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

新春や丑が押し出す底力

2021年01月03日 | 日々草々



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で、あらゆる武具を朱塗り
にした部隊編成のこと)の兜(かぶと)を合体させて生まれたキ
ャラクター。愛称「ひこにゃん」




                                  

15 衛霊公 えいれいこう
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「人、遠慮なければ、必ず近憂あり」(12)
「これをいかん、これをいかんといわざる者は、われこれをいか
んともするなきのみ」(16)
「君子はこれをおのれに求む。小人はこれを人に求む」(21)
「過ちて改めざる、これを過ちと謂う」(30)
「仁に当たりては、師にも譲らず」(36)
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10 子貢が、仁を身につけるための心構えを孔子にたずねた。
「大工はいい仕事をするために、まずノミを砥ぐ。仁を身につけ
ようと思うなら、どこにいても、これはと思う大夫につかえ、仁
徳のある士を友人に選びなさい」

子貢問爲仁、子曰、工欲善其事、必先利其器、居是邦也、事其大
夫之賢者、友其士之仁者也。
Zi Gong asked how to accomplish benevolence. Confucius rep-
lied, "A carpenter sharpens his tools before work. So you
should serve a wise minister and make friends with a benev-
olent person in the country."

   

ポストエネルギー革命序論 235:アフターコロナ時代㊺
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」



テスラ製の蓄電池で電力コスト削減に成功
2020年12月17日、インターネットイニシアティブ(IIJ)が電力コ
ストの削減を目的とした同社データセンターへの蓄電池の導入実
証について、10.8%のピークカット効果を確認している。この実
証は千葉県白井市にある同社の「白井データセンターキャンパス
(白井DCC)」で、蓄電池を夏場の空調用電力の平準化に活用する
ことを目指したもの。白井DCCでは従来、外気冷却空調とAIによる
空調制御など最新の省エネ技術を導入することで電力利用効率の
最適化を図ってきた。一方で、外気冷却が利用できない夏季は日
中に電力ピークが発生するため、電力需要を平準化できていない
ことが課題となっていた。



具体的には、蓄電池の運転制御機能を持つPowerpackに、過去の使
用実績に基づいた電力需要データを読み込ませ、併せて日々の運
用を通して機械学習を繰り返すことで、電力の予測データを算出。
さらにそのデータと電気料金のメニューを照合して、単価を考慮
して充放電するように設定。これにより、稼働するデータセンタ
の電力需要の変動に対し、蓄電池が学習結果に基づいて自動的に
充放電のタイミングを制御することで、ピークカットとピークシ
フトが行えるかの検証を進めてきた。 検証の結果、データセンタ
の電力需要(夏季に最も電力を使用したピーク日)に対し、10.8
%のピークカット効果を実測できたという。電気料金メニューに
基づき、時間帯別の電力量料金の単価をもとに充放電が自動制御
され、想定どおりにピークシフトが実施され、電気料金を削減で
きることを確認した。

高感度有機半導体ひずみセンサ登場!

昨年12月18日、東京大学大学院新領域創成科学研究科、同マ
テリアルイノベーション研究センタからの研究ブルー婦は565
有機半導体単結晶が本質的に有する高い歪み応答性を維持したま
ま、デバイスの低抵抗化が可能となり、従来の金属製歪みセンサ
ーの10倍程度の感度を有する歪みセンサーの開発に成功している。

❐ Surface Doping of Organic Single‐Crystal Semiconductors
to Produce Strain‐Sensitive Conductive Nanosheets:https:/
/doi.org/10.1002/advs.202002065



図1 開発したドーピング手法の概要図
有機半導体は軽量性、柔軟性、印刷適合性などの観点から、安価
に大量生産可能な次世代の電子材料として、現状のシリコン半導
体に置き換わると期待されてきま。同グループは、独自の有機半
導体材料と印刷技術を用いることで、極薄有機半導体単結晶膜の
4インチ級ウエハーを作製できることを実証した。分子が弱い相
互作用で集合した有機半導体の単結晶を製造することが可能にな
ってきた。しかしながら、このような分子の単結晶の結晶性を破
壊することなく、不純物ドーピングを用いて安定的に電子を供給
することはできない。これは特徴的な形や大きさを持つドーパン
ト分子を導入することで、緻密に設計された分子の結晶性が乱さ
れてしまう。


図2 有機半導体単結晶における巨大歪み効果

図3 パイクリスタル株式会社と共同開発した歪みセンサ
今回、有機半導体単結晶薄膜とドーパント分子が溶解した溶液を
接触させるだけの簡易な手法を用いて、有機半導体の表面に非破
壊で高密度に二次元電子系を形成に成功。分子が精緻に配列した
単結晶性を維持できたことで、有機半導体単結晶が本質的に有す
る高い歪み応答性を維持したまま、デバイスの低抵抗化が可能と
なった。この新原理を用いた有機半導体歪みセンサは、従来の金
属製歪みセンサーの10倍程度の感度を有していることも特徴的。
このドーピング手法を用いることで、さまざまな曲面に貼り付け
ることが可能なフレキシブル歪みセンサーを大量に低コストで製
造することが可能とななる。

つまり、有機半導体単結晶膜は簡便な印刷法を用いて大量製造が
可能であり、実用化に必要な高い移動度を有していた。しかし、
分子が弱い相互作用で集合した有機半導体単結晶において、電子
を安定的に供給するドーピング手法は開発が遅れていた。今回、
有機半導体単結晶薄膜とドーパント溶液を接触させるだけの簡易
な手法を用いて、有機半導体表面に非破壊で高密度に二次元電子
系を形成することに成功したことによる。



図 新しい門の細菌Atribacter laminatus RT761株
顕微鏡観察に基づいてイラスト化した分裂中の RT761株の細胞内
構造。ゲノムDNA (灰色線)が細胞内膜(クリーム色)に包まれてい
る。
世界初!地下で発見!ゲノムが膜で包まれたバクテリア
微生物は肉眼では見えないほど小さいため、ある微生物種の性質
を知るには実験室で培養し増殖させるのが一般的である。ところ
が、地球上のさまざまな環境に生息する微生物の大部分は、人工
的に培養して増殖させることができない。培養を介さずに環境か
ら直接遺伝子を解析すると、培養可能な既知の菌種とは異なる種
が実に多様に存在している。これら未知・未培養の微生物を培養
し、性質を知ることができれば、地球の営みを支える環境微生物
の活動を理解し、ひいては、地球環境の保全や地球資源の安全で
効率的な利用に貢献できる。天然ガスの主成分であるメタンの一
部は地下微生物によるメタン生成活動によって生成されたと考え
られており、地下環境での微生物活動の理解は、天然ガス資源の
効率的な利用や資源量の正確な評価につながる。さらに、多様な
未培養の微生物が存在する地下環境は、新たな微生物資源の開拓
の格好の場である。微生物は肉眼では見えないほど小さいため、
ある微生物種の性質を知るには実験室で培養し増殖させるのが一
般的である。ところが、地球上のさまざまな環境に生息する微生
物の大部分は、人工的に培養して増殖させることができない。培
養を介さずに環境から直接遺伝子を解析すると、培養可能な既知
の菌種とは異なる種が実に多様に存在している。これら未知・未
培養の微生物を培養し、性質を知ることができれば、地球の営み
を支える環境微生物の活動を理解し、ひいては、地球環境の保全
や地球資源の安全で効率的な利用に貢献できる。


図1 RT761株の細胞の内部構造
細胞内膜(矢印)がゲノムDNA(N)を包んでいる。

12月14日、産業技術総合研究所、日本電子株式会社、株式会
社マリン・ワーク・ジャパンらの研究グループは、新しい門に分
類される常識外れの細菌の培養に成功した。細菌(原核生物)に
も関わらずゲノムDNAが 膜で包まれているという、従来の常識を
覆す細菌・天然ガス田など地下環境でのメタン生成機構の解明や、
原核生物の再定義や生物の進化と多様化の理解に迫る重要な成果
になる。

図2 RT761株の細胞に局在するゲノムDNA
(A) 分裂中の細胞。細胞膜の位置に相当する細胞の輪郭を白線で
示した。(B) 脂質で構成される膜(赤; 輪郭を赤線で示す)とゲ
ノムDNA(青)を染色した(A)の細胞。


図3 RT761株の細胞の膜構造
(A) RT761株の細胞内構造。(B)膜構造の拡大写真。(C) (A) の
細胞をさまざまな角度から撮影し復元した立体構造。細胞内膜(
黄)、細胞膜(青)、外膜(橙)、リボソーム様粒子(緑)。リボソー
ム様粒子は細胞内膜の内側と外側の両方に観察された。

生物は"原核"生物(例:大腸菌や乳酸菌などの細菌)と"真核"生
物(例:ヒト、動植物、カビなど)の2つに大別される。両者の
決定的な違いの1つはゲノムDNAが 細胞内で膜(核膜)に包まれて
いるかどうかであり、原核生物で核膜を持ったものは発見されて
いなかったが、今回、培養したA. laminutus RT761株は、本来、
原核生物が持つはずのない「ゲノムDNA を包む細胞内膜」を持っ
ていた。原核生物の根源的な特徴を改めて見直し、その再定義を
迫る可能性を示す。また、この菌株を代表とする新たな門Atrib-
acterotaは世界中のメタンが賦存する地下環境(天然ガス田やメ
タンハイドレートなど)に広く生息する細菌グループの1つであ
ることから、地下環境で見られる活発なメタン生成活動に果たす
地下微生物の実態や役割の解明への貢献が期待されている。



Isolation of a member of the candidate phylum ‘Atribacter-
ia’reveals a unique cell membrane structure | Nature Com-
munications
✔これは大きな転機をもたらすかもしれないおもしろい研究だ。



超伝導回路で省電力マイクロプロセッサの動作を実証
半導体回路に対して5桁以上の低電力化を実現
2020年12月28日、横浜国立大学の研究グループが、超伝導回路を
用いた省電力マイクロプロセッサの4.2Kでの動作実証に世界で初
めて成功している。この本プロセッサは、断熱法と呼ばれる回路
技術を用いて超伝導回路の消費電力を極限的に低減しており、現
在の半導体集積回路技術に対して5桁以上(冷却に必要な電力を
見込んでも2桁以上)の低電力化が可能となる。高性能コンピュ
ータや量子コンピュータの制御回路への応用が期待される。
【概要】
Nb / AlOL3 / Nb超伝導体IC製造プロセスを使用して製造された、
回避されていないジョセフソン接合(JJ)デバイスに基づく断熱
マイクロプロセッサの最初の成功したデモンストレーションを実
施した。これは、4-bデータワードで動作するRISCアーキテクチ
ャとデータフローアーキテクチャのハイブリッドである。レジス
タファイルのR/Wアクセス、ALU実行、ハードウェアストール、お
よび4.2Kの極低温下で100kHzで実行されるプログラム分岐を示す。
また、2.5GHzまでのマイクロプロセッサ実行ユニットの高速ブレ
ークアウトチップのデモにも成功した。プログラム分岐を示す。
また、2.5GHzまでのマイクロプロセッサ実行ユニットの高速ブレ
ークアウトチップのデモにも成功した。断熱量子フラックスパラ
メトロン(AQFP)と呼ばれるロジックプリミティブを使用。これ
は、4.2Kで4相GHz正弦波ACクロックによって駆動されると、JJあ
たり1.4zJのスイッチングエネルギーを持つ。これらのデモンス
トレーションは、AQFPがロジックは処理とメモリ操作の両方が可
能であり、エネルギーをほとんど消費せずに高クロックレートで
動作する実用的な断熱コンピューティングへの道がある。

🔽超伝導回路 とは、ジョセフソンコンピュータ(Josephson Com-
puter)もいわれる、超伝導材料によるジョセフソン素子を使用
したコンピュータ。磁束量子に関する量をデジタル論理演算(ブ
ール代数)の論理状態に対応。コンピュータの名称ではあるが、
現時点ではデジタル論理回路の方式がいくつか提案され、実験に
より動作確認されている研究段階。低消費電力、高速動作などの
特長が期待されているが、超伝導が発現する極低温を用意するた
めに液体ヘリウム冷凍機などの高度な冷却が必要な事、超伝導材
料の集積回路化に向けた製造技術が開発途上である事から、実用
には至っていない。主に日本とアメリカ合衆国で研究されている。
また従来の電子計算機と同様にブール代数(デジタル論理演算)を
前提とする方式の他、量子状態の重ね合わせの並列進行による量
子コンピュータへの利用も研究されているが、いずれの方向性も
研究段階である。
🔽パラメトロン(英: parametron)は、フェライトコアのヒステ
リシス特性による、パラメータ励振現象の分周作用を利用した論
理素子である。1954年に当時東京大学大学院理学部高橋秀俊研究
室の大学院生であった後藤英一が発明した。真空管やトランジス
タの使用量を大幅に削減してコンピュータを構成できるとして、
当時としては多数のパラメトロン式コンピュータが日本で建造さ
れた。比較対象としてリレーよりは速く機械的な接点も無いなど
の利点はあったものの、その後すぐに主流となった接合型トラン
ジスタの性能向上が圧倒的で動作周波数でパラメトロンを上回っ
たこと、トランジスタにはラジオをはじめとする広範囲の応用が
あったのに対して、パラメトロンは論理素子専用という点でも不
利であったことなどにより、1960年代にはほぼトランジスタによ
って置き換えられ利用されなくなった。その後、後藤が発明した
のと同じ原理のパラメトロンが様々な物理系で実現されるようにな
り、2010年代以降、パラメトロンを用いた量子コンピュータの開
発と言う観点からも再び注目されるようになった[2]。日本でも、
2014年にNECや理研などの共同研究グループによって、パラメト
ロンを超伝導回路で実装した超伝導パラメトロン素子が開発され、
これを用いた超伝導パラメトロン方式の量子アニーリングマシン
(NEC方式の量子コンピュータ)の開発が進められている(
via
wikipedia)


世界で6億3,500万人が世界的な地盤沈下の脅威
新しい分析によって、世界人口の19% ―― 世界の国内総生産(
GDP)の21%に相当する ―― が2040年までに地表面が沈む地盤
沈下の影響を受ける。この現象は地下水排除などの人間活動によ
って起こることが多く、自然現象によって起こる場合もある。
Policy Forumに報告されたこの結果は、「世界の大半の国に欠け
ている効果的な地盤沈下政策の構築に向けた重要な第一歩」であ
るという。Gerardo Herrera Garciaらは大規模な文献レビューを
実施し、この1世紀で地下水枯渇に起因する地盤沈下が34ヵ国200
地点で発生したことを明らかにした。注目すべきことに、このモ
デルではまた、地盤沈下しやすい地域に住む6億3,500万人の大半
がアジアの住民で、地盤沈下によるGDP被害総額は9兆7,800万ドル
になることも判明した。このモデルは現行の軽減対策は考慮して
おらず、結果として地盤沈下にさらされる評価が過大である可能
性はあるものの、自分たちの結果は効果的な政策に向けての一歩
だとHerreraらは指摘している。




現在の感染者・死者数 死者182.7万人に
1月2日(土) 23:22、 これまでに世界で少なくとも8390万6690人
の感染が確認され、少なくとも5375万6600人が回復した。この統
計は、各国の保健当局が発表した日計に基づいたもので、ロシア
やスペイン、英国で行われた統計局による集計見直しの結果は含
まれていない。検査の実施件数は流行初期と比べて大幅に増加し
ており、集計手法も改善したことから、感染が確認される人の数
は増加している。だが、軽症や無症状の人の多くは検査を受けな
いため、実際の感染者数は常に統計を上回る。1日には世界全体
で新たに9661人の死亡と55万5864人の新規感染が発表された。死
者の増加幅が最も大きいのは米国の2271人。次いでメキシコ(700
人)、英国(613人)となっている。最も被害が大きい米国では、
これまでに34万7865人が死亡、2013万6182人が感染した。次いで
被害が大きい国はブラジルで、死者数は19万5411人、感染者数は
770万578人。以降はインド(死者14万9218人、感染者1030万5788
人)、メキシコ(死者12万6507人、感染者143万7185人)、イタリ
ア(死者7万4621人、感染者212万9376人)となっている。
AFPが各国当局の発表に基づき日本時間2日午後8時にまとめた統
計によると、世界の新型コロナウイルスによる死者数は182万7565
人に増加した。



イギリス コロナ新規感染者が5日連続で5万人超
2021年1月3日 10時10分、変異した新型コロナウイルスの感染が広
がっているイギリスでは、2日、新たな感染者がこれまでで最も多
くなり、5日連続で5万人を超え。外出制限など厳しい対策を続け
ているが、感染拡大に歯止めがかからない状況。感染力が強いと
される変異した新型コロナウイルスの感染が、ロンドンを含む南
東部などで広がっていて、市民の外出を制限し、生活必需品を扱
う店以外は営業を原則として禁止するなど、厳しい対策がとられ
ているが、2日に確認された新たな感染者はこれまでで最も多い5
万7725人と、5日連続で5万人を超え、感染拡大に歯止めがかかっ
ていない。



風蕭々と碧い時代:
(作詞)(作曲)

コメント (1)
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