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

ウイルス共生描論Ⅶ

2020年03月31日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                  
12 顔 淵 がんえん
-------------------------------------------------------------
内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄
弟なり」(5)「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓
足らずば、君た
れととも君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、
子たり」(11)「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに
風を尚うれば必
ず催す」(19)
------------------------------------------------------------
15.博く文を学び、これを約するに礼をもってせば、またもって
畔(そむ)
かざるべきか。

子曰、君子博學於文、約之以禮、亦可以弗畔矣夫。

Confucius said, "If gentlemen learned extensively and beha-
ve with
due courtesy, they never stray from the right path."

 March 21, 2020 

【ウイルス共生描論Ⅶ】
欧州ではあまり見かけない上腕部の瘢痕

米ハーバード大学公衆衛生学部のメガン・マリー教授がブログで
BCG ワクチンの接種は新型コロナウイルス感染症に対して効果が
あるか試す価値はあると呼びかけている。
BCGワクチンは結核の
予防に有効なワクチンで、針が9本あるスタンプ状の接種器で上
腕部に2回押し付けて行います。日本人にある上腕部の瘢痕(は
んこん)は欧州ではあまり見かけない。
新型コロナウイルスのワ
クチン開発には少なくとも2年はかかるため、患者との濃厚接触
で感染、重症化するリスクが高い医師や看護婦に BCGワクチンを
接種してはどうかという臨床研究が相次いで始まった。
なぜBCG
ワクチンが注目されているかというとオフターゲット(結核以外
の感染症への)効果が報告されている。(9本針のはんこ注射が
新型コロナに効く?BCGのオフターゲット効果とは 医師や看護師
を守る秘密兵器に、木村正人、Yahoo!ニュース、2020.3.30)

免疫が訓練されるか
免疫学の第一人者である大阪大学免疫学フロンティア研究センタ
の宮坂昌之招へい教授は、
「最近、自然免疫(筆者注・人が生ま
れつき持っている免疫反応)といえども、少しは記憶があって、
二度、三度、感染を繰り返していると、ある程度は強くなりそう
だということがわかってきた。
結核ワクチンである BCGを投与す
ると、結核とは関係のない感染症が子供で減ることがわかってき
た。BCGは自然免疫を刺激するもっとも強力な物質なので、自然
免疫が強化されたことにより、他の感染症もある程度防げるよう
になったのではと考えられるとの報告がなされ、
さらに面白いデ
ータが最近、オランダのグループから出ています。彼らは、弱毒
化したウイルスからなる黄熱病ウイルスワクチンを人に接種した
時に起こる反応について、 BCGの投与効果を調べ、
投与する黄熱
病ウイルスは生きているので一過性に接種を受けた人の血液中に
出現するが、 BCG投与を受けていた人ではこのウイルス血症の頻
度が著しく減る。
つまり、BCG 投与により結核とは関係のない病
原体に対しても実は免疫力が強化されていることが示唆された。
さらに解析を進め、BCGが単球(マクロファージのもととなる細
胞)という自然免疫細胞に働いてエピジェネティックな変化(遺
伝的な変化ではなく、遺伝子の機能を変えるような変化のこと)
を起こし、このために単球の生体機能が高まっていることを実験
的に明らかにする。
自然免疫も訓練で強化できると考え、この現
象のことをtrained immunityと呼ぶ(➲結核ワクチンで新型コロ
ナを鉄壁の免疫に変えるか、ウイルス共生描論Ⅴ、2020.3.27)。

BCG接種で重症化リスクを減らせるか
マリー教授はブログで「新型コロナウイルスが子供と大人に異な
る影響を与える可能性の1つはBCGだ。結核に対する新生児BCGの
有効性は年齢とともに低下すると指摘しており。「
訓練された免
疫」によるオフターゲット効果の可能性にも触れ、BCGワクチン
を再接種すれば新型結核ワクチンやプラセボ(偽薬)を与えた被
験者に比べて3倍も上気道感染症を減ったと報告している。
BCG
ワクチン接種によるオフターゲット効果で新型コロナウイルス肺
炎の重症化リスクを減らし子供たちを守れる可能性は? BCGワク
チンは広く利用可能で、接種・再接種が安全で安価であることを
考えると、有効性を検討するのは価値があると提案している。

止まらない医療従事者の感染
中国やイタリア、スペインでも新型コロナウイルス患者の治療に
当たる医師や看護師の感染拡大と死亡が次々と報告され、中国で
は3月3日までに最大3200人が感染。イタリアでは先週だけで35
34人が感染。累計で8358人にのぼり、50人の医師が死亡。
スペイ
ンでも約1万人の医療従事者が感染。
このため米マウントサイナ
イ医科大学のアニー・スパロー助教授は米外交雑誌フォーリン・
ポリシーで「BCGワクチンで医療従事者の命を救うことができるか
もしれない」と訴えている
「研究する価値のある分野の1つは
生ワクチンを使用して免疫反応を高めることだ。そのような接種
の1つがBCGワクチン。世界保健機関(WHO)の委託研究でもBCGワ
クチンの有益なオフターゲット効果が報告されている。
オランダ
で医療従事者1000人を対象にした臨床研究が始まり、オーストラ
リアの小児医療研究所マードック・チルドレンズ・リサーチ・イ
ンスティチュートも3月27日、医療従事者4000人を対象に BCG
ワクチンの臨床試験を開始すると公表。
このほかギリシャ、イギ
リス、ドイツ、デンマーク、アメリカでも同様の研究が検討され
ている。BCGなどの確立されたワクチンを研究してもほとんど利
益が得られないため、これまで放ったらかしにされてきたのが実
情だがそんなことは言っていられなくなる。
今年1月16日~2月8日
にかけ中国疾病予防管理センタ(CDC)に報告された新型コロナ
ウイルスの小児科患者2143人(年齢の中央値は7歳)を調査。90
%以上が無症状か軽症で、大人より全般的に症状が軽かったと報
告されている。
特に幼児でその傾向が強いが、14歳の少年1人が
死亡。WHOによるとBCGワクチンの接種率は中国では99%。ちなみ
に日本99%、韓国98%です。

欧米はBCGを卒業している?
今、欧州とアメリカが新型コロナウイルスの巨大津波に見舞われ
ている。それぞれの国の新型コロナウイルス肺炎による死者とBCG
ワクチン接種率をみる。

・イタリア1万779人死亡、0%(1970~2001年接種)
・スペイン6606人死亡、0%(1965~1981年接種)
・フランス2606人死亡、44%(2008年時点、1950~2007年接種)
・アメリカ2467人死亡、0%
・イギリス1228人死亡、0%(1953~2005年接種)
・オランダ771人死亡、0%(1979年に中止、出身地域による選択的
接種に)
・イラン2640人死亡、99%(1984年から接種) イランのBCGワクチ
ンはイランパスツール研究所で製造されており、
1歳までに全員BCGワクチンを打つことになっていますが、年間
10万人当たり16人が結核にかかっている。結核にかかる人が少な
くなった欧米では結核になりやすいグループに限ってBCGワクチ
ンの接種を勧める国が多い。新型コロナウイルス肺炎による死者
数は都市封鎖や社会的距離の実施度、宗教習慣や家族形態など国
民性や文化、高齢者の割合、集中治療室(ICU) ベッドや人工呼
吸器の数、治療方法、医療へのアクセス、気候、地理などが関係
していると考える。BCGワクチン接種で新型コロナウイルス肺炎
の重症化リスクを減ずることができるのなら、未知のウイルスと
戦う有力な武器の一つになります。臨床研究の成果に大いに期待
したいと結んでいる。 

✔  今月26に、「日本呼吸器学会速報」(寝たきり高齢者への
BCGワクチンで肺炎発症の予防に効果、2003年3月20日付 日経メ
ディカル
)をもとに、 内田聡東京大学教授が、「続12・ウイル
ス考」(色素増感太陽電池&ペロブスカイト太陽電池)を取り上
げ考察に入り疫学的数理工学解析を独自展開させ、【2020.3.30
続13・ウイルス考】でその中間成果速報しているが、下図は旧
東西のドイツの接種と感染率の独自の相関図。そうは言っても「
丸山ワクチン」の事例が頭を過ぎるも、「ここは集中する他なし」
と思い定める。


⛨上図ははドイツのコロナウイルス感染者をマップ、BCG ワクチ
ン接種の有無で綺麗に東西に分かれ(西側は人口が多いからとい
う見方もあり)。壁で囲われていたベルリンなど、周囲の低い感
染率と比べて絵に描いたような差違を見せる。あくまでも仮説と
し、中国のケースも同様な理由で説明できると解説し、即ち、あ
れだけ人口と人の出入りが多い割には北京の感染者がそれほどい
ないのは、都市部はワクチン接種をしているためで、逆に施政が
立ち後れた内陸部の武漢は接種率が低かったため、イギリスやス
ペインのような甚大な被害をもたらしたと推測している。また、
BCG ワクチン接種率が高いにも関わらず死亡者数の多いイランに
ついては、菌種が違うからという説あり、正確な分類については、
もう少し時間を掛けたいと釈明している。
⛨日本で餅を喉に詰まらせて亡くなる方は毎年 1,300 人以上(
季節性インフルエンザで亡くなる方は 1 万人以上!)。

✔「深刻な副作用も」 新型コロナ、期待の治療法に警告
3月31日、 AFPによると、フランスの医薬品・保健製品安全庁
(ANSM)は30日、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の治療
薬として試験中の複数の薬について、深刻な副作用が生じる可能
性があると警告。フランスでは自己投薬した3人が死亡し、おそ
らく副作用が原因とみられている。ANSMのドミニク・マルティン
(Dominique Martin)長官がAFPに語ったところによると、新型
コロナウイルス感染症の治療効果が期待され注目されている抗マ
ラリア薬ヒドロキシクロロキン、製品名「プラケニル(Plaquenil
)」や抗レトロウイルス薬「カレトラ(Kaletra)」などを使用
した約20人について、望ましくない副作用が報告されている。現
在、専門家がこうした薬品と副作用の因果関係について調査中で、
初期調査の結果は今週中にも発表される見通し。

COVID-19は人工的でつくられたものではない
3月17日のネイチャーメディシン誌の新しい調査結果によると、
昨年中国の武漢市で発生し、その後他の190 か国でパンデミック
が発生した新しいSARS-CoV-2コロナウイルスは、自然進化の産物
である。SARS-CoV-2および関連ウイルスからのパブリックゲノム
シーケンスデータの詳細な分析では、ウイルスが実験室で作成さ
れたか、またはその他の方法で設計されたという証拠は発見され
なかった。既知のコロナウイルス株の利用可能なゲノムシーケン
スデータを比較することで、SARS-CoV-2が自然のプロセスを通じ
て発生したことが明らかになったと、ン加州スクリップ研究所の
クリスチャン・アンデルセ博士らの研究グループが公表。
COVID-19 is natural, not man-made, 28th March 2020, Fu-
tureTimeline.net


コロナウイルスは、広範囲にわたる重症度の疾患を引き起こす可
能性のあるウイルスの大きなファミリー。コロナウイルスによっ
て引き起こされた最初の既知の重篤な疾患は、2003年の中国の重
症急性呼吸器症候群(SARS)の流行で発生。重度の病気の2番目
の発生は、中東呼吸器症候群(MERS)を伴うサウジアラビアで、
2012年に始まった。2019年12月31日、中国当局は世界保健機関に、
重篤な病気を引き起こすコロナウイルスの新規株の発生を警告し、
後にSARS-CoV-2と名付けられました。今日の時点で、62万件を超
えるCOVID-19症例が記録されていますが、より軽度の症例の多く
は診断されていない可能性がある。ウイルスは約29,000人を殺し
た。検疫や何らかの移動制限に直面している世界の総人口は26億
人を超え、世界人口の3分の1を占める。



同チームは、スパイクタンパク質の遺伝子テンプレートを分析。
スパイクタンパク質は、人間や動物の細胞の外壁をつかんで貫通
に使用するウイルスの外側の突起。より具体的には、スパイクタ
ンパク質の2つの重要な機能に焦点を当る。受容体結合ドメイン
(RBD)、宿主細胞をつかむ一種のグラップリングフックおよび
切断サイト、ウイルスが開くことができる分子缶切り宿主細胞に
入る。SARS-CoV-2スパイクタンパク質のRBD部分が進化し、血圧の
調節に関与する受容体であるACE2と呼ばれるヒト細胞の外側の分
子機能を効果的に標的とするようになったことを発見。 SARS-Co
V-2 パイクタンパク質は、ヒト細胞への結合に非常に効率的であ
って、それが遺伝子工学の産物ではなく自然選択の結果であると
結論付ける。

自然の進化に関するこの証拠は、ウイルスの骨格、つまり全体的
な分子構造に関するデータによって裏付けらた。新型コロナウイ
ルスを病原体として作ろうとしているなら、すでに病気を引き起
こすことが知られているウイルスのバックボーンからそれを構築
しただろが、SARS-CoV-2のバックボーンが既知のコロナウイルス
のそれとは大きく異なり、コウモリやセンザンコウに見られる関
連ウイルスとほとんど相似するしていた。ウイルスのこれら2つ
の特徴–スパイクタンパク質のRBD部分の変異とその明確なバック
ボーン– SARS-CoV-2の潜在的な起源であり、人工操作から誕生す
ることはないと結論づける。この調査結果は、COVID-19を引き起
こすウイルス(SARS-CoV-2)の起源は決定的である。そこから導
かれる。➲あるシナリオでは、ウイルスは非ヒト宿主での自然淘
汰を通じて現在の病原性状態に進化し、その後、ヒトにジャンプ。
これは、人間がシベット(SARS)とラクダ(MERS)に直接さらさ
れた後にウイルスに感染して、以前のコロナウイルスの大発生が
どのようにして現れたかである。同グループはは、SARS-CoV-2の
最も可能性が高いのは、コウモリから人への直接感染の報告事例
はないものの、コウモリであると考える。しかし、中間宿主がコ
ウモリと人間の間に関係している可能性が高いことを示唆する。
このシナリオでは、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質の両方の特
徴的な機能が、人間に入る前の現在の状態に進化していただろう。
この場合、現在の流行はおそらく人間が感染するとすぐに急速に
現れるだろう。ウイルスがすでに病原性を作り、人々の間で迅速
に広がるように、必要な機能を進化させた。



➲他のシナリオでは、ウイルスの非病原性バージョンが動物宿主
からヒトに飛び移り、その後、ヒト集団内で現在の病原性状態に
進化する。たとえば、センザンコウの一部のコロナウイルス(ア
ジアとアフリカで見つかったアルマジロのような哺乳類)は、SARS
-CoV-2と非常によく似たRBD構造を持つ。センザンコウからのコロ
ナウイルスはおそらく人間に伝染したかもしれない。直接、また
はシベットやフェレットなどの仲介ホストを介し。次に、SARS-
CoV-2 特徴的な他の明確なスパイクタンパク質である切断部位が、
流行が始まる前に、ヒト集団内の限定された検出されない循環を
介して、おそらくヒト宿主内で進化した可能性がある研究グル
ープは、SARS-CoV-2の切断部位が、人の間で容易に伝染すること
が示されている鳥インフルエンザ株の切断部位と似ていることを
発見。 SARS-CoV-2は、コロナウイルスが人々の間で拡散する能
力がはるかに高く、ヒト細胞のこのような毒性の強い切断部位を
進化させ、すぐに現在の流行を開始させたと考えている。同グル
ープの研究のアンディ・レムボウは、SARS-CoV-2が現在の病原性
の形で動物から人に侵入した場合、病原体となるウイルス株がま
だ流行することで、将来的に発生する可能性があると警告する。
動物の個体数は再び人間に浸潤するかもしれない。可能性は、非
病原性コロナウイルスが人間の集団に入り、SARS-CoV-2と同様に
進化すること確率は低いだろうが、現時点では、実験室でSARS-
CoV-2の人工的な改変の可能性が除外されるが、バイオテクノロ
ジーの進歩と少人数のグループや個人へのアクセスの増加による
の可能性を排除されるものでない。☈



                      この項つづく


【ウイルスには、発酵(エンザイム)で徹底抗戦Ⅱ】
野菜は発酵させることで、保存期間を1年~5年に延ばすことがで
きる。また、漬物やキムチ、ザワークラウトといった発酵野菜は、
もともと野菜が持つ栄養だけでなく、人体に良い効果をもたらす
微生物、プロバイオティクスが豊富に含まれている。プロバイオ
ティクスは、野菜に含まれる炭水化物をアルコールや酸に変換し、
天然の防腐剤として利用します。また、プロバイオティクスはで
んぷんやタンパク質の消化を助ける効果もあり、抗酸化物質が豊
に含まれる。生姜や唐辛子、ニンニクなどを味のアクセントと
して発酵食品にあわせることで、栄養をプラスすることもできる。
勿論、オルニチンたっぷりなしじみ味噌汁はかかせない(言うま
でもなく、生野菜の栄養をそのままに長期間保存技術でもある)。

       

【ポストエネルギー革命序論160】
2023年 LIB材料世界市場、5兆7781億円規模
富士経済は、リチウムイオン二次電池(LIB)材料の世界市場を調
査し、その結果を発表した。2023年のLIB材料の市場は、5兆7781
億円に達すると予測。2018年に比べその規模は2.2倍。今回は、リ
チウムイオン二次電池材料12品目、アルカリ二次電池材料4品目、
一次電池材料4品目および、金属資源・出発原料3品目の合計23品
目を調査し分析した。調査期間は2019年7~12月である。LIB材料
市場は、2018年に2兆5995億円の規模となった。LIBの量的拡大に
加えコバルトの価格上昇もあって、2017年に比べると38.3%増加
した。2019年はコバルト価格が下落したこともあって、市場規模
は2兆6515億円となり前年比2.0%の微増にとどまった。数量ベー
スではすべの品目で増加する。今後は、LIBの需要増加やxEV向け
LIBの高容量化などが期待でき、2023年の市場規模は5兆7781億円
と予測する。


LIB材料市場は、2018年に2兆5995億円の規模となった。LIBの量的
拡大に加えコバルトの価格上昇もあって、2017年に比べると38.3
%増加。2019年はコバルト価格が下落したこともあって、市場規
模は2兆6515億円となり前年比2.0%の微増にとどまった。数量ベ
ースではすべの品目で増加する。今後は、LIBの需要増加やxEV向
けLIBの高容量化などが期待でき、2023年の市場規模は5兆7781億
円と予測する。

2020.1.31

材料メーカの動向をエリア別にまとめた。日本と韓国の材料メー
は、付加価値の高い材料に事業の軸足を移す。特に日本材料メー

は日本のLIBメーカーと北米EVメーカ向け電池での採用実績が多い。

韓国材料メーカは、韓国LIBメーカが欧州自動車メーカへの提案活動
を強めていることが需要増につながるとみている。これに対し中国
材料メーカは、中国LIBメーカ向けを中心に存在感を高めている。
高い技術力を保有する上位メーカなどは、日本を含む海外のLIBメ
カーに対し、アプローチを強める。



日本最大級という駐車場型メガソーラ
3月27日、村田製作所は生産子会社の岡山村田製作所(岡山県瀬
戸内市)が所有する駐車場において、日本最大級という駐車場型メ
ガソーラーが稼働を開始。発電所は裏面でも受光可能な両面発電パ
ネル8010枚を採用。表面への直射日光だけでなく、駐車車両や地面
などから受ける反射光でも発電できるよう工夫。システム全体の容
量は2403kW(キロワット)で、初年度の発電量は一般家庭600世帯以
上分の消費電力に相当する275万kWh(キロワット時)を計画してい
る。これによるCO2排出量の削減効果は1,698トンを見込む。なお、
岡山村田製作所では今後さらに500台分の駐車場を活用した発電シ
ステムの設置を2021年中に予定。これにより、システム全体の発電
能力は約1.5倍となり、CO2削減効果もさ</らに高まる見込み。



【特集:再エネ100%電力の選択肢Ⅱ】


多様な需要家の再エネ活用モデル国も積極的にSBT認定を推奨して
いる。SBTを設定していることが、CDP気候変動において加点対
象になっているためである。近年、日本企業の間でSBT(
科学的根
拠に基づいた目標)24の重要性が広く認識されてきている。参加企
業のステータスが「Set Targets(目標設定)」に変わり、企業名
と共に目標が公表されることから、温室効果ガスを削減するための
共通のフレームワークを全社的に共有することができる。

SBTが削減対象とする排出量
サプライチェーン排出量(事業者自らの排出だけでなく、事業活動に
関係するあらゆる排出を合計した排出量)の削減が、SBTでは求めら
れるサプライチェーン排出量=Scope1排出量+Scope2排出量+
Scope3排出量

Scope1:事業者自らによる温室効果ガスの直接排出(燃料の燃焼、
工業プロセス)Scope2:他社から供給された電気、熱・蒸気の使用
に伴う間接排出 Scope3 : Scope1、Scop2以外の間接排出(事業
者の活動に関連する他社の排出) 出典:国際際動向 グリーン・バリ
ューチェーンプラットフォーム」環境省Hより。
パリ協定を契機として、企業はサプライチェーン全体での温室効果
ガス(GHG)排出量削減取組みや脱炭素経営を行うことが求められ
るようになってきた。このような中、企業のGHG排出量削減目標
がパリ協定に整合していることを審査するSBTi(Sdence Based Targ-
ets initiative)による認定(SBT認定)を得ようと、グローバル企業
を中心に検討が進んでいる。環境省では、
2018年度から企業におけ
る中長期的なサプライチェーン全体の削減目標設定を促進、支援を
始めた。20年2月時点で、日本企業でSBT認定を取得した企業は62社
であり、国は引き続き支援を続けている。支援内容は、企業がSBT目
標の設定に向けて検討できるよう、SBTの認定基準および手法の
解説を行う合同説明会の開催やSBT認定を得られる水準の目標設定
に開する個社別コンサルテーション支援を行う。また、個社別面談
の対象企業のうち希望する企業に対し、Scope3の15カテゴリの算
定達成に向けた支援もある。
より多くの企業がSBT目標設定やScope3算定の知見を獲得する
機会を得られるよう、SBT目標設定やScope3算定に開する合同
説明会を全国で開催している。

SBT・RE100企業サプライヤーにも脱炭素経営を要請
グーグルやアップル、ウオルマート等の電力多消費企業が「RE100」に
加盟し、自ら再エネを使うことでそのコスト低減を促しながら、事
業に使う電力を全て再エネで賄うことを誓約するとともに、調達先
の企業に再エネ活用を働きかけている。Apple(米)自社の影響力
の強いサプライヤーから再エネ転換を開始。 Apple製品の集積回路
のパッケージ基板を生産しているイビデン(
岐阜県大垣市)は、
Appleへ納品する製品の製造に要する消費電力分を)再エネに切り替
え。ウオルマート(米)スコープ3のCO2排出を、2030年までに20
15年比で、1ギガトン(10億トン)削減する目標を設定≒サプライヤ
ーに対して目標設定と取組実施を要望。出所 Science Based Targ-
etsホームペーシ資料より作成 http://sciencebasedtargets.0rg/compan
ies-taking-action/出所 アップル杜ウェブサイトを基に環境省作成、出
所 ウオルマート杜ウェブサイトを基に環境省作成SBTは、パリ協定に整合した
持続可能な企業であることをステークホルダーに対して分かり易く
アピールできる対投資家・対顧客メリット、年金基金等の機関投資
家は、中長期的なリターンを得るために、企業の持続可能性を評価
する。調達元へのリスク意識が高い顧客は、サプライヤーに対して
野心度の高い目標、取組みを求める。
そこで、SBTに取り組むことで、CDP(機関投資家が注目する非財
務情報による格付けのひとつ/CDP Climate Change CDP気候変動)
の採点において評価され、投資家からのESG投資の呼び込みに役
立つ。

サプライヤーの取組につながるというメリット
サプライヤーが環境対策に取組むことで、
自社の評判の低下や、排
出規制によるコスト増といったサプライチェーンのリスク回避につ
ながる。SBTはサプライチェーンの目標を設定するため、サプラ
イヤーに対して削減取組みを促進させる。
SBTで設定した削減目標を、サプライヤーに対して示すことで、サプ
ライチェーンの調達リスク低減やイノベーションの促進へつなげる。

社内・従業員のモチベーションを高められるというメリット
企業が省エネ、再エネ、環境貢献製品の開発に取組むことは、コス
ト削減や評判向上といった企業価値向上につながる。SBTは社内
に対して野心的な削減目標を課すため、社内全体で積極的な削減に
取組むことが、付加価値を醸成する。また、SBTは野心的な目標
達成水準であり、SBTを設定することは、社内で画期的なイノベ
ーションを起こそうとする機運を高めることも期待できる。  ●



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ウイルス共生描論Ⅵ

2020年03月29日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                  
12 顔 淵 がんえん
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内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄
弟なり」(5)「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓
足らずば、君た
れととも君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、
子たり」(11)「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに
風を尚うれば必
ず催す」(19)
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「投げやりな仕事をしてはいけない。いつも誠実さを失わないこと
だよ」

子張問政、子曰、居之無倦、行之以忠。

Zi Zhang asked about politics. Confucius replied, "If you ta-
ke part in politics, you must concentrate on your duty tirel-
essly. You must govern the people faithfully."


hCoV-19のゲノム疫学



✔インフル薬「アビガン」、治験と量産開始

28日、政府は首相官邸で記者会見し、新型コロナウイルスに感染
した患者に対し、臨床研究(観察研究)として使い始めている新型
インフルエンザ治療薬「アビガン」(一般名ファビピラビル)につ
いて、薬事承認を目指す考えを示した。「正式に承認するに当たっ
て必要となる治験プロセスも開始する考えだ」と述べた。
アビガン
は新型インフルエンザ治療薬として備蓄されており、中国で新型コ
ロナウイルスの治療効果が確認された報告が提出され。安倍首相は
「世界の多くの国から関心が寄せられている」として、薬の量産を
開始する表明。
ただ、アビガンの妊婦に服用する胎児への副作用が
指摘され新型インフルエンザ薬としても、①従来の治療薬では効果
がない、あるいは②不十分なときに限って使用を認める。
また、膵
炎(すいえん)の治療薬「フサン」(一般名ナファモスタットメシ
ル酸塩)についても、観察研究として、新型コロナウイルスに感染
した患者に対し、事前に同意を得たうえで使い始める考えも表明し
ている。


新型コロナのmRNAワクチの第1相試験に初参加
3月16日、米国のモデルナ社は、新型コロナに対するmRNAワクチ
ン(mRNA-1273)のNIH主導の第1相試験に最初に初参加する。読者
は、
メッセンジャーRNA(mRNA)治療薬とワクチンを先駆的に開発し、
患者のための新世代の形質転換薬を創出する臨床段階のバイオテク
ノロジー企業。新型コロナ(SARS-CoV-2)に対する当社のmRNAワク
チン(mRNA-1273)の第1相試験で投与。この第1相試験は、国立
衛生研究所(NIH)が独自のInvestigational New Drug(IND)アプ
リケーションの下で実施している。
mRNA-1273は、SARS-CoV-2に対す
るmRNAワクチンであり、米国立アレルギー研究所のワクチン研究セ
ンタ(VRC)の研究者と協力しモデルナを選択、スパイク(S)タン
パク質の融合前安定化型をコードする。NIHの一部である感染症(N
IAID)。最初の臨床バッチの製造は、疫病対策革新のための連合(
CEPI)から資金提供され。
第1相試験では、28日間の間隔をあけ
2用量のワクチン接種スケジュールで投与された3つの用量レベル
のmRNA-1273(25、100、250μg)の安全性と免疫原性を評価。合計
45人の健康な成人が研究に登録される。参加者は、2回目のワク
チン接種後12か月間追跡。主な目的は、mRNA-1273の2回接種スケ
ジュールの安全性と反応性を評価する。第2の目的は、SARS-CoV-2
Sタンパク質に対する免疫原性を評価する。
2020年1月11日、中国
当局は新規コロナウイルスの遺伝子配列を共有。1月13日、VRCと
Modernaの感染症研究チームは、SARS-CoV-2ワクチンのシーケンス
を確定し、Modernaは臨床製造に向けて動員。最初の臨床バッチは、
2月7日に完了し、分析テストを受けた。同24日にモデルナから
出荷され、シーケンスの選択から42日後に同社の製造施設からNI
Hに配送された。

⛨ コロナウイルスは、中東呼吸器症候群(MERS-CoV)や重症急性
呼吸器症候群(SARS-CoV)など、呼吸器疾患を引き起こす可能性の
あるウイルスのファミリーです。コロナウイルスは動物と人の間で
伝染し、以前はヒトで同定されていなかった株に進化する可能性が
ある。1月7日、中国の湖北省武漢で肺炎の症例の原因として新規
コロナ(SARS-CoV-2)が特定、増加する国で追加の症例が発見れた。





人の命を奪う新型インフルエンザの正体は何か。ウイルスの仕組み
からその対処法まですべて解き明かす現代のパンデミック(世界的
大流行)を起こすインフルエンザウイルスや局地的な感染爆発を起
こすエボラウイルスやデングウイルス。謎の多いウイルス感染症に
人類はどう立ち向かえばよいか。オールカラーでウイルスの特徴や
感染のしくみをわかりやすく図解し、感染対策を医療と社会体制の
両面から示した、ウイルス対策本の決定版。ロベルト・コッホ賞を
受賞した世界的ウイルス学者の河岡義裕先生とインフルエンザ研究
で活躍の今井正樹氏が監修。




感染症の巣窟になりうる中国
地上最強の地位に上り詰めた人類にとって、感染症の原因である微
生物は、ほぼ唯一の天敵。医学や公衆衛生の発達した現代において
も、日本では毎冬インフルエンザが大流行し、世界ではエボラ出血
熱やデング熱が人間の生命を脅かしている。人が病気と必死に闘う
ように、彼らもまた薬剤に対する耐性を獲得し、強い毒性を持つな
ど進化を遂げてきたのだ。40億年の地球環境史の視点から、人類
と対峙し続ける感染症の正体を探る(上図書籍概説より)。

著者の石弘之氏は1940年生まれ。東京大学を卒業後に朝日新聞で科
学部や外報部の記者、アフリカやアメリカの特派員を経て、国連環
境計画(UNEP=本部ナイロビ)上級顧問や東京大学大学院教授、ザンビ
ア特命全権大使、北海道大学大学院教授、東京農業大学教授を歴任。
この間、国際協力事業団参与、東中欧環境センター理事(ブダペス
ト)などを兼務し、国連ボーマ賞、国連グローバル500賞、 毎日出
版文化賞を受賞。異色のジャーナリストと表されている。また、彼
の身体は「傷」だらけ----既往歴はマラリア4回、コレラ、デング
熱、アメーバ赤痢、リーシマニア症など多数。高熱を出してジャン
グルのテントで横たわったまま意識不明が続いた----体験をもつ。
本書はそうした多彩な活動歴や、自身の罹患体験などが凝縮されて
いる。序章で「エボラ出血熱とデング熱――突発的流行の衝撃」を
扱い、第一部で「20万年の地球環境史と感染症」、第二部で「人類
と共存するウイルスと細菌」、第三部で「日本列島史と感染症の現
状」、終章で「今後、感染症との激戦が予想される地域は?」との
構成からなる。終章では、①中国は歴史的にパンデミックの震源地。
過去3回のペストの世界的流行も、新型インフルエンザも、遺伝子
の分析から中国が起源とみられる。② 13億4000万人を超える人口
が、経済力の向上に伴って国内外を盛んに動き回るようになった。
春節前後には延べ3億人が国内を旅行し、年間に延べ1億人が海外
に出かける。最近の12年間で10倍にふくれあがった大移動が、国内
外に感染を広げる下地となる。③。国内の防疫体制が遅れている。
上水道が利用できない人口が3億人、下水道は7億5千万人。慢性
的な大気や水質汚染から、呼吸器が損傷して病原体が体内に侵入し
<やすくなり、水からの感染の危険性も高い。④高濃度の残留農薬、
抗生物質など禁止薬物の添加、細菌による汚染、偽装食品などによ
る事件や事故も多発を挙げ、「感染症の巣窟になりうる中国」と言
い切り警鐘を鳴らし、微生物は、地上最強の地位に登り詰めた人類
にとってほぼ唯一の天敵でもある。同時に、私たちの生存を助ける
強力な味方でもある結ぶ。
(新型肺炎でわかった、人類にとって唯一の天敵!『感染症の世界
史』 | J-CAST BOOKウォッチ、2020.2.16 )

【ウイルス共生描論Ⅵ】
ウイルス社会史

過去5万年から10万年にわたる世界中での人口分散過程、文化的進
化と交流と紛争と自然界の関係にいくつかの大きな変化があり、新
しい感染症の出現ウイルスとウイルス感染が人類の歴史へ与えた。
ウイルス起因伝染病は、➲約12,000年前の新石器革命で人間の行
<動が変化し、人口が密集した農業共同体が形成されたときに始まり、
ウイルスは急速に拡散、その後風土病となった----30年前、米ソの
両面戦争回避に窮する中国の打開政策の一貫で、葉剣英(故元中国
共産党中央政治局常務委員)軍事支配下の咸陽市外のプラント建設
に参画していたが、帰国後、複数のメンバーもしばらく微熱がとれ
ないという風土病を患うているがその時の経験を起艘させる)----
植物や家畜のウイルスも増加し、人間が農耕や牧畜の依存するつれ、
ジャガイモのポティウイルスや家畜の牛疫といった病気が壊滅的な
結果をもたらす。また、天然痘と麻疹のウイルスは、ヒトに感染す
るウイルスの中でも最も古いものである。他の動物に感染するウイ
ルスから進化したこれらのウイルスは、数千年前にヨーロッパと北
アフリカの人類の前に初めて出現。これらのウイルスは後にヨーロ
ッパ人によって新世界へと運ばれたが、先住民はこれらに対する免
疫を持たず、数百万人が伝染病で死亡している。インフルエンザの
パンデミックは1580年から記録され、その後の世紀も頻度を増しな
がら発生し続け、1918年から1919年にかけてのパンデミック (スペ
インかぜ) では4000万人から5000万人が1年以内に死亡し、歴史上
最も壊滅的な伝染病流行の1つとして記録される。

ルイ・パスツールとエドワード・ジェンナーはウイルス感染から保
護するワクチンを開発した最初の人物である。1930年代の電子顕微
鏡の発明によってウイルスの性質は解明され始め、ウイルス学研究
は勢いを増し、20世紀には、昔からの病気も新しい病気も、多くが
ウイルスによって引き起こされていることが判明した。古来からの
ポリオの流行は、1950年代にポリオワクチンが開発されると制圧さ
れる一方、HIVは、この数世紀の間に出現した新しいウイルスの中
で最も病原性の高いものの1つとなり、ウイルスはその病原性に対
し科学的注目が寄せられる。ほとんどのウイルスは有益なものであ
り、これらは種を越えた遺伝子の水平伝播により進化を駆動し、生
態系の中で重要な役割を果たし生命必須の存在となる。それは確か
に感染症のない世界を必然的に伴うことではなく。成熟した持続可
能な人間の生態学であっては、微生物を構成するのを助ける微生物
種の必要性と必要性​​の両方に対応しなければならない人間と微生物
は「戦争」状態にあるのではなく、どちらの当事者も非道徳的、利
己的、共進化的闘争に従事する過程のダイナミクスをよりよく理解
し、予測する必要がある( ➲新興感染症に対する環境的および社
会的影響:過去、現在、未来:Environmental and social influen-
ces on emerging infectious diseases: past, present and future.
,A.J.McMichael 
ピーター・メダワー (Peter Brian Medawar;1915–1987) はウイル
スについて「タンパク質に包まれた悪い知らせ」と記述。
バクテリ
オファージのような例外を除き、ウイルスは病気や死の原因に他な
らないという至極当然の評価を受けているが、多くの生態系におけ
るウイルスの豊富な存在と圧倒的な存在感は、現代のウイルス学者
たちに生物圏におけるウイルスの役割について再考を促す。
地球上
には約1031のウイルスが存在すると推計されている。そのほとんど
はバクテリオファージで、大多数は海洋に存在。微生物は海中のバ
イオマスの90%以上を構成しているが、ウイルスはこのバイオマス
の約20%を毎日殺しており、海洋中には細菌や古細菌の15倍のウイ
ルスが存在すると推定されている。ウイルスは、しばしば他の海洋
生物を殺す有害な藻類ブルーム(水の華;algal bloom) の迅速な
破壊を担う主要な要因であり、海洋の藍藻の種間の環境的なバラン
スを維持し、地球上の生物のための適切な酸素合成を助けている


✓ 何百万年も前に脊椎動物のDNAを植民地化した人間の内因性レト
ロウイルスは、長い間ジャンク DNAとして無視されていた、現在で
は癌、神経変性、その他の病気に重要な役割を果たす可能性がある
ことが知られるようになった(Infographic: Human Endogenous Re-
troviruses and Disease,The Scientist Magazine®,Katarina Zimm-
er Dec 31,2018
)。

治療法-レトロウイルス-入門書

ヒト内在性レトロウイルスの有益で有害な影響

広範囲の抗生物質に耐性を示す細菌株の出現は、細菌感染の治療に
おいて問題となる。ここ30年の間に開発された新たな抗生物質のク
ラスは2つだけであり、細菌感染と闘うための新たな方法が求めら
れている。バクテリオファージは1920年代に初めて細菌を制御する
ために用いられ、1963年にはソ連の科学者たちによって大規模な臨
床試験が行われた。この業績は、1989年に西側諸国で試験の結果が
発表されるまでソ連の外側では知られていなかった。薬剤耐性細菌
によって引き起こされる問題は近年増大しており、バクテリオファ
ージとファージセラピーの利用に再び新たな関心が寄せられている
ヒトゲノムプロジェクトによって、ヒトゲノムの至る所に無数のウ
イルス由来 DNA配列が散在していることが明らかにされた
。これら
の配列はヒトのDNA の約80%を構成太古のレトロウイルスがヒト
の祖先に感染した痕跡
だと考えられている。これらの DNA断片は、
ヒトのDNA中にしっかりと定着している。このDNAのほとんどはすで
に機能を失っているが、これらの友好的なウイルスの中はヒトの発
達に重要な新しい遺伝子を持ち込んだものもある。ウイルスは植物
にも重要な遺伝子を伝達してきた。全光合成の約10%は、ウイルス
によって藍藻から植物に伝達された遺伝子の産物を利用し行われる。
✔このようにヒトの遺伝子にはウイルスと長い歴史的な痕跡が刻ま
れていることが、電子顕微鏡や遺伝子解析装置などのデジタル革命
(第5次産業革命)の進歩を背景にして明らかになる。簡単にまと
めれば、「2項対立」としてではなく、「共生」の視点で考え問題
解決を図ることを再確認する。
                        この項つづく

新型コロナウイルス感染症に備えて 
一人ひとりができる対策を
知っておこう
首相官邸ホームページ, 2020.3.29






相談・受診の目安
  • 風邪の症状や37.5度以上の発熱が4日以上続く場合(解熱剤
    を飲み続けなければならないときを含みます)
  • 強いだるさ(倦怠感(けんたいかん))や息苦しさ(呼吸困
    難)がある場合高齢者をはじめ、基礎疾患(糖尿病、心不全、
    呼吸器疾患(慢性閉塞性肺疾患など))がある方や透析を受
    けている方、免疫抑制剤や抗がん剤などを用いている方
  • 風邪の症状や37.5度以上の発熱が2日程度続く場合 ・ 強い
    だるさ(倦怠感)や息苦しさ(呼吸困難)がある場合
                                                                     この項了



       
【ポストエネルギー革命序論159】



液体は固体上をどのように滑るのか
3月27日、東京大学の研究グループは0でなくなるという「スリ
プ現象」の物理的起源を探るべく研究を行った。古くから、固体
上を<液体が流れるとき、固体表面での流体の流速は0であると考え
られ「スリップなしの境界条件」として広く知られてきた。しか
し近年ナノテクノロジーの進歩により、さまざまな固体表面上で
スリップ現象が実験的に観察されるようになった。一つの有力な説
として、固体と液体の境界(固体壁)に気体相が形成され、見かけ
上、境界において速度に不連続が生じるという考え方が提案----何
を隠そう35年前、わたし(たち)も「産業洗浄プロセス」の "界
面のゆらぎ"( ➲物理最前線学)に悩ませていた----流れによって
なぜ気体相が液体相から出現するのかという疑問は、未解明のまま。
同研究グループは、液体の粘性が密度に依存する場合には、液体の
流れに伴うずり変形と密度の間に結合が生じる点に着目。一般には、
単純ずり変形は体積変形を伴わない変形であるので、密度との結合
はないと考えられてきたが、液体の粘性が密度に依存する場合には
その限りではないそこで、流体力学の基礎方程式である質量保存
則、運動量保存則(ナビエ・ストークス方程式)に熱揺らぎの効果
を取り入れたモデルを用いて、固体壁に接した液体の流れを数値的
にシミュレーションすることで、その機構に迫ったその結果、ま
ず固体壁が存在すると液体の流れがない状態でも、固体壁の近くで
液体の密度の揺らぎが増大することを見出す。さらに液体に流れを
加えると、密度の揺らぎが増大し、ある流速以上で固体壁表面に気
体相が核形成すること、さらに流速を上げると、液体状態が不安定
化し、スピノーダル分解的に気体相が生成されることを見出した。
特に、固体壁が液体相よりも気体相と相性がいい(ぬれやすい)場
合、この効果が顕著になることも明らかとなった本研究の成果は、
長年の謎であった固体表面における液体のスリップの謎の解明に大
きなインパクトを与えるだけでなく、流体輸送に伴うエネルギー損
失の低減にも新たな指針を与えるものと期待されている。




セルロースナノファイバーの安全性評価手法に関する文書類の表紙
26日、産業技術総合研究所らの研究グループは、セルロースナノ
ファイバ(CNF)を取り扱う事業者などの安全管理を支援することを
目的に、CNFの安全性評価手法に関する以下の文書類(セルロース
ナノファイバーの検出・定量の事例集、セルロースナノファイバの
有害性試験手順書、セルロースナノファイバ及びその応用製品の排
出・暴露評価事例集)を作成し公表。CNFは軽量、高強度、チキソ
などの特徴を持つ新しいナノ材料であり多様な製品の応用開発が
進行している。CNFの安全性が評価されることによって、その社会
実装がさらに促進されることが期待されます。しかし、CNFは粘性、
透明性などのこれまでにない特徴を持つ新しいナノ材料であるため、
その安全性を評価する手法が確立されていなかった。そこで、CNF
の安全性を評価するために、検出・定量手法、有害性試験手法、排
出・暴露評価手法が求められていました。

(1)「セルロースナノファイバーの検出・定量の事例集」

CNFの安全性評価を行うには、環境試料や生体試料中のさまざまな有
機物や固形物の存在下でも微量なCNFを検出・定量できる手法が必要。
しかし、CNFは、植物起源の有機物であること、特徴的な元素を持た
ないこと、高分子であること、吸光度が小さいことなどから、検出・
定量が難しく、確立した検出・定量手法がないのが現状。そこでCNF
の検出・定量手法として、酸分解法、酵素分解法、熱分解法の適用・
開発を進めてきた。本書は、それらの手順や測定事例、注意点など
についてまとめた。

(2)「セルロースナノファイバーの有害性試験手順書」

CNFの有害性試験のための試料調製、特性評価、吸入影響試験、経皮
影響試験などに関する手順をまとめたもの。特性の異なるCNFを被験
材料に、これらの手順に基づいて得られた評価結果や知見について収
載し、CNFを取り扱う事業者や関連する試験機関が利用しやすいよう
に構成。なお、本書に準拠して得られた試験結果は、CNFの有害性す
べてについて保証するものではない。

(3)「セルロースナノファイバー及びその応用製品の排出・暴露評
価事例集」

CNFの製造現場調査や模擬排出試験の実施により、CNFの製造・使用
時の排出・暴露や、CNF複合材の加工・摩耗・劣化時の排出・暴露
を評価。また、将来的に実用化されるであろうCNF応用製品を整理
し、代表的な製品ケースについて、暴露シナリオに基づく評価を行
う。さらに、CNFが環境中で使用・廃棄された場合の安定性や分解
性を評価するために生分解性試験を行う。本書は、それらの評価事
例をまとめた。
✔鉄鋼より強靱で、有機化合物・有機ハイブリッド化合物製造加工
事業が飛躍の前提の「安全性評価手法」が揃い日本が独走すること
になる。これで「ノズル」がナノからメートルにまたがるスリーD
プリンタ事業の飛躍も同伴する。いや、面白い時代だよね。


コメント
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ウイルス共生描論Ⅴ

2020年03月27日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                 
12 顔 淵 がんえん
-------------------------------------------------------------------

内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄
弟なり」(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君た
れととも君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必
ず催す」(19)
------------------------------------------------------------
13.わたしだって裁判をやらせれば人並みにはできる。ただわた
しは、裁判そのものを不必要にしたいのだ。(孔子)

子曰、聽訟吾猶人也、必也使無訟乎。

Confucius said, "I can judge a case as well as others.
But I would rather reduce cases."


コロナウイルス感染に対する宿主の免疫応答

【ウイルス共生描論Ⅴ】
✔抗コロナウイルス戦

➲検温:本日は36.7℃(中央値:n=3) 
➲嗅覚異常:米大リーグ、カブスのダルビッシュ有投手は、プロ
野球阪神の藤浪晋太郎投手が新型コロナウイルス検査で陽性と判
定されたことついて、自身のツイッターで「嗅覚がおかしいって
だけで名乗り出た藤浪選手はすごい」とつづったことが報じられ
た。
✓新型コロナ、嗅覚と味覚に障害か 米英専門家「検査対象に」
新型コロナウイルスの感染が広がる中、感染者が嗅覚や味覚を失
ったとの報告が世界各地で相次いでいる。感染との因果関係は証
明されていないが、米英の専門家からは感染予防のためにもウイ
ルス検査の対象に加えるべきだとの声が出ている(Coronavirus
symptoms:Loss of smell,taste may mean you have COVID-19,US
ATODAY.com)。


Coronavirus disease 2019 Wikipedia



✔新型コロナウイルスの中間宿主(媒介生物)はセンザンコウか
新型コロナ感染症)が広がり続けているが、予防に効果的なワク
チン開発ではヒトに感染しているウイルスや中間宿主のウイルス
の遺伝子解析が重要なキーになる。最新の研究によれば、新型コ
ロナウイルスの中間宿主(媒介生物)はセンザンコウなのではな
いかという。
中間宿主は何か
コロナウイルスには新型コロナウイルスの他にもいくつか種類が
あるが、そのほとんどの自然宿主(最初にウイルスが感染する生
物はコウモリ----コウモリのコロナウイルスは、別の種類のコウ
モリを含む他の生物に感染することで遺伝的な変異を繰り返し、
ヒトへ感染するウイルスになる。02
年27カ国で蔓延し死亡者
774人を出したSARS(重症急性呼吸器症候群)や死亡者640
人を出したMERS(中東呼吸器症候群)の経験から、ウイルス学者
はヒトに感染する能力を身につけた新たなコロナウイルスが世界
のどこかにいつ
か出現するのではないかと考えてきた。SARSもME
RSもコロナウイルスによる感染症。SARSはコウモリ(キクガシラ
コウモリの一種;Rh-inolophus sinicus)のSARSウイルスが共通
祖先で、その後、中間宿主であるジャコウネコ(ハクビシン)か
らヒトに感染。MERSのウイルスも自然宿主はコウモリで、その後、
ヒトコブラクダからヒトに感染したと考えられている。そのため、
コロナウイルスを研究しているウイルス学者は、コウモリを自然
宿主としたコロナウイルスの変異を注意深く観察してきた。そし
て、アフリカのコウモリが中南米のコウモリより4倍も多く別の
種類のコウモリにコロナウイルスを感染させることを発見♠。新た
なコロナウイルスは中国でヒトに感染を始めた。新型コロナ感染
症だ。新型コロナウイルスは、SARSウイルスと遺伝子が96%同
じで、やはりコウモリが自然宿主とされ、新型コロナウイルスが
ヒトに感染する受容体(ACE2)もSARSウイルスと同じと考えられ
ている。SARSがコウモリからジャコウネコを経てヒトへ、またME
RSがコウモリからヒトコブラクダを経てヒトへ、それぞれ感染能
力を持ったように、新型コロナウイルスにも中間宿主がいる可能
性が高い。その候補にはヘビ、カメ、そしてセンザンコウが挙が
られていた。


Figure 3. The origins and intermediate hosts of SARS-CoV-2,
SARS-CoV, and MERS-CoV.

センザンコウ
最近、英国の科学雑誌『nature』に査読なしのプリプリントとし
て発表された香港大学などの研究グループによる論文によれば、
新型コロナウイルスの中間宿主、つまりコウモリからヒトへ感染
する間の媒介生物はセンザンコウ(マレーセンザンコウ、Manis
javanica)の可能性が高い。センザンコウは哺乳類で南アジアか
ら中国、台湾、アフリカなどに分布し、中でもマレーセンザンコ
ウは中国南部で食用にされ、そのウロコ(体表をおおう角質)は
リウマチに効
く漢方薬として珍重される。マレーセンザンコウは、
中国市場の需要によって密猟され、個体数が激減して絶滅危惧種
に指定されている生物。この研究グループは、中国南部で密輸摘
発されたマレーセンザンコウの個体から遺伝子を採取し、SARSウ
イルスや新型コロナウイルスと同じヒトの受容体感受性との関係
を調べ、ヒト、マレーセンザンコウ、キクガシラコウモリなどの
コロナウイルスの遺伝子を比較したところ、ヒトとマレーセンザ
ンコウで84.85% が一致し、SARSの自然宿主であるキクガシラコ
ウモリの80.75% より一致する割合が高かった。新型コロナウイ
ルスを含むコロナウイルスが、
アジアに棲息する野生の哺乳類の
多くの種の中に存在するのは明ら
。新たな人獣共通感染症の出
現リスクを下げるために、少なくともセンザンコウの商取引を厳
しく規制すべきと研究グループは警告する。(新型コロナ感染症:
中間宿主は「センザンコウ」か(石田雅彦-個人-Yahoo!ニュース,
2020.3.27)

Susannna K. P.Lau, et al., "Severe acute respiratory syn-
drome coronavirus-like virus in Chinese horseshoe bats."PN
AS, Vol.102(39), 14040-14045, 2005 
Jie Cui,et al.,"Origin and evolution of pathogenic corona
viruses." nature reviews microbiology,Vol.17, 181-192,2019
♠ Simon J. Anthony, et al.,"Global patterns in coronavirus
diversity." Virus Evolution, Vol.3(1), 2017 
Peng Zhou, et al.,"A pneumonia outbreak associated with
a new coronavirus of probable bat origin." nature, doi.org
/101038/s41586-020-2012-7, 2020 



図2 コロナウイルスのスパイク糖タンパク質の配列の系統発生
分析。
SARS‐CoV‐2、コウモリSARS‐様CoV、センザンコウSARS‐
様CoV、およびSARS‐CoVのスパイク糖蛋白質の配列を分析した。
赤い星はセンザンコウSARSのようなCoVとコウモリのSARSのような
CoVを示す。
ホストフラグはクラスターの後にマーク。SARS-CoV-2、
重症呼吸器症候群コロナウイルス-2

Zhixin Liu, et al.,"Composition and divetgence of corona
virus spike proteins and host ACE2 receptors predict pote-
ntial intermediate hosts of SARS-Cov-2."Journal of Medical
Virology, DOI: 10.1002/jmv.25726, February, 19, 2020 
Tommy Tsan-Yuk Lam,et al.,"Identifying SARS-CoV-2 rela-
ted coronavirus in Malayan pangolins." nature, doi.org/10.1
038/s41586-020-2169-0, March, 26, 2020 

✔結核ワクチンで新型コロナウイルスがノック・ダウン?


✔【日本呼吸器学会速報】
寝たきり高齢者へのBCGワクチンで肺炎発症の予防に効果
寝たきり高齢者へのBCGワクチン接種により、肺炎発症の予防が
可能になりそうだ。3月15日の一般口演「肺感染症12−肺炎球
菌/ワクチン」で、東北大学老年呼吸器内科の大類孝氏が発表。
大類氏らは、高齢者介護施設に入所中でADLが低下した高齢者155
人を対象とし、まずツベルクリン反応を行い、その結果に基づい
て陽性者(PT群)と陰性群にわけた。さらに、陰性群を無作為に
BCG 接種群および非接種群(NT群)に振り分けた。BCG 接種群に
ついては、接種4週間後に再びツベルクリン反応を行い、陽転者
を同定(CT群)、その後2年間に渡りそれぞれの群における肺炎
およびその合併症の有無、入院率、生命予後などを追跡した。

の結果、新たな肺炎の発生は、NT群では44例中19例(42%)に確
認された。一方、CT群では41例中6例(15%)、PT群では67例中
9例(13%)に確認されただけで、特にCT群ではNT群に比べて、
肺炎の発症率が有意に抑制された(p=0.03)。
これらの結果か
ら研究グループは、「BCG接種は寝たきり高齢者において、肺炎
予防効果がある
ことが明らかにされた」と結論付けている。(寝
たきり高齢者へのBCGワクチンで肺炎発症の予防に効果:MedWave
Back Number)


結核ワクチンで新型コロナを鉄壁の免疫に変えるか
3月23日、4カ国の研究者は、新しいコロナウイルスへの非正
統的なアプローチの臨床試験をすぐに始める。細菌性疾患である
結核(TB)に対する100年前のワクチンが、ヒトの免疫システムを
広範囲に活性化し、2019年にコロナウイルス疾患を引き起こすウ
イルスとよりよく闘い、おそらく感染を防ぐことができるかどう
か完全な試験をおこなう。今週、オランダチームが最初の試験を
開始する。カルメットゲラン菌(BCG)と呼ばれるワクチンまたは
プラセボのいずれかを接種するオランダの8つの病院で1000人の
医療従事者を募集。

ところで、BCGには、結核菌の原因菌である結核菌の従兄弟である
マイコバクテリウムボビスの弱毒生菌株が含まれる----このワク
チンは、フランスの微生物学者である20世紀初頭に開発したアル
ベルトカルメットとカミーユゲランにちなんで名付けられた----
このワクチンは、世界のほとんどの国で生後1年の子供たちに投
与され、安全で安価だが完璧にはほど遠い:国によって大きな違
いがあり、子供の結核症例の平均で約60%が予防されている。

ワクチンは一般に、あるタイプのウイルスに結合して中和するが
他のタイプのウイルスには中和しない抗体など、標的病原体に特
異的な免疫応答を引き起こす。しかしギニアビサウに住み、働い
ているデンマーク人研究者のピーター・アービーとクリスティン・
スタベル・ベンが数十年にわたって発表した臨床および観察研究
によれば、BCG は結核菌以外の病原体を撃退する免疫系の能力も
高める可能性がある。彼らは、ワクチンが投与されてから最
初の1年間で、ワクチンがウイルスを含む既知の病原体による感
染の約30%を予防すると結論付けたがこの分野で発表された研
究は、その方法論について批判される。世界保健機関の2014年の
評論
では、BCGは子供の全体的な死亡率を低下させるように思わ
れたが、調査結果の信頼度は「非常に低い」と評価。2016年の評
では、BCGの潜在的な利点についてもう少し肯定的なものだっ
たが、ランダム化試験が必要であるされる。

それ以来、臨床エビデンスが強化され、いくつかのグループが、
BCGが一般に免疫システムをどのように増強するかを調査する重
要なステップを踏み出した。ミハイネテアラドブッド大学医療セ
ンタの感染症専門医は、ワクチンが免疫がどのように機能するか
についての教科書の知識を無視する可能性があることを見出す。
①病原体が体内に入ると、免疫系の「先天的」腕の白血球が最初
にそれを攻撃➲②感染症の最大99%に対処できる。これらの細
胞が機能しなくなると、「適応型」免疫システムが呼び出され、
T細胞と抗体産生B細胞が分裂して戦いに加わります。これの鍵は、
特定のT細胞または抗体が病原体に特異的であることが条件とな
り、➲③それらの存在が最も増幅され、病原体が除去されると、
これらの病原体特異的細胞のごく一部がメモリ細胞に変わり、次
に同じ病原体が攻撃したときにT細胞とB細胞の産生を加速。ワク
チンはこの免疫機構に基づく。マクロファージ、ナチュラルキラ
ー細胞、好中球などの白血球からなる自然免疫系には、そのよう
な記憶がないと考えられていたが、 ➲④ Neteaの研究グループ
は、BCGが人間の皮膚で数か月まで生存し続けることを見出し。
BCGは、マイコバクテリウム固有の記憶B細胞とT細胞を誘発する
だけでなく、自然血球を長期間刺激(➲
訓練された免疫」と呼
称)、2018年に発表された無作為化プラセボ対照試験で、チーム
は BCGワクチン接種がワクチンとして使用される黄熱ウイルスの
弱体化形態による実験的感染から保護することを示した。


アテネ大学のEvangelos Giamarellos氏とともにNetea氏はギリ
シャでBCGが高齢者の感染症全般に対する抵抗力を高める
研究を
立ち上げ、オランダで同様の研究を始める予定。試験は新しい
コロナウイルスが出現する前に計画されたが、パンデミックは
BCGの広範な影響をより明確にする可能性がでてきたと話す。
医療従事者の研究では、ニータはUMCユトレヒトの疫学者および
微生物学者のMarc Bonten氏とチームを組んだ。チームは、ボラ
ンティアでもインフルエンザや他の感染症に対するBCGワクチン
の有益性が確認できるアドバンテージはあると考える。研究は
無作為化されるが、参加者はおそらくプラセボの代わりにワク
チンを受けたかどうかを知る。 BCGはしばしば注射部位に膿疱
を引き起こし、これは数か月間続くことがあり、通常は瘢痕を
もたらすが、研究のどの部分(ワクチンまたはプラセボ)にい
るかが分からない。また、メルボルン大学の研究グループは、
まったく同じプロトコルを使用し、医療従事者の間でBCG研究を
設定。エクセター大学の別の研究グループは、高齢者を対象に
同様の研究を行います。先週、マックスプランク感染生物学研
究所のチームは、Neteaの研究に触発されて、まだ承認されてい
ないBCGの遺伝子改変バージョンであるVPM1002を使用して、高
齢者と医療従事者を対象とした同様の試験に着手することを発
表したTBに対して使用。トロント大学の免疫学者であるEleanor
Fish氏は、このワクチンはおそらく新しいコロナウイルスによ
る感染を完全になくすわけではないが個人への影響を弱める可
能性がる。しかし、Netea氏はランダム化された設計が重要であ
ると述べ、チームは数か月以内に回答を得る可能性がある。

✔【2020.3.27 続12・ウイルス考】
「色素増感太陽電池&ペロブスカイト太陽電池」で、「BCG予防
接種の有無とコロナウイルスによる死亡率の関係」の相関図と
して速報されており、例えば、「集団感染を防ぐなど到底無理
そうなお国柄です。しかしながら予防接種率は 99%と高く、そ
のためかどうかは今後の動静次第ですが、コロナウイルスによ
る死者がほとんどありません。一方、イタリア・スペインを筆
頭とする欧米の 「BCG ゼロチーム」がここ数日 100 人単位で亡
くなっているのは、非常に対照的であります」とコメントして
いる(下の挿入図クリック)。



          

【ポストエネルギー革命序論158】

High-energy long-cycling all-solid-state lithium metal batteries
enabled by silver–carbon composite anodes:
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0575-z

高体積エネルギー密度全固体リチウム二次電池技術Ⅲ
追記3
Ag-C層構成の最適化


補足図14
0.1C / 0.2Cでのポーチ型フルセルの充放電曲線
Ag-C層構成の充放電レート。Ag-C複合層の組成の変化は、初期リチ
オ化(<3.6 V)の容量を大幅に変更しない。ただし、Agの量を増や
すと3.5 V付近に小さなプラトーが現れる。


補足図15
温度充電後のASSBのナイキストプロット。
充電後の界面抵抗は、さまざまな温度で0.6 Ahパウチ型フルセル
を使用してACインピーダンス法で測定。
25℃(50Ωcm2)での界面
抵抗は約10倍、
60℃(5Ωcm2)より高い。

</="">補足図16 
選択されたサイクル数でプロットされた0.5C/0.5C充放電レートで
の0.6Ahパウチ型フルセルの充放電曲線。
</title=""></span<="">補足図17

スタック数の関数のプロトタイプセルのエネルギー密度と容量。 ="">
補足表3 
スタック番号を使用したプロトタイプセルのエネルギー
密度の計算基準。



補足図18
a、写真、b、5Ahクラスの全固体リチウム金属バッテリーの充放電曲線。

付記4 ASSBの安全性試験
安全性評価に、液体電解質とASSBを使用してLIBの加熱テストを実施
SSE(補足図19および補足ビデオ1)。市販のLIB(1.4 Ah)とプロト
タイプ ASSBセル(1.2 Ah)を4.25 Vに充電し、加熱オーブンに入れ
ました温度は、室温から5℃ min-1で210°Cに上昇した。約100℃で、
LIBセルはガスの発生により膨張し始め、210℃に達してからわずか
3分後に熱暴走が起こった。一方、ASSBでは熱暴走は発生せず、セ
ル電圧は変化しませんでした。210℃で1時間保持した後でも。ASSB
の安全性は、セルを高温のオイルバスに浸すことによりさらに確認さ
れた(補足ビデオ2)。SOC 50%(3.82 V)に充電された0.6 Ahポー
チセルを150℃に加熱されたオイルに浸しました。5分以上経過した
後、ガスの発生によるセルの膨張は観察されませんでした。さらに、
0.6Ahのポーチセルを切断テストにかけ(補足ビデオ3)。SOC 50%
(3.82 V)まで充電されたセルにLEDライトを取り付け、ドライル
ームで切断試験を行った。
金属はさみで切断中に一時的な短絡が発
生しました。これは弱いLED照明で示されました。
ただし、セルカ
ット終了後、LEDは元の明るさに戻りました。
全体として、これらの
ASSBの高い安全性は、EVバッテリー開発の可能性を際立たせている
SOC 50%(3.82V)まで充電されたセルにLEDライトを取り付け、ド
ライルームで切断試験を行った。金属はさみで切断中に一時的な短
絡が発生した。これは弱いLED照明で示された。ただし、セルカッ
ト終了後、LEDは元の明るさに戻った。全体として、これらのASSB
の高い安全性は、EVバッテリー開発の可能性を際立たせている。

補足図19

a、液体電解質を使用するLIBおよびb、SSEに基づくASSBの加熱テス
ト。
温度は、室温から5℃ min-1で210℃に上昇しました。

                            この項了


図S9 (a)SN6IC-4Fの分子構造。
(b)の紫外可視吸収スペクトル
完成品SN6IC-4Fフィルム。 (c)シングルジャンクションOPVデバ
イスのJ-V曲線
PBDB-T:SN6IC-4Fは、AM 1.5G照明下でアクティブレ
イヤーとしてブレンドします。
(d)EQE、(c)のOPVデバイスの
スペクトルと統合Jsc

ペロブスカイト型有機フレキシブルタンデム太陽電池-高効率水
電解:
Hybrid Perovskite‐Organic Flexible Tandem Solar Cell
Enabling Highly Efficient Electrocatalysis Overall Water Spl-
itting

【要約】
ペロブスカイト有機タンデム太陽電池は、非常に効率的で柔軟な光
起電力デバイスの可能性により、注目を集めている。この研究では、
上部と下部のサブセルとしてそれぞれ機能するワイドバンドギャッ
プペロブスカイト(1.74 eV)と低バンドギャップの有機アクティ
ブPBDB-T:SN6IC-4F(1.30 eV)層を統合した効率的なペロブスカ
イト有機モノリシックタンデム太陽電池。開発される。得られた不
動態化ワイドバンドギャップペロブスカイトを備えたペロブスカイ
ト有機タンデム太陽電池は、15.13%の優れた電力変換効率(PCE)
を示し、1.85 Vの開放電圧(Voc)、11.52の短絡光電流(Jsc)を
示し。 mA cm-2、および70.98%の曲線因子(FF)。低温製造プロ
セスの利点とデバイスの柔軟性特性のおかげで、VOCが1.80 V、Jsc
が11.07 mA cm-2、FFが68.31%で、PCEが13.61%の柔軟なタンデム
太陽電池は、製作。さらに、タンデム太陽電池で実現可能な高Voc
を実証するために、タンデム太陽電池と水分解電気触媒を組み合わ
せた太陽光発電(PV)駆動の電解システムを組み立てた。統合され
たデバイスは、PV駆動の電解システムに基づくリジッドおよびフレ
キシブルなペロブスカイト-有機タンデム太陽電池で、それぞれ
12.30%および11.21%の太陽光から水素変換効率を実証する。

☈Supplemental Video 1 aenm202000361-sup-0002-VideoS1.mp
4
8. MB
☈Supporting Information aenm202000361-sup-0001-SuppMat.pdf
670.8 KB


温故知新:リメイク・フォルクスワーゲン----古典的な1960年代
のマイクロバスを電気自動車にチェンジ


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ウイルス共生描論Ⅳ

2020年03月25日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                      

12 顔 淵 がんえん
-------------------------------------------------------------------

内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄
弟なり」(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君た
れととも君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必
ず催す」(19)
------------------------------------------------------------
「申し立てをきいただけで判決を下せる裁判官となると、さしづめ
由(子路)だろうな」と、孔子は言ったことがある。
子路は、いったん承諾したことは、期日までにかならず仕遂げた。

子曰、片言可以折獄者、其由也與、子路無宿諾。

Confucius said,"Only Zi Lu can judge a case by hearing a part
of an accusation. He always executes things he undertook i
mmediately.

✔新型コロナ、世界の死者2万人超/5日で倍増、欧米で拡大、全
国ニュース、 四国新聞社、2020.3.26 10:09

【ウイルス共生描論Ⅳ】
✔抗コロナウイルス戦

検温は10日間で、測定数33、測定値℃:36.8>36.2、中央値;36.5 

✔朝食にしじみ味噌汁(下図参照):味噌汁だけを含め10日
1杯でしじみ70個分のオルニチンが摂取できるみそ汁。しじみのう
まさをギュッと濃縮した味わいに仕上げた。おいしく飲みたい人、
さわやかに目覚めたい人、忙しく働いている人、若さを保ちたい人
におすすめ。



中国の武漢市からのコロナウイルスの蔓延は急速に続き、3月24
日の時点で全世界で415,000人を超える確定例が確認されている。
このウイルスは170の国と地域で確認。これまでのところ、ジョン
ズホプキンス大学は、ウイルスによって引き起こされた約1万9,000
人の死者を追跡した。


✔犬からひとに感染しないのか
3月4日、香港政府は、新型コロナウイルスの感染者が飼っていた
ペットの犬から低レベルの感染を確認したと発表。ヒトから伝染し
た可能性があるとしている。ロイター通信は同日、ヒトから動物に
感染した初のケースの可能性があると伝えた。政府の発表では、2
月下旬、この犬の鼻と口から採取した検体から、ウイルスの弱陽性
反応を検出、犬が実際に感染したのか、それともウイルスが鼻や口
に付着しただけなのか調べるため検査を継続。動物の感染症対策を
担う国際機関、国際獣疫事務局(OIE)などの見解を踏まえ、検査
結果は感染を示すとの結論。犬は現時点では発症しておらず、政府
の施設で隔離されている。


Can dogs get coronavirus? One pet in Hong Kong has tested
positive, Fortune, 2020.2.28

✔日本国内の感染状況





テドロスの罷免署名、WHOに台湾を含む50万人超
WHO首相の辞任を求める請願、台湾の包含は50万人の署名を上回わ
る(Keoni Everington、台湾ニュース、2020.3.26 10:16)。TAIPEI
(Taiwan News)—世界保健機関(WHO)のTedros Adhanom事務局長
を追放し、台湾を組織に含めるよう求める請願が500,000件の署名
を超えました。1月31日、Osuka Yipという名前のネチズンは、Ch-
ange.orgで、「WHO局長のTedros Adhanom Ghebreyesusの辞任を求
める」という請願を開始し、1月23日に武漢コロナウイルス(COVI
D -19)地球規模の緊急事態。これは、感染した症例数が次の5日
間で800から10,000に10倍以上に増加したことの一部のせいである
と著者は述べる。我々は、Tedros Adhanom GhebreyesusがWHO事務
局長として彼はふさわしくないと強く思い、Tedros Adhanom Gheb-
reyesusの即時辞任を求める。
中立性へのWHOの約束された約束にもかかわらず、Adhanomは額面
通りに中国により提供された感染者の数をとったことを嘆く。コ
ロナウイルス感染症の大多数は共産主義国で発生しており、執筆
時点では81,226件の感染が報告され、その数は著しく過少報告さ
れていると考える3,281人がいることを確認した。
3月24日(火)、台湾外務省(MOFA)は昨年12月31日のCOVID-19
の人から人への感染についてWHOに警告したことを確認したが、
WHOは要求情報を社内の Webサイトに公開せず、1月8日には中
国のウイルス同定を称賛し、旅行制限を怠った。
1月22日、テドロス氏は中国内流行の管理を称賛し、中国の説明
に非常に感銘を受けた」と語った。台湾の警告のほぼ1か月後、
武漢視察したWHO代表団は最終的に「人から人への感染が武漢で
起こっている」との結論に達した。
1月30日までにテドロス氏は最終的に発生を国際的な懸念の公衆
衛生緊急事態(PHEIC)であると宣言。信じられないことに テド
ロス氏はウイルスが118,000人に感染し 114か国で4,291人の患者
が死亡した時点で、世界的なパンデミック宣言を行う。最初に、
この請願が投稿されて以来、世界中の感染症の数は468,362人に
急増、死者は21,181人にまで急増。パンデミックへのWHOの不適
切な対応をめぐり、世界的な怒りが高まる中、請願書は現在513,
177件の署名に達した。この請願はまた、台湾は中国の圧力によ
りWHOとの折衝を拒否され続けたと指摘、台湾は政治的理由から
WHOから除外されるべきではなく、それらの技術はWHOリストのい
くつかの国よりもはるかに進歩的であった。

台湾は中国に非常に近く、WHOから除外されてはいるが 発生を早
期阻止を実現したことで、多くの国際的な報道機関やJournal of
the American Medical Associationから称賛を受けている。この
ウイルスは26億人が封鎖され暴走しているが、台湾は国への影響
を235件と2人の死亡に抑制し、ほとんどの症例は今や海外からの
ものである。



✔米国務長官「中国がわざと誤った情報を広めている」(新型
コロナ、NHKニュース、2020.3.26 16:16) 
新型コロナウイルスの感染が広がる中、G7=主7か国の外相に
よるテレビ会議が行われ、アメリカのポンペイオ国務長官は会議
のあとの会見で「各国は、中国がわざと誤った情報を広めている
ことをよく分かっていた」と述べ、中国はさらに詳しい感染状況
を公表すべきだと主張。G7=主要7か国の外相会合は、日本時
間の25日午後8時からテレビ会議の形式で行われ、会議の後、議
長国アメリカのポンペイオ国務長官が会見を開きました。この中
でポンペイオ長官は「最も緊急を要した議題は『武漢ウイルス』
だ」と述べ、新型コロナウイルスを武漢ウイルスと表現した。さ
らに「アメリカがウイルスを持ち込んだという中国の当局者の主
張はどうかしている」と述べて、中国への批判を展開。そのうえ
でポンペイオ長官は「会議では中国がわざと誤った情報を広めて
いることについて多くの時間を割いた。すべての国が中国共産党
のキャンペーンをよく分かっていた」と述べ、G7のほかの各国
と認識を共有したとして、中国はさらに詳しい感染状況を公表す
べきだと主張。アメリカは、新型コロナウイルスをめぐって中国
と非難の応酬を続けていて、ポンペイオ長官としては、アメリカ
の立場にG7各国の理解が得られたと強調するねらいがあるとみ
られる。


専門家有志「50人超の屋内イベント、徹底的に避けて」
新型コロナウイルスの感染拡大を食い止めるため、政府の専門家
会議メンバーを含む専門家有志が、市民に行動の見直しを呼びか
けるキャンペーンを署名サイト「Change.org(チェンジドットオ
ーグ)」で始めた。「2月までの比ではない感染拡大が日本国内
で起きる可能性がある」と警鐘を鳴らし、屋内で50人以上が集ま
るイベントや家族以外の多人数での会食を徹底的に避けることな
どを求めている。この有志の会には、専門家会議座長の脇田隆字・
国立感染症研究所長のほか、厚生労働省クラスター対策班の研究
者、実際に診療にあたる医師らが参加。24日時点で、首都圏の医
療機関で新型コロナの重症患者が急増していると指摘し、「私た
ちが行動を自粛してきたつもりでも、その効果が十分ではなかっ
た」と危機感を募らせている。サイトでは「私たちにできること」
として、密閉、密集、密接の3条件が重なる場所や50人以上の屋
内イベントの参加などを徹底的に避け、かぜ症状があれば外出を
控えることを挙げる。さらに、大規模イベントの参加者や、海外
から2週間以内に帰国・入国した人に対しては、その後2週間、
人との接触をできるだけ避け、健康観察を怠らず、体調に異変が
あったら近隣の帰国者・接触者相談センターに相談することを求
めている。

【ニューヨーク共同】新型コロナウイルスの脅威を過小評価し、
世界的な感染拡大を招いたとして、世界保健機関(WHO)のテ
ドロス事務局長の辞任を求める声がインターネット上で高まって
いる。署名サイトでは25日までに、賛同者が50万人を超えた。
 このサイトは「Change.org(チェンジ・ドット・オーグ)」。
カナダ在住の発起人は、1月23日に「時期尚早」だとして緊急
事態宣言を見送るなどしたWHOの初期対応を問題視。新型コロ
ナの感染が世界規模で広がった責任の一端がテドロス氏にあると
非難。WHOは政治的に中立な立場を保てていないとして辞任す
べきだと訴えた。


【特集:再エネ100%電力の選択肢Ⅰ】
再エネを主力エネルギー源として脱炭素社会実現をめざす

地球温暖化は確実に進行しており、現在の温室効果ガスの排出ペ
ースだと、産業革命以降2度以上の平均気温の上昇をもたらす可
能性の高い累積排出量に30年以内で達する。
このために、我が国は、2030年度に13年度比26%削減の中期目標
を掲げ、さらに、長期目標として50年までに80%削減を目指すと
している。
脱炭素社会を実現するには、化石燃料(有限のストック)の輸入
ではなく、C02を排出せず、どの地域にも存在する再エネ(再
生し循環するフロー)を主カエネルギー源とする必要がある。
また、国連で採択された「持続可能な開発目標」(SDGs)では、目
指すべき17のゴールの一つに「気候変動への具体的な対策」とと
もに「誰の手にもクリーンなエネルギー」が掲げられており、「
誰一人取り残さない」未来の実現のためにも、再エネ活用は欠か
せない。

脱炭素へ日本企業が動き出す。
「脱炭素社会」実現へ向けた、地球温暖化対策の長期戦略の閣議決
定を受けて、国内の主要産業、事業におけるC02排出量の削減
対策が動き出している。ここ数年の国内上場企業の脱炭素社会、
地球温暖化対策への取り組みは、「ESG」「SBT」「RE100」「SDGs」「CDP」
への積極的な参加で顕著化し今後さらに増えると予測される。今
や世界中の企業がSDGsを経営の中に取り込むことで、ESG投資
を呼び込もうと力を注いでいる。日本においても、SDGsと経営を
結び付けることで、企業価値を高めるべく先鋭的な取組を進めて
いる大企業・ベンチャー企業も多くみられる。
政府においても、SDGs推進本部において「拡大版SDGsアクション
プラン2018」や「SDGsアクションプラン2019」を策定し、「SDGs経営
推進イニシアティブ」を進め、企業等の経営戦略へのSDGsの組込
みを推進している(環境ビジネス、2020年春季号)。    


多様な需要家の再エネ活用モデル
需要化の動向再エネ活用の気運の高まり
年金積立金管理運用独立行政法人(GPIF)の「ESG投資」が日本企
業を地球温暖化対策重視の経営戦略へ転換させた。
<ESG投資><SDGs><RE100><STB>
世界最大規模の機関投資家である我が国の年金積立金管理運用独
立行政法人(GPIF)は、2018年度末時点で159兆2154億円の資産を持
つ。日本株を約40兆円持ち、資産の約半分を国内外の株式が占め
ることから、上場企業にとって、GPIFの動向には目が離せない。国
内企業に対しGPIFは、東証1部に上場する全企業の株式を同じよう
に買う投資が主だったが、17年度からESG投資に切り替えた。

GPIFはESG投資を開始して以降、ESG投資残高は3.5兆円(19年3月)
と、18年9月の1.2兆円から1年で約3倍に急増した。GPIFは引
き続きESG投資を拡大していくと公表している。
GPIFが環境や企業統治などを考慮したESG投資を増やしている
ことを受け、国内の上場企業は競ってESG投資対策に取り組み、
続可能な経営体質への見直しが一気に広がった。その一環として、
脱炭素経営に向けた具体的な取り組み、消費エネルギーの脱化石
燃料化、再エネ電力の積極的な導入が進んでいる。


信念としての“環境"でなく
化学的“脱炭素"は日本企業向き

今まさに日本企業は、気候変動対策のための設備投資や、技術革
新に必要な膨大な資金の獲得競争、さらにはそうした取組をポジ
ティブに評価するESG投資の資金獲得競争に立ち向かうことが
必須の経営環境にある。企業が従来取り組んできたCSR(Corporate
Soda1 Responsibility/企業の社会的責任)も、環境に配慮するも
のであり、企業理念に“持続可能な社会の実現"を掲げた企業も
多かったが、経営戦略の表舞台に出てこなかった。しかし、全世
界の潮流である“脱炭素" は、実にシンプルな課題である。取り
組みの優劣が、数値化されやすく、各社の課題解決策や実施内容
が比較されやすい。ピンポイントな的(目標)は、経営陣にとっ
ても理解しやすく戦略も立てやすかった。

ビジネス主導の“脱炭素化"が動き出した
2018年7月に発表された「第5次エネルギー基本計画」も拍車を
かけた。日本が掲げている「2050年までに温室効果ガスを80%削
減する」という高い目標の達成に向けて、「エネルギー転換」を図
り、「脱炭素化」への挑戦を進める。まず、30年までに再エネの電
源構成比率22~24%実現を目指し、主力電源とするというもの。
大規模災害に対応した電力ネットワークの強靭化と再エネの更な
る大量導入も加わった。
政府は、昨年(2019年)我が国で開催したG20で、議長国である
機会を捉えて、最終到達点としての脱炭素社会を掲げた。野心的
に今世紀後半のできるだけ早期にC02ゼロ実現を目指すととも
に、50年までに80%削減を内外に明言した。ビジネス主導でエネ
ルギー・環境投資の拡大を図り、イノベーションの成果を活用し
て、エネルギー・環境施策や関連産業の高度化を推進させるとい
う。


RE100に加盟する日本企業
事業に必要な電力を100%再エネでまかなうことを目指す、国
際的な企業連合「RE100」に加盟する日本企業が30社に達した(20
年1月31日現在)。ただ実績では欧米勢に大きく後れを取る。再エ
ネの調達コストが高い日本で、どうやって実効性を高めるかがカ
ギになっている。とはいえ、グローバル企業にとっては、ビジネ
ス取引条件として環境対応を重視する取引先や顧客の要望が高く、
背に腹は代えられない状況になっている。
昨年12月、楽天(本社:東京都世田谷区、代表取締役会長兼社長:
三木谷浩史)は、「RE100」への加盟を発表した。2025年ま
でに自社の事業活動で使用する電力を100%再生可能エネルギ
ーにすることを目指す。
楽天グループは近年、同社グループでエネルギーサービスの取り
組みとして、「J-クレジット」の取引システムの提供、「楽天
市場」の出店店舗や「楽天トラベル」の加盟宿泊施設などの電力
を実質再エネ100%にするサポートの実施、また楽天グループ
が関わるスポーツの試合におけるC02オフセットなどを行い、
再エネの導入および利用を推進してきた。今後は、楽天本社をは
じめ、データセンタや物流センタなどの拠点において、使用電力
を25年までに再エネ100%「RE100」達成に向けた取り組みを
推進するというもの。
高島屋(本社:大阪市中央区、代表取締役社長:村田善郎)も昨年9
月に「RE100」参加を発表している。事業活動で使用する車両を
100%電気自動車化することを目指す「EV100」にも参加している。
SBT認定に国も積極後押し、国も温室効果ガス(以下、GHGとい
う)排出量削減取組みや脱炭素経営を審査、認定する国際基準機
関への参加を後押ししている。パリ協定を契機として、企業はG
HG排出量削減をサプライチェーン全体で行うことが求められる
ようになってきている。
このような中、企業のGHG排出量削減目標がパリ協定に整合し
ていることを審査するSBTi(Sdence Based Targetsinitiative)に
よる認定(SBT認定)を得ようと、グローバル企業を中心に検
討が進んでいる。
環境省では、2017度から企業における中長期的なサプライチェー
ン全体の削減目標設定を促進、SBT認定への参加支援を開始し
ている。SBT認定に現在(2020/01/2D国別では53カ国から773社
の参加があり、国別認定企業数では、アメリカ61社に次いで日本は
60社、イギリス29社と続いている。            ●
                      この項つづく



【ポストエネルギー革命序論157】

高体積エネルギー密度全固体リチウム二次電池技術Ⅱ


図1 a、高面積容量(> 6.8mAh cm-2)のNMCカソード、SSE、およ
び過剰なLiを必要としないAg-Cナノコンポジットアノード層で構成
されるASSBの概略図。正極および負極の集電体として、それぞれAl
およびSUS箔を使用 。


High-energy long-cycling all-solid-state lithium metal
batteries enabled by silver–carbon composite anodes:
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0575-z
3月12日、三星リーサーチは安全な大容量・長寿命な銀・カー
ボン複合正極の全固体型電池を開発したことを公表。前回に引き
続き関係論文(上図参照)を掲載し評価と問題点を考察する。
全固体電池は、電池の正極と負極の間にある電解質として液体
ではなく固体を使うことで、熱や外部の衝撃に対して強くなり、
安全性を確保している。将来的にはリチウムイオン電池の性能
を上回るともみられ、電気自動車(EV)向け次世代電池として
注目されている。そのため、韓国メディアは「サムスン電子が
驚異的な技術を開発した」と大々的に報道した。SAITは、1987
年に開設されたサムスングループの研究開発組織である。未来
のための基礎研究と核心技術の開発を手掛けており、頻繁に著
名な学術誌に投稿し、研究成果を認められている。全固体電池
を巡っては、グループのサムスンSDIが2013年に全固体電池を公
開したほか、SAITも2015年に米マサチューセッツ工科大学(MIT)
との共同研究成果を発表している。さらに、2018年6月にはソウ
ル市内でサムスン電子主催の「全固体電池フォーラム(Solid-
State Batteries Forum)」も開催した。同フォーラムでは、ト
ヨタ自動車の小谷幸成氏や、米コロラド大学ボルダー校(Univ-
ersity of Colorado Boulder)教授のイ・セヒ(Sehee Lee)氏
など著名な専門家が登壇し、次世代電池の研究動向について紹
介した。
全固体電池はまだ技術的な課題が多い。SAITによると、
全固体電池では負極にリチウム金属を使うが、リチウム金属に
は「デンドライト問題」が付きまとう。これは、電池の充放時
に電極間を移動するリチウムが負極表面に析出する枝のような
結晶体(デンドライト、Dendrite)が電池の分離膜を破壊し、
寿命と安全性が低下するという問題である。SAITはこの問題を
解決すべく、負極に厚さ5㎛の銀-炭素ナノ粒子複合層(Ag-C
Nanocomposite Layer)を設けた「析出型リチウム負極技術」
を適用した。これは世界で初めての試みだという。
前出の論文
によれば、この薄いAg-C層はリチウムの析出を効果的に制御で
きることが示された。これによって「EVに搭載したときの航続
距離800km、1000回以上充電可能」というような、高性能かつ
長寿命の全固体電池を作れるようになった。

【要約】リチウム金属アノードを備えた全固体金属電池は、従
来のリチウムイオン電池の機能を超える強力な候補です。ただ
し、望ましくないLi樹状突起の成長と低いクーロン効率は、そ
れらの実用的なアプリケーションを障害となる。ここでは、硫
化物電解質を備えた高性能の全固体リチウム金属電池が、過剰
なLiのないAg–C複合負極で実現させることに成功する。銀-カ
ーボン層がLiの析出を効果的に制御させた、これにより真に長
い電気化学的サイクル特性が実現し、フルセルのデモンストレ
ーションでは、高比容量(> 210 mAh g-1)と高面積容量(>
6.8 mAh cm-2)を備えた高Ni層状酸化物カソードと、アルギロ
ダイト型硫化物電解液を使用した。電極と電解質の間の接触を
改善のため、温間静水圧プレス技術も導入。このような準備で
プロトタイプのポーチセル(0.6 Ah)は、高エネルギー密度(
>900 Wh-1)、99.8 %を超える安定したクーロン効率、および
長いサイクル寿命(1,000回)を実現。固体Li金属電池は、最
も有望な充電式バッテリーテクノロジーの1つ。ここで、硫化
物電解質、高Ni層状酸化物カソド、特に過剰なLiを含まない銀
-炭素複合負極で作られた並外れた高性能プロトタイプ固体ポ
ーチセルを報告。今夜は、「高体積エネルギー密度全固体リチ
ウム二次電池技術」(極東極楽、国際抗ウイルス創業局Ⅲ、20
20.3.16)の【概要】の「Ag–Cナノコンポジット層の有無によるLi
堆積」から記載をつづける。

補足図1 SSEの自立フィルムの写真。 a、WIP前  b、WIP後。
WIPの加圧により密度の増加により、SSEフィルムの機械的強度



SEフィルムの均一性に対する溶媒の影響。SSE分散が強化され、
キシレンとイソ酪酸イソブチルの混合溶媒を使用してピンホー
ルのないSSEフィルムが得られた。


補足図3

アルギロダイト粉末と、アルギロダイトとアクリレートタイプ
のバインダーを含むSSEシートのラマンスペクトル。


補足図4

a、b、硫化物固体電解質と接触しているCuおよびSUS電流コレク
ターのサイクリックボルタモグラム。
(スキャン速度:2 mV s-1、
サイクル数:5)c、d、Ag-C | LiハーフセルおよびAg-C | NMC
フルセルの初期充放電プロファイル

サイクリックボルタモグラムに示されているように、Cuは硫化
物と反応する。
したがって、一般に、LIBのアノードの集電装置
として使用されるが、硫化物ベースのASSBでは使用できない。
特に、集電装置と電解質がAg-Cによって物理的に分離されてい
る場合でも
ナノコンポジット層では、硫黄の揮発性により接触
が発生する場合がある。
このため、このシステムの集電装置と
してSUSを採用する(補足図4b)。Ag2Sの形成も疑われている。
しかしながら、この研究におけるAg-C層のハーフセルプロファ
イル(補足図4c)は、Ag2Sのリチウム化の明確な兆候を示して
いない。
Ag2Sのリチウム化は、2.0 V付近でLi / Li +と比較し
て発生が知られている(Solid State Ionics 340、115015(20
19))。
しかし、電流がハーフセルに印加された直後に、電圧
は1.0 Vを大幅に下回り、Ag2Sの形成は重要ではないことがわ
かる。


補足図5

完全に充電された状態と完全に放電された状態の100サイクル後
の断面SEM画像。
付記1
 CおよびAg層でのLi析出挙動
補足の図6は、 充電セルの断面SEM画像を提供。カーボンと銀
の粒子。炭素粒子のみの場合、Li金属は、SE層と直接接触する
ことなく、集電体と炭素層の間に堆積する。ただし、不均一で
多孔性の界面の形成が観察される。銀粒子のみの場合、Li金属
の成長はより均一となる。ただし、充電中に銀層が消え、Li金
属とSE層が直接接触し、SE分解が発生する可能性が高くなる。
したがって、Ag-Cナノ複合材料層は、単一​​成分を有する層
を指す。カーボン/ SE界面ではなく、集電体にLiの堆積を強制
するメカニズムをさらに解明する必要があるが、このメカニズ
ムが電荷移動抵抗の違いに関連している可能性が高い。
アモルファスカーボンでも電子伝導はイオン伝導よりも大幅に
高速です(補足表1)。

輸送現象がLi堆積の位置を支配する場合、堆積は炭素/電解質
界面で発生するようにバインドされる。これは通常、液体電解
質でカーボンまたはグラファイトのアノードを過充電するとき
に観察されます。ただし、Li金属が反対側に堆積していること
を観察しているため、電荷移動速度論が支配的な要因であると
考えられる。


補足図6

0.1C(0.68 mA cm-2)充電後のさまざまな充電/放電率と断面
SEM画像を備えたポーチ型フルセルの充放電プロファイル。a、
b、カーボン単層c、d、Ag単層。

補足表1 Ag-Cナノコンポジット層のシート抵抗。

シート抵抗率はCMI-SR1000N(Advanced Instrument)で測定さ
れた。
電子伝導の炭素の抵抗率(100%)は、電子の抵抗率よりも数
桁低い
イオン伝導の典型的な固体イオン伝導体(> 1000Ωcm)。


補足図7
Ag-Cナノコンポジット層がある場合とない場合の0.1C / 0.2C充
放電レートでのポーチ型フルセルの初期充放電プロファイル。


補足図8
a、TEM画像およびb、初期のAg-Cナノコンポジット層におけるC
のSADP。
c、CのXRDパターン。

補足図9

充電後のAg-Cナノコンポジット層におけるAgのSADP。一部の断
片化されたAg粒子は、この段階でもまだ結晶性を示す。
付記2 WIPと外圧の影響
WIPを使用した加圧後のセル内の各コンポーネント間の界面特性
の変化は、SEMで観察された(補足図10)。
分析の結果、改善は電極と電解質の間の接触、ならびに電極と
電解質の両方の密度の増加は、WIP加圧によって実現された。
セル厚さは、WIP後7日間は有意に変化せず、微細構造緩和が発
生す(補足表2)。さらに、レート機能とサイクルの依存性を
調査した外圧の大きさのパフォーマンス (補足図11)。

2〜4 MPaの範囲で、レート機能とサイクルパフォーマンスに大
きな違いはなかった。最終的には外圧を下げるのに有利、2MPa
という比較的低い圧力が採用。一方、4 MPaを超える高圧をかけ
ると短絡する確率が高くなり、興味深いことに、Ag-Cナノコン
ポジット層を使用すると、外部圧力がなくても低いcレート(0.1
C)での操作が可能だった(補足図12)。

補足図10 
固体電解質と電極に対する静水圧の影響。 SEMで観
察された、WIP(490 MPa)を使用した加圧後のセル内の各コン
ポーネント間の界面特性の変化

補足表2 WIPを使用した加圧(490 MPa)後の厚さの変化


補足図11 a、レート機能、および b、外部圧力の関数として
のサイクルパフォーマンス

追記3
Ag-C層構成の最適化
Ag-Cナノコンポジット層の組成は、小袋フルセル(2×2 cm2、
20 mAh)のレート機能とサイクル性能を60°Cで評価することに
よって最適化された(補足図13)。充放電プロファイルは、補
足図14にも記載されている。まず、カーボンのみを使用する場
合(Ag = 0 wt%)、または少量のAg NPs(<10 wt%)を使用す
る場合、1.0 C / 0.33 Cの放電容量比は、 Ag(95–96%)を含
む他の組成の値に。その結果、0.5C / 0.5Cの過放電・
放電動作ができず、カーボンのみで被覆層を形成した場合、シ
ョートが発生しやすかった。
また、さまざまなAg:C比もテストしました。 Ag:C = 1:1で
は、短絡が発生する可能性が高かった(補足図13c)、CEは非
常に低かった(<95%)。
これは増加に起因することができるAgの量が増加するにつれて
Ag NPの凝集とボリュームの大きな変化Ag-Li合金の量が増える
と、Ag-Cナノコンポジット層。 Ag量を1:2のAg:C比に減ら
すと、サイクル保持とCEは改善されたが、結果はまだ不十分。

さらに、放電後のAg NPs(不可逆Li)に残っているリチウムの
量の増加も、短絡につながるシナリオに寄与する可能性がある。
AgとCの比率が1:3の場合、レート機能、サイクル保持率、お
よびクーロン効率は300サイクルの間高いままであり、そのため、
この組成物はプロトタイプセルに適用された。

    
補足図13 Ag-C層の組成の最適化

Ag-C層の組成はAgとCの比率の関数として最適化された。a、レート
機能(1.0 C / 0.33 C)およびb、c、容量
充電/放電率0.5 C / 0.5C
のAg-C | SSE| NMCパウチ型フルセル(20 mAh)の保持率(b)およ
びクーロン効率(c)(電圧ウィンドウ:2.5–4.25 V vs Li +)
/
Li、60°C)。
NMCカソードの面負荷容量は6.8 mAh cm-2(1.0 C =
6.8 mA cm-2)                      

✔観測表面形状の緻密化と人工知能技術の深耕の早さに驚く昨今、
俯瞰し解析➲再定義・体系化する間もない。この記事・論文の了解
もままならないほど「この世界」は謎に満ち面白い。
                       この項つづく

● 今夜の寸評:件の工務店社長は、仕事は沢山あるのだが、社員
に一人でも感染者がでると、多くの事業体は危機に瀕すると苦笑し
ながら話す。それを聴きながら相槌を打ちながら、「予言なき民は
滅びる:Where  there is no vision, the people perish」の一
説を噛みしめる。

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ウイルス共生描論Ⅲ

2020年03月24日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                      

12 顔 淵 がんえん 
-------------------------------------------------------------
内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
11.斉の景公が、政治の根本原則は何かとたずねたのに対して、孔子は答
えた。君は君として、臣は臣として、父は父として、子は子として、それぞ
れの本分を尽くすことです」
 景公は、得たりとばかり、
「まったくそのとおり。実際、君が君らしく、臣が臣らしくなく、父が父ら
しく、子が子らしくなければ、どんなに財政が豊かであろうと、安心できん
からな」

齊景公問政於孔子、孔子對曰、君君。臣臣、父父、子子、公曰、善哉、
信如君不君、臣不臣、父不父、子不子、雖有粟、吾豈得而食諸。

Marquis Jin of Qi asked Confucius about politics. Confucius replied,
"Monarch must behave like monarch. Vassals must behave like vassals.
Father must behave like father. Children must behave like children.
" Marquis said, "Definitely right. If they did not behave like them-
selves,I could eat nothing even though there is food."

  
【ポストエネルギー革命序論156】


n型多結晶太陽電池セルで世界記録:変換効率23.81%
3月18日、カナディアンソーラーは大面積のn型多結晶シリコン太陽電池セ
ルで変換効率23.81%を達成し、世界記録を更新したことを公表。今回変換効
率23.81%を記録した多結晶セルは、157x157mm、表面積246.44平方センチメ
ートルのn型P5(キャストモノ)シリコン・ウエハーを用い、PASCon(パッシ
ベーション・コンタクト)技術を利用して製造されたもの。同社は独自のP5
技術を用いた製品の開発を勧めており、2019年4月に当時の世界記録である変
換効率22.28%を記録している、同年9月には22.80%を達成し、世界記録の更
新を続けている。



➲ p型太陽電池の効率を改善し、n型太陽電池の製造コストを下げる方法を
探しており、これらの技術はいずれもすぐに消えることはないが、太陽光発
電の国際技術ロードマップ(ITRPV)は、p型mono-c-Siの市場シェアは 2028
年まで約 30%を保持し、n型mono-c-Siはわずか5%から約28%に増加すると
予測。Solar Power World 誌によると、これはより高効率のモジュールに対
する業界の需要に応えるため、ソーラー購入者はより多くの n型設計が主流
になると期待している。


シャープが卒FIT太陽光の買取価格を値上げ:業界最高水準
3月19日、シャープエネルギーソリューションは、「再生可能エネルギー
の固定価格買取制度(FIT)」の買取期間が終了した“卒FIT太陽光”の余剰
電力買取サービス「SHARPプラン」について、同年4月検針分から買取単価を
引き上げることを公表(上表参照)。新たな単価は、九州を除く国内9エリア
で業界最高水準に設定したとしている。なお、シャープ製の蓄電池を新規購
入した顧客を対象に、1年限定で買取単価を4円/kWh上乗せする「SHARPプラ
ン 蓄電池プレミアム」についても、各電力会社管内で通常プランと同額の値
上げを行う。



金カーボン混成高性能伸縮電極の製造 
【要点】
①金・カーボンナノチューブ混成高性能の伸縮電極作製法
②カーボンナノチューブ電極の低抵抗化
③金・カーボンナノチューブ混成高性能の伸縮電極低抵抗化と性能改善研究
④高電力密度と高速充電を備えたスーパーキャパシタの開発

進歩と可能性
ウェアラブル電子機器や生体統合電子機器などの新しい電子機器は、長年に
わたり急速に進化。このブルームは、バッテリーやスーパーキャパシターな
どの高性能で伸縮可能なエネルギー機器に大きな需要をもたらした。多くの
ナノ材料と戦略が、大ひずみ下で耐久性のあるデバイスの製造法が提案され
てきた。大ひずみ下での堅牢化と低性能問題の障害になっていた。ここでは、
金・カーボンチューブを介し、堅牢で高性能で伸縮可能な電極とスーパーキ
ャパシタを正常作製する。純粋なカーボンナノチューブと比較し、金修飾カ
ーボンナノチューブ電極は、極小抵抗の全固体スーパーキャパシタは、高出
力密度と高速充電/放電能力を実証、多数の用途向けの垂直配列したカーボ
ンチューブまたはナノワイヤを介し、高伸縮で高性能なスーパーキャパシタ
の開発を実現。


【概要】
垂直に整列したナノチューブまたはナノワイヤに基づく伸縮性スーパーキャ
パシタは、大きくて繰り返し変形する場合の堅牢性と電気化学的性能が向上
し、注目を集めている。ここでは、伸縮のある皺状金コート・カーボンナノ
チューブ層(Au-CNTフォレスト)の堅牢な高性能を示し、実験測定で、金・
カーボンナノチューブ電極の抵抗は、純粋なカーボンナノチューブ電極抵抗
より約1桁低い。二軸の皺状電極は、さまざまな歪み条件(つまり、0%か
ら800%の面積歪み)で異なる測定充電/放電レートでほぼ同一の電気化学的
性能を示した。調製された対称性スーパーキャパシタは、大きなひずみ下で
も、電流密度40 mAcm-2で、最大比静電容量が約6 mF cm-2を示し、優れた機
械的および電気化学的安定性を示す。この研究は、並外れた堅牢な電気化学
的性能の達成に、垂直に整列したナノチューブまたはナノワイヤに基づき高
度な伸縮可能なスーパーキャパシタの簡便な作製法を提提示する。

表1 皺状金・CNT超キャパシタ
の電気化学的・機械的性能の比較



再エネ由来水素GTCC発電84万kW級水素焚き火力発電設備初受注
3月12日、三菱日立パワーシステムズ(MHPS)は2020年3月、米国ユタ州
のIPP(独立電力事業者)であるインターマウンテン電力(IPA)が計画する
水素を利用したガスタービン・コンバインドサイクル(GTCC)発電プロジェ
クトから、84万kW級発電設備を受注したことを公表。GTCC発電設備は、米国
ユタ州都ソルトレイクシティの南西約140 kmに位置する石炭火力発電所の設
備更新により建設するもの。発電設備はIPA が所有し、同社の最大株主であ
るロサンゼルス水道電力局(LADWP)が運営する。プロジェクトでは、2025
年に水素混焼率(体積比による混合比率)30%で運転を開始し、2045年まで
に水素 100%での運転を目指している。MHPSは同社が実用化した水素焚き大
型ガスタービン技術を用いたシステム2基を中核とする GTCC発電設備を納入
する。同社が同形式のシステム設備を受注するのは今回が初めてとなる。関
連機器の納入と併せて、20年間の長期保守契約(LTSA)も締結している。



次世代太陽電池の開発に大きなインパクト
ペロブスカイト結晶中に超格子構造を発見
世界の再生可能エネルギーの発電量は年々増加しており、国際エネルギー機
関(IEA)や各国の研究機関の予測では、2030年の発電量は、2016年の2~3
倍になる見込みだ(経済産業省「エネルギー白書2018」)。世界的に地球温
暖化への懸念が広まるなか、再生可能エネルギー、とりわけ太陽光発電への
期待は高まっている。子どもの頃、化学系の研究者だった父に憧れていた内
田聡氏は、真理を追究する博士になることが夢だった。やがて東北大学で助
手として、金属材料や光触媒の分野で研究者の道を歩み始め、心に芽生えた
のは、自分の追究した真理で社会に貢献したいという思い。エネルギーに関
わる仕事がしたいと考え、1991年に発表された色素増感太陽電池の論文を見
て、きっとこれはすごいことになるという直感だけで、このテーマに取り組
んだ。(次世代太陽電池の開発に大きなインパクト、SI NEWS:日立ハイテク
そこで、高効率の原因やその条件、発電の動作原理などの解明に取り組んだ。
発電効率は、電圧を調整しながら電流を測定して描くI-V曲線を基に算出する。
ところがペロブスカイトでは、電圧を上げていくときと、下げていくときで、
異なる曲線になり一致しない。これでは発電効率の値が2つあることになり、
どちらが正しい値かわからない。これはシリコン素材の太陽電池では起こら
ない現象で、ペロブスカイト特有なのだが、なぜその現象が起こるのかはわ
かっていない。シリコン型はp型半導体とn型半導体の2種類の素材を張り合わ
せるのに対して、ペロブスカイト型はペロブスカイト層を含め5層を塗り重ね
て作る。ここに着目し、それぞれの層の界面にキャパシタンスが形成される
ことで、2層構造のシリコンとは桁違いの電子が溜まることを見出す。効率
測定の最中に電子が充放電されることで、I-V曲線が分裂することが明らかに
する。当初、イオンが動き回るという別の考え方が主流を占めていたのだが、
2017年に発表された内田論文により初めて分裂したI-V曲線を再現できること
が実証される。

2015年ごろから、ペロブスカイト結晶構造の観察にも取り組む。これまでに
何度も日立ハイテクのサイエンスラボラトリで、集束イオンビーム(Focused
Ion Beam:FIB)装置でサンプル試料の加工をしながら、透過型電子顕微鏡(
Transmission Electron Microscope:TEM)を使い観察し、写真撮影を行う。
2016年11月、初めて試料を観察した日、試料のペロブスカイト層の高解像度T
EM像を確認し、マウスでその一部のエリアを抜き出してスキャン、電子線回
折(EDS)像を再現した。すると六角形の光の点の周りに、サテライトのよう
に存在する小さな六角形が目に飛び込む。小さいスポットは見た瞬間に、何
かすごいことが起きていることがわかった。通常の単位格子とは別に、それ
らが複数連なって更に大きな繰り返し周期を作る「超格子」と呼ばれる構造
をこのときペロブスカイト層のなかに発見する。


図1 CH3NH3PbI3ペロブスカイト薄膜中に観察された超格子のTEM像(a)、
EDS像(b)及びフーリエ変換像(c)
この発見には、3つの重要な意味があり、①従来、ペロブスカイト結晶は常
温において1つの結晶相(正方晶;Tetragonal)しか存在しないと思われて
いたが、これとは原子間の距離が僅かに異なる高温の結晶相(立方晶;Cubic)
が共存していたことに加えて、②この正方晶と立方晶は、規則正しく交互に
規則配列した超格子構造(Superlattice)になっていることを世界で初めて
確認。③さらに重要なのは、この構造が、基板にペロブスカイト溶液を塗布
しただけで、容易にその一部が自発的に超格子構造を取ることがわかった。

超格子構造においては、さらなる発電の高効率化が見込まれることから、こ
の形成をうまくコントロールできれば、今後の太陽電池のあり方を大きく変
える可能性がある。この発見は、その後1年を費やして論文にまとめたが、
学術雑誌や学会から予想以上に強い拒否反応が起きる。通常ペロブスカイト
溶液が結晶になるときは、55℃以上だと立方晶、それ以下だと正方晶になる。
従って室温では正方晶しか存在しないはず。大きなバルク結晶の場合は確か
にその通りなのだが、太陽電池で使っている結晶は300~500ナノメートルの
ような超薄膜なので、このような混合が起こると考える。すぐれたTEMをもつ
大学や研究所は、世界に少なくないが、拒否反応の1つの原因は、誰もがこ
の写真の状況を自分で再現することができないことにあった。ベストを尽く
しても、日立ハイテクの技術のクオリティには至っていないからだと思う。
試料を薄片にスライスして整えたうえで(FIB加工)、さらに観察するという
2つのステップがあるのだが、どちらも非常に難しい技術。そもそも薄片を
作ることすら難しいうえに、試料が熱や電子線のダメージに弱いため、短時
間で処理して撮影しなければならない。それをクリアして撮影した写真を見
せたので、誰も信じてくれなくて、ありとあらゆるクレームを受ける。今回
の発見は、将来新しい太陽電池を設計するための大事な指針になるはず。こ
の偶然に生み出された超格子を制御して、今までにない高効率の太陽電池を
作りたいと今後の抱負を語っている。

長年にわたる研究を支えてきたものは、自然エネルギーこそが、未来永劫、
もっとも安定して供給されるエネルギーだという強い思い。太陽光発電のみ
ならず、風力や地熱などの自然エネルギーを活用すれば、資源の枯渇を恐れ
る必要もなく、温暖化対策にも大きく貢献できる。そのような大きなメリッ
トをもつにもかかわらず、社会的には自然エネルギーは不安定で使えないと
いうネガティブな印象が強い。発電と蓄電の問題がすり替わっている。自然
エネルギー利用の問題は、発電力そのものよりも、蓄電ができないこと。蓄
電池は、低コスト化やさらなる技術開発も進められ、原発の停止に伴ってあ
まり稼働していない揚水発電をもっと有効活用できるのではないかと考える。
科学者が自然エネルギーの発電方法を生み出すだけでは、自然エネルギーは
定着しない。今後の未来社会において、自然エネルギーをどのように活用し
ていくのか、行政や専門家のみならず、社会全体で真剣に考えてほしいと語
っているが、初めてセミナー受けた思い出や、静岡大学で行われた講演会と
見学などご一緒させていただいた日々を思い出し、改めて、"進行中の革命"
成就を誓う。

【ウイルス共生描論Ⅲ】


パンデミック」が加速している! 世界保健機関のテドロス事務局長は、
世界的な大流行を意味する「パンデミック」が加速しているという見方を
示し、感染の広がりを抑えるためには外出を避けることや人との間に距離
を置くことが大切だという考えを改めて示す。



セファイド 45分以内にCOVID-19を検出
米国の多くの病院では、COVID-19のテストの現在の所要時間は24時間以上、
場合によっては4日間。コロナウイルスを検出するためのより速い速度と
能力が切望されている。1週間前、スイスの診断メーカーであるRocheと、
綿棒サンプルを処理するための完全自動化システムが報告された。ロシュ
のマシンは、3.5時間以内にテスト結果を生成できる。これは、以前のバー
ジョンの10倍の速度を実現。現在、別の会社が、感染している可能性のあ
る人に対するテストを加速するソリューションを推進中。これは、ロシュ
が開発したマシンよりも高速となる模様。Cepheid Incは、COVID-19を引き
起こすウイルスであるSARS-CoV-2を検出の迅速な分子診断テストのXpert
Xpress SARS-CoV-2について、米国食品医薬品局(FDA)からEmergency Use
Authorization(EUA)を取得。このテストは、世界中の23,000以上のCepheid
の自動化されたGeneXpertシステムで動作設計されており、検出時間はわず
か45分。ここに見られるように、GeneXpertシステムは、シングルカートリ
ッジバージョンから最大80カートリッジを同時に処理できる「Infinity」
バージョンまで、いくつかの構成でスケーラブルで使用可能。病院サービ
スの需要が増加しているこの時期、臨床医は医療施設への入場を評価され
る患者のリアルタイム管理のためにオンデマンド診断テストを緊急に必要
としてる。患者の近くで行われる正確なテストは変革的である可能性があ
り、2019-nCoV発生の出現が呼吸隔離リソースを適切に割り当てる必要の
ある医療施設に与える圧力を軽減するのに役立つ。



現在のXpert Xpress Flu / RSVカートリッジテクノロジーの設計原理を活
用することで、ウイルスゲノムの複数の領域を対象として、SARS-CoV-2の
現在および潜在的な将来のバリアントを迅速に検出。実用的な治療情報が
迅速に必要とされる複数の設定で、リファレンスラボ品質の結果を提供す
る。Cepheidには、ポイントオブケアテストおよび病院での使用が可能な、
ほぼ5,000のGeneXpert Systemsが米国にある。この自動システムでは、ユ
ーザーがテストを実行するために特別なトレーニングを受ける必要はない。
24時間年中無休で実行できる。
✔ 検査の迅速化と高精度化が同時進行していることが了解できるが、公的
認定の迅速化と標準化も同時進行させる必要がある(やはり、完成度の高
い検査システムの実現には、向こう1年~2年は必要か?)。



高分子複合材料中グラファイトナノプレートレットで細菌防御
このブログで18年に掲載した「羽の構造に抗菌作用」で、「8月27日、
伊藤健関西大学教授らの研究グループは、クマゼミなどセミの透明な羽の
表面に、薬剤を使わなくても細菌を殺す抗菌作用を持った特殊な構造があ
ることを解明したことが公表された。クマゼミやミンミンゼミなどのセミ
の透明な羽には抗菌作用があることが知られていたが、これまで詳しい仕
組みは分かっていなかった。グループではクマゼミの羽を詳しく観察した
ところ、羽の表面に直径5000分の1ミリ以下(新型コロナウイルスは
百ナノメートル、つまり、2百ナノナノメートルより小さい)の極めて細
かい突起が規則正しく並んでいることに注目しました。そこで、セミの羽
をまねて表面に同じようなごく小さな突起が並んだシートを作り、表面に
大腸菌が含まれた液体を加えたところ、菌は10分から20分ほどで細胞
膜が壊れて死んでしまっている」と掲載している。
今年1月9日、スウェーデンのチャルマース工科大学の研究グループは、
医療機器上のグラファイトナノプレートレットを作製し、このナノプレー
付着しようとする細菌の 99.99%を殺し感染を防ぐことを公表。これは、
数百万人に影響を及ぼし、膨大な時間とお金を費やし、抗生物質耐性を加
速する問題に対する安価で実行可能な解決策となり、インプラント表面の
ナノプレートレットは、細菌感染を防ぎ、健康なヒト細胞を損傷すること
はなく、ヒトの細胞は細菌の約25倍の大きさであるため、グラファイトナ
ノプレートレットは細菌を切り裂いて死滅させるが、ヒトの細胞を傷つけ
ることはほとんどないインプラントの感染症は、血液などの液体中で体内
を移動する細菌によって引き起こされる。取り付ける表面を探し適切な表
面に着地すると増殖し、バイオフィルム-バクテリアコーティングを形成し
始める。研究者による以前の研究では、グラフェンの垂直フレークがどの
ように、インプラントの表面に配置し、保護コーティングを形成し、バク
テリアが鳥の営巣を防ぐように設計された建物のスパイクのように付着す
るのを不可能にし、-グラフェンフレークが細胞膜を損傷し、 細菌を殺菌
する。しかし、これらのグラフェンフレークの製造は高価であり、現在、
大規模生産には適さないものの、今回、優れた抗菌効果を実現したが、非
常に用途の広いポリマーと混合し、比較的安価なグラファイトナノプレー
トレットを使用。ポリマーまたはプラスチックは、グラファイトナノプレ
ートレットと本質的に互換性はない。標準的なプラスチック製造技術では、
材料の微細構造の調整に成功し、かなり高いフィラーを使用して、望まし
い効果を達成している。そして今では、多くの生物医学的応用に大きな可
能性を秘めているインプラント表面のナノプレートレットは、細菌感染を
防ぐが、決定的に、健康なヒト細胞を損傷することはない。ヒトの細胞は
細菌の約25倍の大きさであるため、グラファイトナノプレートレットは細
菌を切り裂いて死滅させるが、ヒトの細胞を傷つけることはほとんどない。
患者の苦痛と抗生物質の必要性を減らすことに加えて、これらのインプラ
ントは、今日使用されているものよりもずっと長く体内に留まることがで
き、その後の作業の必要性が少なくなる可能性がある。このような感染が
世界中の医療サービスを引き起こす莫大なコストの削減にも貢献する可能
性がある。また、さまざまな濃度のグラファイトナノプレートレットとプ
ラスチック材料で実験を行い、約15〜20%のグラファイトナノプレートレ
ットの組成は、形態が高度に構造化されている条件で、最大の抗菌効果が
認められた。以前の研究のように、決定的な要因はグラファイトナノプレ
ートレットを正しく方向付けて分布させているが、最大の効果をえるには
正確に行う必要がある。


図S1 GNP-LDPE複合材料のGNP配向の特性評価
a)の2Dおよび3D AFM画像:15%の「Tカット」GNP-LDPE複合材
b)15%“ Lカット” GNP-LDPEの2Dおよび3D AFM複合画像



✔ Precontrolled Alignment of Graphite Nanoplatelets in Polymeric
Composites Prevents Bacterial Attachment,

https://doi.org/10.1002/smll.201904756

✔  この論文の「インプラント」は体内に埋め込む医療機器や材料の総称
で、インプラントは歯科インプラントの意味で用いられる。従って、着目
点は。①カーボン垂直フレーク間隔を百ナノメートル以下にして、②例え
ば、マスク表面にコーティング配置し細菌(+ウイルス)を死滅できない
かを検討してみた。
                           この項つづく



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ウイルス共生描論Ⅱ

2020年03月23日 | 環境学・環境思想



                    

                                                                      

12 顔 淵 がんえん 
-------------------------------------------------------------
内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
10.子張が、道徳意識の向上と是非の弁別法について、教えを請うた。孔
子は、「人に接する場合、誠実を根本におき、義を規準とする、これが道徳
意識を向上させることになる。もし感情にたよって人に接すれば、相手に好
意をもっているときには、いつまででも長生きしてもらいたいと望むが、一
度相手を憎むようになると、こんどは逆に、死んでくれたらと望むようにな
るだろう。つまり、同一人物について、生と死というまったく相反すること
を望むのだ。これでは、是非の弁別がつかないといわれても仕方あるまい」

子張問崇徳辨惑、子曰、主忠信徒義、崇徳也、愛之欲其生、惡之欲其死、既
欲其生、叉欲其死、是惑也、誠不以富、亦祇以異。
子張(しちょう)、徳を崇(たか)くし惑(まど)いを弁(べん)ぜんことを問う。
子曰わく、忠信(ちゅうしん)を主として義に徒(うつ)るは、徳を崇くするな
り。これを愛しては其(そ)の生を欲し、これを悪(にく)みては其の死を欲す。
既に其の生を欲して、又(ま)た其の死を欲するは、是(これ)惑いなり。

Zi Zang asked how to improve one's virtue and how to clear puzzlement
away. Confucius replied, "If you value sincerity and honesty, then
you act rightly, you can improve your virtue. They want him to live
when they love him, they want him to die when they hate him. If you
want the same person to live or to die according to the time and c
ircumstances, that is exactly puzzlement."

  

【ポストエネルギー革命序論155】

水素は安くなった
電解装置メーカーは、投資コストを急速に削減するという目標に同意してい
る。主に規模の経済を通じて。いくつかは大きなユニットを受け入れている
が、他のものはサイズよりも量に賭けている。最初のアプローチは、大規模
なPVプラントの運営者にとって魅力的。後者は小規模システムのオペレータ
ーにより適している。ケルン市に近いヴェッセリングにあるドイツ最大の石
油精製所は、年間180,000トンの水素を使用。シェルは、水素製造用の世界最
大のプロトン交換膜システムの設置を計画。これは水素経済の小さな革命で
ある。電子レンジのサイズの小さなデバイスでどの家庭でも水素を製造でき
る。デバイスはすでに1キログラムあたり835円未満で水素を製造できる。
2030年までに、1キログラムあたり179円までに引き下げたいと考えている。
大規模と分散型は発電問題だけでなく、どのアプローチがグリーン水素製造
に適しているの活発な議論がなされている。



節約の可能性
水素製造原理は簡単。電解は1800年以来行われてきた。アルカリ電解法は、
20世紀半ばから商用化されており、陰極、陽極、および苛性塩の溶液に基づ
く電解質を備えたセルを使用する。電圧印加で水はアルカリ溶液で分解。水
素は陰極で、酸素は陽極で生成。2つの電極の間には、負に帯電した酸素と
水素のイオン(OH-)のみを膜透過させガス分離する。反応中の発生する熱を
利用することで効率が向上。次に、得られた水素を洗浄、乾燥し、必要に応
じて圧縮する。電解質は液体で、アルカリ電解槽には、電解質用ポンプ、溶
液洗浄、準備など多くの周辺機器を必要とする。現在、すべての電解プロセ
>スの中で最も安価に製造できるが、メンテナンスコストは比較的高くなる。
プロトン交換膜(PEM)を使用する最近の電解法は異なります。燃料電池の原
理を逆にし、液体電解質を必要としない。水は、2つの電極と高分子膜のス
タックに押し込まれます。正に帯電した水素プロトンのみが通過できる。プ
ラチナは通常、セル触媒として使用。膜と電極のペアで構成される薄いセル
をスタックに配置して、パフォーマンスを向上できる。アルカリ電解と比較
して、PEM電解には、再生可能な発電の典型的な変動に迅速に反応する利点が
ある。この技術は、メンテナンスが少なく高品質のガス供給でき、分散シス
テムに使用される。新しいバリアントは、Enapterで採用されている陰イオン
交換膜(AEM)電解。アルカリ電解のように、この方法では負に帯電したイオ
ン(OH-)が膜を通過する。AEMは、PEM電解の触媒として必要な高価な貴金属
の使用せず、このプロセスは小規模でも効果的であり、分散アプリケーショ
ンに適している。高温電解では、多少異なる概念となる。非常に高い温度で
イオンを伝導するセラミック膜は、摂氏600〜800度の過熱蒸気を酸素と水素
に分離する。このプロセスに必要なエネルギーのほとんどは熱により供給さ
れて、電気エネルギー要件は低い。産業廃熱を使用する場合、ほとんどまた
はまったく費用がかからず、この方法が非常に効率的ものとなる。通電の側
面から測定すると、その効率は他の方法よりも高くなる。

価格戦略
ただし、最終的に、効率は間接的にのみ重要です。最も重要なのはコス
トです。全体のコストは、消耗した膜のメンテナンスと交換を含む電解
槽のコスト、プロセスに使用される電気の価格、およびガスの乾燥、ク
リーニング、圧縮、および輸送のためのその後のコストで構成される。
フラウンホーファーISEとIPAによる2018年の研究では、1立方メートル
の水素を1時間で約837,300円で製造PEM電解槽の投資コストを推定。た
だし、その間に価格が538,300円から658,900円に低下した。調査の時点
で358,800円と657,900円の費用がかかっていたアルカリ電解槽は、現在
中国ではかなり安い。この研究が実施された時点では、高温電解の市
場向けアプリケーションは本質的になかった。PEM電解セルの心臓部で
ある膜電極ユニットの製造が総コストの60〜70%を占め、高価な貴金属
を含む純粋な材料コストが30〜40%しか占めないと推定。さらに、大型
電解槽で使用されるパワーエレクトロニクスは現在、まだ大量生産では
なく、顧客固有の1回限りの科目でしかない。したがって、販売量が増
加すると価格は劇的に低下する可能性がある。これまで、ほとんどの電
解槽は、自動化されておらず、または手作業で製造されてきた。特に
PEM燃料電池に既に存在するセルコンポーネントの高度自動化製造は、
技術的に問題にならないが、現在の低水準の市場需要により、製造業
者が必要な投資が行なえずにいる。

投資費用
多くの市場関係者が、投資コストの削減に取り組んでいます。この例
としては、ITM PowerとLindeの合同企業がある。これは、英国のシェ
フィールドに半自動化された工場を今年開設し、主に次のようなマル
チメガワットプロジェクト向けに年間1GWの電解容量を生産する予定
で、1つはケルンにあり、他の有名企業も主要プロジェクトを発表し、
生産拡大中であり、たとえば、NELは現在、デンマークで20 MWのプロ
ジェクトに向けて準備を進めており、Hydrogenicsはカナダで小規模な
プロジェクトの立ち上げ準備にある。プロジェクトのサイズと並んで、
スタックのパフォーマンスも向上している。現在、スタックは一般に
400kWの電気入力電力で利用でき、一部のプレーヤーはこの容量を1MW
に増やしたいと考えている。スケールメリットでコスト削減できる。
Enapterは異なるアプローチを採用。イタリアとドイツの会社は、これ
まで以上に大量に生産し、必要に応じて並べて設置できる標準化された
小さな製品への決意を固める。コンピューター領域と類似性を持ち、コ
ンセプトの妥当性を示す。生産量が多いため、少数のメインフレームコ
ンピュータよりも安価に製造でき、分散型パーソナルコンピューターが
メインフレームコンピュータに大きく取って代わった様に、Enapter
製品は、工業的に製造されていない大型の中央電解装置よりコスト削減
できると期待されている。
多くの業界では、小さな単位で大きな単位にスケールアップするか、小
さな単位でより大きな単位にスケールアップすることによって目標をよ
り速く達成するかどうかに関するこの議論は一般的。懐疑論者は、後者
のアプローチは物理学の理由から電解槽としては有望ではないと主張。
コンピュータとは異なり、電解槽の性能は、サイズが縮小されても何度
も向上することはない一方、AEM電解では、貴金属を除去できるため、
分散型発電が大衆市場で実現する。

現在の価格は9,000ユーロで、1時間あたり0.5立方メートルの水素、ま
たは24時間ごとに1キログラムの水素を供給。 30,000時間の目標耐用
年数により、ユニットは現在、6.70 / kgの価格を達成。これは、0.17
/ kWh(発熱量)に相当。ただし、これらの数値には、AEM電解で1キロ
グラムの水素を生成するのに必要な54 kWhの電気の価格は含まれず。た
とえば、入力電力のコストが0.05ユーロ/ kWhであると仮定すると、生
産コストにさらに2.75ユーロ/ kg、つまり0.07ユーロ/ kWhの水素が追
加される。ピサ工場での自動生産が計画どおり4年後に開始されるとす
ぐに、電解槽は非常に安くなり、キロ当たり1.50ユーロから電気代を差
し引いた目標が達成される。その時点で、開発者は、分散生成にデバイ
スを使用するだけでなく、コンピュータの例のように、より大きな集合
体を組み立てることが価値があることを望んでいる。416台のユニット
を設置すると1MWの出力が得られる。

不確実性の原因
デバイスの耐用年数はすべてのコスト見積もりに含まれており、新しい
テクノロジーと同様、簡単に証明することはできない。たとえば、製造
元が主張するように、AEM電解槽が実際に30,000時間、PEM電解槽が
60,000〜80,000時間持続するかどうかを検証することは不可能。ただし、
EnapterのSchmidtとTom Smolinkaの研究者は、AEMおよびPEMの細胞が経
時的にほとんど老化しないことに同意する。また、電解槽が全負荷で動
作するか、半分の電力で動作するかはほとんど違いがない。最終的に、
膜自体が寿命を決定する唯一の要因ではない。「耐用年数への最大の影
響は水質」である。不純物は膜の細孔に蓄積し、それがそれらをブロッ
クするか、塩の場合はブリッジ形成する。

電解セルをゴムで締める別の要因は温度。過度の負荷はシステム全体の
温度を上昇させ、不均一にコーティングされた電極はホットスポットを
作る可能性があるAreva H2Genは、今後3年間でこの課題に対処する。
IndustrieparkHöchstの研究プロジェクトでは、1MW PEM電解槽を使用。
水素の生産に加えて、将来的には一次制御電力も提供、つまり、容量の
2倍で稼働することもあれば、250 kWの容量のほんの部分稼働もある。
コンセプトが実用的であることが判明した場合、電解プラントオペレー
タに追加収益となるだけでなく、送電網の安定化にも役立つ。

プロジェクトマネージャーのLucas Busemeyeのコスト計算によれば、
Enapterのコスト目標は、現在Areva H2Genの集中ユニットで達成されて
おり、プラントを継続的に利用すると(20年間で年間8,000営業時間)、
電力価0.05ユーロ/ kWhで水素価格3.60ユーロ/ kgを達成する。この見
積もりでは、PEMスタックが10年後に1回交換を前提とする。

大幅な削減
電力コストは総発電コストの決定的な要因であるため、技術とその利用
を分離することはできません。グリッドからグリーン電力を購入する場
合、PPAを介して、または認定グリーン電力として、法規制がどうであ
れ、接続料金、徴収、電気料金の追加料金を考慮する必要があるが、電
解槽は、ヘキストのShellおよびAreva H2Genの場合のように、既存のガ
スまたは水素ネットワークに直接接続できる。より小さなソーラーシス
テムで水素製造オペレータは、熱を利用して経済効率を高めることがで
きまる。また、燃料を輸送することなく、暖房や燃料補給に直接使用す
ることもできる。このような生産者はまた、電気料金の課徴金と追加料
金の一部を節約し、グリッドの負担を軽減する。ただし、原則として、
太陽エネルギーのみを使用して電解槽を操作する予定の投資家は、エネ
ルギーが全負荷時間の短い時間にしか利用できないため、より長い回収
期間を受け入れる必要がある。電気分解の電力消費を大幅に削減するに
は、80%〜90%の最高の電気効率を持つ高温デバイスを使用。この技術
の先駆者の1人は、ドレスデンのSunfireである。 PEM電解の場合の55
kWhの代わりに、1キログラムの水素製造に必要な電力は41.4 kWhだけだ
が、これを行うには、電解セルを加熱する必要がある。したがって、製
鉄所などの産業廃熱が発生する場所に設置することを推奨する。鉄鋼の
生産にCO2を使用しない場合は、税蔵水素をすぐに消費でき、セクター
結合が完璧となる。Sunfireが使用する酸素膜では、水を分解して水素
を生成できるだけでなく、炭化水素や二酸化炭素などの酸素を含む分子
が分離できる。結果として生じるガスは、合成原油に容易に処理でき、
かさ高い水素よりも輸送がはるかに簡単となる。集中型または分散型電
気分解の問題は、おそらくどちらかまたは両方ではなく、最終的には両
方と問題になる。タスクは膨大です。ケルンだけのシェルラインランド
製油所は、同社によればドイツ最大の製油所であり、年間180,000トン
の水素を必要とする。現在も、主に天然ガスからの水蒸気改質により生
産されており、これは多くの気候に有害なCO2を生成する。2019年半ば
以降、同社はWesselingプラントに10 MWの電解プラントを建設する。シ
ェルによると、世界でプロトン交換膜技術を利用する世界最大のプラン
トが設置されるが、この1社だけのグリーン水素切り替えには、約140
のこのプラントを必要とする。




【ウイルス共生描論Ⅱ】
生物兵器とウイルスと米中覇権
コロナの起源については諸説あるが、ここの調べでは昨年11/17に最初の報
告があったと推測されている。見かけた情報では更に前の 9/26になってお
り、DNA解析によるコロナの派生した樹系図から遡ると、理論的にはやはり、
2019年9~11月頃だったと予想する見方がある。以下、その根拠2件を掲載。

☯コロナウイルス:中国で初めて確認されたCovid-19の症例は,11月17日ま
でさかのぼる(サウスチャイナモーニングポスト:Coronavirus:China’s
first confirmed Covid-19 case traced back to November 17 | South
China Mor-ning Post
中国/社会
コロナウイルス:中国で最初に確認されたCovid-19の症例は11月17日までさ
かのぼりる。政府の記録によると、新しい病気に感染した最初の人は55歳の
湖北省居住者であった可能性があるが、「患者ゼロ」はまだ確認されていな
い。ポストが閲覧した文書は、科学者が病気の広がりを追跡し、おそらくそ
の原因を特定するのに役立つ可能性がある。軍事ゲームの航空港の特別なチ
ャネルのオープニングテストは、競技用機器のエントリーの集中的な期間の
到来を告げる。



☯2019年9月26日湖北日報第3版
湖北日報(記者Ai Hongxia、特派員陳iling、元建)「先週、通関の効率が大
幅に改善」
9月25日、武漢天河空港軍事ゲーム専用チャンネルが1週間オープン。空港税
関の担当者テスト結果によれば、通関手続きは継続的に最適化されており、
現在、競馬や傘などの競走用具が国内に流入。9月18日、武漢税関合同軍事
ゲームの実行委員会は、武漢天河空港で「国の門を安全に軍事輸送のために
安全に保つ」というテーマで緊急治療訓練を開催。この演習では、乗客通路
の核放射線を超えることがわかった荷物の1ケースの処分プロセスと、空港
の通路で見つかった新型コロナウイルス感染の1ケースの治療プロセス全体
をシミュレート。エリアの設定、隔離と検査、ケースの移動と衛生的処置。

来るべき軍事ゲームには、多くの国からの選手が参加し、多くの観客を歓迎
する。同時に、パラシュート、警察犬、軍用銃などの特別なアイテムと装備
がある。武漢税関長のヤン・ジー氏は、演習を通じて、仕事のリンクを整理
し、漏れをチェックし、空席を埋め、軍事ゲームの人員と材料の迅速かつ安
全な出入を確保するための高水準のサービスの次のステップに備えること
を紹介。
18日、武漢天河空港は軍事ゲーム用の特別なチャンネルを開設し、通関の期
限をテスト。競争機器の集中的なエントリー期間が来週に到来すると予想さ
れる。「税関総局に報告し、銃器と弾薬の開梱と検査を一度に行うために、
税関と国境の検査によって共同検査センタが設置」。武漢税関総合事業所の
関係者は、以前は別個の検査であると紹介した。会議の革新的な取り組みの
1つ。たとえば、輸入食品は、入国前に申請および承認が必要。各国のアス
リートの食生活の違いを考慮して、税関総局に承認を求めた後、アスリー
トは個人的な使用のために食べ物を持ち込むことができる。武漢税関は、監
督を強化し、回転任務システムを確立し、24時間の緊急対応と処分状況を維
持し、港湾の環境保護部門と共同検査部門との協力を強化、軍事ゲームに関
与する国の流行状況を実施に、流行リスク分析チームを設立すると述べたリ
スク分析を入力。港湾税関と協力して、港湾疾患の監視と予防、公衆衛生の
緊急時対応、リンクメカニズムの確立と実装し、主要な人員と車両の検疫検
査を行い、国の安全を確保し、確保する軍事輸送は保全される。




日本は急げ、「対外情報収集力向上」と「隔離船病院の導入」

中国湖北省武漢市で発生し、瞬く間に世界に感染が拡大した新型コロナ
ウイルス。発生当初から「兵器」の可能性も排除せず、危機感をもって
情報収集に取り組むよう訴えてきた台弯出身、米国在住の化学者で毒物
研究の世界的権威、杜祖健(と・そけん)さんが緊急来日し、諸状況か
らみて「武漢の病毒研究所で研究、培養していた新型ウイルスが何らか
の不手際から外部に漏れたというのが一番適当な説明だろうと推測。日
本の初期対応については、でに手遅れと断じという(「日本は手遅れ」
生物兵器の世界的権威が断じる理由 日本は急げ、「対外情報収集力向
上」と「隔離船病院の導入」、JBpress(Japan Business Press)。杜
氏は、今後は現状の感染拡大防止措置の強化、徹底などをはかり、治療
薬の開発を急ぐとともに、日本の政権中枢に対し、国家レベルでの対外
情報収集力の強化や、有事の際の隔離病院船の整備など、教訓を将来に
生かすことの重要性を訴え。杜氏は、新型コロナウ
イルスの感染拡大に
対する各国・地域の初期対応について、早期に中国からの入境に全面的な制
限を設けた米国、台湾の警戒感、危機意識の高さを評価、同時にロシア、北
朝鮮でも初期対応が厳密だったことに着目しており、「いずれも生物・化学
兵器研究に力を入れてきた実績から、防御意識も高い」と指摘。当初、新型
ウイルスは武漢・漢口の市場で売られていた動物が発生源とされたが、ヘビ
毒研究が本来専門の杜氏は、旧ソビエト連邦崩壊時、多くのロシア人らから
(ソ連の)生物研究所のヘビ毒を(横流しして売るので)買ってほしいと依
頼の手紙、電話があったといい、そうした自身の体験に照らし、規律の状況
などにより、現場の人間が使用済みの実験動物を焼却せず、換金目的で市場
に横流しするなどの行為はあり得るとみている。今回の新型ウイルス問題発
生後、米国の CDC(疾病コントロールセンタ)が伝染病の専門家を武漢に派
遣し、感染拡大阻止に協力したいと申し出たことに対し中国側が対応しなか
ったことも中国側には知られたくない事情があることが疑われるとみる。確
かに生物兵器として危険な病源体やウイルスを培養するのだとしたら、つく
る側は同時にワクチンや抗毒剤を大量に準備しないといけないとしつつも、
新型ウイルスは実験、研究の途中で、何らかの不手際が発生し、武漢の研究
所内から外部に漏れたのではないか。その説明が最も納得できるとし、今回
の日本の対応は、感染拡大阻止のための初期対応として手遅れで、未知のウ
イルスに対する情報収集に出遅れ、危機意識も低かった、
今後は、可能な限りの感染拡大阻止のため、現状行っている外出や集会自粛
などの措置の強化、徹底とともに、治療薬開発を急ぐことなどが現実的だと
する。

 燻る「新型ウイルス=生物兵器」説、専門家が解説
2003年、中国広東省から感染拡大したSARSに苦慮した台湾では、早期にBSL-
4施設を整備し、SARSウイルスをはじめ炭疽菌などを培養、研究してきた」と
証言。実際、李登輝政権時代には中国の蘭州発とみられる口蹄疫で養豚業が
打撃を受けたこともあり、続投が決まった蔡英文政権でもヒトや家畜なども
含め、中国発の未知の病原に強い警戒心があった。面白いことに、台湾の研
究所でもSARSウイルス漏出騒ぎが発生、大事に至る前に収束させたことがあ
った。台湾がこの失敗から危機管理能力を伸長させてきた点を指摘している。
多くの病原体が、生物兵器として多くの国でつくられている。例えば(根絶
した)天然痘は生物兵器の有力な候補者として準備されている。炭疽菌は実
際に米国でテロに使用された。こうしてみると新型コロナウイルスが生物兵
器の試作段階の漏出であっても不思議ではない」と推測。「最近はヒトに限
らず、家畜や穀物を対象とする生物・化学兵器、毒素兵器も研究対象になっ
ている。相手が何を研究しているかがわかれば、その防衛方法を準備するこ
ともできる」と警鐘を鳴らしている。

✔ 新型コロナウイルスは中国の生物兵器から流出?! 米国ガン研究所の専門
家が陰謀論を全否定、FINDERS 2020.02.28 岩井聡史
✔ 「米中の覇権争い」を助長するような情報により、「生物兵器開発」に
より生み出されたとなると由々しきことになる。中国の情報が正しければ、
この問題は昨年の6月には武漢で発生していたことになる。
                            この項つづく


Mariya Takeuchi Live | City pop 80s japanese music   
Plastic Love
アーティスト :  Mariya Takeuchi
アルバム     :  Souvenir (Mariya Takeuchi Live)
シティ・ポップ (city pop) は、1970年代後半から1980年代にかけて日本で
リリースされ流行、ニューミュージックの中でも特に都会的に洗練され洋
楽志向のメロディや歌詞を持ったポピュラー音楽。ロックとフォークの日本
版ハイブリッドといえるニューミュージックを母胎とする点で、シティ・ポ
ップは洋楽(特にアメリカ音楽)の日本独自なアレンジという側面を持つが、
決まったスタイルのサウンドは無く、「明確な定義は無い」「定義は曖昧」
「ジャンルよりもムードを指す」とされることもある。主要なアーティスト
の多くがシンガーソングライターであり、専ら日本語で歌っていた点も特色
にあげられる。


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ウイルス共生描論Ⅰ

2020年03月23日 | 環境工学システム論



                    

                                                                     

12 顔 淵 がんえん 
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「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何
をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
9.哀公(あいこう)が有若(ゆうじゃく)にたずねた。
この凶作で財源が確保できそうもないが、うまい対策はないものか
減税なさることです
「減税? 今でさえ足りないのに、もっと減らせというのか」
「そのとおりです。人民の暮らしに余裕があること、それが財源です。人民
の暮らしに余裕がないなら、あなだだって余裕があるはずはありません」

〈減税〉 原文は「徹:てつ」で、収穫の十分の一を徴収する周の税法。当
時、魯の税率は、十分の二だったという。


哀公問於有若曰、年饑用不足、如之何、有若對曰、盍徹乎、曰、二吾猶不足、
如之何其徹也、對曰、百姓足、君孰與不足、百姓不足、君孰與足。

Marquis Ai asked You Ruo, "This year is a lean year. And the annual
revenue is insufficient. What should I do?" You Ruo replied, "You
should reduce taxes to 10%." Marquis said, "20% is not enough now.
Why should I reduce taxes to 10%?" You Ruo replied, "When the people
are wealthy, why can the monarch be needy? When the people are needy,
why can the monarch be wealthy?"

✔ 令和世界恐慌 ? 二千年前にすでにその救済政策が語られていたわけで
すよね。後は行動するだけなんですが、現実はそううまくいかなかったわけ
です。


遅く掲載することとなるが、3月13日、石川県能登地方を震源とする地震
(M5.5、震度5強)が起きている。先々週号で能登半島が不安定なことを指
摘されていた(下図参照)。

【地震予測サマリー】
・電子基準点以外の複数の観測機で異常が出ており、警戒を怠らないこと。
・4cm以上の週間高さ変動は3点あった。
・隆起・沈降は全国的に隆起傾向にある。
・水平変動は東北地方、北陸地方、南西諸島で活発。

〇要警戒
(震度5以上の地震が発生する可能性が非常に高い)
北海道釧路・根室・えりも周辺
東北地方・北関東
関東地方周辺
鳥取県・島根県周辺
九州南部
南西諸島

【特集:石川県能登川地方地震】
2020年3月13日石川県能登地方を震源とするM5.5最大震度5強の地震が発生。
震度5強は「輪島市」、震度5弱は「穴水町」で記録。報道では大きな被害
は報告されていないが、引き続き要警戒。このエリアである「北信越地方」
は、「MEGA地震予測」では「要注意」のエリア。 先週・先々週号では能登
半島の異常変動を報告したが、 特に先々週号では、震度5強の「輪島」と
震度5弱の「穴水」について以下のように言及。

「能登半島の『輪島2』と『穴水』は先週急激な沈降だが今週は一転急激な
隆起をしていて不安定である。能登半島に東方向の水平変動が見られる。新
潟県に東方向の水平変動が活発に見られる。

【検証】 地震の発生は沈降傾向と深い相関があることが経験的にわかって
いる。また、沈降傾向の後、隆起傾向に転じた場合も地震につながる可能性
がある。 特に短期の変動では、週平均値で1cm以上の沈降・隆起があった
場合、MEGA地震予測では地名を上げて注意喚起している。上
図は、2020年の
石川県の隆起沈降をグラフで表したもの。 2月15日の週まで1.7cm辺りで安
定していた「穴水」だが、2月22日の週には0cmと急激に1.7cm沈降いた。ま
た、次の週は逆に0.7cm隆起。 一方、「輪島2」は2月22日の週に0.6cm沈降
し、翌週1.1cm急激に隆起した。
この急激な沈降と隆起が地震の前兆だったと
考える。

※隆起沈降グラフは2018年1月第1週の平均値とその週の平均値との差を表す。

✔ 時代のシーンは時として人知を超えるものだが、「グロ-バリゼ-ショ
ン:globalization; globalisation」​----社会的あるいは経済的な関連が、
旧来の国家や地域などの境界を越えて、地球規模に拡大して様々な変化を引
き起こす現象である。グローバライゼーション、グローバル化、世界化、地
球規模化などとも呼ばれる----は、産業の地球規模化現象という。生産力の
強大化であり、それに伴う地球環境リスクの増大(温暖化➲「地球の金星化」、
食糧危機、大気汚染増大、人口爆発、難民の増大、生物種の絶滅の増大、飲
料水の枯欠などリスクだけでなく、交通貿易の昂進によりこれまでのリスク、
マラリア、ジカ熱、重症急性呼吸器症候群(SARS)などの既存の疫病に加え
新種の疫病の大流行(パンデミック)リスクの累積加算に加え、地下資源乱
獲による人工地震を含めた地震・火山などの地殻活動の活性化などのリスク
が幾何級数的に増加されていくだろうと、わたし(たち)は考えていた("浮
かれている場合でない”或いは"引き寄せられる混沌"➲「カオナシ」(映画
「千と千春の神隠し」の比喩)と30年前に表現評論)。 従って、このよう
な分野にこそ多様な最先端技術を適用し、予防すべきことも縷々記載してい
る。いまからでもの遅くはない。労働力のミスマッチは不可避だが、該当事
案予算拡大を前提とすべきであり、これらを踏まえ交易外交政策に「歴史的
自由貿易主義」を据えよとも書いた記憶もある。以下、今号から抜粋。

 地震予測から地震予知への進化
 地中、地上、空中、宇宙に現れる前兆を観
測する
 地震の前に現れる異常な高さの地殻変動~4センチメートル以上の高さ

 変動は危険信号科学的理由は解明されていませんが、経験則では地震の
 前に電子基準点の3次元位置が異常に変動します。地球中心座標系のXYZ
 は一般の方には分かりにくいですので、 地球中心座標系のXYZを東西方
 向のE(東方向をプラスにした値)、北南方向をN(北方向をプラスにし
 た値)と高さ方向のH(地球の回転楕円体の法線方向をプラスにした値:
 Uの英文字を使う場合もある) のENHに変換して表示しています。ENは
 水平方向の位置を2次元で表示した座標系になります。 これに高さのH
 を加えれば3次元表示ができます。
 地殻は毎日5mmから1cm程度常に変動していると前回述べましたが、地震
 の前には数cm以上も変動します。 明らかな前兆現象の一つです。JESEA
 ではHの値が1週間で4cm以上高さの差があった場合を前兆扱いしていま
 す。4cm以上、6cm以上および8cm以上の3段階に分けて高さの異常変動を
 視覚表現しています。週平均で4cm以上の異常な変動をした点がある特
 定の場所に多数点現れた場合、大体85%の確率でその周辺に震度5以上の
 地震が起きる確率が高いです。

 問題は「いつ」地震が起きるかは1週間間から数か月の範囲でしかわか
 らず、正確な時間精度は低いです。でも明らかな前兆現象の一つと言え
 るでしょう。時間精度を向上させることがとても重要な課題となってい
 ます。
         「週刊MEGA地震予測」地震科学探索機構、Vol.20.No.12
                                                        この項了


図1 核細胞質の大型DNAウイルスの多様性のメタゲノム拡大。 系統樹には、
2054個の以前に公開されたウイルスゲノム(白)とともに、2,074個の巨大
なウイルスメタゲノムで組み立てられたゲノム(緑)が示されている。

「ウイルス」とは何か
Here a virus, there a virus, everywhere the same virus?
世界中で猛威を振るう新型コロナウイルス感染症(COVID-19)により「ウイル
ス」を耳にする機会が多くなった。そもそも「ウイルス」とは一体どんなも
のか。地球上には1000穣(10の31乗)個以上ものウイルスが存在すると推定さ
れている。ウイルスは、エネルギーを生み出したり蓄えたりする能力を持っ
ておらず、他の生物の細胞に寄生し、その細胞が生み出すエネルギーを利用
して生きている。単独では生きられないという特徴から、ウイルスは非生物
とみなされている。細胞に寄生していないウイルスは、ビリオンと呼ばれる
独立した粒子として存在している。ビリオンは、細胞に寄生していなくても
一定期間生き延びることができる。また、ビリオンが細胞を持つ生物と接触
すると、生物はウイルスに感染する。細胞に寄生したウイルスは、ビリオン
を生産し増殖し始める。中には細胞を乗っ取ったり、捕食したりするウイル
スの存在も確認されている。増殖したウイルスは、さらに多くの細胞に寄生
するため他の細胞へと移動する。 脂質でできた膜を持つウイルスも存在し、
新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)もその1つ。脂質の膜は石けんで溶かすこ
とができ、膜を溶かすことでウイルスそのものを破壊することができる。そ
のため、新型コロナウイルスを含むウイルス対策の効果的な手段として、石
けんで手を洗うことが推奨されている。また、ウイルスは、せき・くしゃみ・
はがれ落ちた皮膚・宿主が触れたものを介し、新しい宿主もしくは細胞では
ない別のものへと移動し、ウイルスは、さまざまなものを媒介として広がっ
ていき、病気の流行をもたらす。特定の生物を認識して寄生するウイルスも
存在し、猫は、猫免疫不全ウイルス(FIV)という猫のエイズを引き起こすウイ
ルスに感染する可能性がある。また、コウモリは複数のコロナウイルスを保
有、新型コロナウイルスもその1つに数えられる。
新型コロナウイルスはコロナウイルス科に属するウイルスの一種で、2003年
重症急性呼吸器症候群(SARS)を引き起こしたSARSコロナウイルス、2012年
中東呼吸器症候群を引き起こしたMERSコロナウイルスと同じ分類にあたる。
「コロナウイルス」という名前は、ウイルスを顕微鏡で観察したときにビリ
オン表面にある小さなタンパク質の突起が太陽コロナのように見えることに
由来する。新型コロナウイルスを含むコロナウイルスは比較的頻繁に変異し
記事作成時点で7種類のコロナウイルスがヒトへ感染することが確認され
ています。中でも新型コロナウイルスはSARSコロナウイルスよりも細胞への
感染力が高いという特徴を持っており、この特徴については以下の記事を読
めばその詳細がわかる。新型コロナウイルスを含むコロナウイルスは比較的
頻繁に変異し、記事作成時点で7種類のコロナウイルスがヒトへ感染するこ
とが確認され、中でも新型コロナウイルスはSARSコロナウイルスよりも細胞
への感染力が高いという特徴を持っており、この特徴については以下の記事
を読めばその詳細がわかる。

What is a virus? How do they spread? How do they make us sick?


ここで、2019年12月から猛威を振るっているSARS-CoV-2は、2020年1月に中
国・武漢市の肺炎患者から得られたサンプルによってゲノム配列が特定され
た結果、哺乳類や鳥類に感染して呼吸器感染症を引き起こすコロナウイルス
の1種であると確認された。コロナウイルスはエンベロープという脂質膜を
持つ1本鎖のRNAウイルス。コロナウイルスの表面には「スパイクタンパク
」と呼ばれる先端が大きく膨らんだタンパク質の突起がある。なお、コロ
ナウイルスの「コロナ」とはラテン語で「王冠」を意味、このスパイクタン
パク質の形状から名付けられている(➲後光・日輪)。

✔「石けん」が最強の新型コロナウイルス対策の理由
ほとんどのウイルスは、RNA・たんぱく質・脂質という3つの構成要素から
成る自己組織化ナノ粒子。ウイルスは厳密には生物ではないので、超分子化
学的側面からは、「自然と自分と同じ構造をつくりあげるナノサイズの粒子」
だとなる。ここで重要になるのは、ウイルスの中核であるRNAを保護してい
るが、脂質の膜だという点。ウイルスの粒子は一般的に、エンベロープとい
う膜で保護され、このエンベロープの多くは脂質二重層ででき、脂質二重層
の組織はまるで面ファスナーのようにがっちりとかみ合っているため物理的
な分解が困難。分子同士は非共有結合でつながっているので、化学的な結合
力は弱い。そこで、石けんには脂質を溶かしてしまう作用があるので、石け
んにさらされたウイルスは「トランプで作ったピラミッド」のように簡単に
バラバラになる。これに、石けんが手の表面から汚れを除去する効果も加わ
るので、石けんはウイルス対策に最強な理由である。
【関連情報1】
・新型コロナウイルス拡散の遺伝的解析と状況報告 2020-03-13.Nextstrain
/ narratives / ncov / sit-rep / ja / 2020-03-13
•ウィキペディア2020-01-30のコロナウイルスに関する一般情報
•ViralZone 2020-01-23の組織とゲノム
系統発生樹の解読について(下図)

新型コロナウイルス拡散の遺伝的解析と状況報告 Nextstrain
コロナウイルス(CoV)は、人間に呼吸器感染症を引き起こした歴史を持つ正
のセンス一本鎖RNA((+)ssRNA)ウイルスの多様な種のメンバーです。コロ
ナウイルスのいくつかの亜種はアウトブレイクに関連しており、他の亜種は
継続的に循環しており、主に軽度の呼吸器感染症(例:風邪)を引き起こし
す。
【目次】
•COVID-19 に関する資料. 
•収集されたデータについて.
•ヨーロッパでの拡散.
•イギリス諸島とアイルランドにおける地域拡散.
•イランからの SARS-CoV-2 の拡散.
•米国への伝搬.
•ワシントン州での SARS-CoV-2 の拡散.
•カリフォルニア州での SARS-CoV-2 の拡散.
•私達に出来ること.
•よくある質問と誤解.
•分析データのクレジット.
 
SARS-CoVおよびMERS-CoV
これらのコロナウイルスの中で最もよく知られているのはSARS-CoV(「重症
急性呼吸器症候群」)で、2002年11月から2003年7月に発生し、世界中に広が
り、8000人以上の症例と774人の死をもたらした。 9〜11%。 2012年に、重
度の呼吸器症状を引き起こす新しいコロナウイルス、MERS-CoV(「中東呼吸
器症候群」)が特定された。MERSはSARSに匹敵する死亡者をもたらしたが、
MERSの伝送経路は非常に異なる。SARSはある人から別の人に効率的に広まっ
たのに対し、人のMERS感染は一般にラクダからの独立した人獣共通感染症(
動物から人への感染)の結果になる。これにより、主にアラビア半島に限定
された自己制限的なアウトブレイクが発生。季節的CoV ただし、すべてのコ
ロナウイルスがSARS-CoVやMERS-CoVほど致命的なわけではない。毎年ヒトに
よく感染する4つの「季節性」コロナウイルスがある。SARSと比較して、こ
れらの季節性コロナウイルス株は「インフルエンザ様疾患(ILI)のはるか
に一般的で、重症度が低く、一般的な原因」である。実際、すべてのILI症例
の5〜12%がコロナウイルス陽性であるため、かなり一般的で、毎年何百万
もの感染症が重症度の低い結果となっている。これらの季節性コロナウイル
スは、過去100年以内にコウモリの動物の貯水池からヒトに分離したスピル
オーバーの結果により、スピルオーバー後、各季節性ウイルスはそれ自体を
確立し、ヒト集団に拡散する。 動物の貯水池 コロナウイルスは広範囲の動
物に感染し、この人間の発生は、これらの動物の貯水池から人間集団への1
つまたは複数の「ジャンプ」に起因。 SARSは、コウモリのコウモリから、ヤ
シジャコウネズミ媒介物を介しヒト集団に到着したと考えている。人から人
への感染 発生の潜在的な発達を理解には、異なる血統がヒト間で伝達される
能力が非常に重要となる。SARSは人間と高い致死率の間に広がる能力のため、
SARS(またはSARSに似たウイルス)は、WHOによって世界的な公衆衛生上の脅
威と見なしている。

新規コロナウイルスの最近の発生
2019年12月、中国の武漢で新しい病気が最初に検出。今、これがヒトにおけ
るコロナウイルスの別の発生である(7日)。このウイルスはSARS-CoV-2
と名付けられ、それが引き起こす病気はCOVID-19である。
2020年3月6日の時点で、100,685人を超える症例と3,411人の死亡が報告。
WHOは現在、致死率を3.4%と見積もっており、SARSの致死率よりも大幅に低
い。サーベイランスとテストの増加により、ケース数は劇的に増加している。
流行は現在隔離されている武漢に集中しているが、ウイルスは中国、そして
香港、シンガポール、日本、タイ、ヨーロッパ、北米、南アジア、中東、ア
フリカ、オーストラリアなどの中国以外の地域での感染が報告されている。
ウイルスの起源はまだ不明だが、ゲノム解析により、SARS-CoV-2はコウモリ
で以前に同定されたウイルスと最も密接に関連していることが示唆されてい
る。ヒトへの伝播前に他の中間的な動物伝播があったことはも報告されてい
る。仲介者としてのヘビの証拠はない。
参考文献:
•新しい中国ウイルス:科学者が尋ねている5つの質問Nature news
2020-01-22
•最新の中国ウイルス:米国で最初の症例が確認されましたNature news
2020-01-21
•アジアで急増する新しいウイルスが科学者をがたがた鳴らすNature
news 2020-01-20

•中国で謎の病気の原因と思われる新しいウイルス Nature News 2020-
01-08
•MOBS-lab 2010-01-29によるインタラクティブリスク分析
・ROCS-lab 2010-01-29によるインタラクティブリスク分析
・新型コロナウイルス感染症の流行 (2019年-) Wikipedia Japan

概要

ここでは、公に共有されている 410種のゲノムを分析。これらのウイ
ルスのゲノムを相互に比較することにより、COVID-19 が世界中でど>
のように進化し、移動しているかを特徴付けることが可能。このレポ
ートでは、複数の大陸でのローカルな感染の証拠とともに、
ウイルス
が世界中に広まっていることを示す。現時点では、コミュニティ内で
の拡散を遅らせるための取り組みに焦点を当てることを要請。
旅行の禁止は効果的でないと考えられている。今週の更新では、以下
の通り。

・COVID-19 はヨーロッパ全体に広く伝搬しており、国々の間で大きく
移動。
•英国への少なくとも4つの伝搬を特定し、その一部にはコミュニテ
ィで広がる。
•イランを世界の他の地域と結びつける旅行関連の事例が数多くある。
•これまでに米国に多くの伝搬があり、その結果、複数の州で地域的
な広がりの連鎖が生まれた。
•ワシントン州での流行は拡大し続けています。いくつかのケースは、
グランドプリンセスクルーズ船のケースと密接に関連。
•カリフォルニアで COVID-19 の地域伝搬が発生。
•医療システムの負担を軽減し、感染の影響を受けやすい人々を保護
に、社会的な距離を置く措置を迅速に実施する必要がある。



Nextstrain からの状況報告
このあとのページが Nextstrain を使用して行われた解析となる。
スクロールすると項目ごとのテキストと対応するゲノム情報が表示さ
れる。新規で大型な RNAウイルスの完全なゲノム情報を早い段階でこ
のような形にするのは驚くべき成果である。これらの解析は世界中の
科学者によるゲノム情報の迅速かつオープンな共有、解釈によって可
能にな
る(遺伝子配列の提供者については最後のスライドを参照)。

収集されたデータについて現在、私たちのもとには、5大陸の30か国
で採取されたサンプルの遺伝子配列がある。これは信じられないほど
の偉業。今まさに流行が起きている状況下で、未知の大きな RNAウイ
ルスを遺伝子配列解析することは難しい。これは世界中の科学者や医
師による信じられないほどの作業とデータのタイムリーな共有によっ
てのみ可能。このデータにより、多くの有用な特性を推測し、流行の
広がりをリアルタイムで追跡することが可能だが、結論は利用可能な
データにより制限されていることを留意する。たとえば、地図には南
半球からの遺伝子配列がほとんど表示されていない。これは、COVID-
19 がこれらの地域で伝搬していないため、またはこれらの症例を理解
する重要性が無い ためではない。むしろ、これらの地域からの
入手"。
ヨーロッパでの拡散 ここでは、ヨーロッパからの遺伝子配列の大
きな系統群が見られる。特に、多くの異なる国からの遺伝子配列が組
み込まれ、COVID-19 がすでにヨーロッパ全体に非常に広く流行してい
ることを示す。地図を拡大すると、イタリアと他の地域との間に多く
のリンクがあることがわかる。ただし、これらのリンクの方向性を確
実に推測できるわけでないことに注意がいる。他の仮説でもこれらの
データを説明できる(たとえば、イタリアと他の場所で遺伝子配列分
析された症例はどちらも、収集されていない症例によって感染が生じ
た、二次感染の症例である場合もあるヨーロッパでの拡散。ここでは、
ヨーロッパからの遺伝子配列の大きな系統群が見られる。特に、多く
の異なる国からの遺伝子配列が組み込まれ、COVID-19がすでにヨーロ
ッパ全体に非常に広く流行していることを示す。地図を拡大すると、
イタリアと他の地域との間に多くのリンクがあることがわかる。ただ
し、これらのリンクの方向性を確実に推測できるわけではないことに
注意。他の仮説でもこれらのデータを説明できる(たとえば、イタリ
アと他の場所で遺伝子配列分析された症例はどちらも、収集されてい
ない症例によって感染が生じた、二次感染の症例である場合もある)。

イランからのSARS-CoV-2 の拡散
イランへの渡航歴の報告がある患者から多くのゲノムが分析されてい
る。これらのゲノムはすべてが非常に酷似し、イランでの単一の流行
が、その後多くの地域に伝搬した可能性がある。イランの患者から入
手できる完全なゲノムはないことに注意。

米国への伝搬
ここでは、複数の独立した機会にウイルスが米国に伝搬していること
がわかる。これらの伝搬のほとんどは、米国のその他のサンプルケー
スに関連付けられていないため、これらの伝搬がローカルで拡散した
かどうかはわからない。ただし、感染検査能力がほとんどの地域でま
だ強化されていないことを考えると、多くの未報告のケースがあると
予想される。ただし、ワシントンとカリフォルニアについては、密接
に関連するケースのクラスターがある。これは、これらの2つの州内
での進行中の伝搬と地域拡散を示唆している。

ワシントン州での SARS-CoV-2 の拡散
ここでは、ワシントンのケースと密接に関連する大規模なクラスター
が見られる。このことから、私達はワシントン州内に広範な地域的な
拡散があると結論付けた。興味深いことに、ワシントンのサンプルに
は、グランドプリンセスクルーズ船のサンプルが組み込まれている。
ウイルスがクルーズ船からワシントンに広がったのか、それともその
逆であったのかはまだわからない。データが増えた段階で、分析を更
新します。SARS-CoV-2 の拡散カリフォルニアからのサンプルを見る
と、複数の伝搬の証拠があります。さらに重要なことは、密接に関連
するケースのクラスターが少なくとも1つあり、すべてが短期間にカ
リフォルニアで採取されていることです('Explore the Data' をク
リックして Search Strains メニューで 'CA9' を検索)。これは、
カリフォルニア州内で進行中の地域伝搬があることを強く示唆してい
る。

まとめ
•このウイルスは世界中の多くの場所に何度も伝搬されている。すべ
ての伝搬が地域拡散になるわけではあない。
•ヨーロッパ、米国の一部、中国、および東南アジアでの地域拡散の
証拠がある。
•地域拡散をコントロールするため、社会的な距離を保ち、感染の影
響を受けやすい人々を保護することが重要。

私達に出来ること
社会的な距離、つまり毎日出会う人の数を減らすことは時には困難を
伴いるが、公共の利益にとって非常に有益である。もし全員が毎日の
接触数を25%減らすと、来月の累積症例数は50%減ると予想される
(Klein et al., 2020-03-13)。社会的距離についてはこちらを参照し
て下さい。

個人が出来ること
•特に感染の影響を受けやすい集団(高齢者や既往症のある方など)
の場合は、毎日接触する人数を減らす。
•あなたが健康であっても、あなたの周りの多くの人々がそうでない
ことを忘れないこと。他の人を守るために次に上げるこれらの慣行に
従ってください。
•良く手を洗って下さい。(辛いものを触ったあとにコンタクトレンズ
を変えなければならないように)•体調が悪い場合は家にいましょう。
自主隔離する必要がある場合に備えて、いくつかの追加の備品を用意
しておきましょう。
•あなたが雇用主である場合、従業員が病気になったときに自宅待機に
して下さい(そして、それを可能とするために、従業員を財政的に支
援して欲しい)。行政機関が出来ること•検査を広く、無料で利用出来
るようにすること。

社会的な距離をとるということ
•社会的距離に関する措置の影響を受ける人々を経済的に支援すること
(例:時間給労働者、高齢者や育児の責任者、中小企業など)。

                         この項つづく
● 今夜の寸評:五里霧中
シロアリ対策を含めた改造工事も終わり、駄目詰めの工事(わたし)
と室内の整理整頓(主に彼女)を終え、自治会の会議と残件の整理整
頓をすませ、昨日同様、そのままの身なりで就眠する。そのなかで、
やっと「ウイルス共生描論」に手を染める。わたしの眼精疲労で頂点
に立っている(やり甲斐はあるが)。そのなかで、施工業者の社長が
元勤務先の上司であり戦友と親族(同姓)の方だとわかり、話が盛り
上がる。五里霧中のなかの"旅は道連れ、世は情け"を実感。そう言え
ば、午前中、町内の杉原さんと10年ぶりに再会、犬上川の竹伐採(
➲小泉町の幌祭り用の竹材、竹は乾燥すると撓りを失い使えないので
永井さんたちが毎年ここで伐採される)。この杉原さんも元会社の同
姓の専務との親族)、小泉町史及び高宮町史に話が盛り上がる。国道
8号線はわたしが赴任前に完成したとは驚きでもあった。"忙中暖あ
り"である。
               


コメント
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ポストエネルギー革命序論154

2020年03月20日 | ネオコンバーテック



                    

                                                                     
12 顔 淵 がんえん 
--------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何
をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
8.「君子にとって大切なのは実質である。形態は二の次だ」と、衛の大夫、
棘子成(きょくしせい)が言ったのに対して、子貢がこう批評した。
「せっかくの君子論だが、残念なことに失言だ。失言は四頭立ての馬車で追
いかけても取消しはできない。実質と形態は表裏一体のものだ。たとえば虎
や豹の毛皮でも、なめしてしまえば大や羊の皮との見分けが、つかなくなる
ようだ。

棘子成曰、君子質而已矣、何以文爲矣、子貢曰、惜乎夫子之説君子也、駟不
及舌、文猶質也、質猶文也、虎豹之鞟、猶犬羊之鞟也。

Ji Zi Cheng said, "A gentleman should value only his nature. An edu-
cation does not always have to be valued." Zi Gong heard this and
said, "It's a pity that he thinks so. He cannot withdraw his words.
An education is related to his nature and his nature is related to
an education. If you pull hairs out from tiger furs, it is like dog
leather."

  


花王 栃木工場と豊橋工場で太陽光発電設備

【ポストエネルギー革命序論154】
昨年9月にグランドオープンしたイオン藤井寺ショッピングセンタ(大阪府
藤井寺市)に、再エネの活用を目的にした太陽光発電設備をPPAモデルとして
屋上に設置した。一般家庭約30世帯の1年分相当の電力を発電し、施設の電力
の一部として活用し、再エネの利用拡大に取り組む。また、イオンタウン湖
南(滋賀県湘南市)では、PPA 事業者と契約を締結しており、同施設の屋根ス
ペースを提供し、1MWを超える発電能力のある太陽光パネルを設置、そこ
で発電された電力をイオンタウン湖南が自家消費分として購入・活用してい
く。

 
 イオンモールで太陽光発電

太陽光発電は日本でも最安電源に
10数年前、次世代型太陽電池の製造事業開発を始め、今日至ったっているこ
ことは、このブログで縷々掲載----折角のチャンスも、原子力発電推進政策
で足を取られ、中国や欧州、北米圏に後塵を拝す----している中、日本でも
太陽光発電は、最安電源となってきているという(➲「太陽光発電は日本で
も最安電源」 環境ビジネス、2020年春季号)。筆者は、公益財団法人自然
エネルギー財団は上級研究員の木村啓二さんは、専門が環境経済学、再生可
能エネルギー政策論。主な著作・業績に、『拡大する世界の再生可能エネルギ
ー』(共同執筆、世界思想社、2011年)、『国民のためのエネルギー原論』(分
担執筆、日本経済新聞出版社、2011年)『地域分散型エネルギーシステム」(分
担執筆、日本評論社、2016年)など。 2007年に立命館大学大学院国際関係研
究科博士後期課程修了、博士(国際関係学)の概歴をもつ。諸外国では1キロ
ワットアワー当たり3円程度までになっており、今後も限りなくゼロ円に漸
近していくだろうとわたし(たち)は考えているが(「サウジの魔法
が消え
る時Ⅰ・Ⅱ」など参照)、次のような試算に基づき予測している。

出典:環境ビジネス
2030年の太陽光発電の発電コスト見通し
(2018・19年平均および2030年推計値)

2030年の太陽光発電システム(野立て、高圧)のコストは、5.0~5.7円/kWh
と推計される。太陽光発電は、原子力10.3円/kWhや、石炭火力12.9円/kWhよ
りも圧倒的に低コストとなり、2012年7月、固定価格買取制度がはじまった
当初、太陽光発電(10kW以上)の買取価格は40円/kWh(税抜)と、非常に高い価
格水準であった。それから8年過ぎようとしており、2020年度の買取価格は
12円/kWh(税抜)(50~250kW) にまで下がった。最安電源になりうる見通し。
昼間の卸電力価格の平均値(2018年度)が 10.51円/kWhであるから、卸電力価
格にかなり近づいている。
では、2030年には日本の太陽光発電のコストはどの程度まで下がりうるのか。
実際の太陽光発電のコスト構造を分析することで、2030年の太陽光発電の発
電コストを推計した試算によると、太陽光発電は、最安電源になる。以下、
その推計の考え方と結果は、自然エネルギー財団『日本の太陽光発電の発電
コスト:現状と将来推計』を参照。

2030年には国際価格水準に至る
まずは日本の発電コストが高い要因について解析したところ、①太陽電池モ
ジュールやパワーコンディショナなどハードは年々大幅なコストダウンが実
しており、海外製品については国際価格と遜色ない水準になっている。他
方で、②システム全体で見ると日本の太陽光発電は高コストのままにある
その理由としては、古い買取価格を保持し、EPC 事業者への一括発注などを
行っている事業者の発電所については、高コストになっている傾向がみられ
。また、③キャストイン方式やコンクリート基礎方式といった架台設計を
行っている場合、工事費用が高くなるなどの傾向がみられる。こうした現状
分析を踏まえ、2030年を展望し、前述①から③は、次のように変化するとし、
足元でも国際価格に近づいていることから、2030年には国際価格水準に至
ると考え、太陽電池モジュール自体の発電効率の向上も見込まれている。
電効率の向上によって、出力あたりの土地面積、架台数、施工工数が減少
2030年に向けて古い認定案件が一掃されていくことなどにより、
制度および市場環境が変わっていくことが予見される。また、にもかかわ
るが、今後、いっそう競争環境が高まることで、熟練した事業者のみが生
き残るで
あろう。このため、設計や発注手法はよリ洗練されたものになるこ
とが予見する。
以上の見通しを踏まえると、2030年の太陽光発電システム(野立て、高圧)の
コストは、資本費が6万円代半ば/kW、運転維持費が0.19万円/kW程度となる
と推計する。これをもとに発電コストを試算すると、5.0~5.7円/kWhと推計
(上図を参照)。今回の試算と2015年に政府(発電コスト検証ワーキンググル
ープ)が行った2030年の発電コスト推計を比較すると、太陽光発電は、原子
力10.3円/kWhや、石炭火力12.9円/kWhよりも圧倒的に低コストとなり、最安
電源になりうる見通しでいる。
このように、コスト科目を詳細に明確にしつつ積算し、試算した結果だけで
判断はできぬが、時系列的な経験・体験・知識から抵抗なく肯首すべきもの
である。反面、エネルギーや資材の浪費あるいは温暖化ガスの排出の抑制も
重要であることは言うまでもない。
 

ロードマップ:全固体電池用の無機電解質----固体電池で提案されている直
接電池リサイクル法に関連したさまざまなリサイクル方法の図解

高性能全固体電池の実現に向けた道筋
バッテリーに関しては、改善の余地が常にある。
より安く、安全で、長持ち
し、エネルギー密度が高く、リサイクルしやすいバッテリーを開発する競争
が続いている。ネイチャーナノテクノロジーの2020年3月号に掲載されたレ
ビュー記事では、カリフォルニア大学サンディエゴ校のナノエンジニアは、
高性能なクラスの全固体電池技術の開発の4つの課題とそのロードマップを
提案している。それによると、過去3年間のこれらの課題に取り組むための
チームの取り組みをまとめている。これらの課題は、さまざまなジャーナル
に掲載されているいくつかの査読付き記事で報告されている。多くの場合可
燃性の液体電解質を含む今日の充電式リチウムイオン電池とは異なり、固体
電解質を使用した電池は、より高いエネルギー密度を含むさまざまな利点に
加え、より高い安全性なものとして提供。

研究者はセラミック酸化物や硫化物ガラスなどの無機固体電解質に焦点を当
てる。無機固体電解質は、全固体電池用の比較的新しいクラスの固体電解質
(より広範囲に研究されている有機固体電解質とは対照的なものである)。
以下は、研究者がレビュー記事で説明しているロードマップの概要。

 1)安定した固体電解質化学界面の作成
 2)オペランド診断および特性評価のための新しいツール
 3)スケーラブルで費用対効果の高い製造可能性
 4)リサイクル可能なバッテリー

カリフォルニア大学サンディエゴ校ジェイコブス校工学部のナノエンジニア
リング教授であるシャーリー・メンは、全固体電池の課題実現には、すての
課題に同時に対処する解決の糸口を見つける必要があると言う。

安定した固体電解質化学界面の作製
固体電解質は、最初に発見された電解質が実際の用途には低すぎる導電率値
を示した初期の頃から長い道のりを歩んできた。今日の高度な固体電解質は、
今日の蓄電池に使用されている従来の液体電解質(10 mS cm-1を超える)を
も超える導電率を示している。イオン伝導率とは、電解質内でリチウムイオ
ンがどれだけ速く移動できるかを示す。
残念ながら、報告されているほとんどの高導電性固体電解質は、電気化学的
に不安定であることが多く、電池に使用される電極材料に適用すると問題に
直面する。この時点で、より高いイオン伝導率の追跡から焦点を移すべきだ。
代わりに、固体電解質と電極間の安定性に焦点を当てる必要があると件の
Meng氏は言う。
イオン伝導率が自動車の運転速度に類似している場合、インターフェイスの
安定性は、ラッシュアワーの交通量をどれだけ通り抜けることができるかと
同じである。通勤中に交通渋滞に巻き込まれた場合、車がどれだけ速く移動
できるかは関係ない。この界面安定性のボトルネックに取り組み、中程度の
イオン伝導度を持ちながら安定した界面を示す固体電解質を使用して、電極
-電解質界面を安定させ、バッテリー性能を改善する方法を実証。

UCサンディエゴに関わる界面安定性の論文:
ACS Applied Materials and Interfaces「インターフェースでの長寿命で
高エネルギーの全
固体電池のためのナノスケール固体-固体界面現象の解明」
ACS Energy Letters「Li6PS5Cl固体電解質の可逆的電気化学的酸化還元の
解明」


Operandoの診断と特性評価の新しいツール
電池がが故障する理由----なぜ短絡が起こるのか。
バッテリー内部で何が起こっているかを理解するプロセスには、理想的に
リアルタイムでナノスケールまでの特性評価が必要。全固体電池の場合、

れは非常に困難である。バッテリーの特性評価は通常、X線や電子顕微
鏡や
光学顕微鏡などのプローブの使用に依存する。市販のリチウムイオン
電池で
は、使用される液体電解質は透明で、各電極でさまざまな現象を観
察できる。
場合によっては、この液体を洗い流して、より高い解像度の特
性評価のため
に表面をきれいにできる。今日のリチウムイオン電池を観察するのがはるか
に簡単になったが、全固体電池では、すべてが固体であるかに埋没している。
さらに、固体電池で使用される固体電解質とリチウム金属は、電子ビーム損
傷の影響を受けやすい。これは、電池研究に使用される標準的な電子顕微鏡
検査技術が、観察および特性評価される前に対象の材料を損傷することを意
味する。
これらの課題を克服する方法の1つには、極低温法を使用してバッ
テリー材料を冷却状態に保ち、電子顕微鏡プローブ下での分解を緩和するこ
とであり、
固体電解質界面の特性評価障害克服に使用するもう1つのツール
は、X線トモグラフィーである。これは、健康診断中に人間が受けること
と似ている。このアプローチは、固体電解質内に埋もれたリチウム樹状突起
の観察(バッテリー自体を開けたり、破壊したりすることなく)に関する最
近の論文で使用されている。

UCサンディエゴの関連する特性評価論文:
ACS Energy Letters「リチウム金属アノードの極低温集束イオンビーム特
性評価
Advanced Energy Materials「室温全固体リチウム金属電池のスタック圧
力に関する考慮事項」

スケーラブルで費用対効果の高い製造可能性
バッテリーの研究における飛躍的進歩は、スケーラブルでなければ大した意
味を持たない。これには、全固体電池の進歩が含まれます。このクラスのバ
ッテリーが今後数年以内に市場に参入する場合、バッテリーコミュニティは、
敏感なコンポーネントの材料をコスト効率よく大規模に製造および処理する
方法を必要としている。過去数十年にわたって、研究者は、研究室で、電池
に理想的な化学的性質を示すさまざまな固体電解質材料を開発してきた。残
念ながら、これらの有望な材料の多くは、大量生産のためにスケールアップ
するには費用がかかりすぎるか、困難すぎるかのいずれかである。たとえば、
ロールツーロールの製造に十分な薄さにすると、多くは非常に脆くなり、30
マイクロメートル未満の厚さが要求される。さらに、固体電解質を大規模で
製造する方法は十分に確立されていない。たとえば、ほとんどの合成前提で
は、複数のミリング、熱アニーリング、溶液処理ステップを含む複数のエネ
ルギープロセスを必要とする。このような制限を克服するため、同研究者ら
は、複数の専門分野を統合する。従来の材料科学で使用されるセラミックと
有機化学で使用されるポリマーを組み合わせて、スケーラブルな製造プロセ
スに適合する柔軟で安定した固体電解質を開発している。材料合成の問題に
対処するために、チームは、追加のアニーリングステップを必要とせずに、
シングルステップ製造を使用して固体電解質材料をスケーラブルに製造する
方法も報告されている。


UCサンディエゴの関連するスケーラブルな製造書類:
ACS Applied Energy Materialsの「スケーラブルなソリューションプロセ
スによる薄くて柔軟な固体複合電解質の有効化」
Journal of Power Sourcesの「ナトリウム全固体電池用の高導電性Na3PS4
固体電解質のシングルステップ合成」

リサイクル可能なバッテリー
使用済みバッテリーには、再利用可能なリチウムやコバルトなどの貴重で制
限された材料が含まれる。ライフサイクルの終わりに達したら、これらのバ
ッテリーは廃棄先などどこかに送られる(そうしないと、廃棄物としてに単
純に蓄積されていくしかない)。しかし、今日のリサイクル方法は、多くの
場合、費用がかかり、エネルギーと時間が集中し、処理用の有毒化学物質が
含まれている。さらに、電解質、リチウム塩、セパレータ、添加剤、包装材
料のリサイクル率が低いため、電池材料のごく一部しか回収できない。これ
は主に、今日のバッテリーは最初から費用対効果の高いリサイクル性を考慮
して設計されていないことによる。

UCサンディエゴの研究者たちは、次世代の全固体電池への再利用性とリサイ
クル性を設計する取り組みの最前線に立っている。費用対効果の高い再利用
性とリサイクル性は、kgあたり500ワット時以上の高エネルギー密度を提供
できる全固体電池の開発に必要な課題を組み込まざるをえない。 リチウム
イオン電池で発生したのと同じリサイクル可能性の間違いをしないことが前
提となる。バッテリーは、ライフサイクル全体を考慮して設計する必要もあ
る。これは、多くの場合バッテリーの耐用年数の終わりを示す元の容量の60
〜80%を下回った後も十分に使用できるバッテリーの設計を意味する。定置
用貯蔵や非常用電源などのバッテリーの二次使用を調査し、最終的にリサイ
クルセンターに到達するまでの寿命を延ばすことで実現できる。有機電解質
を使用した全固体電池は、高エネルギー密度、安全性、長寿命、リサイクル
性を実現する将来の電池技術として大きな期待を寄せられているが、これら
を現実するには、リサイクル可能性を含む残りの課題がどのように相互に関
連しているかを考慮する戦略的な研究を必要とする。
出典:“From Nanoscale Interface Characterization to Sustainable Ene-
rgy Storage Using All Solid-State Batteries
,” in the March 2020 iss-
ue of Nature Nanotechnology
✔ この戦略を俯瞰し、また1つ事業開発領域
『オール高性能全固体電池シ
ステム』が誕生した。



【世界の工芸:#CraftsOfTheWorld#RyuzoAsami
浅見隆三・叶光夫・森野嘉光

●今夜の寸評:重苦しくてもマスクと検温


毎日、検温することで不安感が少しはぬぐえる

 

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プリーズ・ミスター・ポストマン

2020年03月17日 | デジタル革命渦論



                    

                                                                     
12 顔 淵 がんえん 
--------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
7.子貢が、政治の目標は何かと質問したのに対して、孔子はこう答えた。
「食糧の充足、軍備の充実、人民の間の信義、この三つだ」「では」と子貢
は言った。その三つのうち、かりに一つを諦めねばならぬとしたら、どれを
選ぶべきですか」
「軍備だよ」
「残りの二つのうち、かりにもう一つを諦めねばならぬとしたら?」
「もちろん、食糧だ。人間はいつかは死ぬ。死は逃れられぬが、信義が失わ
れては、生きていてもそのかいがないではないか」

子貢問政、子曰、足食足兵、民信之矣、子貢曰、必不得已而去、於斯三者、
何先、曰去兵、曰必不得已而去、於斯二者、何先、曰去食、自古皆有死、民
無信不立。

Zi Gong asked about politics. Confucius replied, "It is to suffice
people with food, to prepare the military and to make people have
faithfulness." Zi Gong asked, "If you had to exclude one of three
inevitably, which would you exclude?" Confucius replied, "The military."
Zi Gong asked, "If you had to exclude one of two inevitably, which
would you exclude?" Confucius replied, "Food. Everyone dies without
fail from old times. If the people have no faithfulness, the society
never be organized."



ウイルス・パンデミック渦中のミスタ-・ポストマン
新型コロナウイルス・パンデミックの御陰で、否応なしに空気浄化とウイル
ス禍と向き合うこととなる。例えば、自治会館の①全体換気と②空気洗浄と
③エタノール殺菌及び④殺菌泡ソープを臨時設置する。次に、①換気扇は東
芝のVFH-25(60Hz):876㎥/h×2基=1756㎥/h(室内容量50㎥と仮定、1758÷
50≒35回/h)
を使用前2時間前から稼働、空調(暖房)は30分前稼働、②
にはシャープの加湿空気清浄機「プラズマクラスタ7000」(最大加湿量:500
ml/h、最大風量:5.1㎥/分(300㎥/h)、尚、ウイルスに関する試験法はなく、
「抗菌性試験法※」を適用)を設置、会館利用前2時間前から稼働させ浄化
抑制させる(但し、使用事前申請がある場合)。③は会館エントラスホール
にエタノール殺菌液(スプレイ)とエタノールシート(顔面・手及び手すり
などを拭きとる)設置しておくき、④殺菌泡ソープを台所とトイレに置き、
座席に距離を十分とりマスクを装着し(めがね・ゴーグルも可)すれば、ほ
ぼゝ、安全状態(参加者は体調不良時は参加しない)。わたしは、リンパ腺
が腫れやすく、気管支炎になりやすいので、うがい(イソジンが中心)は欠
かさないし、月曜から家の改修工事前後から、肺が重く感じられるため(後
で「ミスタ-・ポストマン」につづくのだが)検温を数時間毎に測定し、生
にんにく颪入り卵酒(多めに砂糖を入れ)を寝る前に飲むようにして抵抗力
をつけている。尚、1リットルの水にキッチンハイターなどの漂白剤などを
の次亜塩素ソーダ(濃度にして6%)約8ミリリットを加え殺菌液として手
洗し殺菌後もう一度水洗いしアルカリによる手荒れを防ぐようにすれば、ほ
ぼゝウイルス対策は完璧だろう。さらに、ガーゼにウイスキーを浸ませマス
クに挟み込み作業を行うことで耳鼻咽喉の抗ウイルス対策としている。

※【抗菌試験法
JIS Z 2801(抗菌加工製品?抗菌性試験方法・抗菌効果:フィルム密着法)
で除菌フィルタの評価を実施。抗菌製品技術協議会(以下、SIAA)が制定し
た抗菌性能評価基準は、 R = (Ut – Uo) – (At – Uo) = Ut – At
但し、Uo:無加工試験片の接種直後の生菌数の対数値の平均値、Ut:無加工
試験片の24時間後の生菌数の対数値の平均値、At:抗菌加工試験片の24時間
後の生菌数の対数値の平均値として定義で算出した数値が「製品の用途に合
わせた持続性(耐水性・耐光性)試験後の抗菌活性値が2.0以上であること」
「黄色ぶどう球菌、大腸菌のどちらも基準を満たしていること」の2つの要
件を満たすことが「基準」。

悪臭だけを消す、手のひらに乗るサイズの消臭器

ところで、そうこうネットサーフしていと、東芝製の悪臭だけ除去する「エ
アリオン・スリム デオドライザー」が目にとまる。うたい文句は、生活悪
臭と言われる「トイレやペットなどのアンモニア臭」「タバコ臭」「生ゴミ
の腐敗臭」「汗のニオイ」など、悪臭の元となる物質に作用して消臭、小さ
くても高機能な消臭器----ポイントは、内部にセットする「エアリオン・ジ
ェル」。グラフト重合消臭法によって商品化された無香料の消臭剤----とあ
る。グラフト重合による消臭メカニズムとは、もとの材料(基材)の形を変
えずに、電子線やγ線を照射して分子の一部を切断して基材の上にラジカル
(活性の種)をつくり(一種の表面加工だからネオコンバーテックだともい
える)、グラフト重合によって「グラフト鎖」と呼ぶ高分子を結合させる。


【消臭性能評価】
1リットルテドラーバックにサンプル1gを入れ、対象ガスを充填し所定時
毎にガス検知管(ガステック社)により、濃度を測定。結果は以下の通り。



ところが、これでおわらないのがいつものパターン。「グラフト鎖」とはな
んぞ?となり、株式会社環境浄化研究所の特許技術を検索すると、超純水製
造メーカの日本錬水株式会社と共同開発が出てくるわ出てくるわ、トリチウ
ム除去
材料及びその製造方法(他に「放射性ストロンチウム除去」など)が
あるではないか。あっという間に時間が経ってしまい、サスペンディングに。

【関連特許技術】
❏WO2003/101611 環境ホルモン類の分離材、濃縮方法およびクリーンアッ
プ方法
【要約】本発明は、高分子成型担体と、該高分子成型担体にグラフト鎖を介
して共有結合的に担持された抗環境ホルモン類抗体よりなる、環境ホルモン
類分離材に関する。本発明によれば、環境ホルモン類を選択的かつ効率的に
分離することができる環境ホルモン類分離材、および環境ホルモン類を選択
的かつ効率的に高倍率で濃縮やクリーンアップすることができる環境ホルモ
ン類の濃縮方法およびクリーンアップ方法を提供することができる。

❏特開2018-114488 トリチウム除去材料及びその製造方法、ならびに該吸着
材を用いたトリチウム含有汚染水の浄化方法
【要約】トリチウム水の相変化を繊維上で発現させることに特徴がある。薬
剤を使用しないため、放射性廃棄物の発生量を非常に小さく抑えることが可
能である。福島第1原子力発電所においては、建設費、操作性、放射性廃棄
物の発生量などの観点からトリチウム除去技術がないため、トリチウム汚染
水保管量が増大している。安全性が高く、操作性に優れた吸着方式でのトリ
チウム除去技術の出現が期待されている。トリチウム吸着材とそれを利用し
た吸着方式でのトリチウム除去技術を提案することが課題である。
下図1のごとく、有機高分子の繊維に氷核促進物質であるヨウ化銀を担持し
たトリチウム水吸着材料を、軽水は凝固しないが、トリチウム水が凝固する
温度下に置くことによって、トリチウム水を結氷吸着する除染技術である。
表面積が大きく操作性の優れた繊維に氷核促進物質を担持しているため、温
度制御のみの非常に簡単な設備でトリチウム水を低減でき、繰返し利用が可
能である。



トリチウム除去に。これを不織布上に表面加工しておけばコスパでも大量生産
も可能だろう。そこまで考えたら、「マスクから対テロ用ワクチンまで ダチ
ョウの抗体----あらゆる菌に応用可能」(神戸新聞 2019.12.30)を思い出す。
つまり、神出町ではダチョウの卵から作った抗体を使い、画期的な抗菌作用を
持つ商品が続々と誕生している。薬局で買えるマスクから米陸軍の対テロリス
ト用ワクチンまで。日本での生産拠点は約45羽を飼育する西区のみ。開発
のきっかけは、獣医師で京都府立大学(京都市左京区)の塚本康浩教授)の
「なんであんなに頑丈なんだろう」という気づきからだという。ダチョウの寿
命は50~60年。けがを負ってもすぐに治り、劣悪な衛生環境でも病気にな
らない生命力を持つ。ウイルスを注射したところ、約2週間で体内に抗体が
でき、ダチョウはすでに商品化できるくらいの量になっていた。抗体は卵に
凝縮され、1個でワクチン接種8万回分が精製できることも分かった。製造コ
ストはマウスや鶏を使った場合の4千分の1。素早く、大量に作れる抗体を使
い、08年に完成した商品が「ダチョウ抗体マスク」。マスクにしみこませた
抗体がインフルエンザウイルスに結合し、感染を防ぐ効果があるという。同
様の手法で花粉症にも効くマスクを作り、これまで計約7千万枚を売り上げ
る。強みは、「あらゆる菌に応用が可能」なこと。これまで、アトピー性皮膚
炎の患者向け化粧品、虫歯菌の抗体入り口腔洗浄液、アレルギー用キャンディ
ーなどを開発。14年ごろには、米陸軍から「エボラ出血熱」。生物兵器によ
るテロ攻撃に備えたワクチンや防毒のスプレー剤の開発に尽力。商品はシンガ
ポールや香港の国際空港などでも使用されていると塚本京都府立大教授が話し
ている。



それじゃ、昨日の「多層式マスク」の「抗体表面修飾したインナーガーゼ」
を対象に合わせて入れ替えれば、マスクは再使用可能だろうと。このように
タンパク修飾や抗体塗布は「ネオコン創業論」に入る。これも「国産シャド
ウマスク製造システム」の開発に参画できたたまもの。「前途洋々」である。
まてよ、この言葉は50年前に書いて提出(遅刻したときに)したエピソード
を思い出す。




【世界の工芸:#CraftsOfTheWorld#Bauer DorothyBarkowitz
バウワー・ドロシー・ベルコヴィッツ Bauer Dorothy Barkowitz
がらくたシリーズ Remnants Series 硝子工芸 1981



プリーズ・ミスター・ポストマン
Waite, oh yes, a minute, Mister Postman
Waite, wai-ai-ai-ait Mister Postman
Mister Postman look and see
(Oh, yeah)is there a letter in your bag for me?
(Please, please, Mr. Postman) I been waiting a long,long time
(Oh, yeah)Since I heard from that girl of mine

There must be some word today
From my girlfriend so far away
Please, Mister Postman, look and see

この楽の原曲は、「プリーズ・ミスター・ポストマン」(Please Mr.
Postman) は、アメリカのモータウン所属のグループ・マーヴェレッ
ツ(The Marvelettes)のデビュー・シングル。1961年8月21日にモー
タウンから発売。
作詞作曲は、ジョージア・ドビンズ、ウィリアム・
ギャレット、フレディ・ゴーマン、ブライアン・ホーランド、ロバー
ト・ベイトマンの5名で、クレジットは「Dobbin-Garrett-Garman-
Brianbert」。
シングルは、ビルボード誌が発表したBillboard Hot
100で23週間チャート・インし、1961年12月11日付で1位を獲得、R&B
チャートで第1位を獲得、ビルボード誌1961年年間ランキングでは第
19位を獲得。ダイアナ・ロス率いるシュープリームスや、ジャクソン
5、テンプテーションズ、スティーヴィー・ワンダーなどのビッグ・
スターを有することになるモータウン・レコードで、最初のビルボー
ド誌シングル・チャート全米ナンバーワン曲に輝く。
原案を作ったの
は、デビュー前にマーヴェレッツを脱退することになるジョージア・
ドビンス。この曲は、マーヴェレッツのリードシンガーであるグラデ
ィス・ホートンが、戦地に赴いた恋人からの手紙を待つ気持ちを歌い
上げる。
ビルボードが2017年に発表した「100 Greatest Girl Group
Songs of All Time」では、22位に入る。 



ビートルズによるカバー 
本作は1963年11月22日に発売された2作目のイギリス盤公式オリジナ
ル・アルバム『ウィズ・ザ・ビートルズ』のA面7曲目に収録。この収
録はビートルズが当時EMIがモータウンの英国内販売権を獲得したこ
とへのプロモーションを兼ねたもの。マーヴェレッツ
が女性コーラス
グループであり、歌詞の内容が男の子への恋心を歌ったものが、女の
子に向けて歌う歌詞に変更]。リード・ヴォーカルはジョン・レノン
が担当し(これがいいのだ、失礼!)、ポール・マッカートニーとジ
ョージ・ハリスンを交えた3人でコーラス。ビートルズのヴァージョ
ンは、英米ではシングルカットされなかったため、チャートに登場す
ることはなかったが、日本ではB面に「マネー」を収録してシングル・
カットされ、最高7位を記録、
1962年にキャヴァーン・クラブで行っ
ていたライブで演奏、BBCでも3回演奏される。
この曲にはジョン・レ
ノンがデビュー前のドイツ巡業時代、リヴァプールで彼の帰りを待つ
恋人(当時、後の妻)のシンシア・パウエル宛のラヴ・レターの表に
「郵便屋さん早くシンの元に届けてよ」と、この曲の歌詞をもじって
書たというエピソードがあるという。



カーペンターズによるカバー
ビートルズ・ヴァージョンを聴いて育ったカーペンターズ(Carpenters
が1974年にこの曲をカバー。カーペンターズのアルバム『緑の地平線
〜ホライゾン』(1975年)からの先行シングルとしてリリース、ビル
ボード誌では、1975年1月25日付のBillboard Hot 100及びイージーリ
スニングチャートにて1位を獲得、カーペンターズにとって3作目の
全米1位獲得シングルとなった。ビルボード誌1975年・年間ランキン
グは第32位。
ミュージック・ビデオも制作、ディズニーランドにて撮
影が行われ。この映像は、1985年にVHSやレーザーディスクで発売。
『Yesterday Once More』や2002年にDVDで発売『Gold: Greatest Hits』
に収録されている。


Mix of Please Mr. Postman - 6 groups  
町内に回覧物や打ち合わせ、伝言。確認に自転車は欠かせない。雨の
日は傘を差し徒歩か車、少々の雨は自転車で疾走だぜ!ワイルドだろ
う?! ポストマンに早変わり。とくに、新コロナウイルス・パンデ
ミックで、学区の自治会関係者は似たり寄ったりで皆疲れ気味だ。そ
んな時、この曲を口ずさんでいるが歌詞はなんだか怪しい、そうして
心を昂揚させているのだ。

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国際抗ウイルス創薬局(Ⅲ)

2020年03月16日 | ネオコンバーテック



                    

                                                                        
12 顔 淵 がんえん 
--------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
6.君主の徳性について子張が質問したとき、孔子はこう答えた。
腹黒い臣下ともなると、一見それとわかるような謹言はやらない。水が土
にしみこみ、ほこりが肌にしみつくように、いつのまにか君主の心に食いい
ってしまうものだ。もしこういう巧妙な漫言を受けつけない君主であれば、
人を見抜く徳性の持ち主といってよいだろう。いや、そればかりか、達人と
いってもよいだろう」司馬牛は嘆かずにいられなかった。

子張問明、子曰、浸潤之譖、膚受之愬、不行焉、可謂明也已矣、浸潤之譖、
膚受之愬、不行焉、可謂遠也已矣。
英訳文

Zi Zhang asked about intelligence. Confucius replied, "If you can
ignore a repeated slander and a false accusation against an innocent
person, you are intelligent. If you can do that, you can also foresee
many things."




電気自動車の完全普及によるCO2排出量削減の効果 
2月19日、京都大学と広島大学らの気候変動に関する研究グループが中心
となり、将来の電気自動車の導入とそれによるCO2 排出量削減の効果を解
明。現在電気自動車が急速に普及してきており、それによって将来の自動
車由来のCO2 排出量は大きく変わると予想されている。2015年のパリ協定
では、国際社会は全球平均気温の上昇を2℃以下に抑え、温室効果ガスの
排出を今世紀後半に実質ゼロまで下げるという気候安定化目標を掲げたが、、
それに電気自動車がどのように貢献できるのかという問題は明確でなかっ
た。同研究グループは、電気自動車の導入状況と交通部門以外の排出削減
努力の進展度合いにより6通りのシナリオを設定、コンピューターシミュ
レーション(数値計算)を行いその結果、電気自動車の導入により、エネ
ルギー消費量が減少するが、発電システムが火力発電依存の現状のままで
は将来のCO2 排出量はほとんど変わらず、全体としては正味で増加してし
まうことがわかった。さらに、仮に発電システムに再生可能エネルギーを
大規模に導入したと仮定しても、2割程度のCO2 削減にとどまる。この結
果は、パリ協定の2℃目標を達成には、交通という単一セクターの限定的
な取り組みだけでは難しく、家庭 産業 交通といったエネルギー需要全体
と共に、発電などのエネルギー供給が脱化石燃料化してかなければならず、
社会全体での取組みが必要である。

図1.モデル構造  ENENCHEおよびENTERSは、AIM / CGEおよびAIM / Transp-
ortで計算されるエネルギー消費量を表す


上記のシナリオでシミュレーションを行った結果、本研究では次のことが明
らかになった。
(1) 電気自動車の導入により交通部門のエネルギー消費量は下がる(下図左)。
(2) 電気自動車の導入により自動車由来の直接CO2 排出量も抑制されるが、
発電システムが火力発電に依存
する現状では、人間社会全体からの排出量は逆に増加してしまう(下図右①
と④の比較)。
(3) 自動車をすべて電気自動車にして、発電システムを再生可能エネルギー
に置き換えることで、CO2 排出量は2割程度削減することができる(下図右①、
⑥の比較)。
(4) 自動車関連の対策だけではパリ協定の2℃目標には程遠く、目標達成のた
めには家庭 産業 交通といったエネルギー需要側全体と発電を含むエネルギ
ー供給側が総動員で脱化石燃料化しなくていけない (下図右②、⑤に相当)。



FDA 10倍高速新コロナウイルス検査装置
FDAの10倍高速新型コロナウイルス検査装置FDAは、新しいコロナウイルステ
ストの緊急認可を付与。完全自動化されたシステムは、患者の検査速度を10倍
改善し、1週間あたり約400,000(40万)の検査できるという(New coronavirus t
est is 10times faster,FutureTimeline.net,2020.3.15)。



コロナウイルスのパンデミックが新しい10年の予想外の始まりである。現在、
世界中の感染者数は162,000人で、指数関数的に増加している。現在の死者数
は6,000人で、典型的な季節性インフルエンザの20〜30倍以上の死亡率を生み
出している。人命の苦しみとレクイエムは別とし、経済はアウトブレイクに
よって混乱に陥り、ダウ・ジョーンズや他の指数で過去最大の規模の下落が
目撃している。オーストラリア国立大学の研究では、「深刻度の低い」結果
でさえ、最終的な死者数は約1500万人、世界のGDP損失は2.4兆ドル(259兆円)
と予測。同報告書によれば、「高重症度」モデルでは、現在の世界人口の約
0.9%で、第二次世界大戦の犠牲者数と同程度の6,800万人が死亡し、経済に
9兆ドル(972兆円)の大打撃を与える。米国疾病対策予防センタ(CDC)は、
1月21日に米国で最初のCOVID-19ウイルスの症例を報告。それ以来、全国の
症例数は3,250件に達している。米国のような先進国が衝撃的なほど低い検査
数が批判されてきた。


出典:Worldometers.info:人口当たりのCOVID-19コロナウイルス
検査テスト数。 2020年3月15日時点の正しい数値

米国の検査は、2月に連邦政府によって配布された欠陥のあるキットによっ
てさらに妨げられ、いくつかの誤った結果をもたらす。患者を正確にテスト
する能力を高め、ウイルスの拡散を正確に追跡するために、FDAはcobas SA
RS-CoV-2テストの緊急使用許可(EUA)を承認。このシステムは、テスト基
準を満たす患者の咽頭および鼻腔スワブのサンプルから、COVID-19疾患を引
き起こすウイルスであるSARS-CoV-2が検出できる。病院と研究所は、スイス
の診断メーカであるRocheが開発した完全自動化されたcobas 8800および680
0システム
でテストを実行できるようになった。機械は3.5時間以内に個々の
結果を提供でき、24時間で最大4,128個のサンプルを処理可能とロシュ先週金
曜に説明を行う。ハイエンドの8800バージョンは、MagNA Pure 24およびLight
Cycler480デバイスで実行されるコロナウイルスに対するロシュの既存のテス
トよりも約10倍速く患者をテストできる----患者がSARS-CoV-2に感染してい
るかどうかを迅速かつ確実に検出することが重要。
ここ数週間、緊急対応チームはこのテストを患者に届けるために懸命に取り
組んでいるす。CEマーク認証とFDA EUAの付与は、この深刻な病気と闘うため
に不可欠な信頼性の高い診断をより多くの患者に----提供できる。ウイルス
は指数関数的な方法で人々に感染。高スループットシステムでなければなら
ない。これは、感染している患者を隔離するのに役立つので、他の人を感染
させない担保となりうる。可能な限り多くの高速テストを提供することで生
産能力の限界に向かっていると説明する。現在、これらのコバスマシンは米
国に110台あり、ロシュはここ数週間、全国の主要な場所に「かなりの量」の
新しいコバスマシンを設置しておりは、週に約40万のテストが提供できる予
定。同金曜日に国家緊急事態を発表し、トランプ大統領は米国の試験能力が
月内に500万まで拡大できることを約束する。



 ● 今夜の一品
新型コロナウイルス用マスクなら少々お高くても多層式マスク!
大気汚染もウイルスも煙害も防ぎ、花の香り
オーストラリア特産の、自然の香りに癒やされます。最大で5層のフィルタ
を組み合わせ、その内1枚がボタニカルな香りを放つ高機能なマスク「Aus
Air」。これは元々、シドニー出身の若者3人が中国旅行で大気汚染のひどさ
を嘆いて作ったというもの。医療用でもなければ、今回の新型コロナウイル
スが流行る前から開発していたのですが、このタイミングで完成したのです
ね。なので本来の目的であるPM2.5と、そして0.1~0.5ミクロンまでの細菌も
97%以上防ぎ、また山火事などで発生する灰や煙もブロックする優れもの。
このマスクは、内側から鼻の形をキープするパッド付きの不織布インナー
香り付きPM2.5フィルター活性炭素フィルター、そしてアルミ製の鼻クリ
ップ
が付いて、外側のアウターと補強するレイヤーと、最後に1番外側が呼
気と熱を逃がす穴がふたつ空いた、耳掛け付きのアウターという5層構造
なっている。しかしこれらを全部合体させる必要もなく、最低でもインナー
とアウターと補強レイヤーの3枚も使用可能。

できれば、インナーは再利用・再使用できればウエルカムなのだ!

【ポストエネルギー革命序論154】

   


風速2m/sで発電できるマイクロ風車
3月6日、シナネンとグローバルエナジーは共同で、微風でも発電可能でマイ
クロ風力発電事業に参入することを公表。シナネン100%出資の新会社Sinagy
Revoを設立し、マイクロ風車搭載製品の開発製造および販売・メンテナンス事
業を展開。再生可能エネルギー関連事業を手掛けるグローバルエナジーは、新
たに平均風速約1m/sの微風で回転し、約2m/sの風速で発電可能なマイクロ風
車の開発に成功した。剛性を兼ね揃えた特殊な形状の軽量ブレード羽を搭載し
する垂直型の風車で、360℃全方向からの風を発電に利用できる。これらの特性
から30%以上の高い設備利用率が期待できる他、風切り音は30db(デジベル)
程度、設置場所から数メートル下の地上では、人の耳ではほとんど聞こえない
レベルのため、市街地での設置も可能としている。シナネンでは新会社のSinagy
Revoにおいて、グローバルエナジーが開発した小型風車を利用し、ポール型完
全独立電源装置や、屋上用風力発電装置の開発・販売を行う方針。


高体積エネルギー密度全固体リチウム二次電池技術


図1 a、高面積容量(> 6.8mAh cm-2)のNMCカソード、SSE、および過剰なLi
を必要としないAg-Cナノコンポジットアノード層で構成され
るASSBの概略図。
正極および負極の集電体として、それぞれAlおよ
びSUS箔を使用 。


図1.b、ASSB構造の断面SEM画像は、高密度に統合されたコンポーネント間の
密接な接触を示す。c、SSEイオン伝導度と温度のアレニウスプロット。d、ア
ルギロダイト固体電解質のラマンスペクトルおよびXRDパターン。e、LZOコー
ティングされたNMC粒子のTEM画像。厚さ5nmのLZO層がNMC上に均一にコーティン
グされた。f、安定したLiめっきおよび剥離のためのSUS集電体上のAg–Cナノコ
ンポジット陽極層の概略図。g、ASS–Cナノコンポジットアノード層を備え、従
来のLIBおよびLi金属電池よりも高い体積エネルギー密度を示すASSBの概略図。
3月12日、Samsung Advanced Institute of Technology(SAIT)とSamsung
R&D Institute Japan(SRJ)らの研究者は、初めて銀炭素(Ag-C)を用いて
過剰なLiを含まないアノード複合層型高性能電池の開発に成功したことを公表。
【要点】
リチウム金属アノードを備えた全固体電池は、従来のリチウムイオン電池の性
能を上回る強力な候補。望ましくないリチウム樹枝状結晶(デンドライ)との
成長とクーロン効率の低さは、実用化の障害であったが、過剰なリチウムを含
まない銀-炭素複合アノードにより、硫化物電解質を備えたことで、高性能全固
体リチウム金属電池の実現に成功。薄いAg-C層がLiの析出を効果的な制御を実
現、これにより真に長い電気化学的サイクル性がもたらされた。フルセルのデ
モンストレーションでは、高比容量(> 210 mAh g-1)および高面積容量(>
6.8 mAhcm-2)の高Ni層状酸化物カソードと、アルギロダイト型硫化物電解質を
採用。電極と電解質間の接触の改善に、温間静水圧プレス技術も導入し、準備
されたプロトタイプポーチセル(0.6 Ah)は、高エネルギー密度(> 900 Wh -1)、
99.8%を超える安定クーロン効率、および長いサイクル寿命(1,000倍)を実現。
液体電解質を利用する広く使用されているリチウムイオン電池と比較して、全
固体電池はより大きなエネルギー密度をサポートし、より大きな容量の実現の
扉を開き、安全な固体電電池を実現。ただし、全固体電池で頻繁に使用される
リチウム金属アノードは、樹枝状化の傾向があり、電池の寿命と安全性を低下
させる望ましくない副作用を引き起こす。厚さわずか5μm(マイクロメートル)
の超薄Ag-Cナノコンポジット層により、チームは陽極厚さを減らし、エネルギ
ー密度を高めた。また、プロトタイプを従来のリチウムイオン電池よりも体積
で約50%コンパクト化に成功。

【概要】
既存のリチウムイオン電池(LIB)に比べてエネルギー密度と安全性が向上し、
電化輸送におけるより高い電力とエネルギー密度の需要により、全固体電池(
ASSB) 2 ;に強い関心が寄せられている。硫化物や酸化物などの固体電解質は、
高エネルギー密度のASSBの調製に適している。中でも、硫化物固体電解質(SSE)
は、室温での高いLiイオン伝導率(1〜25 mS cm-1)により、電気自動車(EV)
バッテリーでの使用に最も適しています。液体電解質。さらに、SSEのLi転移数
(t Li + tLi +)は1に近く、液体電解質のそれ(t Li + tLi + tLi +≈0.5)
よりもはるかに高く、Li樹枝状結晶の成長を防ぐのに有利です。重要なのは、
SSEの柔らかい機械的特性により、電極と電解質層を単純なプレスプロセスで製
造できるため、通常の高温焼結が不要になり、加工性が大幅に向上し、薄膜の
調製と大量生産が可能になることです、したがって、SSEはASSBで使用するため
の主要な候補です。ただし、SSEの調製中に硫化物と水分が反応するため、非常
に毒性の高いH2Sガスの生成に関連する環境上の課題は未解決です。さらに、界
面で比較的反応が遅いアルギロダイト(Li6PS5X(X = Cl、Br、I))タイプの
電解質を除き、ほとんどの硫化物電解質はリチウム金属と接触すると急速に分
解する傾向がある。これはSSEの準備中に追加の課題をもたらす。

ASSBの構築

アルギロダイト型SSEは、結晶性のチオLiSICON(リチウム超イオン伝導体)と
比較してLi金属に対して良好な安定性と、合理的なイオン伝導率(> 1 mS cm
-1)を有し、高いカソード負荷を可能にする6。このため、ASSBのSSEとしてア
ルギロダイト(Li6PS5Cl)を使用。アルギロダイト粉末を使用して調製したSSE
スラリーをドクターブレード法(t = 30 µm)でPETフィルムにコーティングし、
外部圧力(50 MPa)を加えることによりLiNi0.90Co0.05Mn0.05O2(NMC)カソー
ドに移した。LIBでは、セパレータは通常、電極間の短絡を防ぎます。しかし、
典型的な不織布セパレーターを使用せず、代わりにフィルムを使用した。これ
は、均一性を改善し、厚さを減らすために転写法を使用して作成された。アル
ギロダイトSSEの柔らかく弾性のある機械的特性により処理が簡素化され、SS
Eと電極間の密接な接触が促進される。調製したSSEフィルムは、十分な機械的
強度と柔軟性を示し、温間静水圧プレス(WIP)で加圧することで密度が増加し
たため、機械的強度はさらに向上した(補足図1)。フィルムの機械的剛性と
そのLiイオン伝導率に大きな影響を与えることが知られているSSE分散の均一性
を改善するために、キシレンとイソ酪酸イソブチルの混合物でアルジロダイト
スラリーを調製した(補足図2) 。温度は電解液のリチウムイオン伝導度に
大きく影響し、図1cは温度の関数としての硫化物電解質のリチウムイオン伝導
度のアレニウスプロットを示す。アモルファス硫化物電解質の場合、Li2Sおよ
びP2S5組成の変動により、室温でそれぞれ0.19µmS cm–1および0.76µmS cm–1の
Liイオン伝導度が得られた。
対照的に、結晶性アルギロダイトは、1.8 mS cm-1のより高い室温Liイオン伝導
率を示す。バインダーをSSEと混合すると、室温でのLiイオン伝導度は1.31µmS
cm-1にわずかに低下。調製したSSEの活性化エネルギーは0.35 0.3eV。図1dは、
調製されたアルゴロダイト電解質のラマンスペクトルとX線回折(XRD)パター
ンを示しす。ラマンスペクトルは、アルギロダイトのPS43–イオンユニット(オ
ルトチオホスフェート)に関連する約420µcm-1のピークを示し、この領域に他
のピークがないことは、調製した電解質に関連する不純物がないことを示す。
SSEシートのラマンスペクトルは、初期のアルギロダイトパウダーのラマンスペ
クトルとほぼ同一であり、溶媒またはバインダーによって引き起こされるアル
ギロダイトの化学的または構造的変化がほとんどないことを示す(補足図3)。
酸化物の中で、ガーネット型のLiイオン伝導性Li7La3Zr2O12電解質は、その広
い電気化学的安定性ウィンドウと優れたリチウム金属適合性により、高エネル
ギー密度のASSBを調製するための固体電解質として使用できる有力な候補であ
る。ただし、その製造プロセスでの高温焼結に不可欠な要件は、大規模生産を
可能にするためのさらなる研究の必要性を強調する。Liは、その高い理論容量
(3,860 mAh g-1)と低い電気化学ポテンシャル(標準水素電極に対して-3.04
V)により、EVアプリケーション用の高エネルギー密度ASSBを得るための最も有
望なアノードであり、現在のLIBの広く使用されているグラファイトアノード理
論容量372capacitymAh g-1)の交換に最適。ただし、Liデンドライトの成長に
よるクーロン効率(充放電効率)の低下と体積膨張は、安全性の問題とサイク
ル寿命の短縮につながる深刻な課題。さらに、リチウム金属のセル製造プロセ
スは、その柔らかい性質のために高圧を必要とする。

これは、ASSBでの使用をかなり困難にし、これらの制限を回避のために、アノ
ードとして集電体のみを使用するアノードフリーのコンセプトが開発された、
ここでカソードは充電中のLi金属の唯一の供給源です。このアプローチでは過
剰なLiが使用されないため、結果のASSBのエネルギー密度を非常に高い値に増
やせ、このアプローチでは、セルの組み立てプロセスでリチウム金属箔を処理
する必要がなく、バッテリーコストが削減できる。低Liクーロン効率と広範な
樹状突起成長の解決策はまだ報告されていない。ここでは、SSEとLi金属フリー
アノードを使用することで、900 Wh -1を超えるエネルギー密度と長いサイクル
寿命(1,000倍)のASSBを実現することを報告。このASSBは、Li金属の代わりに
Ag–Cナノコンポジット層をアノードとして備え(図1a、b)。
AgはLiに可溶であり、Liの形成の核生成エネルギーを低減に、集電体へのLiの
均一な堆積を支援し、ASSBのパフォーマンス。カーボンは、以前は保護層とし
て、またはLi金属の堆積の3次元ホストとして使用されていた。ただし、この
作業では、SSE層をLi金属から遠ざけるセパレータの役割を果たします。これに
より、SSEの耐久性が向上し、SSEを介したLi金属の浸透が回避される。さらに、
XRDパターンは、アルギロダイト相が適切に形成された立方体F-43m空間グルー
プに存在し、15、17、25、30、および31度のピークが(111)、(200)、(
220)、
(311)および(222)のそれぞれの平面にある。高エネルギー密度(>900 Wh
l-1)を得るために、ASSBで6.8 mAh cm-2の高い面積容量を持つNMCカソードを
使用した。
しかし、4.0 Vを超える高電圧でのカソード活物質とSSEの間の界面
副反応と、ASSB の容量とサイクル寿命を低下させる高い固体間界面抵抗は、

のカソード。
以前の結果に基づいて、透過型電子顕微鏡(TEM)画像(図1e)で
見ることができる。SSE-カソード界面特性の改善するために。NMCカソード活物
質に厚さ5μmのLi2O-ZrO2(LZO)コーティングを適用した。
繰り返しサイクル中のLiめっきと剥離安定性を改善するために、Agナノ粒子(
NP)とカーボンブラックを1:3の重量比で含むステンレス鋼(SUS)集電体(図
1f)に複合アノード層を導入した、およびポリフッ化ビニリデンバインダー。
SUS集電体は、機械的強度が高く、硫化物との反応性が低いために選択された
(補足図4)。
グラファイトアノードを備えたASSBとは異なり、固体電解質はシステムのアノ
ード内部に含まれていません。特に、充電プロセス中に、集電体とAg–Cナノコ
ンポジット層の間にLi金属が均一に形成された。セルアセンブリには金属Li
コンポーネントは使用されず、カソードから発生したSUS集電体に堆積したLi
金属がアノードとして使用。過剰なLi金属を使用せずに高いクーロン効率と均
一なLi堆積を実現するには、ASSBの長寿命と操作上の安全性を確保するための
重要な要素である。Ag–Cナノコンポジット層の厚さはわずか5–10µmであるため、
開発したASSBで優れた体積セルエネルギー密度を達成することができた(図1g)。

Ag–Cナノコンポジット層の有無によるLi堆積

リチウム金属の堆積は、基板の表面特性に大きく影響される。開発したASSBで
のLi析出挙動を調べるため、SUS集電体を追加層なしで固体電解質と直​​接接触さ
せて使用したとき、この現象を最初に研究し(図2a)。Li樹状突起の形成は明
らであった。Li堆積物(t = 30 µm)は密ではないが、充電状態(SOC)はわず
か50%でしたが、厚くて不規則な形状(図2b、c) 0.05 Cレート(0.34 mA cm-2)。
サイクルが繰り返されると、SSEは、Li堆積物の不均一な成長により簡単に損傷
し、短絡の可能性が高くなります。さらに、孤立したリチウムの生成により、
放電容量が低下します。さらに、集電体とSSEの界面は、マイクロギャップの形
成やその他の副反応により不十分な接触をすることがあり、その結果不均一な
Li堆積が生じます。図2dは、60°Cで0.1°C / 0.33°Cの充電/放電レート下で
SUS集電体のみを使用したポーチ型フルセル(2×2 cm2、20 mAh)のサイクル性
能を示しています。実際、比較的低い電流でも、数サイクル後に容量が急激に
低下した。これは、リチウムの不均一な核生成と成長が原因である。


図2 SSEを使用した集電体上の直接Liめっきの形態
a、集電装置がSSEと直接組
み立てられた場合のSUS集電装置上のLiめっき
の概略図。b、0.05 C(0.34 mA
cm-2)充電後、50%SOCでのめっきLiの
上面図。挿入図:SUS集電体にめっきさ
れたLiの写真。c、SOC 100%で
0.05°C充電後のSUS集電体上のめっきLiの断面
図。 d、SUS | SSE | NMC
ポーチ型フルセル(20µmAh)の容量維持率(充電/
放電速度0.1°C / 0.33
°C(電圧ウィンドウ、2.5–4.25 V対60°°CでのLi +
/ Li))。

                          この項つづく                                              


図1 上)有機半導体膜上への電極の転写手法模式図。下)デバイスの断面図


3月13日、東京大学、産業技術総合研究所らの研究グループは、洗濯のりに
ヒントを得て、高精細にパターニングされた電極を有機半導
体に取り付ける手
法を開発したことを公表。さまざまな機能性を有す
る電子素子を駆動させるに
は、電圧や電流を入出力するための電
極が必要不可欠。電極は通常金属で、高
真空下で大きなエネルギーを
用いて成膜されることが多く、電極の設置面への
ダメージを抑え、接
着力など下地との相性を最適化することも重要な課題であ
る。同研究
グループは、洗濯のりの成分であるポリビニルアルコールが乾燥す
と固まり、水にあうと簡単に溶けることを利用し、基板上で高精細にパター
ニングされた電極をポリビニルアルコールなどとともに電極フ
ィルムとして引
き剥がし、半導体上に移し取る手法を開発した。さら
に、たった1分子層(厚
さ4ナノメートル)からなる有機半導体に金属電極を取り付け、半導体の機能
を十分利用できることを実証。取り付け先の制約は極めて少なく、曲面や生体
などへの応用も期待できる。
今回の成果により、さまざまな積層デバイスへの
応用が可能となり、
将来の産業応用における低コスト・フレキシブルエレクト
ロニクス用
のプロセスとしての利用が見込まれている。有機半導体は、塗って
かすだけで高品質な結晶性薄膜が低コストで得られ、RFIDタグや種々のセン
サといった膨大な数のデバイスが必要となるIoT時代の基盤材料
として近年盛ん
に研究されているが、原子同士が共有結合で強く結び
ついている無機半導体と
比較して、分子同士が弱い分子間力により集
合している有機半導体は、溶剤や
熱によるダメージを受けやすいとい
う課題があった。例えば、有機電界効果
トランジスタ(OFET)
では、有機半導体や電極といった構成要素を積層して作
製するが、有機半導剤によるダメージを抑える必要がある。


図2 図2 左)作製した電極フィルムの写真。右)半導体膜上への転写前後
の電極の走査型電子顕微鏡(SEM)像。


洗濯のりが乾燥すると固まり、水にあうと簡単に溶けることにヒントを得て、
「のり」を使って基板から電極を引き剥がし、後で「のり」
を除去するという
発想に至る。さらに、電極を薄い保護層で覆えば、
半導体と保護層との静電気
力を利用して電極を半導体に接触させられ
るのではないかと考えた。こうして
たどり着いた半導体上への電極の取り付け手法を図1に示す。本法では、基板上
でパターン化された電極を半導体上に移し取るため、安価で広く用いられてい
る2種類の高
分子を使用する。1つ目は、アクリル樹脂の一種であるポリメタ
クリル酸メチル(PMMA)、2つ目は洗濯のりの成分として知られ、水によく溶
けるポリビニルアルコール(PVA)。まず、基板上で電極材料をパターニングし、
その上に薄いPMMAを塗布する。これらはいずれも厚さ>数10~100ナノメートル
(1ナノメートルは10億分の1メートル)と薄く、このまま取り扱うことが困難
なので、その上にPVAを20~30マイクロメートル(1マイクロメートルは100万分
の1メートル)の厚さに塗り乾かし、電極、PMMAおよびPVAを一括して基板から
引き剥がすことで、取り扱いが容易な電極フィルムをる(図2左)。続いて、
電極フィルムを半導体上に貼り付け、温水でPVAを溶解して除去すると、薄い電
極およびPMMAが静電気力によって半導体上に吸着する。以上の簡便な手法によ
り、1マイクロメートルという高精細でパターニングされた電極を、プロセス
中に伸縮することなく半導体上に移し取ることに成功する(図2右)。


図3 作製した単分子層のOFETの飽和領域の伝達特性(実線)および従来の真
空蒸着法によって電極を作製したOFETの伝達特性(橙色破線)。図中のVDはド
レイン電圧。

開発した手法の有用性を確かめるため、1分子層(厚さ4ナノメートル)の単
結晶からなる有機半導体の上に電極を取り付けてOFETを試作しました。従来の
真空蒸着法で電極形成したOFETでは、ゲート電圧を変化させてもドレイン電流
が殆ど流れないことから、熱的なダメージによって特性が大きく低下している
(図3橙色の破線)。一方、開発した手法で作製したOFETは、ゲート電圧を変
化させると有機半導体の本来の性能であるドレイン電流値を示し(図3赤色の実
線)、ゲート電圧とドレイン電流の平方根(図3青色の実線)の関係から移動
を求めたところ、実用化の指標となる10 cm2/Vs程度を示し、1分子層の有機
半導体が持つ性能を引き出せることが実証できた。この手法を用いることで、
積層デバイスの作製が容易となるため、より複雑で高度な機能を実現する集積
回路の作製が可能となります。また、安価で汎用性が高く環境負荷の小さいPM
MAやPVAを使用していることや、大面積化が容易で、曲面などさまざまな表面形
状の半導体にも適用できるなど、電極を取り付ける半導体側の制約が少ないこ
とも特長。今後、こうした特長が活かせる有機半導体を用いたソフトエレクト
ロニクスの社会実装やバイオエレクトロニクス分野への貢献が期待される。


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国際抗ウイルス創薬局(Ⅱ)

2020年03月14日 | ネオコンバーテック



                    

                                                                        

12 顔 淵 がんえん 
--------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
--------------------------------------------------------------------
5.司馬牛は嘆かずにいられなかった。
「兄弟の達者な人がうらやましい。わたしだけだ、ひとりぽっちは」
子夏が慰めて言った。
「死ぬも生きるも富貴になるのもすべてこれ運命、ということばがあるでは
ないか。運命を気に病むことなく、つねに礼を守って慎み深く人と交わって
いくのが君子たる者の生き方だよ。そうすれば人間すべてが兄弟になる。実
の兄弟がないことを悲しむには及ばない」

司馬牛憂曰、人皆有兄弟、我獨亡、子夏曰、商聞之矣、死生有命、富貴在天、
君子敬而無失、與人恭而有禮、四海之内、皆爲兄弟也、君子何患乎無兄弟也

Si Ma Niu sighed, "Everyone has their good brothers. But only I don't
have any good brother." Zi Xia said, "I heard that death, life, riches
and nobility are ordained by Heaven's will. If a gentleman respects
others without mistakes and behaves humbly and politely, all the pe-
ople are his brothers. Why do you have a reason to sigh over your
brother?"。


高血圧管理要点
新型コロナウイルスACE2感染機構と議論(Ⅱ)

3.ウイルス感染と高血圧治療に対するACE2の影響
パルボウイルス肺炎(NCP)の発生は大きな影響を及ぼした。SARSのような新
型コロナウイルスは細胞にACE2を感染させる。レポートも示されている60.9
%が高血圧だった
。これらの発見は高血圧の分野で大きな注目を集めている。

ACE2とは何か

ウイルス感染後の肺損傷との関係は何か。ウイルス感染と高血圧治療どのど
のようなインスピレーションがあるのだろうか。現在の学問の違いは何かを
予備分析と解釈を行うことでより詳細な思考と研究を喚起したい。
現在、この研究には多くの制限があるが、動物実験は依然として主力であり、
少人数の研究もある。ACE2の発見は、ウイルスSタンパク質とヒトACE2 の特
異的結合、Sタンパク質と可溶性ACE2 フラグメントに対する抗体など、2つ
の結合の選択的破壊を含む、新しいコロナウイルス感染の治療の多くの標的
を提供。ACE2欠乏によって引き起こされる急性肺損傷は、ACE2を外因的に補
充するか、AngⅡの濃度を下げ、AT1受容体を阻害することで軽減できる。動
物研究により、ヒト組換えACE2(rhuACE2)タンパク質を酸損傷ACE2ノックア
ウトマウスおよび野生マウスに注射した後、肺水腫などの急性肺損傷の症状
が改善されたことが確認されている。北米でフェーズⅡ臨床試験が実施され
た。

図1:RAASシステムの概要とACEおよびACE2の役割 
※レニン-アンジオテンシン‐アルドステロン系(Renin-Angiotensin-Ald-
osterone System;RAAS)

肺組織のAT1a受容体を活性化し、気管支平滑筋の収縮を誘発し、肺血管透過
性を高め、促進する肺線維芽細胞に増殖し、肺胞上皮細胞のアポトーシスを
誘発し、急性肺損傷を誘発する重要な役割を果たす。ACE2の主な生理学的役
割は、AngⅠ、AngⅡ、およびDes-Argブラジキニンを減らす。特定のMas受容
体を介して血管拡張、抗炎症、抗増殖効果を発揮するAng1-7の産生を促進。
生物学的、抗線維性および抗肺胞上皮細胞アポトーシスなど役割。ACE2の組
織分布は臓器特異的であり、主に腎臓、心血管、消化管で発現。正常な肺組
織では、ACE2 はI型とⅡ型の両方の肺胞上皮細胞に存在する。通常の状況下
では、肺におけるACE2とACE のバランスが確認されており、病変の形成は重
要であるが、動物の肺における AngⅡ受容体の発現は身体には違いがあり、
この理論を確認するには人体に関するさらなる研究が必要である。
 
新型コロナウイルスにより引き起こされる肺の損傷との関係はどのようなも
のか。最近の研究でさらに確認された2019-nCoVは、Sタンパク質をACE2に結
合することにより肺細胞に侵入し、
免疫系を活性化し、サイトカインや炎症
因子を介して肺の損傷を引き起こす。コロナウイルスの病理学的経路で、そ
のACE2肺損傷を基底で引き起こすが、どのような役割を果たすのか。SARSの
研究は、コロナウイルスが人体に入った後、私たちにインスピレーションを
与えるアイデアを提供。ACE2レベルをダウンレギュレートし、肺のACE2レベ
ルを低下させるがACEは影響を受けない。
そして、ACEの不均衡、AngⅡレベル
の上昇、肺のAT1a受容体の過剰な活性化、肺毛細血管血の結果管透過性の増
加、続いて肺水腫、乾いた咳、炎症反応および細胞の増加アポトーシスは肺
の損傷を加速する。同時に、ACE2レベルの低下は、Des-Argブラジキニン-BK
1受容体経路の活性化につながり、さらに悪化。
肺の炎症と損傷を拡大する症
状。ウイルス感染のプロセスから肺損傷まで、ACE2は人間のコロナウイルス
感染の必要なターゲットである。同時に、感染後、ACE2レベル落下または損
失は、NCP集団の肺損傷および肺不全を引き起こす主要な病理学的要因の1
つでもある。NCPとSARSはまだ異なる。一部の専門家は、SARSの発症により、
重度の肺損傷が現れると指摘している。NCPの初期のパフォーマンスは深刻
ではないが、一部の患者では多臓器が急激に悪化させる。公式の疾病は、メ
カニズムにおける一種の「サイトカイン(炎症)の嵐」であり、新しい治療
法とメカニズムの研究も提案。どの炎症因子がこのプロセスに関与している
のか、どの介入が効果的にブロックできるかである。
図2:コロナウイルス誘発肺損傷時のACEおよびACE2の調節

アンジオテンシン変換酵素2(ACE2):アンジオテンシンⅠからノナペプ
チドアンジオテンシン[1-9] への変換、またはアンジオテンシンⅡからアン
ジオテンシン1-7への変換を触媒するエキソペプチダーゼである ACE2 は、
高血圧の治療に使用されるACE阻害薬に敏感ではない。ACE2受容体は、SAR
Sウイルスを含むいくつかのコロナウイルスのヒト細胞 への侵入点であるこ
とが示されている。いくつかの研究により、侵入点は SARS-CoV-2と同じで
あることが確認されている。
確認された急性呼吸dis迫症候群(ARDS)の患者10人がヒト組換えACE2注射
で治療された後、AngⅡのレベルが急速に低下し、Ang1-7のレベルも上昇す
ることがわかった。ACE2を補うと、肺のACE2 / ACE バランスが再形成され、
急性肺損傷の治療で安全性と実行可能性が高くなる。他の研究は、リポ多糖
(LSP)誘発急性肺損傷マウスへのエナラプリルの投与が、AngⅡレベルを急
速に低下させ、カプトプリルはLSP誘発急性肺損傷マウスにより誘発される
IFN-γおよびPGE2、TGF-β1レベル、IL-4レベル の増加、身体の免疫系応答
の調節、軽い肺の炎症と肺損傷の減少も低下させる。細菌感染による肺損傷
のマウスでは、AT1受容体拮抗薬であるロサルタンは、おそらくRAAS活性と
好中球の活性化を阻害することにより、ARDS の進行を遅らせることができ
ます。盲腸結紮および穿刺によって確立された急性肺損傷マウスの場合、直
接レニン阻害剤アリスキレンは Ang Ⅱレベルを低下させることができ、TNF
-α、IL-1β、IL-6 および他の炎症性因子も低下させることができ、RAAS
システムの調節に役割を果たす肺組織の有効性を保護する。RAAS-KKS シス
テムの重要な部分として、BK1およびBK2受容体は肺損傷の治療においても研
究されており、LPS により誘発される急性肺損傷の場合、BK1受容体拮抗薬
は気道過敏症を軽減でき。また、TNF-α、IL-1β、IL-6、および他の炎症誘
発性因子を減らすことができる。Bca2受容体拮抗薬であるイカビタンは、海
外で販売されており、適応症は遺伝性または後天性血管浮腫の治療である。
ERK経路は最終的に、気道上皮におけるCOX-2産生を減少させ、これは肺の炎
症を減少させるのに役立つ。
ウイルス感染患者も肺線維症を防ぐために注意を払う必要がある。以前に公
開されたSARS患者の剖検結果では、コロナウイルス感染後の肺組織の主な病
理学的変化は、肺胞スペースを伴うびまん性肺胞損傷、透明な膜形成、滲出
性炎症であることがわかった。線維性過形成や初期肺胞線維症などの組織化
肺炎の変化、および強力な線維化因子 TGF-β1は、正常な肺組織よりも有意
に高くなっている。以前の動物研究では、直接的なレニン阻害剤アリスキレ
が肺TGF-β1
レベルを低下させ、肺線維症プロセスを遅らせることが確認さ
れている。現在の状況に基づいて、高血圧を伴うNCPの治療で一般的に使用さ
れる降圧薬に関するデータはまだ不足し
ており今後さらに研究が必要である。

エナラプリル:高血圧やうっ血性心不全の治療に用いられるアンジオテン
シン変換酵素阻害薬の一つ。商品名レニベース。ACEはペプチドホルモンであ
るアンジオテンシンIをアンジオテンシンⅡに変換する酵素である。アンジオ
テンシンⅡの作用の一つは血管の収縮であり、その結果血圧を上昇させる。
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【参考記事及び論文】

※新型コロナウイルス受容体 ACE2 と同じ機能を持つ微生物酵素B38-CAP
秋田大学
2020/02/26
ヒトACE2は、SARSや新型コロナウイルス感染の受容体だが、2000年の発見
当初は血圧上昇物質アンジオテンシンⅡを分解することにより血圧を降下
させる酵素として見出された(図2,3)。 秋田大学の久場敬司教授と医薬
基盤研究所の今井由美子プロジェクトリーダは、2002 年よりヒトACE2 の
研究に取り組み、ACE2 の酵素活性が心不全や高血圧の症状改善などに 加
えて、SARSや敗血症による重症肺炎(急性呼吸窮迫症候群)の呼吸不全を
改善することを解明。一方で、ヒトを含む哺乳類のACE2 は糖鎖構造を持つ
ことから、組換え型のヒトACE2酵素を治療薬として大量に取得することが
困難で医薬開発での障害となっていた。一方、2006年に秋田県総合食品研
究センタの高橋砂織らが白神山地土壌から分離したD-アスパラギン酸特異
的エンドペプチダーゼ生産菌(Paenibacillus sp. B38)は、国際農研で
の全ゲノム解析から多くの有用酵素遺伝子を持つことが示唆されている。
【要点】
①微生物 の新規酵素「B38-CAP」がヒトACE2と同じ薬理活性を持つことを
発見
②マウスへのB38-CAP投与によって心不全や高血圧に対する治療効果を解明
③ACE2は SARSウイルスの受容体で、SARS重症化を阻止することを既に報告
④B38-CAPの心不全 ならびに新型 コロナウイルス の重症 肺炎の治療薬開
発への応用に期待



新型コロナウイルス感染を15分で判定検査キット

「クラボウ」は、新型コロナウイルスに感染しているかどうか血液を採取
して15分で判定できる検査キットを輸入し、今月から研究機関などに販売
すると発表。検査時間の大幅な短縮につながるか、注目を集めそうだ。繊
維メーカー、クラボウが新たに販売するのは、ウイルスに感染したときに
血液中にできる抗体を検出する「イムノクロマト法」という手法の検査キ
ット。提携している中国の企業が開発、キットのくぼみに少量の血液と専
用の薬をたらすと、15分で感染しているかどうか判定できる。国内で感染
者の確認に使われている「PCR法」は、ウイルスの遺伝子を増幅して検
出するが、6時間程度かかるとされている。それに比べ、検査時間が大幅
に短縮でき、特殊な装置がいらない。中国では、およそ95%の精度で判定
できたと。中国からの輸入ルートを確保したことで、1日当たり最大で1
万人分の検査キットを供給できるとしていて、研究機関や検査会社などを
対象に、今月16日から販売することにしている。



新型肺炎で重篤な患者 「人工心肺装置」使い過半数が回復
3月13日、新型コロナウイルスによる肺炎が悪化するなどして重篤な症状
となった患者のうち、少なくとも23人が「ECMO」と呼ばれる人工心肺
装置を使った高度な治療を受け、過半数となる12人がすでに回復に向かっ
ていることが、専門の学会の調査で分かった(新型肺炎で重篤な患者 「
人工心肺装置」使い過半数が回復へ、 NHKニュース、2020.03.13)。WH
Oによると、新型コロナウイルスに感染すると、およそ80%の人は軽症で
すむ一方、6%程度の人は重篤な症状になるという。特に肺炎が悪化し、
肺が機能しなくなった患者は「ECMO」と呼ばれる人工心肺装置を使い
て血液中に直接、酸素を送り込み、肺の機能を一時的に代行しながら、患
者自身の免疫によってウイルスが排除されるのを待つ必要がある。日本集
中治療医学会や日本救急医学会などが、全国およそ300の医療機関を対象
に調査したところ、今月11日の時点で、少なくとも23人が、この治療を受
けている。このうち過半数となる12人は、すでにこの治療を終え回復に向
かっていて、亡くなった患者はいないという。ECMOを使った治療には
専門的な医療技術が必要だということで、学会によると、国内では、新型
コロナウイルスの患者、およそ300人をこの装置で治療できる体制になって
いる。学会でECMOの治療をまとめている竹田晋浩医師は「重篤化して
も、ECMOで救えるケースが一定の割合で確実にあることがわかってき
た。今後、学会としても、全国の治療の精度を上げられるよう、さらに努
力したいと話している。



ECMOの分類
「人工肺とポンプを用いた体外循環回路による治療」をECMOと呼ぶ。人工
呼吸器や昇圧薬など、通常の治療では救命困難な重症呼吸不全や循環不全
のうち、可逆性の病態に適応される。
ECMOは呼吸と循環に対する究極の対
症療法であり、根治療法ではない。通常の治療では直ちに絶命してしまう、
または臓器が回復不能な傷害を残すような超重症呼吸・循環不全患者に対
し、治癒・回復するまでの間、呼吸と循環の機能を代替する治療法。
ECMO
はextracorporeal membrane oxygenation「体外式膜型人工肺」という機器
の略語ですが、欧米人にとってECMO(エクモ)は発音しやすく、広く使用
されている。導入目的や送血方法により分類され、日本ではPCPS(Percu-
taneous cardio pulmonary support:経皮的心肺補助)という用語が用い
られるが、PCPSはVA ECMOとほぼ同義。日本で「ECMO」という時は、呼吸不
全に対するVV ECMOを指す。>実際は、呼吸不全に対するVV ECMO中に循環不
全を合併してVA ECMOに移行したり、逆にはじめ循環不全に対しVA ECMO を
導入し、循環改善後に残った呼吸不全に対してVV ECMOに移行するがある。
また、静脈と動脈に送血を行うVVA ECMOを行うこともある。「肺」は非常に
過酷な臓器である。障害を受け機能が落ちた場合、酸素投与からはじまり、
非侵襲的陽圧換気(NPPV)、陽圧人工呼吸器管理と、さらに肺をムチ打って
酷使する治療法が従来行われた。ECMOの導入は、肺が本来行うべき酸素
化と
二酸化炭素除去
を代替し、肺を全く使用しなくてもよい状況 (Lung Rest)
を作り出す。陽圧人工呼吸や高濃度酸素による肺障害を回避しつつ、重症呼
吸不全において治療の時間を確保することができる。



【関連最新特許事例:特開2019-13769 体外循環装置 】 
従来から例えば、手術中等には、経皮的心肺補助法(PCPS)用いられ
ている。この経皮的心肺補助法は、一般的に遠心ポンプと膜型人工肺
を用いた閉鎖回路の人工心肺装置(体外循環装置)により、大腿動静
脈経由で心肺補助を行うものである。このため手術中等において患者
に対する血液の供給が必要なとき、患者の血液を体外で循環させるた
め人工心肺等を有する体外循環装置が用いられている。このような体
外循環装置を使用する際は、患者の大腿静脈より挿入される静脈側カ
テーテルと、大腿動脈より挿入される動脈側カテーテルとを用いる。
静脈側カテーテルは通常血流と同じ向きに挿入され、先端は右心房入
口付近に配置されることが多く、動脈側カテーテルは通常血流と逆行
する向きに挿入されることが多い。またこれら静脈側カテーテル及び
動脈側カテーテルを体内に挿入する際は、それぞれ、患者の大腿等に
穿刺するための脱血用留置針及び送血用留置針を用いる。すなわち、
脱血用留置針は、大腿静脈に留置するが、その際、血流方向に沿って
穿刺する必要がある。一方、送血用留置針は、大腿動脈に留置するが、
その際、血流方向の逆方向に沿って穿刺する必要がある。しかしなが
ら、例えば、心肺停止した患者等に対して迅速に脱血用留置針及び送
血用留置針を留置するときは、これらを取り違える虞れがあった。か
かる脱血用留置針及び送血用留置針の取り違えや穿刺方向の間違いを
未然に防止可能な体外循環装置を提供することを目的とする。 
上記目的は、超音波によって穿刺方向が検知可能な標識部を有する留
置針と共に使用する体外循環装置であって、前記体外循環装置を管理
する体外循環管理装置を備え、前記体外循環管理装置には、対象者の
血流を測定する超音波測定装置が接続され、この超音波測定装置は、
対象者の血流に複数の超音波を発射して、受信し、これらの反射音波
の差異情報から、血流の方向情報と前記留置針の穿刺方向情報を生成
し、前記血流の方向情報と前記穿刺方向情報を,前記体外循環管理装
置の表示部に表示することを特徴とする体外循環装置により達成され
る。

【符号の説明】1・・・体外循環装置、2・・・人工肺、3・・・
遠心ポンプ、4・・・ドライブモータ、5・・・静脈側カテーテル
(脱血側カテーテル)、6・・・動脈側カテーテル(送血側カテー
テル)、7・・・クランプ、10・・・コントローラ、11・・・
脱血チューブ、12・・・送血チューブ、14・・・流量センサ

【ポストエネルギー革命序論153】

 

ビックデータ収集に向けたIoTネットワークの加速普及
手のひらサイズの小型原子時計
膨大なデータの中から新たな知見を見出すビックデータの収集・分析
・活用への取り組みが本格化しつつある。これまでは顧客の購入・検
索履歴といったヒトから得られる情報の活用が主であった。最近は、
省電力広域ネットワークなど低消費電力の通信技術の発展によりヒト
以外のさまざまなモノから情報が発信される本格的なIoT時代へと向
かっており、そこから得られるであろう新たな知見に期待がかかって
いる。しかし、情報に付随する時刻情報が不正確だとデータ分析での
ノイズとなるため、正確な時刻情報の重要性が増している。これまで
時刻情報は全地球航法衛星システムに頼ってきたが、電波妨害やな
りすましによる時刻情報の改ざんがもたらす脆弱
が指摘されている。
IoT端末に小型で安定した原子時計を搭載できるようになれば、IoT端
末が利用する時刻の正確さを自律的に診断・補正可能となるため、全
地球航法衛星システムで問題となっている安全性を確保することがで
きる。

モジュール実装された小型原子時計(左)と量子部内に配置されたVC
SELとCsガスセル(右)

3月13日、産総研、株式会社リコーなどの研究グループは、小型原
子時計では原子の固有周波数の情報を得るのに、コヒーレントポピュ
レーショントラッピング(CPT:Coherent Population Trapping)共鳴
という光と原子の相互作用に由来する共鳴現象を利用するのが主流と
なっている。しかし、長期的な時間・周波数の安定性はライトシフト
の揺らぎによる周波数変動によって制限されていた。今回、セシウム
(Cs)小型原子時計の重要部品である面発光レーザー(VCSEL:Vertical
Cavity Surface Emitting Laser
)の経年変化に着目し、ライトシフ
が揺らぐメカニズムを解明、揺らぎを抑制する技術を開発して、非
常に安定した小型原子時計を実現した。高安定な原子時計は、IoTネッ
トワークを通じたシームレスなデータ収集への貢献が期待されている。


図1 ライトシフト揺らぎ抑制技術概要
【要点】
①ライトシフトの揺らぎを制御することで非常に安定した小型原子時
計を実現
②新しい理論を構築してセシウム(Cs)原子の固有周波数が変動しない
駆動条件を導出
③途切れの無いIoTネットワークを介したデータ収集への貢献

一般的に、小型原子時計を駆動するには量子干渉効果の一種であるCP
T共鳴を利用する。半導体レーザーであるVCSELに周波数変調を加え、
出力される2周波数のレーザー光とCs原子の相互作用によりCPT共鳴が
生成する。その過程で、ライトシフトも共に発生してしまい、Cs原子
固有周波数の変動要因となり、小型原子時計の長期的な安定性を阻害
してきた。

今回、VCSEL発振波長の経年変化がライトシフトの揺らぎに関与して
いることを定量的に解明した。しかし、ライトシフトの揺らぎを直
接抑制することは消費電力の増加につながる。そこで、半導体レー
ザーの基礎方程式に基づき、VCSEL発振波長が経年変化してもCs原子
の固有周波数が変動しない駆動方法としてゼロクロス法を考案し、
小型原子時計に適用した(上図1)。


図2 従来品と、ゼロクロス法を適用した本開発品の性能比較

ジスイズアペンな360度全天球カメラ

THETAの流れをくむ。新たなメーカーから、新たな全天球(360度)
カメラが登場。ベクノスが開発を発表したコイツ(名前はまだない
)は、太いペンにも細いマイクにも見えるスタイルながら、サイド
に3つ、トップに1つのレンズを搭載した新スタイルの全天球カメ
ラ。いままでの全天球カメラは、前後に1つずつのレンズを用いた
タイプが主流でしたが、コイツはまったく新たな光学系を用いたも
のとなる。


ベクノスは、リコー・THETAの開発コアメンバーが中心となって発
足したリコーの関連会社となるハードウェアスタートアップカンパ
ニー 。リコーの子会社でありながら、THETAコアメンバーはベクノ
スとして独立。リコーという大企業がもつリソースのポテンシャル
を解き放つために設立された日本の企業。デモ動画を見る限り、ス
ティッチングラインがまったく目立たずに素晴らしい! パープル
フリンジもありません。ただ写真だけをアピールしているのが気
になる
。もともとTHETAは360度全天球写真のクオリティに秀でたシ
リーズでしたが、もしかしたら動画は二の次とするのかもしれない。
ベクノスの全天球カメラは2020年中に発売予定。



ナノ材料の細胞内輸送を効率化するらせん渦
細胞を取り囲む細胞膜は選択的障壁として働き、細胞の内容物を包
み囲むことで外部環境から保護し、細胞に出入りできる物質を選択
する役割を担っているが、細胞膜のこの特性が、DNA、タンパク質、
薬物などのナノ材料を細胞内に効率よく輸送する技術の開発を阻む。
3月11日、この度、高麗大学校と沖縄科学技術大学院大学(OIST)
の研究者らが共同で、細胞膜を変形させる微小ならせん渦を利用し
た、迅速かつ効率的な材料の輸送法を開発。本研究結果はACS Nano
誌に掲載された。従来の細胞内輸送法には、スケーラビリティ、コ
スト、低効率および細胞毒性などの多くの課題があり、これらの課
題解決する新手法として、マイクロ流体力学で扱う,微小な空間で
の水の流れのふるまいを利用する。新たに開発されたマイクロ流体
チップは「スパイラル・ハイドロポレーター」 。このチップ内では、
毎分約100万個の細胞にナノ材料を96%の効率で輸送することが可能
です。さらに、全工程を通じて細胞に不可逆的損傷を与えることが
なく、最大94%の細胞が生き延びる。新たに開発したチップは手頃な
価格で使用方法も簡単です。細胞とナノ材料を含む液体を両端に注
入すると、ナノ材料を含んだ細胞が2か所の端からそれぞれ出てく
る。プロセス全体にかかる時間はわずか1分。


図1 チップデバイスは、十字交差(青い点線内)とそれに続くT字
分岐(紫の点線内)を形成するように作られたマイクロ流路で構成
される。矢印は、細胞を含む液体が流れる方向を示す(参照ビデオ:
上図クリック)

2つの対向する低流速(左)で流れる水が十字交差部で合流すると、
流れは対称的に分かれて流れ続け、その結果,細胞は中心で引き延
ばされる。中流速(右)に上げると、小さな流動不安定性の増大に
よりらせん渦が形成され、十字交差部の中央で細胞を変形させる。

流れに乗って
このデバイスは、マイクロ流体チップ内の流路の中央に十字交差部
上下に1つずつT字分岐部を持つように設計。高麗大学校の研究者た
ちが、流路の形状や流速の違いが細胞にどのような影響を与えるか
を調べ始めたとき、中程度の速さで流れる二つの液体が互いに反対
方向から流れてきて衝突する十字交差内の特異なシナリオが目を引
く。そこで、液体の1つを蛍光色素で着色したところ、
らせん形の渦が形成されていることを発見。マイクロ・バイオ・ナ
ノ流体ユニットが、この問題にすでに取り組んでいた。この2つの
研究グループはチームを組みました。OISTの研究グループは学内の
スーパーコンピュータを使用して、異なる流速で十字交差部で衝突
する流体の流れがどのように相互作用するかをシミュレーション。
研究論文の通り、低流速では衝突する2つの液体の流れが対称的に
分かれ、十字交差部から流れ出ることがわかったが、流速を増加さ
せると不安定性が生じ、複数の渦が形成されて、最終的に1つの大
きならせん渦になることがわかった。開発したシミュレーションは、
観測した異常現象を説明し、流速などの特定のパラメータがどのよ
うに渦形成に影響するかを正確に示す。らせん渦の形成が、ナノ材
料の細胞内への迅速かつ効果的な輸送の鍵となる。各細胞が十字交
差部の中心を通過するとき、らせん渦の力が細胞を変形させ、膜に
複数の微細なナノホールが生じる。流体中のナノ材料は、これらの
ナノホールから細胞内に入ることが可能になる。その後、細胞は十
字交差部から押し流され、T字分岐部の壁に衝突し、細胞膜のさら
なる変形を引き起こすことで輸送の効率を高める。変形後、膜のナ
ノホールは再び閉じられ、細胞膜は修復される。細胞生物学研究を
促進高麗大学校の研究チームはスパイラル・ハイドロポレーション
を用いて、RNAや金ナノ粒子などの特定のナノ材料を細胞内に輸送す
ることに成功。などのタンパク質をより効率的かつ低コストで数多
くの細胞に輸送することは、遺伝子治療、がん免疫療法、幹細胞な
どの研究に役立つ可能性がある。金ナノ粒子は、薬物輸送、細胞内
の分子や細胞小器官のイメージング、病気の診断にも活用できる。
スパイラル・ハイドロポレーションの応用は多岐にわたるため、高
い関心を集めている。研究者たちは、より効率的でシンプル、迅速
かつ低コストの細胞内輸送手段を必要とする。このチップはそれを
可能にする技術である。


図1. 二酸化炭素からD-乳酸への変換経路 

ラン藻由来高濃度D-乳酸生産技術
3月10日、神戸大学先端バイオ工学研究センタらの研究グループ
は、動的メタボローム解析(注1)によりラン藻(シネコシスティス
PCC 6803)のD-乳酸を生産するメカニズムを解析し、酵素マリック
エンザイムが増産に寄与することを明らかにしました。さらに、遺
伝子工学でD-乳酸生合成経路を強化することに二酸化炭素と光から
D-乳酸の直接生産に世界最高値(26.6 g/L)で成功したことを公表。
【要点】
①高い純度で効率よくD-乳酸を生産できる微生物の報告例は少なく
加えて現在は従属栄養微生物によりトウモロコシやサトウキビなど
可食バイオマスを原料として生産されているため、環境・資源への
負荷が高い
②酵素マリックエンザイムの働きにより細胞内リンゴ酸の量を減少
させることが、ラン藻の糖代謝を活性化することを見出した
③遺伝子工学で特定機能を強化し、光合成で増殖したラン藻を暗黒
で酸素がない環境で培養することで、高濃度D-乳酸を生産すること
に成功

D-乳酸は、生分解性プラスチックであるステレオコンプレックス型
ポリ乳酸(注4)の原料として大きな市場を形成。一方、D-乳酸を微生
物でバイオ生産するためには高い純度と生産性が重要。大腸菌など
の従属栄養微生物を物質生産に用いる手法が知られていますが、ト
ウモロコシやサトウキビなどの糖(グルコース)を原料として発酵
により生産するため、陸上植物の栽培を必要とし、耕作地と淡水資
源の問題、過剰伐採などによる生態系の破壊などの社会的問題があ
るほか、食糧との競合問題があります。一方、ラン藻は光合成によ
り固定したCO2を有用物質に変換することができるため、D-乳酸に限
らず様々な有用物質の生産微生物として理想的と言えます。さらに
ラン藻は、植物と比較して光合成能が極めて高いため、強光下でも
培養が可能です。また培養に陸地が必要なく、海水の利用可能な種
が多く存在します。以上より、ラン藻は、太陽光、CO2、海水のみの
供給で有用物質生産ができる究極の物質生産微生物として期待され
ている。

図2. 遺伝子改変型ラン藻のD-乳酸生産量

D-乳酸増産メカニズムを詳細に調べるために、マリックエンザイム
の働きを無くした細胞と、マリックエンザイムを細胞内に過剰に生
み出し、その機能を強化した細胞を作成。この二つの細胞で代謝が
どのように変化しているのかを動的メタボロームで解析したところ、
細胞内のリンゴ酸量が低い場合、グリコーゲンからピルビン酸が多
く生産されることがわかった(上図1)。

マリックエンザイムを過剰に有する細胞をもとに、遺伝子工学によ
りピルビン酸からD-乳酸を生成するD-乳酸脱水素酵素を過剰に細胞
内に作らせることで、その機能を強化した。また、副生成物である
酢酸の生産を抑えるために、酵素酢酸キナーゼをもたない細胞を遺
伝子工学により作出した。作出した組換えシネコシスティス PCC
6803株を、暗黒かつ酸素がない条件下(発酵条件)で培養。さらに
発酵条件下での細胞密度の最適化を施すことで、本研究グループに
よる先行研究の世界最高値(10.7 g/L)を大幅に上回るD-乳酸生産
量(26.6 g/L)およびD-乳酸生産性(0.185 g/L/h)を実現した(図
2)。高いD-乳酸の生産性は、D-乳酸の製造プロセスの低コスト化
に寄与すると思われる。



『オーシャンズ』シリーズや『トラフィック』のスティーヴン・ソ
ダーバーグ監督が、地球全体を恐怖に陥れるウィルスの恐怖を豪華
俳優陣で描くサスペンス大作。接触によって感染する強力な新種の
ウイルスが世界各地に拡大していく中で、社会が混乱し人々が異常
なパニック状態に陥っていく様子を映し出す。キャストには、マリ
オン・コティヤールやマット・デイモン、ケイト・ウィンスレット
など実力派スターが集結。ソダーバーグ監督だけに、一筋縄ではい
かないパニック・ムービーに仕上がっている。配給: ワーナー・ブ
ラザース映画 オフィシャルサイトhttp://www.contagion.jp

●今夜の寸評:子どもたちの休校自宅回避策がイタリアの医療崩壊
をめにして、重篤化しないから登校策に切り替えようとコメンテイ
タたちが言い出した。しかし、子どもの感染力は老人と比べどうな
んだろう。"ス-パー・スプレッダー・ハレーション"を招来させえな
いのだろうか。と心配する。


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国際抗ウイルス創薬局

2020年03月12日 | 開発企画



                    

                                                                        

12 顔 淵 がんえん 
---------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
---------------------------------------------------------------------
4 君子の資格について司馬牛から質問されたとき、孔子はこう答えた。
「心に心配や恐れのないのが君子だ」  
「それだけで君子といえるでしょうか」
良心に照らして恥じるところがあれば、心配や恐れから解放されないわけ


★司馬牛は宋の桓蛤(七-22)の弟だといわれている。桓魋(かんたい)は
宋公に叛いて出奔し、司馬牛は責を負って領邑を返上して宋から孔子のもと
に来学したが、つねに憂懼(ゆうく)の色があったという。次章の司馬牛の
嘆きも、兄桓魋の件をふまえてのものと解されている。

司馬牛問君子、子曰、君子不憂不懼、曰、不憂不懼、斯可謂之君子已乎、子
曰、内省不疚、夫何憂何懼。

Si Ma Niu asked about a gentleman. Confucius replied, "A gentleman
must not be anxious and afraid." Si Ma Niu asked,"If he is not anxious
or afraid, is the person called a gentleman?" Confucius replied, "He
has a clear conscience when he reflects on his actions. So he is not
anxious or afraid."




国際抗ウイルス創薬局と事業開発
新コロナウイルスとは

高血圧の患者はコロナウイルスで死亡するリスクが高いようだ、と1月中旬
から重病患者を治療する中国の集中治療医が話す。その理由の説明は未開公
開にあり、ウイルスの初期出現した中国の武漢で働く中国人医師は、その基
礎疾患に感染した患者が重度の苦痛に陥り死亡する可能性が高いことに注目。
1月に武漢で亡くなった170人の患者のグループのうち、現在世界中で流
行している病原体による死傷者の最初の波であり、ほぼ半数が高血圧症でこ
れは非常に高い比率である。2か月前に荒廃した都市に送られ、そこでの患
者治療の支援者で、すべての基礎疾患の中で、高血圧が重要な危険因子とな
る。高血圧は患者を悪化させ、予後不良を引き起こす重要な要因になる可能
性がある(China turns to propaganda to restore image in virus 'war' ,
The Japan Times, 2020.3.10)。イタリアのような国が危機に陥る中、医師
はわずか3か月で世界中で 140,000人以上に感染している高感染性病原体の
治療に悪戦苦闘。
病気の経過を理解し、最もリスクの高い個人を特定するこ
とは、12月の中国での出現以来 4,380人以上が死亡した世界的な感染療養を
最適化が重要になる。現在新たな感染が劇的に鈍化し、15,000人以上が入院
している中国人患者の大規模な臨床データ研究の最中にあり、この病気は患
者の6%で、容体悪化がに急速に起こる高齢者と高血圧症患者を注視。高血
圧の要因に加えて、病気の治療に関する担当医の洞察は次のとおり。

すばやく換気
臓器不全がすぐに発生する可能性があり、医師は呼吸困難な患者対策をエス
カレートすべきでなく、侵襲性の低い方法で低血中酸素レベルが改善できな
い場合、医師は侵襲的な換気対策(患者の喉にチューブを挿入するか、喉を
切開して気道確保する)する必要がある。侵襲的機械的換気を必要とする患
者のほぼ半数は死に至るが、回復する患者の大部分は早期に侵襲的換気を行
った患者である。患者はできるだけ早く侵襲的換気を使用する必要がある。
遅くする意味はない。呼吸療法士(換気と酸素治療を専門とする医師)は、
Covid-19で重篤な患者の治療で、知識が豊富であり、患者の状態に合わせ人
工呼吸器を微調することが重要となる。

「魔法の弾丸」でない薬
ウイルス治療に開発されている薬剤への期待が高まっており、投資家は現在、
治療試験している製薬会社の市場価値に数十億ドル(約数千億円)を投入し
ているが、薬だけでは患者、特に重度の患者を救うことはできないと言う。
17年前にほぼ8,000人が疾病となったSARS の経験は、ほとんどの患者が特
定抗ウイルス薬なしで治癒できることを示している。そして、抗生物質の豊
富さは細菌感染による死を防がなかった。ウイルスに感染した場合、ウイル
スを殺し臨床結果を変えることができる薬の出現を願うものの、特効薬でな
い。代わりに、集中治療室の専門家と看護師のチームは、患者の生存維持す
る上でより重要になる可能性がある。ICU の医師は、オーケストラの指揮者
のように働き、さまざまな専門家の意見を考慮し生命維持治療を行う必要が
ある

再感染の脅威

回復して病院から退院した人々は、後で再び陽性になり、さらには病気で死
ぬこともあるが、ウイルスが何らかの形で再出現する可能性があるとの報告
が存在する。退院後数日以内に再感染する患者は理論的に意味がない。なぜ
なら、病気との闘いから生まれる血流中抗体はそれほど速く消失しない。再
び陽性試験を行った人々の観点から、陰性に対する信頼性の懸念がある。た
とえば、同じ患者のさまざまな領域から採取されたサンプルは、ウイルスの
存在場所により試験方法が異なる。異なる製造業者によって作られたテスト
キットには、試験結果に影響を与える不整合な場合もあるだろう。物理的な
脆弱性があるように見えるが、妊婦と子供はコロナウイルスの深刻な影響を
受けないようである。これは、インフルエンザのような他のウイルスとは対
照的で、感染した妊婦はコロナウイルスで深刻な状況に陥ることはない。
インフルエンザの場合、妊娠は深刻な症状を引き起こし、悪い結果につなが
る可能性が高い危険因子だが、今回はそうでない。コロナウイルスに感染し
た子供も軽度の症状しか経験していない傾向にある。集中治療を必要とする
状態の子供の感染症悪化は見られないと担当医師はこのように話す。 新薬開
発で注目の製薬会社は米ギリアド・サイエンシズ、アッヴィ、ジョンソン・
エンド・ジョンソン、英グラクソ・スミスクラインなど海外勢が目立ち、日
本勢の影は薄い(下表を参照)。

製薬は“ビジネス”というが
感染症は「流行」があるため、治療薬やワクチンの開発(通常数年~十数年
)が完了した頃には流行が終息している可能性が高い。いざ上市の段階にな
って「ほとんど売れない」となれば、製薬会社は当然、研究開発費を回収で
きない。そもそも治験段階で必要な感染者が集まらず、開発断念という“リ
スク”すらある。2月25日時点で中国が約8万人、日本はクルーズ船を含めて
約900人。「潜在的な感染者数はもっと多い」との指摘はさておき、数字だけ
を見れば希少疾病(日本国内患者数が原則5万人未満)の部類には違いない。
それで力が入らないと言うのだろうがそれは、おかしなはなしである。そこ
で、”人命は地球より重し”主義の持論が登場というわけだ。以下、ブログ
展開されてきた経済的計算でいくと、「1人の命」=「世界のGDP」に匹敵す
る約5千兆円~1垓円/人でいわゆる”ビジネス”でなく”カーム(calm)”
規模の投資も可能な価値をもつと考えれば、"政府力"を発揮し、世界貢献す
べき事業というのが持論であり、”株価”では”人命”ははかれないと肝す
べきものである(参考:新型肺炎の治療薬・ワクチン開発で日本企業の影が
薄い理由、 Close-Up Enterprise、 ダイヤモンド・オンライン2020.02.28)。
さあ、日本政府は「国際抗ウイルス創薬局」というユニットを「観光庁」
の横に新設しようではないか。^^;



高血圧管理要点
新しいコロナウイルス感染におけるACE2機構と議論
从高血压管理角度,看ACE2在新型冠状病毒感染中的机制与争议
新型冠
状病毒肺炎(NCP)的暴发影响巨大。新型冠状病毒与SARS一样,都是
过ACE2感染细胞;同时有报道显示,新冠病毒感染死亡病例中合并
有高血压比
例达60.9%。这些发现引起了高血压领域的极大关注:
ACE2是什么物质?

与病毒感染后的肺损伤有什么关联?对于病毒感染和高血压治疗又有哪
些启示
?目前的学术分歧有哪些?笔者试图进行初步的分析与解读,希
望引发大家更
深入的思考与研究。

从高血压管理角度看ACE2在新型冠状病毒感染中的机制与争议(高血圧
の管理側面から、新しい冠状ウイルス感染原体の競合監視)



图1:RAAS系统全貌和ACE和ACE2的作用途径  ACE促进AngⅡ生成,后者
激活肺组织AT1a受体,诱导支气管平滑肌收缩,增加肺血管通透性、促
进肺成纤维细胞增殖、诱导肺泡上皮细胞凋亡,在诱导急性肺损伤时发
挥重要作用。ACE2主要生理作用是降低AngⅠ、AngⅡ和Des-Arg缓激肽,
促进Ang1-7生成,后者通过特异性Mas受体发挥舒张血管、抗炎、抗增
生、抗纤维化和抗肺泡上皮细胞凋亡等作用,达到拮抗AngⅡ的生物学
作用。ACE2组织分布具有器官特异性,主要表达于肾脏、心血管及胃肠
道系统,在正常肺组织中,Ⅰ型及Ⅱ型肺泡上皮细胞中均存在ACE2。动
物研究证实,在正常情况下,肺部ACE2和ACE的平衡对于避免肺损伤的
病变形成有重要意义[3,5],但由于动物肺部的AngⅡ受体表达可能与人
体存在差异,仍需要进一步开展人体方面的研究证实这一理论。02 ACE
2与新型冠状病导致的肺损伤有什么关联?最近研究已经进一步证实:

2019-nCoV是通过S蛋白与ACE2结合入侵肺部细胞;病毒进入人体后
要通过激活免疫系统,通过细胞因子、炎症因子等导致肺损伤。那
ACE2
在冠状病毒导致肺损伤的病理途径中,


到底发挥了怎么样的作用?
针对SARS相关研究对我们提供了启发性的思路——在冠状病毒进入人体后,
下调ACE2水平,导致肺内ACE2的水平下降,而ACE未受影响,肺内ACE2
和ACE失衡,AngⅡ水平升高,过度激活肺部AT1a受体,导致肺部毛细血
管通透性增加,随之出现肺水肿,诱发干咳,同时加重炎症反应和细胞
凋亡,加速肺损伤。
同时ACE2水平降低导致Des-Arg缓激肽-BK1受体途径激活,进一步加重
症状,放大肺部炎症与损伤。从病毒感染到发生肺损伤的进程来看,AC
E2既是冠状病毒感染人体的必要靶点,同时在发生感染后,ACE2水平下
降甚至缺失,也是导致NCP人群肺损伤和肺衰竭的关键病理因素之一目
NCP与SARS仍有不同。有专家指出,与SARS的开始即表现为严重的肺
部损
伤不同,NCP初期表现并不严重,但有些患者后期会出现急剧恶化
的多器
官衰竭,机制上是一种“炎症风暴”,这也给救治和机制研究提
出了新
的问题,哪些炎症因子参与此过程,又有哪些可以有效阻断的干
预手段


图2:冠状病毒导致肺损伤过程中ACE和ACE2的调节作用
                        この頁つづく

 
【ポストエネルギー革命序論152】

   



オーストラリアの研究者がタンデム型太陽電池の限界を押し広げる

オーストラリア国立大学の研究グループは、機械的に積み重ねられたペ
ロブスカイト-シリコンタンデムセルの効率27.7%達成。オーストラ
リア国立大学(ANU)の研究者は、ペロブスカイトシリコンタンデム太
陽電池の新しい効率記録を樹立し、2次元ペロブスカイトのバルク組み
込みに対する表面コーティングの効果を調査。タンデムセルの効率が、
30%に近づくと、ANUの研究者は、その成果が技術の商業的競争力の向
上に役立つことを望んでいる。シリコン太陽電池はすでに流通している
が、ペロブスカイトは数年前から前商業化に停滞しており、多くの主要
な研究機関が低コスト、高効率の代替品として期待されている。シリコ
ンセルの上にペロブスカイト太陽電池をスタックすると、無機材料でで
き赤色光を吸収。最近、3次元と2次元のペロブスカイトを組み合わせ
た混合次元ペロブスカイト太陽電池は、効率と安定性が向上し、関心を
集めているものの、3次元ペロブスカイトと2次元ペロブスカイトをど
の方法で組み合わせが最適かは不明。これに対処するため、2次元ペロ
ブスカイトと3次元ペロブスカイトを組み合わせる法、つまり表面コー
ティングとバルク取り込みを検討。n-ブチルアンモニウムブロマイドに
よる表面コーティング戦略を使用して半透明のペロブスカイトセルを製
造し、4端子タンデム構成でシリコンセルと組み合わせ、交互嵌合バッ
クコンタクトシリコンボトムセル(サイズ不一致型)で27.7%のタ
ンデム効率を達成、1平方園地メートルのサイズに適合したタンデムで、
背面に局所拡散したシリコンボトムセルを備えたパッシベーションエミ
ッタで26.2%の効率を達成。この技術を世界展開する前に、30%
程度まで改善する必要がある。この結果は、タンデム型太陽電池の可能
性を示し、太陽エネルギーの特定の部分、たとえば高エネルギーの青色
光子をより有効に活用できる。グループは現在、オーストラリアの再生
可能エネルギー庁(ARENA)からの財政支援を受けて、新しい太陽電池
の安定性をさらに向上させながら、さらに高い効率の達成に取り組んむ。
太陽光発電の国際技術ロードマップは、タンデム型太陽電池が2023年に
量産されると予測されている。

今年1月に、ヘルムホルツツェントラムベルリン(HZB)の 科学者グル
ープが、効率29.15%で ペロブスカイト/シリコンタンデムセルを
作製。これは、世界新記録----ZBは以前 PS/Siタンデムセル効率記録を
25.5%----を達成。英国とドイツのスタートアップOxford  PV社 が
18年後半に28%効率的セルの量産化を開始している。このHZB の新
記録は、30%をターゲットとするとしている(尚、この記事は11/03/
20に修正----シリコン太陽電池は赤色光しか吸収できないという声明を
削除している)。



シリコンタンデム太陽電池が試験段階で変換効率30%に漸近
Helmholtz Zentrum Berlin の研究グループは、ペロブスカイト/シリコ
ンタンデム太陽電池の世界効率記録を取り戻し、1平方センチメートル
デバイスで29.15%を達成。この記録はフラウンホーファーISEによ
り確認されてている。




“燃えない”電解液を新開発
リチウムイオン電池の性能・寿命向上も実現
東京大学の研究グループが、リチウムイオン電池の発火原因となる可燃

性電解液に代わる、新たな溶媒の開発に成功。これを利用すれば、高い
安全性だけでなく、エネルギー密度や電池寿命など、性能面の向上も見
込める。東京大学の研究グループは20年3月、炭酸エステル類に代わ
る多機能溶媒の設計・合成に成功したことを公表。この多機能溶媒をリ
チウムイオン電池の電解液として用いた場合、①燃える危険性がなく、
安全かつ、②高いエネルギー密度と③長寿命を同時に実現する。広く普
及しているリチウムイオン電池は一般的に可燃性の有機電解液を用いて
おり、これが火災事故の主たる原因となっていることは周知の通り。繰
り返し充放電には負極に保護膜を作る特定の有機溶媒(炭酸エステル類)
が必須とされるが、この炭酸エステル類が高い可燃性を持ち、研究グル
ープは炭酸エチレン(EC)や炭酸ジメチル(DMC) など、炭酸エステル
類の代替溶媒になりながら、難燃性と機能性を持つ新たな電解液材料の
開発に取組む。ECと同じ五角形構造(五員環)のフッ素化リン酸エステ
ル(TFEP)を開発、これはSEI(solid electrolyte interphase)と 呼
ばれる保護膜を形成する能力を持つ。さらにリン酸エステルのように難
燃性とともに、フッ素化溶媒の特長である高い酸化耐性を併せ持つ。開
発した溶媒は既存の電池生産ラインでそのまま使用できるメリットもあ
り、ほぼ全ての正極・負極材料で直ちに実証試験が可能。

同グループは今後、今回開発した電解液の実用化に向けて課題の抽出お
よび解決を行うとともに、さらなる高機能電池材料の開発を進める方針。
次世代型リチウムイオン電池「全樹脂電池」の 開発を行う APBは、JFE
ケミカル、JXTGイノベーションパートナーズ、大林組、慶應イノベーシ
ョン・イニシアティブ1号、帝人、長瀬産業、横河電機の計7社を引受
先とする第三者割当増資により、総額約80億円の資金調達を実施する。
APBは、三洋化成工業とAPBの開発したバイポーラ積層型のリチウムイオ
ン電池である全樹脂電池(All Polymer Battery)の 製造及び販売を行
うスタートアップ企業。


全樹脂電池は、界面活性技術を有する三洋化成が新開発した樹脂を用い、
活物質に樹脂被覆を行い、樹脂集電体に塗布をすることで電極を形成し
ている。このような独自の製造プロセスにより、従来のリチウムイオン
電池よりも工程を短縮することで、製造コスト・リードタイムの削減を
実現するとともに、これまでにない高い異常時信頼性とエネルギー密度
を実現。部品点数が少なくて済むバイポーラ積層型で、樹脂で構成する
ため、電極の厚膜化が容易に行え、セルの大型化が可能で形状自由度が
高いことも特長であり、リチウムイオン電池理想の構造ともいえる。

回の資金調達は、APB が開発する全樹脂電池の量産工場設立を主たる
目的とするものであり、今回の資金調達を踏まえて、全樹脂電池の量
産技術の確立、製造販売の開始に向けて投資を実施する。また、全樹
脂電池の量産やその後の市場展開において必要となる各分野において
豊富な経験を持つ新たなパートナーの支援を得ることで、APB は成長
を加速する。
※ 関連特許事例
特開2017-054703 非水系二次電池活物質被覆用樹脂、非水系二次
電池
用被覆活物質及び非水系二次電池用被覆活物質の製造方法 
【要約】炭素数4〜12の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル
酸とのエステル化合物(a11)、(メタ)アクリル酸(a12)並
びに上記(メタ)アクリル酸(a12)のカルボキシル基と 反応しう
る基を2つ以上有する化合物(b1)、ラジカル重合性を有する基を
2つ以上有する化合物(b2)及び上記(メタ)アクリル酸(a12)
のカルボキシル基と反応しうる基とラジカル重合性を有する基をそれ
ぞれ1つ以上有する化合物(b3)からなる群から選ばれる少なくと
も1種からなる架橋剤(b)を含んでなる単量体組成物を重合してな
り、上記エステル化合物(a11)と上記(メタ)アクリル酸(a1
2)の重量比[上記エステル化合物(a11)/上記(メタ)アクリ
ル酸(a12)]が10/90〜90/10である非水系二次電池活
物質被覆用樹脂。
【概説】リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池は、一
般に、正極又は負極活物質とバインダーと溶媒とを含むスラリーを正
極用又は負極用集電体にそれぞれ塗布して電極を構成している。
バインダーには活物質、導電助剤及び集電体との密着性、電解液との
親和性並びに耐高電圧分解性等が必要であり、正極で用いられる耐高
電圧分解性に優れたバインダーとしてはポリフッ化ビニリデン(以下
、PVdFと略記する)があり、負極では活物質や導電助剤との密着
性の高いバインダーとしてスチレン・ブタジエンゴム(以下、SBR
と略記する)及びカルボキシメチルセルロース(以下、CMCと略記
する)が使用されているしかしながら、PVdF、SBR及びCMC
は活物質及び集電体等への接着性が充分ではなく剥離して電池の内部
抵抗増加の原因となることがあった。活物質とバインダーとの剥離を
防止するためにバインダーの添加量を増やすことが考えられるが、バ
インダーが増えることで電池の内部抵抗が増加し、電池内の活物質量
が減少することで電池容量も減少してしまうそのため電池の内部抵抗
が小さくサイクル特性を良好に維持できる非水系二次電池が望まれて
いる正極活物質としては、LiCoO2等のリチウムを含む複合酸化
物が利用可能であり、負極活物質としては、黒鉛系の材料、シリコン
系の材料等が利用可能である。リチウムイオン二次電池の充放電過程
においては、リチウムイオンの脱挿入反応が生じるため、正極活物質
及び負極活物質には体積変化が生じ、バインダーが剥離して十分なサ
イクル特性を発揮できないという課題がある電極の体積変化を緩和し、
電極の膨脹を抑制する方法として、特許文献1には電解液に浸漬した
際の吸液率と飽和吸液状態での引張破断伸び率とが特定の値であるリ
チウムイオン電池活物質被覆用樹脂を被覆したリチウムイオン電池用
活物質を用いることが提案されている国際公開第2015/0051
17号しかしながら、特許文献1に記載のリチウムイオン電
池活物質
被覆用樹脂は膜強度及び電解液に対する耐性が十分ではなく
、十分な
サイクル特性を発揮できないことが懸念される本発明が解決
しようと
する課題は、正極活物質及び負極活物質の体積変化が生じないだけで
はなく、十分なサイクル特性を発揮できるリチウムイオン二次電池を
製造可能な非水系二次電池活物質被覆用樹脂及びそれを被覆した活物
質を提供することである本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意
検討を行った結果、本発明に到達したすなわち、本発明は、炭素数4
〜12の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル
化合物(a11)、(メタ)アクリル酸(a12)並びに上記(メタ
)アクリル酸(a12)のカルボキシル基と反応しうる基を2つ以上有
する化合物(b1)、ラジカル重合性を有する基を2つ以上有する化
合物(b2)、上記(メタ)アクリル酸(a12)のカルボキシル基と
反応しうる基とラジカル重合性を有する基をそれぞれ1つ以上有する
化合物(b3)からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる架橋
剤(b)を含んでなる単量体組成物を重合してなり、上記エステル化
合物(a11)と上記(メタ)アクリル酸(a12)の重量比[上記
エステル化合物(a11)/上記(メタ)アクリル酸(a12)]が
10/90〜90/10である非水系二次電池活物質被覆用樹脂;こ
の非水系二次電池活物質被覆用樹脂が非水系二次電池用活物質(Y)
の表面に結着した非水系二次電池用被覆活物質;並びにこの非水系二
次電池活物質被覆用樹脂、有機溶剤及び非水系二次電池用活物質(Y)
を混合しながら有機溶剤を留去する樹脂被覆工程を有する非水系二次
電池用被覆活物質の製造方法である本発明の非水系二次電池活物質被
覆用樹脂は活物質との接着性に優れ、かつ、電極とした際の電気伝導
率が高いため、非水系二次電池活物質の表面を被覆することにより電
池の内部抵抗の増加を抑制し、継続的な使用においても活物質表面か
ら剥離することがない。また、そのため、電池の内部抵抗を増加させ
ることなく、サイクル特性を良好に維持できる非水系二次電池を提供
することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素数4~12の1価の脂肪族アルコールと(メタ)アクリル酸との
エステル化合物(a11)、(メタ)アクリル酸(a12)並びに前
記(メタ)アクリル酸(a12)のカルボキシル基と反応しうる基を
2つ以上有する化合物(b1)、ラジカル重合性を有する基を2つ以
上有する化合物(b2)及び前記(メタ)アクリル酸(a12)のカル
ボキシル基と反応しうる基とラジカル重合性を有する基とをそれぞれ
1つ以上有する化合物(b3)からなる群から選ばれる少なくとも1種
からなる架橋剤(b)を含んでなる単量体組成物を重合してなり、前
記エステル化合物(a11)と前記(メタ)アクリル酸(a12)の
重量比[前記エステル化合物(a11)/前記(メタ)アクリル酸(
a12)]が10/90~90/10である非水系二次電池活物質被
覆用樹脂。
【請求項2】
前記単量体組成物が、更に炭素数1~3の1価の脂肪族アルコールと
(メタ)アクリル酸とのエステル化合物(a13)を含有する請求項
1に記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂。
【請求項3】
前記エステル化合物(a13)の含有量が、前記エステル化合物(a1
1)及び前記(メタ)アクリル酸(a12)の合計重量に基づいて10
~200重量%である請求項2に記載の非水系二次電池活物質被覆用
樹脂。
【請求項4】
前記単量体組成物が、更に重合性不飽和二重結合とアニオン性基とを
有するアニオン性単量体の塩(a14)を含有する請求項1~3のい
ずれかに記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂。
【請求項5】
前記アニオン性単量体の塩(a14)がビニルスルホン酸、アリルス
ルホン酸、スチレンスルホン酸及び(メタ)アクリル酸からなる群よ
り選ばれる少なくとも1種のアニオン性単量体と、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム及びアンモニアから選ばれる少なくとも1種との塩で
ある請求項4に記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂。
【請求項6】
前記アニオン性単量体の塩(a14)の含有量が、前記エステル化合
物(a11)及び前記(メタ)アクリル酸(a12)の合計重量に基
づいて0.1~15重量%である請求項4又は5に記載の非水系二次
電池活物質被覆用樹脂。
【請求項7】
前記(メタ)アクリル酸(a12)の含有量が、前記エステル化合物
(a11)及び前記(メタ)アクリル酸(a12)の合計重量に基づ
いて15~70重量%である請求項1~6のいずれかに記載の非水系
二次電池活物質被覆用樹脂。
【請求項8】
前記架橋剤(b)の含有量が、前記エステル化合物(a11)及び前
記(メタ)アクリル酸(a12)の合計重量に基づいて1~5重量%
である請求項1~7のいずれかに記載の非水系二次電池活物質被覆用
樹脂。
【請求項9】
重量平均分子量が20,000~500,000である請求項1~8
のいずれかに記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂。
【請求項10】
請求項1~9のいずれかに記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂が
非水系二次電池用活物質(Y)の表面に結着した非水系二次電池用被
覆活物質。
【請求項11】
請求項1~9のいずれかに記載の非水系二次電池活物質被覆用樹脂、
有機溶剤及び非水系二次電池用活物質(Y)を混合しながら有機溶剤
を留去する樹脂被覆工程を有する非水系二次電池用被覆活物質の製造
方法。
表1 非水系二次電池活物質被覆用樹脂の実施例と比較例

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新型コロナウイルス抗体検出(Ⅱ)

2020年03月11日 | ネオコンバーテック



                    

                                                                        

12 顔 淵 がんえん 
---------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
---------------------------------------------------------------------
3 司馬牛が、仁者とはどのような人物かとたずねた。
 孔子が言った。
「仁者は口が重い」
「口が重い? それだけで仁者といえるのでしょうか」
「仁の実践に真剣に取り組んでいる者なら、その難しさを知らぬはずがない。
おのずと口も重くなろうというものだ」
〈司馬牛〉 孔子の門人。

司馬牛問仁、子曰、仁者其言也訒、曰、其言也訒、斯可謂之仁已乎、子曰、
爲之難、言之得無訒乎。

Si Ma Niu asked about benevolence. Confucius replied, "A benevolent
person must speak modestly." Si Ma Niu asked, "If he speaks modestly,
is the person called benevolent?" Confucius replied, "It is difficult
to put benevolence into practice. So his words become modest sponta-
neously."

   

【ポストエネルギー革命序論151】


doi: 10.3389/fcell.2020.00026

抗MERS-CoV抗体検出のための迅速な多重マイクロファイバーベースの
イムノアッセイ(Rapid multiplex microfiber-based immunoassay for
anti-MERS-CoV antibody detection)(Ⅱ)
3.結果
3.2  マルチプレックス高速MERSイムノアッセイ
デバイスベースの環境内で設計された高速イムノアッセイプロトコル
と一緒に製造されたESPSプラットフォームを高速MERSイムノアッセイ、
HSA(コントロール)およびMERS-CoVに対する抗体に適用できるかどう
かについて、臨床応用のための概念実証研究を提供するターゲット)
は、このプラットフォームを使用して試験された。序論で述べたよう
に、所望の検体、この場合は免疫系を検査する抗体の迅速な検出を達
成により、予防的診断に向けて進歩的な一歩を踏みだす。

最初に、ESPSプラットフォームへの抗原固定化のプロトコルの最適化
を実行。ここでは、HSAとMERSの両方の抗原を個別試験を実施する。H
SA吸着の最適化は、表面に固定化されたHSAの量の増加が検出強度のプ
ラトー効果を持つ約200 µg/mLまで急速に増加する傾向を示す(図5)。
一方、MERS吸着試験では、100µg/mL未満の濃度では検出制限されたた
め、この値を超える濃度が後続の研究に採用。


図5.(a)HSAおよび(b)高速イムノアッセイプロトコルを使用した
MERSの表面に対するさまざまな固定化抗原濃度。
(n =3。エラーバー
は標準エラー)。最後に、200μg/ mLのHSAおよびMERS抗原を使用した
多重高速イムノアッセイを実施(図6)。
それぞれが9 O2プラズマで
処理された3つの異なるESPSプラットフォームをすべて同じ条件下で
処理し、抗体溶液は(1)FITC結合抗HSA抗体のみ、(2)FITC結合のみ

抗MERS抗体、または(3)FITCコンジュゲート抗HSA抗体とFITCコンジ
ュゲート抗MERS抗体の両方の混合物。
FITC結合抗MERS抗体および抗HSA
抗体溶液で試験したESPSプラットフォームで、MERSおよびHSA抗体のそ
れぞれを選択的に検出できることが観察。
さらに、FITC標識抗MERS抗
体と抗HSA抗体の混合溶液を追加すると、両方の抗体を多重セットアッ
プで同時に検出できた。
混合試験では、おそらく混雑が原因で、個々
の試験と比較して、両方の抗体のシグナルがわずかに減少したことも
注目される。


図6.(a)マルチプレックスMERSイムノアッセイの定量化、(b)抗原
固定化セットアップの概略、(c)FITC結合抗MERSのみの溶液、(d)
FITC結合抗HSAのみの溶液、および(
e)反HSAおよび反MERSの両方。
(n =3。エラーバーは標準エラー)。
4.考察
このマルチプレックスマイクロファイバーベースのイムノアッセイプ
ラットフォームは、パターン化されたO2プラズマ処理やいくつかの議
論を正当化する効率的なブロッキングなど、いくつかの重要な要素に
依存。第一に、固定化抗体/抗原などのタンパク質が親水性スポットの
みに優先的に吸着する方法の背後にある理論的根拠は非常に重要。一
般的に、平面上のタンパク質吸着は、疎水性と表面電位の影響を受け
る。 EPSP繊維マットの場合、疎水性の性質は、未処理のPSと空気であ
る2種類の疎水性材料で構成されるCassie-Baxterレジームから発生。
O2プラズマ処理により、PSの表面特性が変更され、PSが親水性になる。
平らなPSプレートの場合、O2プラズマで5分間処理した後、水の表面
湿潤性は77.7°±3.0°–25.2°±3.9°から変化。興味深いことに、
フラットプレートとはまったく対照的に、O2プラズマ処理されたPSマ
イクロファイバーは、図2に示すように、同じプラズマ処理後に高い
レベルの親水性(4.5°±±4.1°)をもたらした。 O2プラズマ処理後
のマイクロファイバーマットは、粗面の見かけ上の水接触角の減少を
説明するウェンゼル政権によって説明できる。確かに、ESPSマイクロ
ファイバーマットでのパターン化されたO2プラズマ処理は、親水性表
面のみがプラズマ処理されたスポットを通る溶液の流れを促進する、
これらの2つの異なるレジームを持つ別々の領域をもたらした。言い
換えれば、PSのO2プラズマ処理は、マイクロファイバー内のエアポケ
ットを防ぐのに適していたため、タンパク質溶液が濡れて繊維表面に
接触する可能性がある。それどころか、ESPSの非露出の疎水性表面は
濡れを許容せず、タンパク質溶液はこれらの領域の繊維表面に接触で
きなかった。したがって、タンパク質吸着の総量は材料の真の接触角
によって調節されるが、ESPSマイクロファイバーの多孔質構造から生
じる見かけの接触角もタンパク質吸着を決定する重要なパラメータと
なる。
次に、ブロッキング剤としてのスキムミルクの簡単な議論が重要。多
くの場合、イムノアッセイは、一般的にタンパク質のブロッキング剤
を使用して行われます。ブロッキング剤は、表面へのタンパク質の吸
着を妨げることなく、表面によく付着する。一般的な選択肢の中には、
スキムミルク、BSAまたはBlockingONEなどのBSAベースの製品がある。
図5に示すように、スキムミルクは、O2プラズマ処理サンプルの場合、
ブロッキングに最適な結果が得られました。スキムミルク内に存在す
るさまざまなタンパク質の混合物は、繊維に浸透して、表面を最も効
果的にブロックすることが有益でありえる。乳の中のカゼインは、そ
の小さなタンパク質サイズのために効果的なブロッキング剤であるこ
とがわかっている。スキムミルク内の他のタンパク質とともに、タン
パク質の密集した表面は、表面への非特異的吸着を効果的に防ぐこと
ができる。対照的に、BSAは比較的大きな分子量成分を有しており、
スキムミルクの場合と比較して、表面へのブロッキングのランダムな
密充填を困難にする可能性がある。別の興味深い点は、スキムミルク
は親水性と疎水性の両方の部分を有する両親媒性と考えられる。O2処
理が表面に導入されると、親水性の性質により、ミルクが表面に効
果的に結合できた可能性がある。
最後に、この研究で使用されているマルチプレックスマイクロファイ
バープラットフォームと他の従来のアッセイおよびデバイスとの比較
が重要です。この研究に匹敵する研究が佐藤らによって行われた。
IgA抗体濃度を測定に統合されたポリスチレンビーズと一緒にマイク
ロ流体チップを使用して、コンビナトリアルアッセイが行われた。
この研究でマイクロファイバーを使用して表面と体積の比率を高める
方法と同様に、マイクロビーズを充填率60%(ビーズ直径46μm)の
マイクロ流体デバイスに詰めた。彼らは10μg/ mL以下の高レベルの
感度を達成できましたが、抗原固定化とコロイド金標識IgA抗体の捕
捉の
簡単なステップバイステップのイムノアッセイ手順は、この場合数分
に比べて約1時間かけた調査となる。したがって、感度と速度は多く
の場合、これらのイムノアッセイの微調整であり、これらのアッセイ
の用途に基づいて優先順位を選択する必要がある。この研究の多重マ
イクロファイバープラットフォームは、抗体レベルのPOCモニタリン
グのための抗体検出を目的とする。MERS-CoVに感染した患者の抗体価
は、感染後の時間に応じて1:80から1:800の範囲であり、中和抗体
価は1:800以上であることが最近報告されている。 ELISAは抗体力価
の測定によく使用され、そのLODは約1 µg / mLであることを考慮する
と、MERS-CoVの中和に必要な抗体濃度は800µg/mLを超えることが推奨
される。したがって、マルチプレックスマイクロファイバープラット
フォームによる抗MERS-CoV抗体の200μg/mLのLODは、他の確立された
プラットフォームほど低くはないが、MERS感染患者で必要な抗体産生
を検出には十分である。

5.結論
POCに適したハウジングを備えたマルチプレックスESPSファイバーシ
ステムは、MERS抗体を迅速に検出する手段として導入されました。
O2プラズマで処理した8層のESPSファイバーマットを利用することで、
高速FLISAの機能が発揮。開発されたマスクを使用したパターン化さ
れたO2プラズマ処理法は、100Wで3分で最適なタンパク質吸着結果を
示した。これにより、抗体の固定化、さらには迅速なFLISA試験が可
能な親水性表面が作成される。検出面に関しては、動作時間の1分以
内にこのプラットフォームで効果的な検出を実現できます。さらに、
デバイスの実際のセットアップと準備は、捕捉分子の固定化、ブロッ
キング、洗浄の各ステップを含む5分で完了する。結果はHSAとMERS
-CoVの両方の抗体を同時に検出することでデバイスの多重分析能力を
実証。このマイクロファイバーベースのマルチプレックスイムノ
アッ
セイプラットフォームは、適切な抗体の存在を正確かつ迅速に判定し、
適切なワクチン接種スキームを通じて一般的な医療を支援することに
より、予防診断を可能にする次世代 POCデバイスの足がかりとして機
能する。
                          
この項了



「高島ちぢみ」で布製マスク
植物由来の作用持続 メーカーと共同開発し完売、増産へ
新型コロナウイルスの感染拡大でマスクが品薄になる中、滋賀県
高島市特産の綿織物「高島ちぢみ」を使った布製マスクがこのほ
ど開発された。特有の肌触りの良さを生かした付け心地と、繰り
返し使える耐久性が特徴といい、「高島ちぢみ」の良さを知って
いただき、感染防止のお役に立てればと担当責任者は話す。

高島晒(さらし)協業組合(同市新旭町旭)と衣料メーカー「オ
ールユアーズ」(東京都)が共同開発した。両者は2017年春
に高島ちぢみの生地を素材にしたTシャツを開発したほか、19
年秋には高島ちぢみの品質基準規定やロゴマーク作成を手掛けた。 
布製マスクは、生地に「しぼ」と呼ばれる凹凸があり、肌への接
触面積が少なく、さらっとした高島ちぢみの特性を生かそうと、
2月下旬に試作した。製造元によると、生地には植物由来の成分
による抗菌、消臭作用があり、くしゃみやせきで飛散するインフ
ルエンザウイルスを99%寄せ付けない特殊加工を施した。抗菌、
消臭作用は50回洗っても持続するという。
5月上旬までに24
00枚を生産する予定だが、3月上旬の発売(1枚2200円)
開始と同時に完売し、現在は予約を受け付けていない。増産の見
通しが立てば予約を再開する予定。同組合の杉岡定弘常務理事(
48)は「高島ちぢみの着心地の良さは、口の周りの快適さにも
通じる」と、一過性ではないニーズの広がりを期待する。昔は布
マスクが常識。挟み込むガーゼの開き目が再使用時には大きくな
るので交換しなければならないが、エコで、リユース可能で意匠
性も優れた「マイマスク」としてリバイバルできればファッショ
ナブルで面白いと思う(「高島ちぢみ」で布製マスク 植物由来
の作用持続 メーカーと共同開発し完売、増産へ、経済、地域の
ニュース、京都新聞。2020.3.10)。




高効率超薄型有機太陽電池寿命が従来の15倍
新しい発電層設計とポストアニール処理で熱安定化
3月10日、理化学研究所らの研究グループは、高いエネルギー変換
効率と長期保管安定性を両立する超薄型有機太陽電池]の開発に成功し
たことを公表。本研究成果は、ウェアラブルエレクトロニクスやソフ
トロボット[2]
用のセンサーやアクチュエータなどに安定的に電力を供
給できる、軽量で柔軟な電源として応用されると期待できる。今回、
発電層改良に高エネルギー交換効率と熱安定性を併せ持つバルクヘテ
ロ接合[3]
構造の素子を新たに作製。さらに、発電層と正孔輸送層の界
面における電荷輸送効率向上に、この素子に対してポストアニール処
[4]
(150℃)を施す。その結果、13%の高いエネルギー変換効率と、
大気中保管3,000時間で劣化5%以下という長期保管安定性を両立する、
超薄型有機太陽電池(厚さ3マイクロメートル)を実現。これは過去の
最高値と比較して、エネルギー変換効率は約1.2倍向上し、長期保管
安定性は15倍改善する。

【概説】
有機太陽電池は、従来のシリコン型太陽電池に比べ極めて薄い有機半
導体薄膜で形成されるため、柔軟性・軽量性に優れ、ウェアラブルセ
ンサーを長時間安定に駆動する電源としての応用が期待されている。
特に、基板を含めた全体の厚さを数マイクロメートル(μm、1μmは
100万分の1メートル)まで薄型化した超薄型有機太陽電池は、衣服や
皮膚に直接貼り付けても違和感がないことが特長。研究グループはこ
れまでに、耐水性、耐熱性を持ち、エネルギー変換効率(太陽光エネ
ルギーを電力に変換する効率)が10.5%に達する超薄型有機太陽
電池を実現し、それらを用いたセンサーとの集積化に関する報告を行
ってきたが、超薄型有機太陽電池は基板や封止膜に薄い高分子フィル
ムを使用しているため、十分なガスバリア性の確保が難しく、また安
定的に駆動するための発電層や電荷注入層の界面を制御する手法がな
かったため、エネルギー変換効率と長期保管安定性の両立は依然とし
て不十分だった。今回開発した超薄膜有機太陽電池は、基板から封止
膜までの全てを合わせた膜厚が3μmと極薄でエネルギー変換効率は
13%に達し、大気中で3,000時間保管した後も95%以上のエネル
ギー変換効率を保持できた(図1)。これまでの研究では、エネルギ
ー変換効率は10.5%、保持率95%を満たすのは約200時間でした。
これと比較すると、エネルギー変換効率は約1.2倍向上し、長期保
管安定性は15倍も改善できた。


図1 開発した超薄型有機太陽電池の長期保管安定性の改善----横軸
に大気中室温遮光条件での保管時間、縦軸にエネルギー変換効率の保
持率をプロットしている。本研究では、3,000時間保管しても保持率は
95%以上であった。研究チームの過去の研究では、95%の保持率を満
たすのは200時間ほどしかなかったことから、今回、保持率が15倍も改
善されたことが分かった。
研究成果のポイントは、1高エネルギー交換効率と熱安定性を両立す
る新たなドナー・アクセプター材料ブレンド膜の設計による発電層の
改良と、②ポストアニール処理による発電層と正孔輸送層の界面での
電荷輸送の改善を実現したことにある(図2)。今回ドナー材料に用
いたPBDTTT-OFTは、東レ株式会社が近年新たに開発した熱安定性に優
れる半導体ポリマー。これまでの研究では、このPBDTTT-OFTとランダ
ムに混合したバルクヘテロ接合構造の発電層を作製に、アクセプター
材料としてフラーレン誘導体を使用していた。しかし、この組み合わ
せではPBDTTT-OFTの高効率や熱安定性といった特長を十分に引き出す
ことができませんでした。今回、アクセプター材料として非フラーレ
ン誘導体のIEICO-4Fを用いることで、光捕集性と熱安定性により優
れる発電層を作製できた。これに加え、素子作製後に簡単な熱処理
(150℃)を行うポストアニール処理によって、長期保管安定性が大
きく改善することを発見しました微小角入射広角X線散乱法[7]X線
光電子分光法[8]
などによる物性評価の結果、この現象は、ポストアニ
ール処理を施すことで、発電層と正孔輸送層の界面での電荷輸送が改
善した結果であることが判明。さらに、他の発電層材料や正孔輸送層
を試したところ、ポストアニール処理後にエネルギー変換効率が低下
してしまったことから、今回の素子構成でのみ高いエネルギー変換効
率が保持されることが分かった。


図2 高いエネルギー交換効率と長期保管安定性を両立するための設
計指針----発電層のドナー材料に半導体ポリマーのPBDTTT-OFTを、
アクセプター材料に非フラーレン誘導体のIEICO-4Fを用いることで、
高エネルギー変換効率と熱安定性を両立できる発電層を作製。また、
素子作製後にポルトアニール処理(150℃、5分間)を施すことで、発
電層と正孔輸送層の界面での電荷輸送が改善され、それに伴い長期保
管安定性も改善。



ペロブスカイト安定性の新しいソリューション
材料の化学組成を調整して「トリプル」ペロブスカイトを作成するこ
とにより、米国国立再生可能エネルギー研究所の科学者は、技術固有
の安定性の問題の1つを克服し、タンデム形式で27%の効率を達成
したペロブスカイトセルを製造した
シリコンデバイス。

ペロブスカイト太陽電池は大量生産への道を順調に進んでいるように
見えますが、この技術への関心は、材料の安定性と大気条件への感受
性に関する懸念によって依然として抑えられている。米国国立再生可
能エネルギー研究所(NREL)の研究者は、これらの心配の1つを克服
したと主張。セルの化学組成を最適化することで、光に絶えずさらさ
れ​​ると太陽デバイス内の化合物が分解する光誘起相分離として知られ
るメカニズムを抑制する。ほとんどのペロブスカイト太陽電池は、ヨ
ウ素、臭素または塩素のハロゲン化物で製造、しかし、同グループは、
3つすべての材料を組み込んだ「トリプルペロブスカイト」がいくつ
かの安定性の利点を提供し、他のペロブスカイトによって達成された
高い変換効率を返す可能性があることを発見。



図2 効率的なタンデムのための位相偏析を抑制したトリプルハライ
ドワイドバンドギャップペロブスカイト
これらのセルは、Scienceに掲載されている、効率的なタンデムのため
の位相分離が抑制されたトリプルハロゲン化物、ワイドバンドギャッ
プペロブスカイト
の論文で説明されている。グループは、研究者が以
前の研究よりもはるかに高い量で塩素を格子に直接組み込んだため、
そのアプローチは独特である。リプルペロブスカイト構造が、最大
SUN00の光強度であっても、光キャリアの寿命と光誘起相分離の抑制
を大幅に改善できるこを発見する。

安 定
このグループは1cm²のトリプルペロブスカイトセルを製造し20.3
%の効率を達成し、60℃での最大電力点追跡で1,000時間後に96%
以上の性能を保持しました。セルは、27%の効率を達成したペロブ
スカイトシリコンタンデムデバイスにも組み込まれた。
この短期的で
可逆的な相分離の影響を受けないことを示した、次のステップは、長
期的な信頼性目標を達成するための安定したコンタクト層とアーキテ
クチャの開発を続け、モジュールが現場で持続を実現する。次のステ
ップでは、加速安定性試験をさらに実証し、10年または20年後に問題
が生じるか実際に証することにある。
トリプルペロブスカイト構造に
より、バンドギャップをさらに調整できるため、ペロブスカイト-シリ
コンタンデムセルの効率が30%を超え、ペロブスカイト-CIGSタンデ
ムセル、コンセントレータPVなどの他のセル構造の可能性が広がる。
トリプルハライドペロブスカイトの探査により、ペロブスカイト単相
安定性の有望な新しい領域が特定され、ペロブスカイトの組成工学の
別の次元への道を開いた。


✔ 1月20日のNEDOとパナソニックの大面積モジュールで世界最高
変換効率16.09%達成に続くもの(上写真)。日独の熾烈な開発競争
が進み、ペロブスカイト太陽電池の商用化競争がが本格化する。また
タンデム型では東芝(透過型亜酸化銅(Cu2O)を用いたタンデム型太
陽電池の発電効率の向上について-低コストで高効率なタンデム型太
陽電池の実現に向けてSi単体を超える23.8%の発電効率を達成----
が先駆している。



世界の砂浜の半分は2100年までに消滅?!

欧州委員会の共同研究センター(JRC)が率いる新しい調査によると、
世界のビーチの半分は海面上昇と沿岸侵食のために世紀末までに消滅
する可能性がある。欧州委員会の共同研究センタ(JRC)の調査によ
ると、世界のビーチの半分は海面上昇と沿岸侵食のために世紀末まで
に消滅する可能性があると警告している。調査結果によると、オース
トラリアは今後80年間で15,000キロメートル近く(9,000マイル以上)
のホワイトビーチの海岸線が流され、最も大きな打撃を受けます。次
にリスクの高い国は、カナダ、チリ、米国、メキシコ、中国、ロシア、
アルゼンチン、インド、ブラジルです。下の図に示すように、大西洋
と太平洋の海岸およびインド洋のオーストラリア側では、大きなビー
チが最大200メートルまで狭くなる可能性がある。


●今夜の寸評:"さよならサヨク"がわからない世界
レーニンの発明品の全国新聞が1984年のデジタル革命とともに終
焉したが、いまだにこの日本でも残っている(悪しき集団主義)。
ガラッパチだね!?

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新型コロナウイルス抗体検出

2020年03月10日 | ネオコンバーテック



                    

                                                                        

12 顔 淵 がんえん 
---------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
---------------------------------------------------------------------
2 仁とは何かと仲弓(再雍)にたずねられて、孔子は答えた。
「たとい同僚間でも、貴賓に接するのとおなじ鄭重な態度で接する。人民を
使役する場合もまた、祭祀のときとおなじ敬虔な態度をもってする。人から
されたくないことは、自分も人にしない。この共感の念があれば、公生活で
も私生活でも、すべて対人関係は円満になるだろう
 仲弓は言った。
「至らぬわたくしですが、精いっぱい努力いたします」

仲弓問仁、子曰、出門如見大賓、使民如承大祭、己所不欲、勿施於
人、在邦無怨、仲弓曰、雍雖不敏、請事斯語矣。

Zhong Gong asked about benevolence. Confucius replied, "Treat
others as guests of honor when you meet them. Behave like you
attend a rite when you use the people. Do to others as you
would be done by. And you will not incur the people's or your
family's enmity." Zhong Gong said, "Although I am an idiot,
I will put your words into practice."

   

【ポストエネルギー革命序論150】


doi: 10.3389/fcell.2020.00026

抗MERS-CoV抗体検出のための迅速な多重マイクロファイバーベースの
イムノアッセイ(Rapid multiplex microfiber-based immunoassay for
anti-MERS-CoV antibody detection)(Ⅰ)
【要約】
自然免疫抗体用のオンサイトマルチプレックスバイオセンサーは、
個人の健康状態を監視するための理想的なツール。さまざまな病気
に対して。この研究では、新しい抗体イムノアッセイ試験プラット
フォームを導入。特定の抗体を捕捉するための抗原のマイクロファ
イバーベースのアレイ。デバイスの製造とセットアップは、3次元
膜として機能する電界紡糸ポリスチレン(ESPS)マイクロファイバ
ーを中心に展開。迅速で多様な検体の捕捉が可能なフィルター。特
に、ESPSマイクロファイバーはパターン化した局所的な酸素プラズ
マにより、流体の流れと固定化を促進する親水性ゾーンを作成。こ
の堅牢な抗体イムノアッセイプラットフォームの大部分は、コンパ
クトなシリンジ駆動型特異的抗体に対する多重抗体イムノアッセイ
を実行できるカセット装置中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-
CoV)は、合計で合計5分、および200μg/ mLまでのMERS-CoVの高い
感度と特異性。
【序論】
これらは必要なパフォーマンスの基本要件----高スループット、高
速、高感度----したがって、これらの特性を組み合わせたアッセイ
が提案されているが、多くの場合、マイクロ流体工学とナノテクノ
ロジーにより実現されている。さらに、紙ベースの微小電気機械シ
ステム(MEMS)を含む多くのタイプのマルチプレックス免疫アッセ
イプラットフォームが報告されているす。ビーズベースおよびアレ
イベースのプラットフォーム。近年、このようなイムノアッセイの
最も顕著な用途の1つとして、医療の観点から見たプラットフォー
ムとしてウイルス検出がある。2012年以降、MERS-CoVは一般的な問
題となり、。約30%の高い死亡率のコロナウイルスは複数の国に
影響を与え報告された(世界保健機関(WHO))。さらに、MERS-CoV
比較的最近の発生であり、効果的なワクチンが存在しない。シンプ
ルで堅牢かつ迅速な方法での抗体診断手段は、患者に対するワクチ
ンまたは感染症の拡大を防止する薬物の有効性試験に必要であり、
ワクチン接種の世界では、血液抗体価はしばしば、酵素免疫測定法
(ELISA)の一般的な方法患者が適切な濃度で必要な抗体を現在持っ
ているかどうかを判断する。ELISAは非常に感度の高い方法であり、
MERS-CoVで1μg/mL未満の検出限界(LOD)を達成するが、専門家や
大型機器の要件により、診断結果の生成に数日かかる場合がある。
したがって、ワクチンまたは薬物の有効性をテストするには、大型
の試験装置を必要としない、より迅速で効果的な試験方法論が望ま
しい。グローバルを改善するために、健康管理には、低コストでシ
ンプルで堅牢なポイントオブケア(POC)デバイス製造の必要性の
強調が重要。
ここでは、数分以内に実施できる抗ウイルス抗体検査の迅速な免疫
測定法を紹介する。この作業は、ESPSマイクロファイバーマットを
キャプチャとして活用する新しい多重抗体イムノアッセイテストの
構築を示す超高速試験用の膜および圧力駆動対流。以前に確立され
た蛍光結合免疫吸着剤に加え、アッセイ(FLISA)マイクロファイバ
ープラットフォーム、マイクロファイバーマットはO2プラズマで事
前にパターン化され、複数の親水性異なる抗原を持つゾーン、した
がって多重検出システムを作成。概念実証として、対応する抗体を
個別捕捉するように設計された2つの異なる抗原試験である。
血清アルブミン(HSA)およびMERS-CoV。HSAは代表的なタンパク質
これはヒト血漿サンプルに存在するが、MERSはウイルス性病原体で
現在予防接種の手段を欠く。単純な設計、製造とセットアップの容
易さ、診断が可能な高速
このシステムで抗体検出を行うことはMERS
が発生した場合に一般公衆衛生を保護の低コストの商用デバイスを
作成する上で不可欠な一歩となる。

2.材料と方法
2.1 FLISA試薬および材料
高分子エレクトロスピニング処理では、ペレット化PS(PS日本)THF
(Sigma-Aldrich)を含む溶液に溶解し、DMF(Sigma-Aldrich)。
HSAのフルラピッドFLISAオペレーションにはヤギが含まれます抗ヒト
アルブミン(Bethyl Laboratories、A80-129A)、ヒト参照血清(
Bethyl Laboratories、RS10-110)およびFITCコンジュゲートヤギ抗
ヒトアルブミン(Bethyl Laboratories、A80-129F)、この研究では、
それぞれ「anti-HSA」、「HSA」、および「FITC anti-HSA」にとって
上記のHSA試薬と以下の両方をテストする抗体MERS試薬:His-MERS-NP
抗原タンパク質(横浜市大学)および anti-MERS-NP(横浜市立
大学
mAb#20)。この調査では、「MERS」および「FITCそれぞれMERSの試
薬。 Anti-MERS-NPは、フルオレセイン標識キット– NH2(同仁堂)リ
ン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH 7.4、Gibco)とTween 20(PBS-T、pH7.4、
0.1w/v%トゥイーン20)とスキムミルク(ユキジルシ株式会社)は、
希釈剤、洗浄剤、ブロッキング剤などの目的。さらに、FITCconjugat-
edウシ血清アルブミン(BSA-FITC、Sigma-Aldrich、A9771-1G)とBSA
(Sigma Aldrich、A3608-50G)を組み合わせて蛍光顕微鏡用のESPSフ
ァイバーマット付きを使用。

2.2 エレクトロスピニング技術
10 vol%/vol%の事前ペレット化PSを次の溶液に溶解した。1:1 THF/
DMF。溶液は室温で穏やかに攪拌し、PSが完全に溶解するまで24時間。
PSソリューション次に、シリンジを介してエレクトロスピニング装置
に装填。環境および加工条件(補足資料表S1)は、エレクトロスピニ
ング後、呉らによって報告された技術「ウェットプレス」でマイクロ
ファイバー繊維を8層積み重ね、ESPS繊維マットを積層、互いの上に、
エタノール(EtOH)に浸してから挟むガラス板の間に積み重ね、2 kg
の重りで24時間加圧使用する。

2.3  O2プラズマスポット処理
O2プラズマクリーナー(PDC-001、拡張プラズマクリーナー、Harrick
プラズマ)とガス流量計の組み合わせ(PDF-FMG、PlasmaFlo Gas Flow
ミキサー、Harrick Plasma)を使用してESPS繊維マットを処理、O2プ
ラズマ。9穴(スポットサイズ= 2.5 mm)のスチールマスクはカスタ
ムメイドする。ESPS繊維マットにO2プラズマ処理のパターンを作製。
8層で湿式圧縮したESPS10重量%繊維マットを使用、スポット治療
実験用、8層の10 wt%ESPを使用。4
層のサンプルでは、追加された
試薬の非親水性スポット領域への拡散時間。8層サンプルでは、​​試薬
拡散または漏れを最小限に抑えた親水性スポット範囲でのO2プラズマ
処理を行う。スポット処理後の8層ESPSファイバーマットの蛍光顕微
鏡によるタンパク質吸着とブロッキングの優先度の両方をテスト。

ンパク質吸着のために、ESPS繊維マットをFITC-BSA溶液(20mL PBS中
の10wt%FITC-BSAからBSA)に1時間浸す。
次に、サンプルをPBS-Tで
20回浸漬洗浄する。ブロッキング効果には、BSA、BlockingONE、スキ
ムミルクをブロッキング剤として比較し、3つの別々のESPS繊維マッ
をそれぞれのブロッキング溶液に浸し、BSA(2 w/v)、BlockingONE
(20 v/v)、
PBS-Tで20回浸漬洗浄する前に、1時間スキムミルク(2
w/v)を加える。
次に、サンプルを同じ FITC-BSA溶液に浸漬。前の実
験を1時間行い、PBS-T で20回再度ディップ洗浄。
すべての蛍光画像
は倒立顕微鏡で測定
(CKX53、オリンパス)と蛍光光源およびフィルタ
ー(U-HGLGPS、オリンパス)の組み合わせ。cellSensが撮影した画像
(オリンパス)画像処理ソフトウェア。ROIマネージャーツールの下で
Image(National Institutes of Health)で測定。

2.4 カセットデバイスベースのイムノアッセイシステム
37 mmモニター(Advantec)は、内部膜を8層の10wt%ESPSに置き換え
カセットデバイスとして採用。37 mmモニター内に適切にカットおよび
成形されたフィルター紙(40 mm、No.5B、桐山ロート)を重ねたサン
プル。セットアップには、ろ紙を下層にO2プラズマ処理されたESPS繊
維マットを上層を使用。注入口から、バルク試薬(PBS洗浄、抗原、お
よび2次抗体)を挿入し、シリンジの圧力で反対側の出口から洗い流
す。

2.5 迅速なMERSイムノアッセイ試験プロトコル
すべてのイムノアッセイで、100Wで3分間O2プラズマ処理を行った8
層の10wt%ESPS膜を使用。カセットプラットフォームを使用した迅速
なイムノアッセイテストは、次の手順で実行。(1)抗原の固定化(2)
ブロッキング、および(3)抗体の捕捉。まず、HSAとMERSの濃度は処
理されたESPS膜上で単独最適。PBSのHSA濃度は、0〜1000μg/ mLの範
囲で変化させる。スポットあたり6μL。次に、2%w /vのスキムミル
ク2 mLによるブロッキングをシリンジから直接カセットに適用。1分
間保持した後、コンセントから引き抜く。最後に、1mLのFITCコンジ
ュゲート10μg/ mLの抗HSA抗体溶液をカセットに1分間保持し、フラ
ッシュした。同様に、MERSがテストされ、まず、His-MERS-NPを0〜500
μg/ mL。脱脂乳ブロッキング手順の後、1 mLのFITCコンジュゲート
11μg/ mLの抗MERS NP#20溶液をカセットに1分間保持し、フラッシ
ュする。HSAとMERSの両方のテストについてブロッキング工程とFITC
結合抗体工程の両方の後、1mL容量のPBS-Tで洗浄をカセットに3回
通し洗浄。
マルチプレックスイムノアッセイでは、上記のイムノアッセイプロト
コルと同じように実施されましたが、単一のESPS膜上で別々にパター
ン化された異なる抗原を使用しました。3つのスポットをMERSで処理
しました(200μg/ mL; 6μL)、HSA(200μg/ mL; 6μL)で処理さ
れた3つのスポット、および抗原が固定されていない3つのスポット。
再び、ブロッキングが実行された2%w /vのスキムミルク2mLをカセ
ットに1分間保持した後、フラッシュしました。最後に、抗体の3つ
の異なるテスト溶液を準備し、多重ESPS膜を通してテスト。1:100希
釈のFITC共役抗HSA溶液1 mL、1:50希釈のFITC共役抗MERS NP#20溶
液1 mL 、およびFITC共役抗HSA(1:100希釈)とFITC共役抗MERS NP#
20(1:50希釈)の1 mL混合物。各抗体の濃度はすべての場合で同一。
図1および補足資料の表S2は、手順全体と試験プロトコルに使用され
る最終濃度を示す。

図1(a)O2プラズマスポット処理セットアップの概略図、(b)ハ
ウジング環境と膜のセットアップの概略図、
(c)迅速なMERSイムノ
アッセイプロトコルで実行される手順概要


3.結果

3.1 O2プラズマスポット処理
多くの抗原が表面に固定化されることが重要である。抗ウイルス抗体
の免疫測定システムのシグナルを強化する。
したがって、タンパク質
固定化の量が最適化する。マイクロファイバー表面の疎水性を通し、
層の10重量%ESPSファイバーマットサンプルは、O2プラズマスポッ
ト処理によって処理された。
異なる時間の長さ、タンパク質の表面吸
着試験。
最大の抗体固定化の最適条件を決定するには表面では、BSAが
モデルタンパク質として使用された。
最初、O2プラズマの効果を確認
するために接触角を測定
処理(図2)。全体として、親水性領域がO2
プラズマで処理すると、接触角の減少傾向を示す。
一方、接触角は
水性ゾーンは、サンプル間で大幅に変更されていません。
次に、プラ
ズマ処理されたBSAの実際の吸着量
サンプルを分析して、抗原固定化
能力を推定。
さまざまなO2プラズマ処理条件の結果を以下に示す
3では、サンプルを100Wで1、3、5分間処理。ほとんどの量のBSAが3
分間処理したものに吸着されたことがわかる。1
分で十分なO2プラズ
マ時間が不足している可能性が高い
酸素が繊維に完全に浸透できなか
ったため、
BSA溶液が浸透するための十分に親水性の繊維表面繊維と
繊維の表面に接触します。
一方、過剰な5分間処理されたサンプルは、
サンプルを過剰処理して、
表面およびタンパク質サンプルとして、後
続の実験では、3分
繊維表面へのタンパク質固定化のためのO2プラズ
マ処理の最適な時間として選択された繊維表面への固定にある。さら
に、ブロッキング剤はESPSサンプル用に最適化する。
したがって、同
様のタンパク質吸着試験を3回実施しました
ブロッキング剤の種類:
BSA、BlockingONE、スキムミルク(図4)。
それらはすべて蛍光標識
BSA吸着の効率的な遮断を示しましたが、スキムミルクが機能するこ
とが実証されました
最高の。したがって、その後の実験では、脱脂乳
がブロッキング剤となる。

図2.(a)1分間、(b)3分間、(c)5分間のO2スポットプラズマ処
理の接触角測定。

図3  スポットO2プラズマで(a)1分、(b)3分、および(c)5分
間処理した8層の10 wt%ESPSに吸着したBSA標識蛍光画像。
(d)の
ために
BSA吸着の定量、蛍光(Fluo)およびバックグラウンド(BG)
強度を定量化しました。
(n = 4;エラーバーは標準エラーです)。
 

ブロッキング剤の予防能力の蛍光定量化/蛍光標識BSAの吸着、BSAとB
lockingONEの比較
(BlkONE)およびスキムミルク(牛乳)
ラベル付けされたBSA吸着、脱脂乳が最高のパフォーマンスを発揮する
ことが実証された。
したがって、その後の実験では、脱脂乳がブロッキ
ング剤として使用。
                         この項つづく
--------------------------------------------------------------
新型コロナウイルス抗体検出の検出
9日、横浜市立大学が新型コロナウイルスの患者血清中に含まれる抗
ウイルス抗体の検出に成功したと発表。この方法は特別な装置を用い
ることなく、短時間で判定が可能。さらに血液採取による検査のため
二次感染のリスクが少ないという画期的なものであり、今後多数の検
体で検証し、診断法の確立や診断キットの開発など実用化を目指す




梁教授ら共同研究グループが人類の脅威となるMERSコロナウイルス
迅速、簡便、正確に検出する方法の開発に成功
MERS(中東呼吸器症候群)コロナウイルスは、2012年にサウジアラビア
で同定された重症の呼吸器疾患を引き起こす新型のコロナウイルスで
あり、致死率が約36%と非常に高いことがWHOから報告されている。こ
れまでに世界で1600人を超える症例があり、2015年には隣国の韓国で
大流行が見られた。現在、韓国国内での流行は収束しているが、サウ
ジアラビア等の中東地域では依然として感染者の発生が続いており、
我が国への感染流入のリスクは続いている。MERSコロナウイルスに対
する抗ウイルス薬や感染予防のためのワクチンは未だ存在していない
ため、ウイルスを素早く特定し、迅速に対応することがウイルスの蔓
延を防ぐためには非常に重要となる。これまでMERSコロナウイルスの
検出には遺伝子検出法が採用されており、遺伝子を取り扱うことので
きる熟練した技術と特別な装置が必要なことに加え、検出までに要す
る時間が長い事が問題となっていた。また、MERSコロナウイルスは、
風邪の原因となる病原性の低いウイルス(229E、HKU1、OC43、NL63等)
や、2002年頃に流行が見られたSARSと同じコロナウイルス属に分類さ
れ、これらとは遺伝子的に類似した部分が存在している。一方でMERS
コロナウイルスは遺伝子的に変異しやすいウイルスであることも知ら
れている。以上の理由から、MERSコロナウイルスを誰でも簡単な操作
で短時間に、かつ正確に検出できるキットの開発が求められていた。 
(微生物学 梁教授ら共同研究グループが人類の脅威となるMERSコロ
ナウイルスを迅速、簡便、正確に検出する方法の開発に成功、 先端
医科学研究センタ、2016.04.27)
--------------------------------------------------------------
プロリルイソメラーゼPin1はB型肝炎ウイルスコアの安定性タンパク質
Puroriruisomerāze Pin 1 wa B gatakan'en uirusukoa no antei-sei
tanpakushitsu
【要約】
ウイルスと宿主タンパク質の間の動的な相互作用は、効率的なウイ
ルス複製とウイルス誘発性の病因を確立するために重要である。
Pin1によるリン酸化依存プロリル異性化は、分子スイッチングのユ
ニークなメカニズムを提供し、タンパク質の機能と安定性の両方を
制御する。ここでは、Pin1がリン酸化依存的にB型肝炎ウイルスコ
アタンパク質(HBc)に結合して安定化し、効率的なウイルス増殖を
促進することを示す。HBc のさまざまな部位特異的変異体を用いた
Phos-tagゲル電気泳動により、C末端アルギニンリッチドメイン内の
Thr160および Ser162残基が同時にリン酸化されることが明らかにな
った。GSTプルダウンアッセイおよび免疫共沈降分析により、Pin1は
Thr160-ProおよびSer162-Proモチーフでリン酸化HBcと結合している
ことが示された。Pin1の化学的または遺伝的阻害により、リソソー
ム依存性経路の。HBcの急速な分解が大幅な加速。さらに、ピルビン
酸デヒドロゲナーゼは、ホスファターゼ触媒サブユニット2(PDP2)
は、Pin1結合でHBcを脱リン酸化できる。サイト、それによってPin1
を介したHBc安定化を抑制する。この発見は、Pin1によって触媒され
るHBc安定性の重要な調節メカニズムを明らかにし、促進する可能性
があり、Pin1機能を標的とする新しい抗ウイルス治療薬の開発を促
進するであろう。
鍵語:ウイルスと宿主の相互作用/リン酸化/プロリル異性化/リ
ソソーム/B型肝炎ウイルス

図1 Thr160およびSer162でのHBcの同時リン酸化。(A)この研究で
生成されたHBc欠失変異体の概略図。4つの主要なリン酸化部位(S1
55、T160、S162、およびS170)とアラニン置換を含むHBc CTDの配列
を示す。(B)Phos-tag GelにおけるHBcの移動度シフト。 HepG2細
胞にHA-HBcまたはその部位特異的変異体をコードするプラスミドを
トランスフェクトした。トランスフェクトされた細胞は24時間で回
収されたトランスフェクション後、細胞ライセートをPhos-tagゲル
電気泳動にかけ、抗HA抗体を用いたイムノブロット分析で分析。
(C)リン酸化特異的抗体によるHBcのリン酸化の検出。 HepG2細胞
にWT HBcまたはその部位特異的(T160A / S162A)変異体をトランス
フェクトしたプロテアーゼ阻害剤の存在下で48時間。次に、細胞溶
解物を、抗ホスホHBc(T160 / S162)、抗HBc、または抗a-チューブ
リンを用いた免疫ブロット分析にかけた抗体。(D)安定したHBV産
生HepG2.2.15.7細胞からの細胞溶解物は、子牛の腸アルカリホスフ
ァターゼ(CIAP)で処理された、または処理されなかった。抗ホス
ホHBc(T160 / S162)、抗HBc、および抗a-チューブリン抗体を用い
たイムノブロッティングを行った。
※関連論文:Prolyl Isomerase Pin1 Regulates the Stability of
Hepatitis B Virus Core Protein(プロリルイソメラーゼPin1のB型
肝炎ウイルスのコアタンパク質の安定性調節
)、2020 Jan 31;8:26.
doi: 10.3389/fcell.2020.00026. eCollection 2020.
-------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------
ノロウイルスの迅速簡易検出法(イムノクロマト法)

ノロウイルスの診断法は遺伝子診断法(RT-PCR, リアルタイムPCR,
LAMPなど)とともに抗原・抗体反応による抗原診断(イムノクロマ
ト法, 酵素抗体法, BLEIA法など)がある。外来・ベッドサイドで
迅速・簡易診断とするならイムノクロマト法(IC法)が一番扱いや
すい最初のICキットはGII.4 Loadsdale株のウイルス様粒子(VLP)
を家兎に免疫したポリクローナル抗体を用いた。RT-PCRに比較し感
度は73%に落ちるが, 特異度は91%であった。その後, マウスのモ
ノクローナル抗体でGI, GⅡI両方あるいはそれぞれに反応する抗体
を用いてGI, GⅡを1つのラインで, またはそれぞれのラインで判
定するキットが出現し, 感度・精度は向上した。さらにロタウイル
スとノロウイルスを同一キットで同時に調べ得るキットが市販され
た。わが国では現在のところ6
社によるキットがある。GEテストイ
ムノクロマト-ノロ, クイックナビ-ノロ2, クイックチェイサー-Noro,
イムノキャッチ-ノロ, ラピッドエスピー-ノロ, IPライン-デゥオ
「ノロ・ロタ」がある。また海外ではRIDAクイック-ノロウイルス
がある。
市販のキットで, ウイルスRNA濃度と比較した論文は多くはないが,
1010コピー数/mL以上あればICキットでほぼ確実に検出可能である。
106~109コピー数/mLでは概ね検出が可能だが, 105コピー数/mLでは
半数程が検出できない 。IC陰性は特定の遺伝子型によりみられた。
ノロウイルスのICキット作製に当たって次のような難しさがある。
(1)ノロウイルスは細胞培養が難しく, バキュロウイルスを用い
た人工的なVLPを抗原としている。現在GII.4 variantが頻度では多
いので, GII.3, GII.6など比較的頻度が多い遺伝子型にも反応する。
できればより広い遺伝子型の抗原に反応するモノクローナル抗体を
得る。(2)より少ないノロウイルス抗原と反応を示す反応系を用
いる。RIDAクイック-ノロウイルスは反応にビオチン・ストレピト
アビジンを用いている。(3)試薬によっては, 直腸便・浣腸便
でも検出できるとしているが, 直腸ではウイルス量が十分に取られ
ていなく偽陰性, 浣腸便ではグリセリンによる偽陽性のことがある
ので, できるだけ直接に便からが望ましい。重要な検体では遺伝子
診断法で確認する。(4)吐物に存在するウイルス量は105/mL程度
であるため, 現時点では吐物からノロウイルスを診断するICキット
はない。2014~2015年にアジアを中心に新型GⅡ.17がみられるよう
になった。上海では2014年12月以降~2015年にかけ, GⅡ.17がGⅡ
I.4より多くみられた。わが国のノロウイルス食中毒としてはGⅡ17
の割合が従来のGnⅡ.4と拮抗しているが, 我々の6都市の小児科ク
リニックの状況ではノロウイルス遺伝子型の10%に過ぎない(Tho-
ngprachumA私信)。ノロウイルスに繰り返し罹患した症例ではGⅡ.
17罹患の前のGII.4の時にGⅡ.17の血清IgG, IgA抗体も上昇してい
た (UshijimaH私信)。また, 下水の中にはGII.17が頻繁に見出さ
れていることから, 今後ノロウイルスの主流になることも否定でき
ない。(表1)GⅡ17の症例に市販のICキットを用いて診断したとこ
ろ, 検出感度が他の遺伝子型と比較し, 偽陰性となることがあると
わかった。通常GⅡ4は107コピー数/g以上存在すればICキットで陽性
になるが, GⅡ.17の場合は109コピー数/g以上でなければ検出できな
かった。わが国のICキットでは, お互いでの差は少なかったが, RI
DAクイック-ノロウイルスが感度において良かった(表2)。このこ
とは, 厚生労働省からの通達でノロウイルス感染症の迅速診断法の
注意点の中に含まれている。なお海外の試薬は, 輸入の認可を求め
ていないので市販されていない早急にGⅡ.17に対してもGⅡ.4並み
の感度のキットが望まれる。
2016年の10月以降のノロウイルスからはGⅡ.4, GⅡ.17以外のGⅡ
もみられ, イムノクロマト反応の評価を続ける必要がある。(IASR
Vol. 38 p.11-12: 2017年1月号)





●今夜の寸評:忙し過ぎて、我が家はマーシャル・ロー。

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最新核融合適用技術事情

2020年03月09日 | デジタル革命渦論



                    

                                                                        

12 顔 淵 がんえん 
---------------------------------------------------------------------
「内に省みて疾しからずんば、それ何をか憂え何をか懼れん」(4)
「君子敬して失うなく、人と恭しくして礼あらば、四海の内みな兄弟なり」
(5)
「百姓足らば、君たれとともにか足らがらん。百姓足らずば、君たれととも
にか足らん」(9)
「君、君たり、臣、臣たり、父、父たり、子、子たり」(11)
「君子の徳は風なり。小人の徳は草なり。草これに風を尚うれば必ず催す」
(19)
---------------------------------------------------------------------
1 仁とは何かと順潮にたずねられて、孔子は答えた。
「自分にうち克って礼の本質に合致した行動をするのが、仁なのだ。それが
できれば、世界が仁に同化する。したがって、仁はひとりひとりの意志の問
題であって、人に強制すべきものではない」
「礼の本質に合致した行動……と申しますと?」
「すべての感覚、すべての反射運動が無意識のうちに礼と一体化するまでに
自分をきたえるのだ」
顔淵は言った。
「至らぬわたくしですが、精いっぱい努力いたします」


顔淵問仁、子曰、克己復禮爲仁、一日克己復禮、天下歸仁焉、爲仁由己、而
由人乎哉、顔淵曰、請問其目、子曰、非禮勿視、非禮勿聽、非禮勿言、非禮
勿動、顔淵曰、囘雖不敏、請事斯語矣。
Yan Yuan asked about benevolence. Confucius replied, "It is to disci-
pline yourself and to return the starting point of the courtesy. If
you discipline yourself and return to the courtesy a day, the world
will return to the benevolence. It is all up to you. You cannot dep-
end on others." Yan Yuan asked, "Please tell me the point." Confucius
replied, "Do not look if it is not according with the courtesy. Do
not listen if it is not according with the courtesy. Do not speak if
it is not according with the courtesy. Do not act if it is not acco-
rding with the courtesy." Yan Yuan said, "Although I am an idiot, I
will put your words into practice."


   

【ポストエネルギー革命序論149】



平面より50%高収率の傾斜型太陽電池ファサード
ドイツのフラウンホーファーシリコン太陽光発電センタ(CSP)および応用科
学大学テクノロジーアンドビジネス(HTWK)ライプツィヒ
は、現在の垂直型
ビル統合PV(BIPV)設備よりも優れている主張のソーラーファサードを開発。
HTWKライプチヒの研究設計のフラウンホーファCSPのカウンターパートによっ
て実現されたシステムは、太陽光をより多く取り込める傾斜面を太陽電池要
素に備えたことで、ファサードに組み込まれた太陽電池は、平面モジュール
よりも最大50%高いエネルギー収率の意匠性が良い3メートルのプロトタ
イプは、アルミニウム化合物に取り付けられた9パネルが特徴である。また
太陽電ンクリートファサードに埋め込む工法も考案している。特にカーボン
コンクリートは、硬化時に二酸化炭素を吸収し、二酸化炭素排出量を削減で
きる設計である。

炭素を食べるコンクリート
両機関の研究者は、3つの理念でTUドレスデン大学との研究グループは、そ
のような炭素コンクリートファサードと太陽電池との組み合わせの最適化を
健闘。解決策の1つは、太陽電池モジュールをファサードに統合し、太陽電
池モジュールをコンクリートに直接埋め込むか、コンクリートスラブのラミ
ネートか接着か、アンカーボルト(プッシュボタン)での取付けることもで
きる。接続またはその他の固定方法により、メンテナンスと修理作業が容易
な3つのオプションは技術的に実行可能であることを実証。



最適なソリューション
太陽電池パネルをコンクリートにフィットさせることは、課題の1つ。モジ
ュールを薄膜状のコンクリートや炭素繊維を含む表面にねじ込まないよう設
計施工する必要がある。昨年11月に始めたSOLARcon:Concrete Facades 2.0
プロジェクトの下で商用型を開発しておりそれまでの間、試作品設置に太陽
電池複コンクリートの複合体は、さまざまな気象条件で加速劣化試験を実施。
これらの模擬試験は、コンクリートと太陽電池要素の接続部で温度上昇する
か、モジュールが強風および高圧負荷下でどのように変動する調査するを計
画に盛り込む。屋内変換効率が34%の色素増感太陽電池、出力500Wの
両面型モジュールを実証試験を行う。
✔50%とは驚きですが、意匠性はどうかとも思ったが、加工コストは度外
しにすれば、なんとでもなるということで、数値計算とアルゴリズム開発で
なんとでもなりそうだ。


日本メーカーの「ゲーミングベッド」
ごく普通のベッドに、Bauhutteの「ベッドデスク」「昇降式ヘッドボード」
「ヘッドホンハンガー」(参考合計予算6万3750円)を組み合わせ完成できると
いうゲーミングベッド。このゲーミングベッドはBauhutteの「予算10万円。
ゲーミングデスクの最強レイアウト12選」という企画の中で発表されている
(日本メーカーの「ゲーミングベッド」が「最強」「死ぬならこの上がいい」
と海外で話題に、GIGAZINE、2020.03.05)。同社のゲーミングベッドは海外
でも大きな反響を呼び、ゲーム系ニュースサイトのPCGamerは「このベッド
の登場によって全てのゲーミング関連製品が過去のものになった」「残りの
問題はトイレだけ」と評価されている。)好みの問題には違いないが、昨今
の感染病も何処吹く風という世界ではなく、新時代の特殊な領域(例えば、
宇宙船)のパイオニアというのだろうか。面白い!




経口栄養が全身の健康に関わるメカニズム
東京医科歯科大学の研究グループは、経口摂取の重要性を細菌学的な観点か
ら証明。脳卒中後に経口栄養が不可能になり、経管栄養とならざるを得ない
患者さんは多くいる。経口栄養を再獲得させるために行うリハビリテーョン
に、摂食嚥下訓練がある。これにより、再び口から食事を摂取できるように
なったという報告は多くある。口腔と大腸は腸管を通じてつながっており、
食物、だ液、口腔内細菌は嚥下によって腸管へと流入しているため、これら
が腸内細菌叢の変化に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、経口栄養
がどのように腸内細菌叢に影響しているかは、いまだ不明であった。そこで、
本研究グループは経口栄養の再獲得と口腔内および腸内細菌叢との関連を、
細菌学的に検討。



脳卒中の亜急性期に経管栄養となり、その後、摂食嚥下訓練を受け経口摂取
となった8名を対象に研究。唾液と便の採取を、摂食嚥下訓練前の経管栄養
時および摂食嚥下訓練により、経口栄養となった後に行う。なお、この期間
の患者さんの摂取カロリーは一定に保たれている。その後、次世代シークエ
ンサーを用いて、口腔内および腸内細菌叢の細菌種の同定、細菌種間の相関
関係、その細菌叢の予測される機能(機能遺伝子)の解析結果、経口栄養を
再獲得により、口腔内および腸内細菌叢の多様性が増加し、細菌叢の組成が
変化していることを見出した。加えて、Carnobacteriaceae科とGranulicat-
ella属の細菌量が経口食物摂取の再開後、口腔および腸内の両方で増加。ま
た、細菌同士の相関関係を示したネットワーク構造も、経口栄養の再獲得後
には口腔内および腸内ともに、ひとつのネットワークに、より多くの細菌が
関わるように変化していた。機能予測解析の結果から、経管栄養時と比較し、
経口栄養時により発現しうる代謝経路があることが明らかになった。経口栄
養の再獲得が、全身の健康の維持にも重要であることを細菌学的な見地か
ら示した。





34%効率の屋内用色素増感太陽電池
欧州の研究チームは、ヨウ化銅錯体に基づいた色素増感太陽電池を開発しま
した。このデバイスは、セルフパワーおよびモノのインターネットデバイス
で使用するために考案された
スウェーデンのウプサラ大学、ドイツのミュン
ヘン工科大学、英国のニューカッスル大学の研究チームは、効率が31.4%~3
4%の範囲にある新しい有機色素増感太陽電池を開発。アンビエントライト
ハーベスターと呼ばれる新しいデバイスは、セルフパワーの「モノのインタ
ーネット」デバイスで使用するために考案された。銅(ⅡI / I)と呼ばれ
るヨウ化銅錯体に基づくセルは、新しい共感作戦略によって製造された。ヨ
ウ化銅電解質は、電気化学セルの電流回路を閉じるために従来使用されてい
た電極である対電極の穴を通して真空注入された。次に、この電極を「サン
ドイッチのようなレイアウト」で熱可塑性フィルムとガラス製カバースリッ
プで密封し、セルを周囲雰囲気で72〜96時間乾燥させた。


OSRAM 930 18 W蛍光管を使用して、周囲照明下でデバイスの性能を測定した。
研究者によると、セルは1平方センチメートルあたり103.1マイクロワット
(μWcm-2)を生成し、これは34.0%の電力変換効率に相当し、この種の有
機色素増感太陽電バイスで最も高いと主張している。比較のために、従来の
色素増感太陽電池は10~14%の範囲の効率を達成しましたが、これらははる
かに大きな表面積を持つセルで達成されます。より低い光強度では、提案さ
れたセルは49.5および19.0μWcm-2を生成、それぞれ32.7%および31.4%の効
率を達成。色素増感太陽電池は、電解質の蒸発を超える安定した出力を。機
械学習の環境光の下での色素増感太陽電池で説明されている太陽電池:化学
科学で公開された、モノのインターネット用の自律型スマートセンサに向け
て、完全に自己給電されたインテリジェントなモノのインターネットのプロ
トタイプでテストされた事前訓練された人工ニューラルネットワークに基づ
いて情報を推測するノード。

表1 1000、500、および200ルクス(303.1、151.5、および60.6μWcm-2)
ルクスの蛍光灯下でのXY1-、L1-、およびXY1:L1感応DSCの光起電特性評価
(正規化された短絡電流密度と括弧内の出力)


図5 自己給電IoTノードに実装されたニューラルネットワークの構造。

研究者たちは、セルは周囲の光から十分な電力を供給し、長時間の暗闇の中
でもワイヤレスネットワーク内でデータを検知および通信できるノードに電
力を供給できると主張。マサチューセッツ工科大学が昨年発表した論文は、
このようなデバイスの市場が2020年代半ばまでに年間1,050億円を超え
ると予測する。



5Gの導入で変わる? RFチップの材料
5G向け部品で注目が高まるSi代替材料 
「Mobile World Congress(MWC) 2020」の中止にもかかわらず、特
に5G(第5世代移動通信) RFのフロントエンドモジュールでシリコン
性能の限界に到達しつつあるエレクトロニクス企業の中で、5Gの追及
は時間単位でより劇的に高まっている。
シリコンにとって代わる材料
の候補には、窒化ガリウム(GaN)、ガリウムヒ素(GaAs)、炭化ケ
イ素(SiC)の他、フィルターの改良に用いられている圧電物質があ
る。GaAsは4Gならびに5Gスマートフォンのパワーアンプに用いられて
きた。GaNは5Gミリ波市場でパワーアンプ向けに勢いを増し始めてい
る。
SoitecのCEOであるPaul Boudreさんは、スペイン・バルセロナで
月に行われたEE Timesのインタビューで、「自らの課題を解決する
ための新材料」を探し求めるRFファブレスチップ企業がますます増え
ていると述べた(5Gの導入で変わる? RFチップの材料 - EE Times
Japan、2020.03.08)。


フランス・グルノーブルに拠点を置くSoitecは、CEA-Letiとともに、
SOI(Silicon-On-Insulator)を手掛ける企業だ。Soitecは既にRF
SOIウエハー(RFチップ企業がスマートフォン用のスイッチやアンテ
ナチューナーを製造するために用いている)で大きな成功を収めてい
るため、複合材料という新しい世界へ進出することで事業を拡張する
態勢ができている。
Boudrさん氏は、「自社で設計した基板をベース
とした新材料」を、ファブレスチップ企業向けに「開発、生産、提供
するための」Soitec の計画について説明した。新材料を模索する Soi
tecでは、次のような動きがある。

•POI(Piezoelectric-On-Insulator)で作られた基板の開発。4Gなら
びに5G NR(New Radio)帯域幅向けの高性能SAW(Surface Acoustic
Wave)フィルター部品を製造するために用いられている

•GaN-on-Si、GaN-on-SiCエピウエハーの開発。Soitecは2019年、ベル
ギーimecのスピンオフであるEpiGaNを買収した。EpiGaNはエピウエハ
ーを開発した企業である。Soitecは、EpiGaNを自社に組み入れ、必要
なツールに融資することで、5G GaNパワーアンプ市場に向けた大量生
産基盤に参入しようと計画している.。



•Soitecは2020年、独自のプロセス技術「Smart Cut」をベースにした
SiCウエハーのサンプル出荷を開始する計画だ。
「Smart Cut」は、ウ
エハーボンディングおよびレイヤー分割の技術で、1枚の高品質ウエ
ハーから複数枚のウエハーを生産する方法である。ある材料の単結晶
層を成長させて、その層を一つの基板から別の基板へと移行する。

Soitecの目標は、Smart CutをSiCに適用することで、コストと質の両
面から、基板そしてデバイスレベルでSiCを大幅に改良することであ
る。
Soitecの製品の大半は、Smart Cut技術が活用されたFD-SOI(完
全空乏型SOI)ならびにRF-SOI基板をベースにしている。Soitecは最
近、同じようにSmart Cutを用いることにより、POIについても量産段
階に移行した。次はSmart CutをベースにしたSiCウエハーで、2020
年後半にサンプル出荷を予定している。


なぜ、SiCなのか
しかし、なぜ今SiCなのだろうか。SiCは現在、需要が急増しているも
のの、2つの大きな問題に直面している。1つ目は、十分な量のSiC
ウエハーを確保することができないという点。そして2つ目は、歩留
まりがかなり低いという点である。
Soitecは、こうした問題を考慮し
た上で、「Smart Cut」技術を適用した新しいSiCウエハーを開発した。
まず、基板上のSiCレイヤーの品質を大幅に改善し、さらに、既存の6
インチSiCウエハーから8インチウエハーに移行することによって、コ
ストの削減にも成功したという。同社は現在、フランスのグルノーブ
ルにSiCウエハーの試作ラインを保有している。

Soitecは2019年秋に、こうした取り組みを強化すべく、Applied Mat-
erialsとの共同開発プログラムを発表した。Applied Materialsは、
Soitecとの協業により、SiC技術向けの材料工学イノベーションの分
野に携わっていきたいとしている。
Soitecのグローバル戦略部門担当
エグゼクティブバイスプレジデントを務める Thomas Piliszczukさん
は、Smart Cut技術をベースとしたSiC向け市場の中で、大規模化して
いく可能性を秘める分野として、2つが挙げられる。1つは、EV(電
気自動車)インバーター向け市場で、主にバッテリー寿命の延長の実
現を目標とする。そしてもう1つは、パワーアンプの高効率化と高い
線形性が求められる、5G基地局の需要を確保するための市場。

現在市場において、SiCウエハーが不足しているという点を考慮する
と、Soitecはどのようなビジネスモデルを展開していくのかと尋ね
れば、SiCウエハーメーカにもなれるし、ライセンス供与によって他
の企業との協業も可能。いずれにせよ当社としては、SiCウエハーの
供給を強化することによって、品質向上を実現し、6インチウエハー
への移行を推進していきたい考え。そうすれば、SiCウエハーのコス
ト構造の競争力を高められるようになる。

5G向けの新設計に向けて奔走するRFチップメーカ
RFシリコンメーカは現在、5Gシステム向けの新しい設計/アーキテク
チャの実現に向けて奔走している。それはなぜなのだろうか。5Gは、
さまざまな種類の高周波数帯を使用することで高速データ伝送を実現
するため、5G RFフロントエンドモジュールに搭載されるパワーアン
プやフィルター、スイッチ、LNA(ローノイズアンプ)、アンテナチ
ューナーなどの数が、猛烈な勢いで増大している。膨大な量のコン
ポーネントの多くはディスクリート(個別半導体)なので、スマート
フォンメーカーにとっては、これら全てのRFモジュールを5Gスマー
トフォンに搭載しなければならない。
また5Gスマートフォンメーカは、
品質や放熱性、RFコンポーネントの効率などについて、RFフロントエ
ンドモジュールの性能を低下させる可能性があるのではないかと懸念
している。さらに、全てのRFコンポーネントに同じ材料や技術が使わ
れているわけではない。前述のように、POIは、フィルターを改善す
るために採用されている。GaAsはこれまで、パワーアンプ向けの主要
材料とされてきたが、多くのパワーアンプメーカは現在、GaNについて
慎重に検討しているところで、
5GRFモジュールには、恐らくGaN-on-
Si技術が適用されるのではないか。


GaN-on-SiCとGaN-on-Si
EpiGaNは、GaN-on-SiCとGaN-on-Siの両方のエピウエハーを開発して
いる。2
つの違いは何だろうか。どちらも同じ市場をターゲットにし
ている。現時点では、GaN-on-SiCの方がより成熟しているためリード
しているが現在、複数のデバイスメーカーがスマートフォン向けGaN-
-on-Siソリューションの開発にも取り組んでいる」と説明している。
同氏は、「GaN-on-SiCは現在、無線通信インフラ(4G/LTE基地局)
防衛、通信衛星など最高の性能と信頼性が必須となるアプリケーショ
ンに利用され、GaN-on-SiCは、5G MIMOインフラの候補としても有力
であると付け加えていた。
Piliszczuk氏によると、GaN-on-SiはGaN-
on-SiCと同様のRF性能を有するが、成熟度が低く、シリコン基板に
使用する際に熱的な制約があるという。
しかし、SoitecはGaN-on-Si
の開発を強気で進めている。これは恐らく、半導体製造にみられる“
規模の経済”を活用できるからだろう。新しい大量生産・大量消費市
場を開拓できると確信している。Soitecによると、200mm GaN-on-Si
製品は現在、EpiGaN/Soitecから入手可能だという。GaN-on-Siは
5Gインフラとスマートフォンの有力な候補でもある。


Yole DéveloppementのPower & Wireless部門でRFデバイスと同技術
の技術/市場アナリストを務めるAntoine Bonnabelさんはより慎重
な見解を示している。
EE Timesに対し、 GaN-on-Siはまだ商用利用
できるほど成熟していない。一方、GaN-on-SiCは現在、商用利用さ
れている。両者は、同じアプリケーション(高周波パワーアンプ)
をターゲットにしているという。
現時点での問題は、GaN-on-SiC技
術がシリコンベースのソリューションに比べて高額すぎる。これは
特に、大規模MIMO向けの低電力アンプや3GHz未満のパワーアンプで
顕著である。また、大規模MIMOのような小電力アプリケーションに
は適用できない。

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