる。 カフェ酸は芳香環に二つの水酸基がついたカテコール基と二重結合の先にカルボキシ基を持つ。カテコール基が金属と結合しやすいため、電極表面で一方向に並んでカルボキシ基が表面を覆う膜を作る。電極と有機半導体の間に電荷の偏りができて電流が流れやすくなる。酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極表面をカフェ酸で修飾すると０・５電子ボルトほどエネルギー障壁が下がった。 有機半導体の成膜に使う有機溶媒にカフェ酸は溶けないため、有機半導体層を塗布で形成できる。ＩＴＯ電極と有機半導体「
実は限られた得意領域も実現したら絶大な影響力、国内の量子コンピュータ開発
実は限られた得意領域も実現したら絶大な影響力、国内の量子コンピュータ開発：量子コンピュータ（1/2 ページ） 産業総合研究所（産総研）は、現在進めている量子コンピュータと量子アニーリングマシンに関する研究開発の状況やつくばセンター（茨城県つくば市）の研究施設を報道陣に公開した。 産業技術総合研究所（産総研）は2022年9月30日、現在進めている量子コンピュータと量子アニーリングマシンに関する研究開発の状況やつくばセンター（茨城県つくば市）の研究施設を報道陣に公開した。 国内初の量子アニーリングマシンを開発 産総研では、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「IoT推進のための横断技術開発事業」において、日立製作所らとともに2016年度から量子アニーリングマシンの研究開発に取り組み、2021年には横浜国立大学と連携して独自のアーキテクチャに基づく6量子ビットの超電導量子アニーリング
産総研が量子アニーリングマシン開発の成果を報告
産業技術総合研究所（産総研／AIST）は2022年9月30日、NEDOの委託事業「量子計算及びイジング計算システムの統合型研究開発」で開発を続けている量子関連のプロジェクトについて、開発成果や、開発に用いている装置などを報道機関向けに説明、公開した。 半導体性能の伸びは「鈍っている」 産業技術総合研究所（産総研／AIST）は2022年9月30日、NEDOの委託事業「量子計算及びイジング計算システムの統合型研究開発」で開発を続けている量子関連のプロジェクトについて、開発成果や、開発に用いている装置などを報道機関向けに説明、公開した。 産総研は同プロジェクトで、量子力学原理に基づくコンピュータ（量子コンピュータと量子アニーリングマシン）の実現およびその社会実装を目指し、開発を進めている。 NEDO IoT推進部 部長を務める林勇樹氏は、「ムーアの法則については、まだ続くという意見、終わりを迎え
傷ついても３時間で元通り、産総研が開発した「透明曇り防止コーティング」がスゴい ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
産業技術総合研究所の佐藤知哉主任研究員と穂積篤研究グループ長らは、傷ついても修復する透明曇り防止コーティングを開発した。刃で切りつけても３０分で傷がほぼふさがり、３時間後には元通りになる。水滴で曇りにくく、レンズや太陽光パネルなどの保護と効率低下防止に提案していく。 水溶性高分子のポリビニルピロリドンとナノサイズ（ナノは１０億分の１）の人工粘土粒子、シランカップリング剤を水中で混合して前駆溶液を作製する。これをスピンコートで塗布して加熱乾燥させると透明な曇り防止コーティングができる。シランカップリング剤が１％程度の配合では可視光透過率が９０％以上になる。 水蒸気をコーティング膜が吸うため、加湿器の高湿度空気をあてても曇らない。相対湿度８０％の環境に７日間置いても曇らない持続性を確認した。 コーティング膜を刃で切りつけても３時間後には元通りになる。膜が空気中の水分を吸って膨らみ、表面を移動し
セラミックスで「静電気」を可視化する、産総研の新技術が面白い ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
産業技術総合研究所の菊永和也研究チーム長と寺崎正研究チーム長は、静電気で光るセラミックスを利用した可視化技術を開発した。静電気分布を緑色の光として見える化する。粉末を塗布すれば自動車やドローン（飛行ロボット）などの静電気をリアルタイムに把握できると期待される。 ユーロピウムを導入したアルミン酸ストロンチウムを利用する。この物質は蓄光材として働き、紫外線や青い光を吸収して欠陥準位に電子を捕捉してエネルギーを蓄える。静電気によって電荷が動くと、蓄えられたエネルギーが活性化されてユーロピウムから緑色の光として放出されると考えられる。 アルミン酸ストロンチウムの樹脂フィルムにコロナ放電で電荷を注入すると、注入点から光の輪が広がるように発光した。静電気を蓄えたパイプに人の指を近づけると、指の動きに沿って光が移動する様子が撮影できた。 粉末の粒径は数マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）で、電源
「全固体リチウムイオン電池」向け量産へ、高伝導で低温焼結するスゴい物質の全容 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
キヤノンオプトロン（茨城県結城市、奥浩志社長）は、産業技術総合研究所との共同研究で、全固体リチウムイオン電池（ＬＩＢ）用の酸化物系固体電解質を開発した。高い伝導性を有しながら、従来の固体電解質より低い温度で焼結し、抵抗物質の形成を抑制する。本社工場内に酸化物固体電解質の生産ラインを設置し、２０２３年前半に量産・販売する計画。酸化物系固体電解質を使用した全固体ＬＩＢは、高い安全性が期待されている。 これまで固体電解質として注目されることがなかった結晶性材料に、特定の異種元素を添加。電池出力に影響を及ぼす伝導性を大幅に向上することに成功した。 同社の固体電解質は大気雰囲気下６００―７００度Ｃ程度で焼結する。活物質との化学反応を抑制し、リチウムイオンの出力を向上できる。従来の固体電解質は電池製造時に１０００度Ｃ以上で焼結する必要があった。高温で加熱すると混合している活物質が化学反応し、リチウムイ
産総研：全固体電池の性能を加熱処理で大幅に向上
全固体電池用の電極材料を様々な気体に曝露した結果、大気や水蒸気から電極内に侵入するプロトン（水素イオン）が電池性能を低下させる原因であることを解明。 しかし、その低下した性能は、150 ℃程度の加熱処理によって大気に曝露しない電池と同等の性能に改善することを実証。 実用が期待される粉体を用いた全固体電池の作製プロセスにおいて、電極材料は大気曝露されるため電極表面にプロトンが存在している。したがって、性能が劣化した状態にあると考えられる。それが本手法により大幅に改善される可能性がある。 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系の小林成大学院生（博士後期課程3年）と一杉太郎教授は、東京大学のElvis F. Arguelles（エルビス アルグエレス）特任研究員と渡邉聡教授、産業技術総合研究所の白澤徹郎 研究グループ付、山形大学の笠松秀輔助教らと共同で、全固体電池（用語1）の固体電解質（用語2）
2nm以降世代に向けた半導体プロジェクトが始動、かつての国プロとの違いとは
2nm以降世代に向けた半導体プロジェクトが始動、かつての国プロとの違いとは：組み込み開発ニュース（1/2 ページ） NEDOと経済産業省、AIST、TIAの4者が「先端半導体製造技術つくば拠点オープニングシンポジウム」を開催。「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の中で進められる「先端半導体製造技術の開発」のキックオフに当たるイベントで、2nm世代以降のロジックICを対象とした前工程プロジェクトと、3D ICを対象とした後工程プロジェクトについての説明が行われた。 NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）と経済産業省、AIST（産業技術総合研究所）、TIAの4者は2021年10月28日、東京都内で「先端半導体製造技術つくば拠点オープニングシンポジウム」を開催した（オンラインでも配信）。同シンポジウムは、政府が進める「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の中で進
首都直下型地震で警戒すべき「埋没谷」とは 注意すべき3エリアは？ | デイリー新潮
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産総研、空気中の湿度変化で発電する電池を開発
「潮解性材料」と「塩分濃度差発電」を融合 産業技術総合研究所（産総研）センシングシステム研究センター兼人間拡張研究センターの駒﨑友亮研究員らは2021年6月、空気中の湿度変化を利用して発電する「湿度変動電池」を開発したと発表した。 新しい原理で動作する湿度変動電池は、「潮解性材料」と「塩分濃度差発電」の技術を組み合わせた。溶液からなる素子のため内部抵抗が極めて小さく、ミリアンペアレベルの電流を連続して取り出せるのが大きな特長である。昼夜の湿度差を利用して発電できるため、IoT機器用自立電源などの用途に期待できるという。 開発した湿度変動電池は、2つの槽で構成されている。大気に開放された「開放槽」と密閉された「閉鎖槽」である。これらの槽には、水と潮解性を有するリチウム塩からなる電解液が封入されている。 この電池の動作原理はこうだ。電池が低湿度環境にさらされると、開放槽から水分が蒸発して濃度は
電池交換なしで、長期間のモニタリングが可能な放射線線量計を開発
産業技術総合研究所は、放射線量の推移がその場で確認できる、IoT対応の小型放射線線量計を開発した。BLEを用いた省電力無線通信技術により、電池交換なしで連続2年以上動作し、多数の線量計をモニタリングできる。 産業技術総合研究所（産総研）は2021年1月27日、放射線量の推移がその場で確認できる、IoT（モノのインターネット）対応の小型放射線線量計を開発したと発表した。電池交換なしで連続2年以上動作し、多数の線量計をモニタリングできる。 今回開発した線量計は、福島第一原子力発電所の事故に対応して産総研が2012年に開発し、近隣住民に配布している放射線線量計を改良したものだ。放射線センサーと衝撃センサーからなるセンサー部、ディスプレイ、光通信兼用のLED、ブザー、無線通信機能を備えたマイクロコントローラーユニット（MCU）、ボタン電池で構成されている。
産総研、電子回路を立体的に成形する新技術開発
産業技術総合研究所（産総研）は、平面上に作製した電子回路を壊すことなく、立体形状に成形加工できる技術「熱投影成形法」を開発した。機能性やデザイン性を損なわず、生産性も向上できることから、車載パネルやゲームコントローラなどへの適用を想定している。 回路の立体化と樹脂の成形加工を同時に行う 産業技術総合研究所（産総研）人間拡張研究センター兼センシングシステム研究センターの金澤周介研究員らは2020年11月、平面上に作製した電子回路を壊すことなく、立体形状に成形加工できる技術「熱投影成形法」を開発したと発表した。機能性やデザイン性を損なわず、生産性も向上できることから、車載パネルやゲームコントローラなどへの適用を想定している。 車載パネルのような構造物は、立体曲面に電子回路が組み込まれている。こうした立体的回路を製造する方法として、MID（Molded Interconnect Devices）
広角の低反射特性と防雲効果を併せ持つナノ構造体
産業技術総合研究所（産総研）と東亜電気工業は、入射角60度と広範囲で世界最高レベルの低反射特性を実現しながら、高い防雲機能も併せ持つ「ナノ構造体」を開発した。大面積で曲面の車載パネルや小型超広角レンズなどへの応用に期待する。 入射角60度で、従来比7分の1に反射を低減 産業技術総合研究所（産総研）製造技術研究部門表面機能デザイン研究グループの栗原一真研究グループ長と東亜電気工業は2020年11月、入射角60度と広範囲で世界最高レベルの低反射特性を実現しながら、高い防雲機能も併せ持つ「ナノ構造体」を開発したと発表した。大面積で曲面の車載パネルや小型超広角レンズなどへの応用に期待する。 自動車や家電製品にはさまざまなディスプレイパネルが用いられ、これらの中には高い視認性が必要となる用途もある。これを実現する反射防止技術の1つとして「モスアイ構造体」が注目され、既に液晶テレビなどで実用化されてい
産総研：熱や衝撃に強い多層カーボンナノチューブ樹脂複合材料を開発
樹脂に多層カーボンナノチューブ（CNT）を効果的に分散・複合化する技術を開発 衝撃強度（靭性）を維持したまま高温での機械的強度（引張強度、伸び）が向上 多層CNTが均一な導電性や高い形状保持性（低線熱膨張係数、低クリープ性）を付与 国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】（以下「産総研」という）ナノチューブ実用化研究センター 兼 CNT複合材料研究拠点（TACC）【研究センター長 兼 拠点長 畠 賢治】 林 正彦 特定集中研究専門員、友納 茂樹 招聘研究員らとサンアロー株式会社【代表取締役社長 時宗 裕二】（以下「サンアロー」という）とは共同で、樹脂母材と同等の衝撃強度（靭性）を維持したまま、高温でのより優れた機械的強度や高い形状保持性、均一な導電性を付与したスーパーエンジニアリングプラスチック ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）と多層カーボンナノチューブ（CNT）の
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