「ネオコンバーテック」のブログ記事一覧(5ページ目)-極東極楽　ごくとうごくらく

男子厨房に立ち考える①

2021年05月13日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。

１８　微　子　　び　し
--------------------------------------------------------------
「子曰く」「孔子曰く」で始まる章がなく、孔子の行動の記録、およ
び孔子以外の人物についての記述が多い。とくにいわゆる隠者と孔子
とを対比させた章が、興味をひく。「滔滔たるもの、天下みなこれな
り。而してたれとともにかこれを易えん」（６）
われこの人の徒とともにするにあらずして、たれとともにせん」（６）
「君子の仕うるや、その義を行なわんとなり。道の行なわれざるはす
でにこれを知れり」（７）
--------------------------------------------------------------
１．微子は祖国殷いんを憂えながらも国外に亡命した。箕き子は奴隷に
身を落として国内にとどまった。比干ひかんは暴君討に直言して殺された。
孔子は言っている。｛三人は三人なりに仁者である」
〈微子〉　討王の腹違いの兄。〈箕子、比干〉ともに討王の諸父おじ。

微子去之、箕子爲之奴、比干諌而死、孔子曰、殷有三仁焉。
Wei Zi left Yin. Ji Zi became a slave. Bi Gan was killed because
he remonstrated to the emperor. Confucius said, "Yin dynasty
had three benevolent men."

　　

【ポストエネルギー革命序論 288:アフターコロナ時代 98】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

　　
●　環境リスク本位制時代を切り開く
　　
最新廃木材から木質製品製造事業：DesktopMetal社

男子厨房に立ちて「環境リスクを考える」①

　廃木材から木質製品製造事業創成へ
このブログの「男子厨房の世界：俵おにぎり型枠考」シリーズや「欲
しいものといえば：木製の大椀」でも掲載したが、木工製品あるいは
木材ハイブリッド製品を普及し、環境リスク削減運動（または事業）
を拡大させことを実践----例えば、電子レンジで木工食器を加熱して
も断熱力が大きいので火傷リスクは低くなる----してきている。また、
「オールバイオマスシステム」（環境工学研究所）として、３次元プ
リンタに木屑ペーストで建造物の製造技術などで取り上げてきている
が、今回、Desktop Metalが共同し製品販売（FORUST社）をしている
ので紹介する。（積層造形プロセス「Forust™」、Webマガジン「AXIS」
、New 3D printing process uses wood waste、8th May 2021、Future
Timeline ）

Desktop Metalは、カスタムおよび高級木材製品を作成するために、
木材廃棄物を3D印刷にアップサイクルした世界初のメーカである。
マサチューセッツを拠点とする積層造形ソリューションのプロバイダ
であるDesktopMetalは、Forustの立ち上げを発表。これは、特許取得
済みのシングルパスバインダー噴射技術を使用して、持続可能な方法
で生産された機能的な最終用途の木材部品の作成を可能にする新しい
プロセス。
Forustプロセスは、木材製造（セルロースダスト）および製紙業（リ
グニン）からの廃棄副産物をアップサイクルし、高速3D印刷により機
能的な木材部品を再実体化。これには、部品全体にデジタル粒子も含
まれます。ソフトウェアがデジタルで再現できる木目は、灰、黒檀、
マホガニー、ローズウッド、ゼブラノ。これにより、建築家、デザイ
ナー、メーカーは、家の装飾、インテリア、輸送、建築設計のための
豪華でカスタムな木片を製造する新しい方法を提供する。優れた環境
フットプリント、新しいジオメトリと伝統的な「減法混色」木材製造
技術から利用できない品質で実現する。

Forustのインスピレーションは、おがくずで始まり、森で終わること
ですと、共同創設者兼CEOのAndrewJefferyは語る。私たちのプロセス
は、広葉樹材の分野で過去10年間に行われた広範な研究に基づいてお
り、複雑でエレガントな完成構造につながりる。高度なCADソフトウ
ェア、独自の材料、Desktop Metalバインダー噴射の大量生産プラッ
トフォームにより、美しい、アップサイクルされた木材副産物からの
さまざまな建築、インテリア、家庭用品の用途向けの機能的で革新的
な木材製品である。

注：米国マサチューセッツ州バーリントンに本社を置く製造業の変革
を促進する金属3D プリンタメーカー。2015 年に先端製造業、冶金学、
ロボット工学のリーダによって設立され、世界中のエンジニアや製造
業の人々にとって金属3D プリンティングが必要不可欠なツールとな
るように、スピード、コスト、品質面で比類なき挑戦を行っている。
Desktop Metal社は、積層造形企業では過去最大となる総額2億12百万
ドルの資金をシリーズDで調達している。
【関連特許技術】
❏　US5340656A Three-dimensional printing techniques

Fig.1

✔　わたし（たち）は、エネルギーだけでなく、既存のセメントに替
　わる第２のカーボンニュートラルな建材（セメント）まで拡大すべ
　きだと考えている。

　　　　

　パラミロン・バイオマスプラスチック事業の立ち上げ
３月２９日、株式会社ユーグレナ・セイコーエプソン株式会社・日本
電気株式会社の三社は、微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ、以
下「ユーグレナ」）の貯蔵多糖であるパラミロンを使ったバイオマス
プラスチックの「パラレジン」の技術開発、普及推進を目的とする「
パラレジンジャパンコンソーシアム」を設立し、廃プラスチック有効
利用率の低さ、海洋プラスチック等による環境汚染が、世界的な課題
となっており、その解決策の一つとして、バイオマスプラスチックの
活用促進が挙げられている。このバイオマスプラスチックの普及推進
は、化石資源由来樹脂を代替し、環境負荷低減、二酸化炭素排出量削
減などを通じて脱炭素社会化へ貢献するとともに、SDGs・パリ協定の
達成に寄与すると考えられ、バイオマスプラスチックの一つとして、
ユーグレナの貯蔵多糖であるパラミロンを使った「パラレジン」の共
同技術開発を行い、2030年に年間20万トン規模のバイオマスプラスチ
ックを供給を目指す。

注１．パラレジンについて：微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ、
以下「ユーグレナ」）の貯蔵多糖であるパラミロンを使った新しいバ
イオマスプラスチックです。「パラレジン（pararesin）」とは、ユ
ーグレナの特有成分であるパラミロン（paramylon）と、樹脂（resin)
を組み合わせた造語。また、接頭語として「para-」が持つ、「似た」
という意味から、これまでの石油系樹脂と似ている（がバイオマス由
来の）樹脂という意味も込めている。ユーグレナの特有成分であるパ
ラミロンは、β-1,3グルカンからなる多糖類※2で、ユーグレナの培養
方法を調整することにより高密度で生成させることが可能です。同じ
多糖類であるセルロースがβ-1,4結合であることに対して、パラミロ
ンはβ-1,3結合であり、その特異な立体構造から流動性が良いなどの
新たな性質を持つバイオマスプラスチックの生成が可能。

✺ チタン炭化物量子ドットペロブスカイト太陽電池
❏ MXene量子ドット修飾SnO2を使用した高効率で安定したペロブス
カイト太陽電池に向けたペロブスカイト結晶化プロセスの変調
【概要】
新しい3D印刷プロセスは木材廃棄物を使用するナノ結晶酸化スズ（
IV）（SnO2）電子輸送層（ETL）は、高効率で安定したペロブスカイ
ト太陽電池（PSC）、特に低温処理されたフレキシブルPSCを実現する
大きな可能性を示している。最近の研究では、修飾されたSnO2最下層
が、結晶性の高いペロブスカイト膜の堆積を促進し、PSCの光起電力
性能を向上させることがさらに示されている。ペロブスカイト結晶化
プロセスの変調は、結晶性が高く安定したペロブスカイト膜を得るた
めの鍵。ただし、基本的な理解はまだ不足している。ここでは、初め
て、SnO2 ETL変調ペロブスカイト結晶化速度論を探索にその場シンク
ロトロンベースの2次元かすめ入射X線回折技術を報告する。炭化チタ
ン（Ti3C2Tx）-MXene量子ドット修飾SnO2（MQDs-SnO2）ETLは、前駆
体溶液からペロブスカイト核形成を迅速に誘導し、貧溶媒処理時に中
間ペロブスカイト相を形成できることがわかった。これにより、製造
されたままのペロブスカイト膜の結晶品質と相安定性が大幅に向上す
る。MQDs-SnO2層の優れた電荷抽出特性に加えて、最大23.3％の定常
状態の電力変換効率、および対応するPSCの湿度と光の浸漬に対する
優れた安定性が実現された。

✔

❐　固体電解質Li7–3xAlxLa3Zr2O12の単一粒子における
　　　　　　　　　　　　　結晶欠陥のX線ナノイメージング
【概要】
全固体リチウム電池は、従来の液体電解質電池に比べてエネルギー密
度と安全性が大幅に向上することを約束する。 AlドープLi7La3Zr2O12
（LLZO）固体電解質は、その高いイオン伝導性と優れた熱的、化学的、
および電気化学的安定性により、優れたポテンシャルを示す。それに
もかかわらず、LLZOの電気化学的および機械的特性をさらに改善する
には、その局所的な微細構造を深く理解する必要がる。ここでは、ブ
ラッグコヒーレント回折イメージングを使用して、さまざまなAlドー
ピング濃度のLLZOの単一粒子内の原子変位を調査し、立方晶、正方晶、
および立方晶と正方晶の混合構造を作成。正方晶構造で異なる結晶学
的配向の共存ドメインを観察します。さらに、Alドーピングにより、
混合相および立方相の粒子に転位や相境界などの結晶欠陥が生じるこ
とを示す。この研究では、LLZOの個々の粒子内のナノスケール構造に
対するAlドーピングの影響について説明する。これは、全固体電池の
将来の開発に役立つ。

出典：Exploring defects in a solid-state electrolyte – pv maga
zine International、2021.5.12
✔　量子ドット工学はいよいよ商用段階に入っていきます。

✺ 屋上CPV-電気と淡水を生産する熱技術
分散型淡水化システムは、PVコストと電気料金に応じて、0.7?4.3米
ドル/ m³の均等化発電原価を実現できると主張しています。これは、
いくつかの集光型太陽光発電/熱（CPV-T）コレクター、温水タンク、
V-MEMDモジュール、海水供給タンク、および留出水タンクで構築され
いる。
【概要】
太陽光発電/熱収集装置と淡水化システムを統合することによる電気
と淡水のコージェネレーションは、遠隔地での水とエネルギー不足の
課題に取り組むための最も有望な方法の１つ。この研究では、集中型
太陽光発電/集熱器と真空多効用膜蒸留システムを組み合わせた分散
型水/電気コージェネレーションシステムを調査。このような構成の
メリットには、高いコンパクト性と熱力学的効率の向上が含まれる。
提案されたシステムの長期的な生産の可能性を評価するために、最初
に熱力学的分析が行われる。サウジアラビアのマッカの気候条件の下
で、システムは太陽放射照度の約70％を有用なエネルギーに変換する
ことができます。電気と蒸留水の年間生産性は、ソーラーコレクター
エリアのm2あたりそれぞれ562kWhと5.25m3。電気と水の生産率は、温
水の流量、給水の流量、蓄熱タンクの寸法の影響を受けることがわか
っているが、全体的なエクセルギー効率は25?27％で安定している。

生産率に基づいて、ライフサイクルコスト分析を通じて経済分析が行
われる。最終的な淡水化コストは、ソーラーコレクターのコストと電
気料金に応じて、0.7?4.3ドル/ m3と計算される。導き出された結果は、
提案された太陽光駆動の水/電気コージェネレーションシステムのよ
り深い理解を可能にする。
出典：A decentralized water/electricity cogeneration system i
ntegrating concentrated photovoltaic/thermal collectors and
vacuum multi-effect membrane distillation - ScienceDirect
✔　お勉強ですね。ＮＨＫの放送技術が世界で貢献しています。

✺ 効率33.8％のマイクロⅢ－Ⅴ族半導体化合物太陽電池
フランス系カナダ人の研究グループによって開発された、三重接合電
池は、インジウムガリウムリン（InGaPから）、インジウムガリウム
砒素（InGaAsの）及びゲルマニウム（Ge）に基づいてのみ0.089平方
ミリメートルの活性領域を有す。マイクロコンセントレータ太陽光
発電（CPV）のアプリケーションに使用できる。

❐マイクロ集光型太陽光発電用のInGaP/InGaAs/Ge太陽電池の小型化
【概要】
マイクロコンセントレータ太陽光発電モジュール内にマイクロスケー
ルの太陽電池を組み込んだマイクロコンセントレータ太陽光発電（CPV）
は、抵抗電力損失など、標準のCPVを妨げる欠点を軽減できる安価で
高効率の技術を約束。本論文では、マイクロＣＰＶ用途向けに設計さ
れたマイクロスケール多接合太陽電池を製造。プラズマエッチングス
テップを含む一般的なプロセスフローは、0.089 mm2（0.068 mm2メサ）
までの長方形、円形、および六角形のアクティブ領域を備えた完全な
InGaP / InGaAs / Geマイクロセルの製造用に開発された。大きなセル
（> 1 mm2）は、1つの太陽AM1.5D照明下で良好な電気的性能を示すが、
最小のセルでは開回路電圧（VOC）の低下が観察される。この効果は、
反射防止コーティングによるパッシベーション効果が部分的にVOCを
回復する周辺再結合に起因する。小セルのVOCペナルティも、高輝度
照明下で、太陽の下で3.8％から974太陽で1.0％に減少します。高強
度照明は、0.25 mm2で584太陽の下で33.8％の効率をもたらし、マイ
クロセルは非常に高濃度で標準セルよりも高い効率を示すと予想され
る。

出典：Miniaturization of InGaP/InGaAs/Ge solar cells for micro‐
concentrator photovoltaics、06 May 2021
https://doi.org/10.1002/pip.3421
✔ 三重層で近似理論限界。これもプレ商用段階。

画像　南アフリカのプラチナ鉱山。 EUは、野心的なグリーン水素
計画のために多くのレアメタルを必要とする：Ryanj93 / Wikimedia
Commons / https：//bit.ly/34t1UjZ

グリーン水素サプライチェーンの懸念
Statista.comのウェブサイトによると、南アフリカは世界の推定
69,000メートルトンのプラチナ埋蔵量のうち63,000を保有しており、
ロシアとジンバブエはさらに5,100を保有しており、欧州委員会は潜
在的なサプライチェーンのボトルネックの例として金属を挙げる。
それは、再生可能エネルギーを動力源とする水素生産の壮大な計画
を妨げる可能性がある。欧州委員会がブロックの閣僚評議会のために
発行した文書は、大陸でのグリーン水素生産の計画された増加に関連
するさまざまなサプライチェーンの懸念を特定した。 EUは、コバル
ト、リチウム、アルミニウム、ニッケル、鋼、銅などのソーラーパネ
ルとバッテリー貯蔵原料の潜在的な将来の不足をすでに指摘。電解槽、
燃料電池、水素貯蔵に必要なさまざまな基本材料も、委員会によって
潜在的に問題があると特定。１週間前に委員会によって発行された戦
略的依存関係と能力に関する文書は、限られた数の国からEUおよび世
界のライバルによって調達された30の原材料を特定。そのうち、委員
会は13の材料をグリーン水素生産の展開に不可欠であると特定し、EU
は昨年の１GW未満のベースから、2024年までに6GWの再生可能水素電解
槽容量とこの10年間で40GWを目指す。触媒委員会の調査によると、重
要な材料のほとんどは触媒であり、たとえばプラチナは燃料電池スタ
ックの約半分のコストを占める。

調査によると、南アフリカは世界の主要なプラチナ供給国であり、ロ
シアとジンバブエが次に大きな供給国である。燃料電池に必要なより
多くの加工材料に関して、EUは現在それらの約15?20％しか生産できず、
４つのコンポーネントについて非EU諸国に決定的に依存する。①特定
のポリマー ②カーボンと布紙;③ナノマテリアルと④カーボンナノチ
ューブ。貯蔵と輸送のための圧縮水素タンクを構築するために必要な
高品質の炭素繊維は、アジアからもほぼ完全にEUによって調達されて
いると委員会が述べる。
出典：Green hydrogen supply chain concerns – pv magazine Inter-
national、2021.5.12.
✔　白金代替電極の開発も急がなくてはならないだろうか。

革命的な新採掘技術
新しい抽出方法は、鉱業に革命をもたらす可能性があります電極を
鉱体に直接穴あけすることを含む新しいプロセスは、大量の表土や表
土を取り除く必要なしに、より持続可能な鉱業につながる可能性があ
る。親鉱体から銅などの金属を抽出する新しい方法を開発。この国際
的な研究チームは、低透磁率の銅含有鉱床内の酸の動きを制御し、そ
の場で金属を選択的に溶解および回収する電界の適用に関する概念実
証を実証しました。これは、材料を物理的に掘削する必要があるこの
ような鉱床の採掘のための従来のアプローチとは対照的であり、表土
と鉱石内の不純物（脈石材料として知られている）の両方を除去する
必要がある。最新の採掘技術の背後にある中心的な原則は、青銅器時
代の始まりを示した当初の構想以来、根本的に変わっていない。金属
は、鉱床にアクセスするためのトンネルの建設、または「露天掘り」
鉱山の作成によって地下から回収される。この伝統的なアプローチで
は、膨大な量の表土、表土、脈石の材料も掘削する必要があり、数百
万トンの材料が含まれており、生息地の破壊につながることがよくあ
る。クリーンテクノロジーはさまざまな金属や鉱物に依存しており、
電気自動車用のバッテリーが需要の加速の最も重要な推進力となって
る。数十年以内に、コバルトの需要は、たとえばリチウム（280％）
やニッケル（136％）と並んで、423％も増加する可能性がある。この
ような極めて重要な材料の採掘に関連する環境へのダメージを制限し
ながら、将来のクリーンエネルギープロジェクトや電気自動車に必要
な大量の金属を供給するために、新しい抽出方法が緊急に必要とされ
ている。

エクセター大学の持続可能な鉱業の上級講師であるリッチクレーン博
士は、彼のチームが示した新しいアプローチは、腹腔鏡検査（「キー
ホール手術」としても知られています）に類似していると述べました。
人体への道。腹腔鏡検査では、ケーブルの長くて細い形状により、タ
ーゲット領域に簡単にアクセスでき、切開が小さいため、痛みや出血
が少なくなります。クレーン博士と同僚は、査読付きのジャーナル、
サイエンス・アドバンシスに彼らの研究を発表。彼らは、彼らの新し
い技術が鉱業を変革する可能性を秘めていると信じている。

第一に、以前はアクセスできなかった広範囲の鉱床からの金属を溶解
する能力がある。
第二に、抽出の非侵襲性により、業界のより持続可能な未来の到来を
告げるのに役立つ可能性がある。

実験に使用した直径4cmの銅鉱石サンプル。ソースに面する側（左）
とターゲットに面する側（右）。クレジット：Martens、etal。

この新しい研究では、オーストラリア、デンマーク、英国の専門家が、
対象となる電界を使用して、鉱石から銅をその場で溶解して回収す
る方法を示した。これにより、材料を物理的に掘削する必要がなくな
る。この方法は、鉱体に直接電極を構築（掘削）することを含む。次
に電流が印加され、エレクトロマイグレーションと呼ばれるプロセス
を介して、銅などの帯電した金属イオンが岩石を通過して輸送される。
研究チームは現在、この新技術の概念実証を実験室規模で提供してお
り、これもコンピューターモデリングを使用して検証されている。彼
らは、このアイデアが実験室規模を超えて機能すると確信している。
出典：Toward a more sustainable mining future with electroki-
netic in situ leaching、Science Advances、Science Advances
30 Apr 2021:Vol.7, no.18, eabf9971、DOI: 10.1126/sciadv.abf9971
✔　環境影響事前評価法を確立すれば、大規模実証実験に移行。

⛨　コロナで基礎疾患ない20代男性、自宅で死亡　1人暮らし入院できず　
京都市は１２日、市内在住の２０代男性が、新型コロナウイルス感染
症の肺炎とみられる症状で自宅で死亡したと発表した。男性に基礎疾
患はなかったという。男性は飲食業で１人暮らし。陽性確認後に入院
を希望したが、入院できないまま自宅療養中だった。在宅での死亡は
府内で４人目で、いずれも京都市内在住。府と市によると、２０代の
死亡は府内で初めてで最年少。厚生労働省のまとめでは、５日時点（
速報値）で国内の２０代の死亡者は３人。２０歳未満はいない。市に
よると、男性は４月２９日に発熱やせき、たんの症状が出て、５月２
日にＰＣＲ検査で陽性と確認。府内のコロナ患者の入院調整を担う「
入院医療コントロールセンター」に入院希望を伝えていた。自宅療養
中は、保健所の医師や保健師が毎日、電話で健康観察を行い、４日は
「全身の倦怠（けんたい）感は改善している」と答えたという。しか
し、５日には電話に応答せず、５日深夜に男性の知人から１１９番が
あり、京都市消防局と京都府警が男性の自宅を訪れたところ、翌６日
に男性の死亡を確認したという。京都府内の高度重症病床は11日時点
で、確保された38床のうち30床を使用しており、使用率は78・９％と
なっている。

⛨　新型ウイルス拡大は「防げた」WHOや各国に初動の遅れ＝独立調査委
世界保健機関（WHO）の独立調査パネルは12日、新型コロナウイルス
対応について検証した最終報告書を公表した。WHOや各国政府の初動
に問題があったとし、パンデミックは回避可能だったとの見解を示し
た。WHOが設置した独立調査パネルは報告書で、WHOはもっと早く世界
的な緊急事態を宣言すべきだったと指摘。早急な改革を行わなければ、
世界は再び大規模な病気のパンデミックにさらされるとした。世界中
では現在までに、330万人以上が新型ウイルス感染症COVID-19で死亡
している。アメリカや欧州では規制の緩和が始まり、パンデミック以
前の生活の一部を取り戻しつつある。一方で、アジアの一部は依然と
して壊滅的な被害を受けている。特にインドでは新規感染者と死者が
記録的に増えており、病院は深刻な医療用酸素不足に陥っている。イ
ンドの隣国ネパールなどでも感染者が急増している。

■報告書の内容「COVID-19:最後のパンデミックにするために」と題
した報告書は、パンデミックへの備えと対応について独立調査パネル
が検証したもの。どのようにして新型ウイルスで330万人以上が死亡
し、1億5900万人以上が感染したのかを解明することが目的。同パネ
ルで共同議長を務める、リベリアの元大統領エレン・ジョンソン・サ
ーリーフ氏は記者団に対し、「今日のような状況は防ぐことができた
はず」だと述べた。現在のパンデミックが起きた原因については、
「（パンデミックへの）備えと対応における無数の失敗や遅れによる
もの」だとした。
■1週間早くすべきだった WHOは昨年1月30日、中国から感染が広がる
中、「世界的な緊急事態」を宣言した。同パネルはこれより1週間早
く緊急事態を宣言すべきだったと主張した。報告書では、同年1月22
日に開かれたWHOの新型ウイルスに関する最初の会議で宣言を出すべ
きだったとしている。また、WHOの緊急事態宣言後の1カ月間、各国は
新型ウイルスの拡大を食い止めるための適切な対策を講じることがで
きず、「失われた」時間になったとした。そしてWHOは、渡航制限は
最終手段であるべきだとするWHO自らの規定に阻まれて対応に遅れが
生じたと指摘。結果的に欧州とアメリカは2月を丸々無駄にし、病院
が満床になり始めてから行動を起こしたと付け加えた ■医薬品の争
奪合戦各国がCOVID-19患者の流入に備えて医療制度を整備すべき時
に、世界の多くの場所では「勝者総取り」状態で防護具や医薬品の争
奪が起きたと、報告書は指摘した。報告書はさらに、壊滅的なパン
デミックの再発を防ぐため、以下の改革を提案している。

・各国に責任を負わせる権限を持つ、世界的な脅威に関する評議会を
　創設する
・関係国の承認なしに情報を公開できる疾病監視システムを構築する
・ワクチンを公共財に分類し、パンデミック関連融資制度を設ける
・裕福な主要7カ国（G7）に対し、低所得国へのワクチン支援を行う
　WHOの国際的な枠組み「COVAX」に19億ドル（約2080億円）を拠出す
　るよう直ちに要請する

ニュージーランドの元首相で同パネルの共同議長のヘレン・クラーク
氏は、「WHOに権限を与えることが重要だ」と述べた。「もし渡航制
限をもっと早期に、もっと広範に実施していれば、急速な感染拡大は
かなり抑止できていただろうし、それは今でも言えることだ」（英語
記事　Covid-19 pandemic was preventable, report says）

【ウイルス解体新書㉔】

序　章　ウイルスとは何か
第１章　ウイルス現象学
第１節　免疫とはなにか
第２節　感染症法での取扱い
第３節　水際検査体制（未然感染防止）
第４節　自国のワクチン及び治療薬開発体制
４－１　国産ワクチン開発：新型コロナウイルス
2021.4.16：政府は産官学で構成する「医薬品開発協議会」の会合を
開き、新型コロナウイルスをはじめとする新興・再興感染症に対する
国産ワクチンの開発強化に向けた議論を本格的に始めた。この日の会
合では、日本製薬団体連合会の手代木功会長（塩野義製薬社長）ら有
識者から、ワクチン開発をめぐる課題などをヒアリング。今後、同協
議会に設置した「ワクチン開発・生産体制強化タスクフォース」で検
討を進め、6月にも政府としての対応策をまとめる方針。新型コロナウ
イルスワクチンの開発で、日本は世界に大きく遅れをとっています。
海外ではこれまでに、米国、英国、中国、ロシア、インドが自国製の
ワクチンの開発に成功。一方、日本は4社が臨床試験を行っているが、
いずれもまだ初期の段階で、実用化の見通しは立っていない。

４－１－１　予算も研究開発活動も限定的
　　　　　　コロナワクチンの開発で日本が出遅れた背景
日薬連の手代木会長は16日の協議会で、コロナワクチンの開発で日本
が出遅れた背景について、
①パンデミックなどの非常事態を想定した平時からの対策が不足
②より安全性を重視する姿勢や厳格な規制によりスピードで劣後
③訴訟リスクや感染収束による事業機会の消失といった事業上のリス
　クが大きい
④ワクチン接種に対する国民への啓発が不足している
の４点を指摘。「国家安全保障上、平時からの感染症対策が必要」と
訴えた。
米国政府は、安全保障の観点から新たな感染症に備えてワクチンの研
究開発に対する支援を続けてきました。例えば、創業10年のスタート
アップながら新型コロナワクチンの開発競争をリードした米モデルナ
は、2013年に国防総省傘下の国防高等研究計画局から、16年には保健
福祉省の生物医学先端研究開発局から、それぞれ巨額の資金援助を受
け、当時はまだ実用化例のなかったmRNAワクチンの研究開発を進めて
きた。米国がいち早くコロナワクチンの実用化にこぎつけたのは、こ
うした平時からの蓄積があった。
内閣官房健康・医療戦略室からの委託を受けてデロイトトーマツコン
サルティングが行った、国内外の新興感染症に対する研究開発につい
ての調査報告書によると、米国、英国、ドイツ、中国では、医療分野
の研究開発予算の10%以上が感染症に充てられている一方、日本は3.6
％で、感染症関連の論文数も米国の６分の１以下、中国や英国の２分
の１程度にとどまる。報告書は、日本の感染症対策について「新型イ
ンフルエンザや薬剤耐性が中心で、研究開発予算も米英中と比べて少
なく、産学の活動量も限定的」と指摘。「米英中は『平時の備え』に
基づいて成果を実現している」としている。

４－１－２　国産ワクチン実用化の壁
政府が6月にも取りまとめる開発・生産体制の強化策では、①研究開
発拠点の整備②戦略性を持った財政的支援③新規モダリティの国内製
造拠点④国際共同試験の実施体制⑤予見性を高める薬事制度――など
が論点となる。米国では、緊急時に未承認の医薬品やワクチンの使用
を認める「緊急使用許可（EUA）」の枠組みを通じてワクチンが迅速
に供給されており、日薬連も「日本版EUA」の法制化を求めている。
今回の新型コロナで浮き彫りとなった課題を解消し、いつ起こるかわ
からない「次のパンデミック」に平時から備えておくことは重要であ
る。

出典：国産ワクチン「周回遅れ」を挽回する策は、AnswersNews

第５節　感染パンデミック監視体制
第６節　エマージェンシーウイルスの系譜
第７節　嗅覚障害
第８節　新型コロナウイルス
９－１　検査方法・装置設備
９－２　ワクチン
９－２－１　変異ウイルスとワクチン
９－２－２　ファイザー社製中和作用型ワクチン
９－２－２－１　日本国内での接種効果
１．２回接種、９割に変異株抗体　ファイザー製ワクチン
2021.5.12：横浜市立大の山中竹春教授らの研究チームは、米製薬大
手ファイザーの新型コロナウイルスワクチンの接種を２回受けた人の
約９割に、英国型などの変異株への感染を防ぐ中和抗体があったと発
表した。１回の接種では不十分だったという。山中教授は「集団免疫
に期待が持てる結果が出た。現在の変異なら、既存ワクチンで対応で
きるのでは」と話す。研究チームは、ファイザー製ワクチンの接種を
受け、新型コロナの感染歴がない同大付属病院の職員ら１０５人を調
査。英国型や南アフリカ型など７種類の変異株と従来株の計８種類に
対する抗体保有率を調べた。
英国型への抗体保有率は、１回目の接種後は１８％だったが、２回目
の後は９４％に増加。同様に南ア型は２１％が９０％に、ブラジル型
は１６％が９４％にそれぞれ上昇した。インド型も３７％が９７％に
上がった。

【図解】米ファイザー製ワクチン２回接種後、
感染を防ぐ中和抗体ができた割合

９－３　治療薬
９－４　公衆衛生対策
９－５　「ワンヘルス」にもとづく発生監視
第１０節　ウイルスとともに生きる
１０－１　バイオハザード対策の発展史
１０－２　高度隔離施設の現場へ
１０－３　病原体の管理基準
１０－４　根絶の時代から共生時代

この項つづく

風蕭々と碧い時代;
● 今夜の寸評：

情熱と工夫次第でなんとかなる。

2021年02月24日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救
ったと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言える赤
備え（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした
部隊編成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ
ー。愛称「ひこにゃん」

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

【製品特性】
プラスチック使用量30％削減
超臨界流体の活用と同社独自の成形技術を組み合わせることにより、
通常の射出成形品の厚み（0.5ｍｍ）を約30%薄くすることが可能な
成形技術を確立し、0.35mmまでの薄肉化を可能としました。薄肉化
により、プラスチック使用量を約30％まで削減することが可能。

強度を保ったままの薄肉化を実現
新たな成形技術の確立により、従来の強度を保ったまま、シート成
形の厚みに近い肉厚設定が可能になりました。設計の自由度も確保
しているため、丸型、角型など、用途に合わせてさまざまな形状に
対応可能。

環境対応樹脂の活用が可能
金型内部において、射出された樹脂の流動性が向上するため、従来
流動性が悪く成形が困難だった生分解性樹脂やバイオマスポリエチ
レンなどの環境対応樹脂でも射出成形が可能。

二酸化炭素排出量を削減
成形に使用する樹脂量が減るため、樹脂の製造時に発生するCO2排出
量を削減。今回試作したマーガリン容器の場合には、製造時のCO2
排出量が約20％削減され。
【参考特許】
❏ WO2018/123221　食品用容器の製造方法
【要点】
超臨界射出成形を用いて、シワ及び膨れの発生を抑制することがで
き、断熱性に優れた深さのある食品用容器を製造できる食品用容器
の製造方法を提供する。本発明の食品用容器の製造方法は、超臨界
流体と樹脂組成物とを含む溶融樹脂を金型内のキャビティに射出成
形して深さのある食品用容器を製造する方法であって、上記キャビ
ティは、樹脂注入口から流動末端に向かって、上記深さのある食品
用容器の底面部を形成する第一領域と、曲面部を形成する第二領域
と、側面部を形成する第三領域とを含み、上記第二領域及び上記第三
領域のキャビティに面する金型表面は、算術平均粗さが０．５μｍ
以上、１０μｍ以下であり、かつ、十点平均粗さが２μｍ以上６０
μｍ以下である。
【符号の説明】１０  食品用容器　１０ａ  底面部　１０ｂ  曲面
部１０ｃ  側面部　１０ｄ  外縁部　１１  スキン層（外皮層）　
１２発泡層　２０  超臨界射出成形装置　２１  ホッパ　２２
加熱シリンダ　２３  スクリュ　２４  ノズル　２５  ボンベ　
２６  超臨界流体発生部　２７  注入制御部　３０  金型　３１
雄型　３２  雌型　３３  キャビティ　３３ａ  第一領域　３３ｂ
第二領域　３３ｃ　第三領域　３３ｄ  第四領域　３４  ランナ　
３５  樹脂注入口

❐　小磁場変化だけで大きな磁気冷凍効果が得られる現象
国立研究開発法人物質・材料研究機構 (NIMS) は、液体水素の輸送
ロス・貯蔵ロスを低減するために有効と期待される極低温における
磁気冷凍技術において、永久磁石を用いた小さな磁場変化だけで大
きな冷却作用が得られる現象を発見した。

①NIMSは、液体水素の輸送ロス・貯蔵ロスを低減するために有効と
期待される極低温における磁気冷凍技術において、永久磁石を用い
た小さな磁場変化だけで大きな冷却作用が得られる現象を発見した。
ホルミウム金属のメタ磁性転移現象を用いることで、従来法より磁
場変化量当たりで1桁程度大きな磁気熱量効果を得ることに成功した。
本成果は、永久磁石を用いた効率的な極低温磁気冷凍の実現に向け
た新たな選択肢を示したものであり、低コストでコンパクトな水素
液化・貯蔵システムへの応用が期待される。

②. カーボンニュートラルに向けて、クリーンエネルギーである水
素を最も高密度に貯蔵できる液体水素の保管・輸送技術の開発が求
められています。特に、水素が液体になる-253℃という極めて低温
に保持する冷却技術が鍵を握りますが、現状のガス圧縮・膨張サイ
クルによる冷却法は小規模になるほど効率が低くなる。このガス圧
縮法より効率の良い冷却技術として期待されているのが磁気冷凍。
磁気冷凍は通常、磁性体の磁気モーメントの向きが揃った状態から
不規則な状態に変わる際にエントロピーが増大し吸熱が起きる磁気
熱量効果という現象を応用する。この技術はガス圧縮よりも理論的
な冷却効率が高いものの、磁気モーメントの向きを整列させるため
に超伝導磁石による強磁場を必要とするため100kg/day以上の中・大
型液化プラントへの応用が想定されている。一方、液体水素運搬用
のトレーラーなどでの水素の蒸発ロスを低減する小規模な応用に向
けては、永久磁石を用いたコンパクトな磁気冷凍法の開発が精力的
に進められている。③.今回NIMSは、わずかな磁場変化で磁性体の磁
気モーメントの向きが急激に変化するメタ磁性転移の特徴に着目。
本研究において、永久磁石で発生可能な程度の弱い磁場でメタ磁性
転移を起こすホルミウム金属を用いてエントロピー変化を詳細に調
べた結果、わずかな磁場変化だけで、従来の磁気冷凍材料より磁場
変化量当たり１桁程度の大きな磁気熱量効果が得られることを見出
た。さらに、今回見出した相転移は、水素の沸点 (-253℃) 付近か
ら高温側の広い温度範囲で起きることが分かった。従来は特定温度
での磁気熱量効果の発現に特化した磁気冷凍材料を選んで用いるこ
とが一般的だが、この現象を利用すれば、１つの磁気冷凍材料だけ
で様々な動作温度において効率的な冷却作用を得ることができる。
④本成果を磁気冷凍に応用することで、小規模な液体水素ステーシ
ョンや輸送車両等で活躍が期待できる低コストでコンパクトな液体
水素貯蔵・輸送システムの実現に向けて新たな選択肢が生まれ開発
が進むことが期待されます。⑤本研究は、国立研究開発法人物質・
材料研究機構先端材料解析研究拠点中性子散乱グループの寺田典
樹(別ウィンドウで開きます)主幹研究員と間宮広明(別ウィンドウ
で開きく)主席研究員によって行われた。なお本研究は、JST 未来
社会創造事業大規模プロジェクト型研究開発課題名「磁気冷凍技
術による革新的水素液化システムの開発」 (研究開発代表者 :西宮
伸幸　物質・材料研究機構NIMS招聘研究員) の支援を受け、またJSPS
科研費17KK0099及び19H04400で開発された計測法等を用いて行われ
た。本研究成果は、Nature Communications誌にて英国時間2021年2
19日午前10時 (日本時間19日午後7時) にオンライン掲載される。

トヨタ「実証実験の街」ウーブンシティ着工
将来は2000人以上が居住
ウーブン・シティは、トヨタが「実証実験の街」と位置付ける都市
。新しい技術やサービスの開発と実証のサイクルを素早く回すこと
で、新たな価値やビジネスモデルを生み出し続けることを狙いとし
ている。ウーブン・プラネット・ホールディングスは、それら技術
やサービスの開発を担う。今後、この街で自動運転、パーソナルモ
ビリティ、ロボット、人工知能（AI）技術など様々な領域の新技術
が実証されていく見込みだ。「自動車会社からモビリティカンパニ
ーへの変革を目指す」というトヨタの目玉となるプロジェクトのひ
とつに位置付けられている。
なお、ウーブン・シティには地上に自動運転モビリティ専用、歩行
者専用、歩行者とパーソナルモビリティが共存する3本の道が網の目
のように織り込まれ、地下にはモノの移動用の道が1本つくられると
のこと。また、高齢者や子育て世代の家族、発明家などを中心に、
初めは360人程度、将来的にはトヨタの従業員を含む2000人以上の
住民が暮らしていくという。

地上には、以下の３種類の道を設ける。
（1）自動運転車やゼロエミッション車などが高速で走行する自動
　車専用道
（2）低速で走行するパーソナルモビリティーと歩行者が混在する道
（3）歩行者専用の道

※（1）を走行する車両の例としてトヨタ自動車は自動運転EV「e-
Palette（イーパレット）」を挙げている。
地下にも物流用の自動運転車走行道を設置する計画である。
加えて、以下のような取り組みも計画している。

①建物をカーボンニュートラル（炭素中立）な素材でつくる
②建物の屋根に太陽光発電パネルを設置する
③燃料電池などのインフラを全て地下に設置する
④室内用ロボットの新技術を検証する
⑤センサーデータやAI（人工知能）を活用して健康状態のチェック
など生活の質を高める
⑥e-Paletteを人や物の輸送、移動店舗などに活用する
⑦街の中心に公園や広場をつくり、住民同士がつながり合うコミュ
ニティーを形成する

CASE（コネクテッド、自動運転、シェアリング、電動化）をはじめ、
自動車業界を取り巻く環境は大きく変化している。こうした変化に
備え、新しい技術やサービスを導入・検証する場としてウーブン・
シティを活用していくという。プロジェクトの狙いについてトヨタ
自動車は、人々の暮らしを支えるあらゆるモノ、サービスが情報で
つながっていく時代を見据え、この街で技術やサービスの開発と実
証のサイクルを素早く回すことで、新たな価値やビジネスモデルを
生み出し続けること。
※Woven City（ウーブン・シティ）という名称の由来は：
wovenはweaveの過去分詞形で、「織られた」の意味。トヨタ自動車
によれば、網の目のように道が織り込まれ合う街の姿から名付けた
という。グループの祖業である自動織機が由来ともいわれる。

１人１波長で100Gbps、NTT「IOWN」が目指す超ネットワーク

NTTがこれまでにない規模の大勝負を仕掛ける「IOWN（Innovative
Optical and Wireless Network）」構想。同構想が掲げる超高速・
大容量で超低遅延なネットワークを実現するのが、「オールフォト
ニクス・ネットワーク（APN）」である。「１人１波長」のエンド・
ツー・エンド（E2E）のパスを作り、用途ごとに高速・大容量伝送
を扱えるようにする。遅延が避けられない現在のネットワークを改
善するため、TCP/IPに代わる新たなデータ転送手法も考案する。「
オールフォトニクス・ネットワーク（APN）」とは、その名の通り
現在、中継系ネットワークに使われている光伝送をエンド・ツー・
エンドに拡張し、ユーザーや用途ごとに光のままで超高速・大容量
通信を実現する技術。

オールフォトニクス・ネットワーク：
ネットワークから端末まで、すべてにフォトニクス（光）ベースの
技術を導入するという技術構想。 NTTは、オールフォトニクス・ネ
ットワークにより、現在のエレクトロニクス（電子）ベースの技術
では困難なレベルの圧倒的な低消費電力、高品質・大容量、低遅延
の伝送が実現できるとしている。

昨年11月時点では、オールフォトニクス・ネットワークの性能につ
いて、以下の目標が掲げられている。
電力効率を100倍に
伝送容量を125倍に
エンド・ツー・エンド遅延を200分の1に

<

⛨ コロナ禍で広がる声の不調「音声障害」
昨年の1回目の緊急事態宣言の後、ようやく、人に対面して取材が
できるようになったが、質問をしても聞き返されることが多くなっ
た」と言う。取材がスムーズにいかず、大事なことを伝えるにも苦
労している。長い時間、声を出して取材をしたり、会話をしたりす
ることが少なかったため、声帯の筋肉が衰えていると考えられた。
声帯は粘膜と筋肉でできているから、使わなければ筋力が落ちてし
まう。筋肉は２週間も使わないでいると、落ちた筋力を取り戻すの
に数か月かかると言われる。声帯も同じで、リハビリが必要になる。
声を出しにくい、かすれるなどの不調が続いている状態だが、それ
だけでなく、年齢・性別の標準より声が低い・高いといった問題や、
若い女性に多い「声がつまったようになる」という悩みもある。診
療が必要かどうかを見分けるチェックリストがあり、合計15点以上
で音声障害と判断される。ポリープなど声帯に異常が生じている器
質性のものと、過剰な緊張などで声の出し方に問題がある機能性の
障害、心理的な問題が根底にある心因性の発声障害があり、幅広い
年齢の患者が来る。

機能性音声障害には、舌やのどの筋肉の使い方が悪く、緊張しすぎ
て声が出にくくなるケースのほか、特定の言葉を発するときにのど
がきゅっと締まったり、声がふるえたりする痙攣（けいれん）性発
声障害もある。言語聴覚士の指導による音声リハビリを行う。心因
性発声障害は思春期や更年期の女性に多いのだが、学生なら、いじ
めや失恋、ペットの死などをきっかけに全く声が出なくなることも
ある。本人が原因を理解していない場合もあり、治療では医師と対
話を重ねていくことが必要である。

コロナ禍が続くと音声障害の予防はあるか
先ほどお話ししたチューブ発声法を試してもいいでしょう。さらに、
ストローの先をペットボトルの水に入れて、水の抵抗で声帯をきた
える方法もある。猫背になると、逆流性食道炎になりやすく、「む
ね焼け」だけでなく「のど焼け」が声の不調につながるから、姿勢
を維持することも大事。また、声帯の粘膜を乾燥から守ることも重
要で、マスクをする、水分を１日１．５～２リットル取る、吸入を
するといった対策が、声の健康維持に役立つ。

☈　SDGs（持続可能な開発目標）とは ①
こうして17個を眺めていると一見それぞれがバラバラの目標に思え
るが、実は大きく、①「自然環境」に関わるもの、②「社会」に関
わるもの、③「経済」に関わるもの、と3つの項目に分けられるのに
気付くだろうか。たとえば、目標13「気候変動に具体的な対策を」
ならば「自然環境」に関わる目標で、目標11「住み続けられるまち
づくりを」は「社会」に関わる目標である。

そうした３つの項目からSDGsを捉えた有名な図がある。それが、ス
ウェーデンのストックホルム・レジリエンス・センター元所長ヨハ
ン・ロックストローム氏が提唱した「SDGsウェディングケーキモデ
ル」。見た目がウェディングケーキに似ていることから、そう呼ば
れている。
ここではこの図を使って、17の目標を解説していく。上図の「SDGs
ウェディングケーキモデル」を眺めると、まず、ケーキの一番下の
層「自然環境」が一番厚く広くなっているのが分かる。その上に「
社会」「経済」の層が順々に乗り、最後に目標17「パートナーシッ
プで目標を達成しよう」が３層を縦に貫くように頂点に乗っかって
いる。なぜ3層に分かれているのか。そして、なぜ目標17がケーキの
頂点にあるのか。実は、そこにSDGsを理解する上で、重要なポイント
がある。

「自然環境」が一番下にあるのは、その上に乗っている「社会」や
「経済」が、「自然環境」なしに成り立たないことを意味する。海
や陸の豊かさ、そして清潔な水がなければ、そもそも貧困や飢餓は
解決しない、教育やジェンダーの平等を実現することもできない。
「社会」の上に「経済」があるのも、同様の意味で、たとえば、医
療が受けられず、健康が維持できない社会では、働きがいや技術革
新などを追求することもできない、それぞれの目標は決してバラバ
ラではなく、互いに密接に関わっており、これら全ての目標を実現
していくためには、１人の力では到底及ばない。国連などの国際機
関や行政、企業、NGO、市民など、様々な組織や人々が互いに「パ
ートナーシップ」を組んで、一緒に取り組んでいく必要がある。目
標17が、３層を貫くようにケーキの頂点に存在しているのには、そ
んな意味がある。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

風蕭々と碧い時代：
ホワイル・マイ・ギター・ジェントリー・ウィープス
While My Guitar Gently Weeps
(作詞／作曲）ジョージ・ハリスン

ハリスンは、イングランド北部のウォーリントンにある母親の家で、
「ホワイル・マイ・ギター・ジェントリー・ウィープス」を書いた。
本作は中国の易経の書籍に触発されて書かれ、ハリスンは「僕は易
経の写しを持っていた。中国にはすべてが必然であり、偶然という
ものは存在しないという考えがある。一方、西洋では偶然のことを
まれにあるものだと考えられている。本を開いたときに見えたのが
『gently weeps（そっと泣いている）』だった。僕は本を閉じて、
曲を書き始めた」と語っている。via wikipedia

●今夜の寸評：情熱と工夫次第でなんとかなる
最近、国内ニュース（テレビ情報）を見ていて、おやっと思わせる
社会的事件がつづいている。各企業（社会的・反社会的も含め）の
内部留保が枯欠する時機にきている。大事なのは当該者（社）のビ
ジョンの有無だが、ネガティブなことを言っても詮無し。情熱と工
夫次第でなんとかなる。突破しようと。

光アンテナ革命とデジタル革命の融合でわかること。

2021年02月11日 | ネオコンバーテック

          　　
１５　衛霊公　えいれいこう
-------------------------------------------------------------
「人、遠慮なければ、必ず近憂あり」（12）
「これをいかん、これをいかんといわざる者は、われこれをいかん
ともするなきのみ」（16）
「君子はこれをおのれに求む。小人はこれを人に求む」（21）
「過ちて改めざる、これを過ちと謂う」（30）
「仁に当たりては、師にも譲らず」（36）
-------------------------------------------------------------
２４．「この一言なら生涯守るべき信条とするに足る----そういう
ことばはありましょうか　子貢しこうにこう問いかけられて、孔子は答え
た。「まず恕じょ----他人の心をもって自分の心とすること。人からさ
れたくないことは、自分からも人にしないことだ」。

子貢問曰、有一言而可以終身行之者乎、子曰、其恕乎、己所不欲、
勿施於人也。
Zi Gong asked, "Is there any words that I have to obey my
whole life?" Confucius replied, "It is thoughtfulness.
Do to others as you would be done by."

　　

❐ ポストエネルギー革命序論 246:アフターコロナ時代 56
♘ 現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

　

【最新研究映像 NIMSの力 41：光アンテナ革命とはⅠ】
物質の表面にナノサイズの模様を刻むと、光を巧みに操るメタマテ
リアルという材料が誕生する。NIMS（物質・材料研究機構）は欲し
い波長の赤外線だけを出したり、吸収したりする模様を刻み、物質
の検出をおこなえる小型デバイスが誕生する。

※宮崎英樹
①プラズモニクスを利用した熱放射制御とガスセンシングへの応用.
金属. (2019) 392-400
②プラズモン共鳴を利用したガス濃度計測用赤外光源. プラズモニッ
ク化学研究会NewsLetter. [1] (2018) 1-2
③メタサーフェスの熱輻射制御への応用. R&D支援センター, 2020

「凹レンズにも凸レンズにも！焦点距離を自在に変えられる極薄な
メタレンズ」（ポストエネルギー革命序論 237:アフターコロナ時代
㊼）、「超薄膜レンズの衝撃」（ネオコン工学の此岸：超薄膜メタ
レンズ）でもとりあげているがわずか１５年足らずで実用段階に突
入しているのだから驚く。

【関連特許事例】
❐　特開2020-181609　本人認証装置システムおよび方法　プロテ
　　ウスデジタルヘルス，インコーポレイテッド

図１　対象の身体から個人電気信号を検出するための電極を備える
、モバイルデバイスを使用する対象を示す。
【概要】
従来の認証モードは、概して、種々の組み合わせで配列された文
字（ａ、ｂ、ｃ、…）、数字（１、２、３、…）、および／または
記号（！、＠、＃、…）から成る、文字列から成るパスワードの使
用を含む。携帯電話等の標的認証デバイスにアクセスするための最
低レベルのセキュリティは、概して、個人識別コード（ＰＩＮ）、
ｉＰｈｏｎｅブランドの携帯電話の場合はパスコードと称される一
意の４桁の文字を入力するように携帯電話の所有者／ユーザに要求
することによって達成される。ＰＩＮの再入力を要求する前に携帯
電話がアクセスを可能にする時間量は、所有者の所望のレベルのセ
キュリティに応じて構成可能である。しかしながら、ＰＩＮ／パス
コードを入力することは、所有者にとって頻繁な負担である。所有
者は、毎日、１日中１時間に数回ＰＩＮ／パスコードを入力するよ
うに要求され得る。ユーザにとって手間がかかることに加えて、そ
のような最低レベルのセキュリティは、コンピュータシステムの脆
弱性を活用することに熟達した者によって容易に不正侵入される。
従来の認証モードは、セキュリティのためのますます手のかかる不
十分な手段になっている。したがって、ロバストであり、負担が少
ない、新しい認証アプローチが必要とされる。

❐　特開2004-138586　二次電池評価方法および蓄電装置　株式会
　　社日立製作所　新神戸電機株式会社
【概要】
自動車などの車両に二次電池として鉛電池を搭載し、エンジン始動、
灯火、燃料噴射装置などのエネルギー源として用いている。その場
合、鉛電池の残量および寿命を精度良く評価することが必要になる。
たとえば、エンジンを停止後、次回にエンジンを始動するのに十分
なパワーを鉛電池が供給できない場合、エンジンを始動させること
が出来なくなる。
一般に電池のパワーは電池の内部インピーダンスにより制限される。
残量が低いほど、また寿命が近づくほど内部インピーダンスが大き
くなる。エンジン始動パワーを維持するためには、電池の残量と寿
命を精度良く評価し、管理することが望まれている。従来、電池の
内部インピーダンスを測定することにより電池の寿命を検出する方
法が提案されている。特開２００１－２３５５２５号公報では、電
池に２種類の交流電流を通電してインピーダンスを測定し、この測
定結果から電池の寿命を演算する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１－２３５５２５号公報（段落００４
５－００４６、図７）。

【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、過去の判定結果を参照して残量を演算している。
しかし、時間経過に伴う残量変化の影響を考慮していない為、アイ
ドルストップ中にエアコンなどの比較的大きな負荷が動作すると、
残量変化に追随できなくなるという問題がある。また、鉛電池等で
は内部インピーダンスが残量によって変化する為、残量を加味する
ことなくインピーダンスから算出された寿命は信頼性に欠ける。
また、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車における駆動用電池の
電池特性は走行中などに測定できなかったので、走行中にパワーア
ップができない、再起動時にエンジンがかからない、などの不都合
を生じる恐れがあった。
本発明の目的は上記課題を解決する為に成されたものであり、電池
の残量と寿命を精度良く検出できる二次電池評価方法、及びそのた
めの蓄電装置を提供することにある。さらに、ハイブリッド自動車
等の駆動用電池の電池特性を走行中等に別電源を用いることなく診
断できる二次電池評価方法、及びそのための蓄電装置を提供するこ
とにある。

【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、車両に載置された１つ又は複
数の電気機器との間で電力を授受する二次電池の特性を評価する方
法において、前記１つ又は複数の電気機器の動作により発生した複
数の周波数に応じて前記二次電池の電流、電圧を測定し、この複数
の測定結果から前記二次電池のインピーダンスを求め、この求めた
インピーダンスに基づいて前記二次電池の電池特性を評価すること
を特徴とする。図１０のごとく、ＣＰＵ４０のＭＧ制御処理部１０
１からモータコントローラ７４を介してＭＧ４４を制御し、二次電
池１０に流れる状態検知電流の周波数を変えながら、電池１０の電
流、電圧を検出し、この複数の検出結果に基づいてインピーダンス
演算部１００でインピーダンスを演算する。求めたインピーダンス
とメモリー８０に格納されている電池特性から残量演算部１０２に
より残量を演算する。さらに、残量変化補正部１０４でインピーダ
ンス測定間の積分電流を残量に加算して補正し、その補正値と残量
とから標準偏差を基に重み係数を決定し、重み付平均部１０６で平
均する。次に、残量演算の結果を用いて、寿命演算と寿命補正演算
を行い、残量と同様の重み付け平均を行うことで、ハイブリッド自
動車の二次電池の特性を簡単に精度良く検出する。

【要約】図１０のごとく、ＣＰＵ４０のＭＧ制御処理部１０１から
モータコントローラ７４を介してＭＧ４４を制御し、二次電池１０
に流れる状態検知電流の周波数を変えながら、電池１０の電流、電
圧を検出し、この複数の検出結果に基づいてインピーダンス演算部
１００でインピーダンスを演算する。求めたインピーダンスとメ
モリー８０に格納されている電池特性から残量演算部１０２により
残量を演算する。さらに、残量変化補正部１０４でインピーダンス
測定間の積分電流を残量に加算して補正し、その補正値と残量とか
ら標準偏差を基に重み係数を決定し、重み付平均部１０６で平均す
る。次に、残量演算の結果を用いて、寿命演算と寿命補正演算を行
い、残量と同様の重み付け平均を行うことで、ハイブリッド自動車
の二次電池の特性を簡単に精度良く検出する。

「増殖する」光は、超強力な光コンピュータの鍵となる
ケンブリッジ大学とロシアのスコルコボ科学技術研究所の研究グル
ープは、グラフ理論、ニューラルネットワーク、人工知能、誤り訂
正符号に適用される重要なクラスの困難な計算問題は、光信号を乗
算することで解決できことを公表（ジャーナルPhysicalReview Let
ters掲載）。彼らは、必要な光信号の数を劇的に減らし、最良の数
学的ソリューションの検索を簡素化し、超高速光コンピューターを
可能にすることで、アナログ計算に革命をもたらすことができる新
しいタイプの計算を提案。光またはフォトニックコンピューティン
グは、電子を使用する従来のコンピューターとは対照的に、レーザ
ーまたはダイオードによって生成された光子を計算に使用。光子は
本質的に質量がなく、電子よりも速く移動できるため、光コンピュ
ータは超高速でエネルギー効率が高く、複数の時間的または空間的
な光チャネルを介して同時に情報を処理できるという。

光またはフォトニックコンピューティングは、電子を使用する従来
のコンピューターとは対照的に、レーザーまたはダイオードによっ
て生成された光子を計算に使用。光子は本質的に質量がなく、電子
よりも速く移動できるため、光コンピュータは超高速でエネルギー
効率が高く、複数の時間的または空間的な光チャネルを介して同時
に情報を処理できる。光コンピュータの計算要素（デジタルコンピ
ュータの1と0の代替）は、光信号の連続位相で表され、計算は通常、
２つの異なる光源からの２つの光波を加算してから投影することに
よって行われる。結果は「0」または「1」の状態になる。ただし、
実際の生活では、複数の未知数が多重に相互作用しながら他の未知
数の値を同時に変更する、非常に非線形な問題が発生する。この場
合、光波を線形に組み合わせる従来の光コンピューティングのアプ
ローチは失敗します。現在、ケンブリッジ大学応用数学理論物理学
部のナタリア・バーロフ教授とスコルコボ科学技術研究所の博士課
程の学生ニキータ・ストロエフは、光システムが光を追加する代わ
りに、光波を表す波動関数を乗算することによって光を組み合わせ
ることができることを発見した。光波間の異なるタイプの接続。彼
らは、ポラリトンと呼ばれる準粒子（半光と半物質）でこの現象を
説明し、そのアイデアをファイバー内の光パルスなどのより大きな
クラスの光学システムに拡張した。コヒーレントで超高速で移動す
るポラリトンの小さなパルスまたはブロブは、ポラリトンの物質成
分のために、空間内に作成され、非線形の方法で互いに重なり合う
可能性がある。「重要な要素は、パルスを互いにどのように結合す
るかであることがわかった」とStroev氏は述べる。結合と光の強度
を正しく取得すると光が増殖し、個々のパルスの位相に影響を与え、
問題に対する答えを与える。これにより、光を使用して非線形問題
を解決することができる。これらの光学システムの各要素の光信号
の位相を決定するための波動関数の乗算は、自然に発生する非線形
性、またはシステムに外部から導入される非線形性に由来する。驚
いたのは、バイナリ変数の問題を解決するために必要な「0」と「1」
の状態に連続的な光の位相を投影する必要がない。その代わりに、
システムはベルロフの終わりにこれらの状態を引き起こす傾向があ
る。高次のバイナリ最適化問題はそのようなクラスの1つであり、
光学システムはそれらを解決するのに非常に効率的にできる。
※　Discrete Polynomial Optimization with Coherent
Networks of Condensates and Complex Coupling Switching　Phys.
Rev. Lett. 126, 050504 – Published 5 February 2021

✺ 米国加州　世界最大「ギガソーラー＋蓄電池」事業が展開
大規模太陽光首都である加州（カリフォルニア）で。巨大な太陽光
発電と大規模なエネルギー貯蔵プロジェクトの建設が始まろうとし
ている。エドワーズ＆サンボーン・ソーラー・エネルギー貯蔵」と
呼ばれるこのプロジェクトは、米再エネ・プロジェクト・ディベロ
ッパーであるテラジェン（Terra-Gen）社が開発。出力1118MW （1.
1GW）の「ギガソーラー」と容量2165MWh（2.165GWh）の「ギガスト
レージ」から構成される。使用される太陽光パネルは250万枚を越
え、エネルギー貯蔵設備には、11万個以上のリチウムイオン電池モ
ジュールが使用されている。

スターバックスがPPA締結
このプロジェクトのEPCを担当するモーテンソン社は、今まで米17
州で計7GWの太陽光発電プロジェクトの建設に携わり、エドワーズ
＆サンボーンプロジェクトは、同社にとって78番目の太陽光プロジ
ェクト、11番目のエネルギー貯蔵プロジェクトになるという。プロ
ジェクトディベロッパーであるテラジェン社は、これまでに1.3 GW
を超える太陽光、風力、そして地熱発電所を開発・運営する。現時
点でプロジェクトから発電される電力の購入者（オフテイカー）は、
サステイナビリティ（持続可能性）向上を目標とするリーディング
企業、地方自治体、そして大手電力会社が含まれる。まずは、コー
ヒーチェーン世界大手の米スターバックス。同社は、環境負荷を低
減するために、2030年までに、CO₂排出量を50％削減することを目指
している。さらに、昨年9月に2025年までに北米1万店舗を環境配慮
型店舗に転換する計画を発表した。同社は、風力発電、太陽光発電
から電力購入契約（PPA）を通じて、米国、カナダ、英国にある直営
店舗について、既に「再エネ100％」の電力で賄っている。2020年
12月、スターバックスは、エドワーズ＆サンボーンプロジェクトの
エネルギー貯蔵設備から5.5MW、そして太陽光発電から24MW分を、米
レベルテン・エネルギー（LevelTen Energy）社を通じてPPAを締結
すると発表した。今回のプロジェクトから再エネを調達することに
より、スターバックスは、直営店舗事業とサプライチェーンからの
CO₂排出量を50％削減するという目標に一歩近づけるとしている。

米版「地域新電力」も100MW契約
大手電力会社もこのプロジェクトに関わっている。
米国で最大規模の電力会社の1つであり、カリフォルニア州の中部・
沿岸部・南部に及ぶ地域でおよそ1400万人に電力を供給しているサ
ザン・カリフォルニア・エジソン（SCE）は、昨年5月に、古い天然
ガスによる火力発電設備を代替するため、計770MWに達するエネル
ギー貯蔵プロジェクトと調達契約を結んだ。全部で7つものプロジ
ェクトの中には、サンボーンプロジェクトが含まれており、エネル
ギー貯蔵設備から出力50MWの電力を10年間、購入する契約になって
いる。
さらに、２つのコミュニティ・チョイス・アグリゲーション（CCA）
もこのプロジェクトからの電力購入を契約している。CCAは日本の
地域新電力に似ていて、市や郡などの地方自治体が設立し、自ら発
電所を開発、または発電事業者から電力を調達し、既存の大手電力
会社が所有する送配電網を利用し地域の需要家に電力を供給する小
売電気事業を展開している。CCAは、既存の大手電力会社との差別
化として、再エネの比率がより高いプランを提供し、その再エネも
「地産地消」型で調達している

契約を結んだのはカリフォルニア州太平洋岸に面しているロサンゼ
ルスとベンチュラ郡を含む同州南部をサービス管轄に持つクリーン・
パワー・アライアンス（CPA）と同州サンフランシスコ・ベイエリ
アの一部であるあるアラメダ郡で電力を供給するイーストベイ・コ
ミュニティ・エネルギー（EBCE）である。CPAはエネルギー貯蔵設
備から100MW分の電力購入に関してPPAを締結した。さらにEBCEは、
100MWの太陽光発電とエネルギー貯蔵のバーチャルPPAをテラジェント
と結んだ。契約期間は共に15年となっている。
CPAとEBCEは共にカーン郡に建設された192MWの太陽光発電所ともP
PAを結んでいる。「ロザモンドセントラル」と呼ばれるこのプロジ
ェクトは今月5日に商業運転を開始したばかりである。

✺ オーストラリア　2023年に世界最大のバッテリー
オーストラリアの再生可能エネルギー専門ファンド会社であ
るCEPEnergyは、これまでで最大の公益事業規模のバッテリー
システムの計画を発表。
ニューサウスウェールズ州のKurriKurriで建設される、ここで
見られる24億ドルのバッテリープロジェクトは、1,200メガワ
ット（MW）の電力容量を持ちます。これは、2017年に150MWで
世界最大のリチウムイオン電池となった南オーストラリア州の
テスラのホーンズデール電力保護区の８倍。2016年に50MWで記
録を更新した日本の豊前変電所の24倍の大きさです。新施設は
段階的に稼働し、2023年に稼働を開始する。CEPエナジーはハ
ンターインベストメントコーポレーションと30年間のリース契
約を締結。

CEP Energyは、４つの実用規模のバッテリー（ビクトリア州に
２つ、南オーストラリア州に１つ）のネットワークを計画。こ
れらのバッテリーの合計容量は2,000MWになる。同社はまた、
工業用地に1,500MWの屋上ソーラーパネルを計画。日光は24時
間年中無休で利用できず、風速は変動する可能性がある。その
ため、公益事業規模のバッテリーは、太陽光、風力、水力など
の再生可能エネルギーからの需要と供給のバランスをとる方法
を提供できる。そうすることで、化石燃料を動力源とする従来
のピーキングおよびコンバインドサイクルプラントのよりクリ
ーンな代替手段を提供する。

近年、バッテリーストレージシステムは、コストが急速に低下
する一方で、印象的なサイズに成長しました。 KurriKurriの
新しいCEPEnergyプロジェクトは、これまでのところどこでも
見られる最大のものであり、他の企業によってこの地域に提案
されたガス火力発電所の実行可能性に真剣に挑戦する規模。
CEPのグリッドスケールのバッテリーネットワークは、オースト
ラリアの企業向けにクリーンで信頼性が高く費用効果の高い電
力を生成および貯蔵し、再生可能エネルギーの増加を確固た
るものにするために国のグリッドで余剰電力を利用できるよう
にするデュアルトラック戦略の一部と、CEPエナジーのCEO、ピ
ーターライトは語った。 1.2GWのバッテリーは、すでに主要な
工事の承認を受けており、既存の変電所に隣接しているKurri
Kurriのハンター経済特区（HEZ）で建設される予定。ライト氏
によると、その場所は「信頼性が高く効率的なグリッド接続の
ためのオーストラリアで最も少数のサイトの１つ。場所の選択
も、ビジネスと政治的な角度から興味深いものです。2019年３
月、香港を拠点とする投資会社は、それぞれ1,000MWの２つの大
型石炭火力発電所を提案した。 HEZサイトを所有するオースト
ラリア合同教会は、その初期のプロジェクトに反対し、土地の
売却を除外しました。 CEPエナジーはまた、ニューサウスウェ
ールズ州の元首相であるモリス・イエマが議長を務め、その労
働党は、石炭とガスを支持する現在のオーストラリア首相スコ
ット・モリソンと彼の自由/全国連合に反対して持続可能なエネ
ルギープロジェクトを推進している。現在予測されている傾向
では、オーストラリアは2034年までに電力供給を完全に脱炭素
化する可能性があり、大規模なバッテリープロジェクトがこの
移行を確実にするのに役立つ。世界的に、エネルギー貯蔵は活
況を呈している産業になるように設定されている。2019年の
BloombergNew Energy Financeのレポートでは、今後20年間で世
界のエネルギー貯蔵容量が122倍に増加し2040年までに1,000GW
を超えると予測する。

村田製作所が野洲事業所に新生産棟を建設
電極材料の生産能力を拡大
株式会社村田製作所は、野洲事業所の敷地内において新生産棟
の建設を2019年７月から開始する。今回の新生産棟の建設は、
中長期的な需要増加に対応するため電極材料の生産能力の拡大
を目的としていた。新生産棟は地上7階建の鉄骨造で、延床面
積が2万3411m²、建築面積は7082m²となっている。生産棟の建設
により、電極材料の生産能力を拡大し、中長期的な需要増加に
対応する。総投資額は建物のみで約140億円。完成は2020年11月
を予定。

製造コストを爆下げする3D NANDフラッシュ
フラッシュメモリ技術とコスト2025年まで展望
フラッシュメモリとその応用に関する世界最大のイベント「フ
ラッシュメモリサミット（FMS：Flash Memory Summit）」が2020
年11月10日～12日に開催された。FMSは2019年まで、毎年８月上
旬あるいは８月中旬に米国カリフォルニア州サンタクララで実
施されてきた。COVID-19（新型コロナウイルス感染症）の世界
的な大流行（パンデミック）による影響で、昨年（2020年）の
FMS（FMS 2020）は開催時期が３カ月ほど延期されるとともに、
バーチャルイベントとして開催された。

96層の3D NAND技術で512Gビットの大容量シリコンを量産中
Mark Webb氏は始めに、3D NANDフラッシュメモリ（以降は「3D
NANDフラッシュ」と表記）の技術動向と大手ベンダー各社の動
向を説明。3D NANDフラッシュの製造技術は、メモリセル（ワー
ド線）の積層数によって世代を表現することが多い。過去には
24層、32層、48層、64層といった積層数の3D NANDフラッシュが
開発され、量産されてきた。現在（2020年11月の講演時点）の
量産世代は、96層（96L）が最先端の世代である。ビット換算で
生産数量の50％以上を占める。シリコンダイ当たりの記憶容量
は512Gビットが主流で、256Gビットのダイも大手ベンダーは製
造。技術的には1Tビット以上も狙える。次世代は積層数を128層
（128L）に高層化する。112層～144層の3D NANDフラッシュがこ
の世代に含まれる。既に商業生産が始まっている。2020年第4四
半期時点における生産数量はビット換算でNANDフラッシュ全体
の15％未満にとどまる。次々世代は176層（176L）である。おお
よそ160層～192層の3D NANDフラッシュがこの世代に含まれる。
大手ベンダーが開発を完了しつつある世代だ。さらに次の世代
は、256層（256L）になるとみられる。技術的には十分に可能で
あり、大手ベンダーの全てが近い将来に技術開発を完了させる。
96層（96L）以降の高層化は、シリコンダイの大容量化を意味し
ない。この点は重要である。高層化は、記憶容量当たりのコス
ト削減に使われる。記憶容量が512Gビットから1Tビットのシリ
コンダイを、高層化によってどんどん小さくしていく。

3D NAND技術の開発競争で東芝-WD連合とSamsungが激突 - PC Watch
高層化の継続で、製造コストを爆下げする3D NANDフラッシュ
via EE Times Japan

製造コストを削減できるグラフェン製造法

東北大学は2021年2月、グラフェンを用い低環境負荷で超高速の
デバイスを製造する方法を開発。テラヘルツ（THz）帯で動作す
る高品質のグラフェントランジスタを、これまでに比べ100分の
１以下という安価な製造コストで実現できるという。今回の成
果は、東北大学電気通信研究所の吹留博一准教授らによる研究
グループと、信越化学工業、高エネルギー加速器研究機構物質
構造科学研究所、高輝度光科学研究センタ、情報通信研究機構
（NICT）との共同研究による。「Beyond 5G」と呼ばれる次世代
無線通信システムは、理想的な未来社会「Society 5.0 for SD
Gs」の基盤インフラとして期待されている。これを実現するキ
ーデバイスの1つがTHz帯で動作するトランジスタであるが、イ
ンジウム（In）やヒ素（As）などの元素を用いない、新たなTH
z帯デバイスの開発が求められている。

そこで研究グループはグラフェンに注目した。シリコン基板上
に、SiC（炭化ケイ素）薄膜を介してグラフィンを直接成長させ
るGOS（グラフェン・オン・シリコン）技術などを開発してきた
が、成長させたグラフェンの品質に課題があり、これまではグ
ラフェントランジスタによるTHz帯動作は難しかったという。
今回は、新たに開発したグラフェン製造法を用いた。それは、
信越化学工業が開発したハイブリッドSiC基板を用い、その上に
グラフェンを成長させる方法である。ハイブリッドSiC基板とは、
バルクSiC基板に素イオン（H⁺）を注入し、基板表面から深さ約
１μmのところに切れ目を入れて高品質SiC単結晶薄膜を剥がし、
Siやサファイア基板などデバイス応用に適した基板に転写した
ものである。ハイブリッドSiC基板の大きな特長は、高価なバル
ク基板を繰り返し利用できる点だ。１つのバルクSiC基板から
100枚以上作製することができ、３インチ以上の大面積化が可能
である。これによって、グラフェン製造プロセスの材料コスト
を、従来の100分の１以下に削減することが可能となった。フォ
トンファクトリーやSPring-8などの放射光施設にある角度分解
光電子分光装置や分光型光電子・低エネルギー電子顕微鏡によ
り、得られたグラフェンの品質や物性を確認したところ、世界
最高水準であることも分かった。開発した製造方法を用いて作
製したトランジスタは、入力ゲート電圧（V_g）－出力ドレイン
電流の大きな変調度（g_m）と電流飽和を同時に実現していると
いう。動作特性の解析結果から、開発したトランジスタは、THz
帯で動作することが分かったという。

研究グループは研究成果を活用することで、ハイブリッドSiC基
板を共通プラットフォームとした5G用GaNトランジスタやBeyond
5G用グラフェントランジスタを混載した通信回路、超高感度セ
ンサー回路などを実現できると期待する。

塩野義製薬の国産ワクチン
開発・生産ラインを同時に急ピッチ準備
大手製薬会社「塩野義製薬」が生産を委託している医薬品製造工場で
は、国産ワクチンを作る生産ラインが急ピッチで準備されている。延
べおよそ5,000平方メートルのスペースには、遠心分離機やろ過装置
などが並べられ、ワクチンのもととなる、たんぱく質を作るための世
界最大級の培養タンクも備えつけられた。塩野義製薬では、2020年4
月から国産ワクチンの開発をスタートし、2020年12月から臨床試験に
入る。塩野義製薬は、開発が成功するかどうかわからない段階で、並
行して生産体制の構築に踏み切る異例の対応をとった。塩野義製薬広
報部・中川慎也氏は12月末には、年間3,000万人分のワクチンを製造
できるような生産体制の構築を進めている。かなり異例のスピードで
進んでいっているという。塩野義製薬は、安心して使ってもらえる国
産ワクチンを提供していきたいと話す。

つまり、塩野義は最初の臨床試験を去年１２月から２１４人の成人の
日本人を対象に行っています。そのデータは、今月末から順次、集め
ている。頭痛薬やうがい薬などの家庭用医薬品で知られる塩野義。イ
ンフルエンザ治療薬など、これまで数多くの抗ウイルス薬を開発。そ
の塩野義が会社として初めて乗り出したワクチン開発。国からおよそ
４００億円の支援を受け、去年４月から取り組み、塩野義が用いる「
伝統的な手法」である、「組み換えタンパク」と呼ばれる技術を用い
る➲新型コロナウイルスの表面には、人体が異物と認識する“目印”
となる「スパイクたんぱく質」という突起があり、その遺伝子情報を
もとに、遺伝子組み換え技術を使って“目印”となるたんぱく質を人
工的に作り出す➲それをもとにワクチンを生成。ヒトに投与するこ
で、体内にウイルスを攻撃する「抗体」がをつくり➲この「抗体」
が、本物の新型コロナウイルスの感染を防いだり、重症化を防いだり
する役割を果たす。特徴は大きく２つ。実績がある手法のため、安全
性の面でも副反応が想定しやすい点。そしてもう１つが温度管理しや
すいという点。➲現時点ではインフルエンザワクチンと同じように
通常の冷蔵保存、２度から８度ぐらいで十分流通させられる（塩野義
製薬手代木功社長）。今月中旬にも国内での接種が始まるファイザ
ー製のワクチンは、マイナス７０度という超低温管理が課題す。一方、
塩野義のワクチンは冷蔵レベルの温度管理が可能なため、流通も容易
になる。年内にも臨床試験の最終段階に進み、一日でも早い承認申請
を目指したいとする塩野義。海外と比べ、国産のワクチン開発が出遅
れているが、今後も毎年ずっと（海外のワクチンを）買い続けること
ができるんだろうか。グローバルには『いやいや日本ばかりでなく、
私たちの国にも少し下さいよ』という中で、やっぱり一定量について
は我が国で作ることを目指すべきではないだろうか、変異ウイルスへ
の対応も難しくないとい。巷間言われている変異ウイルスに対応でき
る製法。将来的な夢かもしれないが、インフルエンザと（新型）コロ
ナが１つの注射液に入ったような、１回の注射でひと冬安心できるよ
うなことを継続してやっていかなければいけない。組み換えタンパク
で作るワクチンを国全体として持っておくことは、極めて重要度が高
いのではないかその意義を話す。（公開！国産ワクチンの臨床試験、
TBS NEWS）

⛨　再表2018/179172　免疫賦活活性を有する核酸誘導体　
　　塩野義製薬株式会社
【概要】
感染症や癌領域で利用される医薬品であるワクチンは、抗原に対す
る特異的な免疫応答を利用している。アジュバントとはワクチンの
免疫応答の有効性や持続性を高めるために利用される、免疫賦活活
性を有する化合物であり、アルミニウム塩乳化剤、リポソーム等こ
れまで様々な種類のアジュバントが研究開発されている（非特許文
献１等）。
アジュバントの一つとして、非メチル化シトシン-グアニンのジヌク
レオチド（５’‐ＣｐＧ－３’）モチーフを含有する一本鎖のオリ
ゴデオキシヌクレオチド（ｓｓＣｐＧ  ＯＤＮ）が知られている。
ｓｓＣｐＧ  ＯＤＮは、ＴＬＲ９（Ｔｏｌｌ－ｌｉｋｅ  ｒｅｃｅ
ｐｔｏｒ  ９）のリガンドであり、ＴＬＲ９を介し非常に効率的に
Ｔｈ１免疫や細胞傷害性Ｔ細胞（ＣＴＬ）反応を誘導し、免疫を賦
活化する（非特許文献１）。但し、ｓｓＣｐＧ  ＯＤＮを単独で用
いるには、生体内での安定性、毒性、体内動態等に課題がある。そ
の課題を解決する手段として、脂質の二重膜で形成されたナノ粒子
内にｓｓＣｐＧ  ＯＤＮを封入する方法（非特許文献２）、脂質を
ｓｓＣｐＧ  ＯＤＮの５’末端に結合する方法（非特許文献３、特
許文献１）等が知られている。
また、ｓｓＣｐＧ  ＯＤＮを第１の鎖と第２の鎖としてアニーリン
グすることにより、二本鎖ＤＮＡ（ｄｓＣｐＧ  ＯＤＮ）として投
与するとアジュバントとしての特性が失われることが知られている
（非特許文献４）。非特許文献５には、ｄｓＣｐＧ  ＯＤＮのみで
は免疫賦活作用を示さないが、リポフェクチン粒子にｄｓＣｐＧ
ＯＤＮを封入するとＣｐＧモチーフ、ＧｐＣモチーフに関わらず、
免疫賦活活性を示すことが記載されている。
【特許文献１】国際公開第２０１３／１５１７７１号
【要約】
第１の鎖が、８～５０塩基のＣｐＧオリゴヌクレオチドであり、
第２の鎖が、該第１の鎖にハイブリダイズ可能な配列を含む８～６０
塩基のオリゴヌクレオチドであり、
第２の鎖に脂質がリンカーを介して結合している二本鎖オリゴヌクレ
オチドからなるアジュバント----ラテン語の adjuvareに由来。免疫
学の分野では抗原性補強剤とも呼ばれ、抗原と一緒に注射され、その
抗原性を増強するために用いる物質で----免疫賦活活性を有する核酸
誘導体として、以下のＣｐＧオリゴヌクレオチドを含む二本鎖オリゴ
ヌクレオチドを提供することにある。

⛨　WO2004/069855　活性発現メカニズムを考慮した新しい糖転移酵
素阻害剤およびその製造法
【要約】
本発明の課題は、新規の酵素活性調節因子の設計機構を提供するこ
とである。本発明において、酵素の基質によるコンフォメーション
変化に着目し、その変化と触媒活性との関連を酵素活性調節因子（
例えば、阻害因子）の設計に応用することによって上記課題が解決
された。好ましい例として、本発明は、ガラクトース転移酵素上の
ＵＤＰ－Ｇａｌ結合部位と相互作用し得る部分と、トリプトファン
と相互作用し得る部分とを含む、化合物を提供する。

⛨　特開平07-133295　新規な抗原タンパク質、その遺伝子、及び組み換
えバキュロウイルスとその利用
【要約】
マイコプラズマ・ガリセプティカムの抗原蛋白質の遺伝子をバキュロウイ
ルスの非必須ＤＮＡ領域に組み込んだ組み換えを生ワクチンとして使用
するか又はウイルス同組み換えウイルスの産生する抗原タンパク質をコ
ンポネントワクチンとして利用することで、鳥類に感染するマイコプラ
ズマ・ガリセプティカム用ワクチンの提供。

風蕭々と碧い時代：

●　今夜の寸評：伊勢大神楽も寒くてたまらない。
１０日は伊勢大神楽が町内を回る。ところが、熱はないが（国産体
温計も高性能で３０秒で正確測定できてしまう）、兎に角寒く、お
うちでダウンジャケット！で獅子舞に頭を甘噛をしていただくも、
こんな経験ははじめて。伝統を大切にし、最先端技術に没頭するわ
たしがそこにいた。

二兎を追いて一兎も得ず④

2021年01月17日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から
救ったと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言え
る赤備え（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗り
にした部隊編成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキ
ャラクター。愛称「ひこにゃん」

１５　衛霊公　えいれいこう
-----------------------------------------------------------
「人、遠慮なければ、必ず近憂あり」（12）
「これをいかん、これをいかんといわざる者は、われこれをいか
んともするなきのみ」（16）
「君子はこれをおのれに求む。小人はこれを人に求む」（21）
「過ちて改めざる、これを過ちと謂う」（30）
「仁に当たりては、師にも譲らず」（36）
-----------------------------------------------------------
１５　自分には厳格な態度を持し、他人には寛容な態度で臨む。
こういう生き方を貫けば、対人関係に怨恨は芽生えない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（孔子）

子曰、躬自厚、而薄責於人、則遠怨矣。
Confucius said, "You can avoid a grudge if you are strict
for yourself and generous for others."　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

⛨
国内感染：新型コロナ 56人死亡 7012人感染（16日19時40分）
16日はこれまでに全国で7012人の感染。また、大阪府で12人、北
海道で7人、埼玉県で6人、兵庫県で3人、広島県で3人、東京都で
3人、神奈川県で3人、京都府で2人、千葉県で2人、熊本県で2人、
福岡県で2人、福島県で2人、群馬県で2人、宮城県で1人、岐阜県
で1人、愛媛県で1人、愛知県で1人、栃木県で1人、茨城県で1人、
長崎県で1人の合わせて56人の死亡。国内で感染が確認された人
は、空港の検疫などを含め32万4783人、クルーズ船の乗客・乗員
が712人で、合わせて32万5495人となる。なくなった人は国内で
感染した人が4476人、クルーズ船の乗船者が13人の合わせて4489
人。（新型コロナウイルス、NHKニュース）

⛨
武漢でコロナ感染、約１７万人?　公式統計の３倍
新型コロナ感染症が最初に確認された中国湖北省武漢市の感染者
数が昨年５月までに１６万８千人に上っていたとする推計結果を、
武漢大などの研究チームが１１日までに米科学誌に発表。無症状
の人を含んでいなかった公式統計より３倍以上多い。当局公表を
大きく上回る規模の感染者がいた可能性を指摘。武漢市当局は昨
年５月、感染症の発症者の累計は５万３４０人と発表している。
だが研究チームは抗体保有率から、武漢市の人口約１千万人のう
ち１６万８千人が感染していたと推計。「（統計で公表されなか
った）少なくとも３分の２の感染者は無症状だった」と分析。（
武漢でコロナ感染、約１７万人か　中国研究チーム、公式統計の
３倍：東京新聞 TOKYO Web
※　Clinical features of patients infected with 2019 novel
coronavirus in Wuhan, China.,The Lancet - X-MOL

　

❐ ポストエネルギー革命序論 237:アフターコロナ時代㊼
♘ 現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

図１　回転型可変焦点メタレンズの原理。右図のような位
相分布をもつ２枚の素子を重ね合わせることでレンズとし
て動作する。２枚の回転角を調整することで、焦点距離は
連続的に変化し、凹レンズにも凸レンズにもなる。

凹レンズにも凸レンズにも！
焦点距離を自在に変えられる極薄なメタレンズ

東京農工大学の研究グループは、メタサーフェスを利用し、
凹レンズから凸レンズまで幅広い焦点距離調整が可能な極
薄メタレンズの製作に成功。この成果は超小型映像技術の
実用化に貢献することが期待されるという。
極薄の平面レンズであるメタレンズは、超小型・軽量であ
ることから、小型飛行ロボット・ドローンの眼やバーチャ
ルリアリティ用ヘッドセット・プロジェクタの小型化、ス
マートフォンカメラの薄型化などへの応用が期待される。
メタレンズの実用化のためには、小型・軽量という特徴を
生かしつつ、少ない色収差や可変焦点機能など従来の屈折
レンズが持っている種々の機能を実現することが望まれて
いるが、従来の可変焦点メタレンズは、可変焦点機能を付
与しようとすると大型化してしまったり、焦点の可変範囲
が狭いという問題がある。

今回、ガラス基板上にアモルファスシリコンのナノ柱構造
をメタアトムとして1,700万本配置した「モアレ・メタレン
ズ」を作成しました。これは2枚のレンズからなり、お互い
に回転させることで図のように凸レンズにも凹レンズにも
なります。これは、焦点距離が正（凸レンズ）から負（凹
レンズ）に連続的に変化することに対応。また、回転させ
るだけで焦点距離が変るため、通常のズームレンズのよう
にレンズ間に間隔を必要とせず、小型化に適している構造
であることが特徴。電子線描画技術等を用いてこのレンズ
を実際に制作し、波長900nm の近赤外線で焦点距離を変化
させられることを実証。
今後は可視光などより短波長での動作や、カラー化（色収
差の抑制：違う色を入れても焦点距離が変らない）を進め
ていく。また現在は手動で回転角を変えているが、マイク
ロ自動ステージと集積化することなどによる自動化を目指
す。
✔　メタ（超）レンズはハーバード大学などの研究事例な
どブログ掲載してきたが、商用化までは至っていないよう
だ。

✺ 太陽光発電の施工を２０％省力化
2020年12月17日、古河電気工業とSFCCは、製造販売を手掛け
るアルミ導体CVケーブル「らくらくアルミケーブル」が、鹿
児島県の太陽光発電所に採用されたと発表。発電所建設にお
ける延線工事の約20％の省力化に貢献。

古河電工らが開発したらくらくアルミケーブルは、導体にア
ルミニウム、絶縁被覆に柔軟性架橋ポリエチレンを採用した
高機能型低圧CVケーブル。銅を利用したケーブルより価格が
安く、一般的な銅導体ケーブルと比較して30〜50％軽量で、
延線作業の効率化により工期の短縮を実現できるメリットが
あるという。なお、従来の銅導体CVケーブルと同等の性能を
持たせるため、「JIS C3605：600Vポリエチレンケーブル」
「JCS 4348：600V アルミ導体架橋ポリエチレンケーブル」
などの規格に準拠して設計製造を行う。今回、6600Vアルミ
導体CVケーブル（以下、「6600V AL-CVケーブル」）を初め
て納入し、さらに既存製品の600Vアルミ導体CVケーブルと併
せて用いることで、発電所建設における延線工事の約20％の
省力化に貢献したという。

風蕭々と碧い時代：
見つめあう恋：ハーマンズ・ハーミッツ
（作詞）（作曲）ジェフ・スティーヴンス、レス・リード

ハーマンズ・ハーミッツ（Herman's Hermits）は、イギリス
のバンド。1960年代にブリティッシュ・インヴェイジョン（
英国の侵略）勢力のバンドとして活動。1964年８月に発表し
たデビュー曲「朝からゴキゲン」がイギリスで大ヒットし、
翌1965年にはビートルズの成功に続くべくアメリカに上陸。
ヴォーカルのピーター・ヌーンのアイドル的ルックスと、清
潔感のある親しみやすいイメージ戦略で高い人気を博し、「
ミセス・ブラウンのお嬢さん」「ヘンリー８世君」など多く
の全米トップ10ヒット曲を連発。1965年から1966年にかけて
アメリカで大きな人気を獲得し、1966年には MGMから主演映
画『ホールド・オン!（英語版）』が封切られ、2月に来日公
演。1967年には「見つめあう恋」が大ヒットする。

「見つめあう恋」（みつめあうこい、原題：There's a Kind
of　Hush (All Over the World)）は、ハーマンズ・ハーミ
ッツが1967年に発表したシングル。カーペンターズによる
カヴァーでも知られている。

✺ 未来はＥＶ軽が世界を席巻する！
軽初！　前方衝突予測警報
２台前を走る車両を検知し注意を喚起。２台前を走る車両
の車間・相対速度をミリ波レーダーでモニタリング。自車
からは見えない前方の状況を検知し、減速が必要と判断し
た場合にはディスプレイ表示とブザーによる警報でドライ
バーに注意を促し、ブレーキの踏み遅れによる玉突き事故
回避を支援。
＊インテリジェント FCW（前方衝突予測警報）を搭載した
軽自動車が初（2020年2月現在日産調べ）。

SOSコール（ヘルプネット）
高性能の位置情報、センサー情報とともに専門のオペレー
ターにつながる急病時や危険を感じたときには、SOSコール
スイッチを押す。万が一の事故発生時には、エアバッグ展
開と連動し自動通報されるという。専門のオペレーターが
警察や消防への連携をサポートする。自車位置や所有車の
情報が自動的に連絡されている。

車線逸脱防止支援システム+車線逸脱警報
走行車線からのはみ出しを警告し抑制。警告音とともに、ブレー
キを制御することで車両をもとの車線内に戻すような力を短時間
発生させ、クルマを車線内に戻すようドライバーのステアリング
操作をアシスト。

踏み間違いによる衝突回避をアシスト
ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏み込んだ場合に、
エンジン出力を抑制しブレーキを制御。壁やコンビニなどのガラ
ス、人との衝突回避をアシスト。

低速加速抑制機能（前進時/後退時）
進行方向の正面に障害物がある場合に、アクセルペダルを必要以
上に踏み込むと、警報とともに加速を抑制する。さらに、前進時
（停車時含む）は車両や歩行者を検知している場合にも作動。

低速衝突軽減ブレーキ機能（前進時/後退時）
障害物に衝突する恐れがある場合は、エンジン出力制御にブレー
キ制御を加え、万一の衝突事故を回避または被害の軽減をアシス
トする。

走行中の衝突回避をアシスト
前方の車両や人を検知。ぶつかる可能性が高まると表示とブザー
で回避操作を促し、安全に減速できなかった場合ブレーキが作動
させる。

クルマに対して
前方の車両に衝突する危険を察知すると、メーター内の警告表示
とブザーでドライバーの回避操作を促す。人に対して前方の歩行
者も検知。衝突の恐れがある場合には、ドライバーの回避操作を
促し、ドライバーが安全に減速できなかった場合にはブレーキを
かけて衝突回避を支援する。

いま、日本で一番売れているクルマ（2020年6月の新車販売台数）
は、ホンダN-BOX（1万5557台）。そして乗用車を含む販売台数ベ
スト10に、N-BOXと同じスーパーハイト系軽自動車からスズキ・ス
ペーシア（1万2072台）、最新の日産ルークス（9431台）、ダイハ
ツ・タント（7263台）がランクイン。スーパーハイト系軽自動車
のすべてが売れている。
ルークスは、日産が初めてイチから開発したデイズをベースに、
先代デイズ・ルークスに対してホイールベースを65mm伸ばし、全
高を5mm高めたボディサイズを採用。
標準車とカスタム系のハイウェイスターを用意しているのはもち
ろん、パワートレインはデイズで新開発したスマートシンプルハ
イブリッド採用のNA、およびターボエンジンを揃え、ハイウェイ
スターには高速道路同一車線運転支援技術となるプロパイロット
エディションを設定。デイズで軽自動車に初採用された緊急通報
サービス＝SOSコールや、クラス唯一の電子パーキングブレーキの
採用も大きな注目点である。三菱eKスペース／eKクロススペース
はその兄弟車で、SOSコールこそ搭載しないものの、ルークスのハ
イウェイスターに代わる、三菱らしいクロスオーバーテイストを
まとったeKクロススペースを、また、プロパイロットをMIパイロ
ットと名称変更して用意している。その魅力は、まず、パッケー
ジ面で言えば、ルークスの大きな特徴点として挙げられるのが、
先代より61mmも高めらた、ミニバンのセレナに迫る前席アイポイ
ントの高さ、Bピラーの前方移動によるスライドドア開口幅の拡大
（先代比＋95mm！）、そして後席5:5分割320mmのロングスライド
機構である。

●　今夜の寸評：換気でコロナでも焼き肉店好調
「４分強で客席全体の空気が入れ替わる」と「禁三密」が決め手。
賢く恐れるとはこう言うことなんだろう。

太陽は沈み太陽はまた昇る

2020年12月07日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から
救ったと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言え
る赤備え（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗り
にした部隊編成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキ
ャラクター。愛称「ひこにゃん」

　
　

１４　憲　問　けんもん
-----------------------------------------------------------
「士にして居を懐（お）うは、もって士となすに足らず」（３）
「貧にして怨むことなきは難く、富みて馴ることなきは易し」（11）
「古の学者はおのれのためにし、今の学者は人のためにす」（25）
「君子は、その言のその行ないに過ぐるを恥ず」（29）
「人のおのれを知らざるを患えず。おのれの能無きを患う」（32）
-----------------------------------------------------------
４５　孔子とは幼なじみの廓劇り膝を立てた無作法な姿勢で孔子
を迎えた。孔子はかれを見るなり
「おまえはひねくれた子供であったが、大人になっても人に雄わ
れろことしかしていない。そのくせ、長生きだけは人一倍だ。お
まえみたいな奴こそ、ならず者というのだ」と、杖でかれの膝を
叩いた。

<原壌> 礼法などに無頓着な人だったらしい。母の葬儀のときに
も木に登って歌っていたと言う。
Yuan Rang had been sitting and waiting for Confucius.
Confucius said, "He was not obedient when he was a child.
He was not anything when he was an adult. He is still
living after getting old in vain. Such a person is a public
enemy." Confucius hit Yuan Rang's shin with his cane.

原壌夷俟、子曰、幼而不孫弟、長而無述焉、老而不死、是爲賊、
以杖叩其脛。

４６　闕という村の出の少年が、孔子の家の取りつぎ役をしてい
た。ある人が、孔子に向かって、その少年のことをたずねた。
「向学心にもえた少年なのですか」
「いやいや、子供のくせに大人の席についたり、年長者と肩を並
べて歩いたりするところをみると、あの少年は、向学心にもえて
いるのではなく、はやく大人に見られたいだけですよ」

闕けつ黨童子將命矣、或問之曰、益者與、子曰、吾見其居於位也、見
其與先生竝行也、非求益者也、欲速成者也。
A boy from Que Tang served Confucius anser and. Someone
asked about the boy, "Is he promising?" Confucius replied, "
I saw the boy was sitting with adults and walking with
seniors. He does not want to improve himself. He just wants
to become an adult as soon as possible."

もみぢ葉に色みえわかずちる物はもの思ふ秋の涙なりけり

かくばかりおつる涙のつつまれば雲のたよりに見せましものを

滋賀の向冬の美景は、連歌のごとく、ツーリング、ドライブで詠
うべし。これほど手頃に紅葉と趣のある茶屋で、永遠の恋歌を静
かなる賑わいを愉しみ、二百兆分の一のそれぞれの終わりの始ま
りを慈しみたまえ。
「紅葉した葉と色が区別できずに散るものは、物思いに耽る私の
秋の涙であったよ。」「このほどまで流れ落ちる涙が包めるもの
なら、雲の上への便りに贈って見せるだろうに。」上の二首は、
いずれも楊貴妃の死を悲しむ玄宗皇帝の立場で詠んだ歌である。
一首目は紅葉を血の涙に見立て、二首目はその涙を包んで送り雲
上の楊貴妃に見せたいとの願望、とある。伊勢が宇多院の代作を
したと云い伝う。

❐ ポストエネルギー革命序論 227:アフターコロナ時代㊲
♘ 現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

余りにも贈与な太陽電池技術
🌣 最新高性能有機太陽電池開発
2020年11月25日、広島大学、山形大学、京都大学、千葉大学と共
同で、半導体ポリマーとフラーレン誘導体を用いた塗布型有機薄
膜太陽電池（OPV）に、少量の長波長吸収材料を加えるだけで大幅
に発電効率が向上することを発見する。OPVはプラスチック基板に
半導体ポリマーを塗って作製でき、低コスト、低環境負荷なプロ
セスであると同時に、容易に大面積化できる。また、軽量で柔軟、
透明であり、室内光下で変換効率が高い特徴を持つため、現在普
及している無機太陽電池では難しい新たな応用につながる次世代
太陽電池として注目されてきた。今回、共同研究チームは、電荷
輸送性が高い半導体ポリマーとPCBMをホスト材料に用い、第三の
半導体成分としてより長波長吸収帯を有する化合物を使用し、新
しい増感型三元系OPVの開発に取り組む。
研究で用いた半導体ポリマーは、結晶性が非常に高いため電荷輸
送性が高く、P3HTよりも高い変換効率を示すPTzBTを使用。また、
第三成分として、n型半導体として用いられる長波長の吸収帯を持
つITICという化合物を用いた。その結果、ITICの混合率が重量比
で6％（PTzBTに対して5分の1、PCBMに対して10分の1の量）のとき
に、増感型三元系OPVの変換効率が最も高くなることが分かった。
ITICは、6％の添加でPTzBTやPCBMとほぼ同じ光吸収強度、外部量
子収率となり、変換効率が1.5倍程度向上した。山形大学の研究グ
ループが分光エリプソメトリー解析の結果をもとにOPVの光学シミ
ュレーションをしたところ、ITICは光干渉効果によって少量添加
した化合物の光吸収強度が大きく増幅された。

図 1. PTzBT と PCBM を重量比 1:2 で用いた二元系 OPV と、PTz
BT、PCBM、 ITIC を重量比 1:2:0.2（ITIC の混合率は重量比 6
%）で用いた増感型三元系 OPV の分光感度特性。増感型三元系
OPV では、ITIC は少量しか含まれないが、その吸収帯（650〜8
00 nm）における外部量子収率は、PTzBT（420〜650 nm）や PCBM
（300〜420 nm）と同程度。三元系 OPV では、二元系 OPV に比べ
て、ITIC の波長帯の光を余分に吸収し電流として得られるため、
変換効率が向上する。

図 2. 分光エリプソメトリー解析の結果を基にシミュレートした、
増感型三元系 OPV 断面の光吸収の分布。(a)半導体層が約 100 nm
と薄いとき。(b) 半導体層が約 400 nm と厚いとき。ITIC の吸収
帯において、吸収率が高い部分（矢印の青いスポット）は、半導
体層が薄いときは１つだが、半導体層が厚いときは３つ現れてお
り、強い光干渉効果があることが分かる。

さらに、京都大学の研究グループが過渡分光法を用いて電荷生成
のダイナミクスを解析。少量添加した化合物は、半導体ポリマー
とフラーレン誘導体の界面に偏在しており、これによって効果的
に電荷が生成することが分かった。今回、増感型三元系OPVのホス
ト材料として、半導体層を電荷輸送性の高い半導体ポリマーで厚
膜化することで、第三成分の光干渉効果を利用してこれまでにな
い高い増感作用が得られ、変換効率を飛躍的に向上させることに
成功した。今回の研究は、OPVのさらなる高効率化に向け、新たな
設計指針を示す重要な成果と言える。

今後は、光干渉効果を高めるため、半導体層をさらに厚膜化できる
電荷輸送性の高い半導体ポリマーの開発を進めるという。また、第
三成分に用いる材料として、より長波長吸収帯と適切なエネルギー
準位を持つ化合物の開発も進め、さらなる変換効率の向上を目指す。

図 3. 増感型三元系 OPV の半導体層における各材料の配置。ITIC
は PTzBT と PCBM との界面に偏在している。ITIC で発生したホー
ルと電子は、それぞれ PTzBT と PCBM に受け渡され、電極まで輸
送される。

図１　FA_{n + 1}PbnX_{3n + 1}、FAXリザーバー、Al₂O₃足場など、FA_{n + 1}Pb
nX_{3n +1}複合フィルムのコンポーネントを示す図。スケールバーは
1μm。 b複合FA_{n + 1}PbnX_{3n + 1}フィルムの広角X線散乱（WAXS）パター
ン。（b）の2θ軸はCuKα（1.5406A、8.04 eV）放射を基準にして
おり、Q =4πsin（θ）/λから計算された。ここで、λは励起波長
です。（b）のバックグラウンド散乱は、Al2O3足場とガラス基板に
よって引き起こされます。 * = FA₂PbX₄。α-FAPbI₃の参照パターン
はMaterialsDesign Group78から入手し、FA₂PbI₄の参照パターンは
参考文献から入手。 FA₂PbBr₄の参照パターンは、FA₂PbI₄から、Iの
代わりにBrを使用し、単位格子体積にBr / I半径比を掛けることに
よって生成された。 c FA_{n + 1}PbnX_{3n +1}フィルムの組成の関数として
の吸光度スペクトルとd吸光度の最大値。 dの円は、450～360 nm（n
= 1）で調整可能な強い励起子ピークに対応し、正方形は、それぞ
れ 500～390 nm（n > 1）で調整可能な吸収端に対応します。 e 湿
度にさらされたときに得られる多様な色を強調する複合FAn + 1Pbn
X 3n+1フィルムの代表的な光学写真。ジメチルスルホキシド（DMSO）
中の[PbI2] = 0.75 Mは、すべての前駆体で一定に保たれ、1.58±
0.02 μmのAl2O3足場にスピンされ、60℃10分間アニーリングされ
た。ヨウ化物（> 80％I～）または臭化物（> 67％Br）が豊富なフ
ィルムは、それぞれ > 80％または < 68％の相対湿度（RH）にさら
されると、白/透明に漂白されることに要注意。
🌣 環境温度で変色するスマートソーラーウインドウ
これは既報だが、10月16日、米国立再生可能エネルギー研究所（N
REL）が、暖かくなるとガラスの色が濃くなり、ソーラーパネルに
もなる「スマートウインドウ」の開発状況の進展について発表。窓
から差し込む太陽光によって発生する熱は、建物の冷暖房の必要性
を左右する最大の原因。米国では、住宅や商業ビルで全電力の74％、
全エネルギーの 39％が冷暖房に利用されている。これまでにも窓
の色を変えて遮光効果を高め、ビルのエネルギー使用量削減が進め
られてきていた。「サーモクロミック（熱変色性）太陽光発電」
と呼ばれる技術を用いると、暑くて晴れた日に窓のガラスが温めら
れた際、まぶしい光をブロックして不要な太陽熱を減らすためにガ
ラスの色を変化させることができる。さらに、窓ガラスの色が変化
すると、材料に使われているペロブスカイト（灰チタン石）が発電
し、窓がソーラーパネルにもなる。NRELは、太陽光によって表面が
加熱されると窓ガラスの色が暗くなるというサーモクロミックウイ
ンドウの先行研究を行っており、既に、透明な状態から赤褐色に窓
ガラスの色が変化する際に、埋め込まれたペロブスカイトが電気を
発生させることを明らかにしている。
この研究では、メタルハライドペロブスカイトの低い形成エネルギ
ーを利用して多色可逆性クロミズムを実証。無数の色への変化を可
能にする技術を開発したという。熱変色を引き起こす温度範囲は、
以前は約 65.6℃～約79.4℃だったが、35℃～約46.1℃ と日常生活
レベルに即した実用的な温度に対応し、色が変化する時間も2017年
の実証試験では３分かかっていたが、異なる化学組成と材料を使用
したところ約７秒に短縮された。研究者らは、２層のガラスの間に
薄いペロブスカイト膜を挟み、蒸気を注入。すると、蒸気が化学反
を引き起こし、ペロブスカイトが鎖状からシート状や立方体へとさ
まざまな形状に変化する。そして、このペロブスカイトの形状が変
化するにつれて色も変化するという仕組みだ。湿度を下げていくと、
ペロブスカイトは元の透明な状態に戻る。

🌣　
ペロブスカイト太陽電池上のエネルギー変換する光子を観測
これも既報であるが、米エネルギー省エイムズ研究センターの研究
チームが、１つの光子が太陽電池に入射してエネルギーに変換され
るわずか１兆分の１秒以下の瞬間を捉えることに成功した。
超高速のテラヘルツ分光器により、新しく開発された有機金属ハラ
イド系ペロブスカイト太陽電池における光子から励起子への変換現
象の定量化に成功している。研究の詳細は、6月1日に「Nature Co-
mmunications」誌にオンライン公開されている。ペロブスカイト太
陽電池はまだ新しい材料であり、構造も複雑なため、光子が電子と
空孔の対である励起子に転換するメカニズムについては詳しく解明
されていない。この材料のもつ優れた特性を理解し、制御すること
ができたら、太陽電池の性能向上への大きな力となる。励起子は電
気的に中性なので、材料の電気的状態を測定するマルチメーターで
は測定できない。そこで研究チームは、光波と電磁波の中間の波長
であるテラヘルツ波を用いて１兆分の１秒以下という分解能を実現
するテラヘルツ時間分解分光計で、光子から励起子への転換を定量
化することに成功。励起子の生成と分離だけでなく、その現象の量
子的な経路と時間間隔についても明らかにした。

🌣
イランの温室バラ栽培の「スイートスポット」
日本ではソーラーシェアリングと呼ばれ欧米では、ソーラーシェー
ドと呼ばれる----厳密に言えば、人工光植物工場と温室植物工場あ
るいは自然光温室栽培の中間領域の----農作物栽培技術（制御管理
技術として、イランのバラ栽培の最適成長条件「スイートストップ」
が決定されている（Adaptive solar shade system means horticu-
lturalists can smell the roses – pv magazine International）。

スウェーデンのイランのシラズ大学とメーラルダーレン大学の研究
グループは、温室をさまざまな構成のソーラーパネルで覆うことに
よるエネルギーと水の消費量および植物の成長への影響を解析した
結果を、学術雑誌Renewable Energyに掲載----『調整可能な太陽光
発電ブラインドシステムを備えた統合温室の熱環境評価』という論
文に掲載された。それによると、シミュレーションソフトウェアと
実際の構造のオンサイト参照測定を使用して、イランのシラーズ地
域でバラの栽培に使用される温室でさまざまなソーラーパネルの配
置をモデル化。温室は、屋根の１メートル上に14個のチェッカーボ
ード型スタイルのPVモジュール配置で事実上覆う。構成は、屋根の
1.6％から22.4％までさまざまで、定格260 Wp、変換効率15.9％で
40から560のモジュールを展開。温室の寸法は、長さ77m、幅53m、表
面4,081m2で、屋根は7つのスパンで構成され、側溝の高さは6m。
魔法の数研究者たちは、屋根の最大19.2％を覆うことは、作物の
照明に大きな影響を与えないと計算。その範囲で、天然ガスの消費
量は3.57％減少し、電力需要は45.5％減少し、年間のCO2排出量は
30.56kg / m2減少。ソーラートラッカーを彷彿とさせるシステムで
は、グリーンキーパーがソーラーブラインドを開閉して、植物の成
長や発電を改善できる。このような設定では、年間の発電量は42.7
kWh / m2でモデル化。屋上にモジュール数が最も多い構成も、自給
率が最も高い構成であり、46％であるが、セットアップにはバッテ
リはなく、自己消費率は32％に低下。屋根の被覆率が19.2％の構成
では、PVアレイのエネルギーの65.5％が系統電力に供給。モジュー
ルを「アダプティブシェーディング」として屋根の上に配置するこ
とは、目新しいことではない。多くの温室は、成長条件を最適化す
るために、しっくい、プラスチックシート、およびサーマルスクリ
ーンで覆う。参照使用されるシラーズ構造は、紫外線の約３分の１
を吸収しながら、太陽放射の87〜90％を透過させるプラスチックシ
ートを使用する。
平均的な温室の年間エネルギー需要は、冷房、暖房、照明、換気の
ために100〜300 kWh / m2。 Shiraz-Mälardalenグループは、エネ
ルギーフローの包括的な分析を実施した。屋根にモジュールがある
ため、日陰が増えると、温室のエネルギーバランスの主な要因の１
つである蒸発散量が減少する。それは空気のエンタルピーを変化さ
せ、水分量と圧力の関数として熱保持する空気能力導出する。この
研究では、PVモジュールを備えた温室と参照構造の間に有意な温度
と相対湿度の違いがないこ発見。照明に関しては、モジュールが屋
根の表面の最大17％を占めるモデル温室は、バラを全面覆蓋せず、
19.2％の屋根被覆率の構成が理想的であり、屋根スペースの19.2％
以上を占めるレイアウトでは、最適なバラの成長に十分太陽光とは
ならない。参照温室は天然ガスで加熱され、PVはモデルに違いはな
い。サーマルスクリーンは設置モジュールに道を譲らなければなら
ず、熱は急速に排出される可能性があり、夜間の暖房がさらに必要
となる。日中は一部の暖房要件を回避できるが、モジュールの部分
的遮光により適切量の湿度が優勢になり、空気エンタルピーが適正
範囲内に保たれる。

🌣 タンデムセルを下から上に評価する
ペロブスカイト-シリコンタンデムセルの最下層として機能する際
のコストと効率の両方に基づいて、複数のシリコンセルの概念を評
価、この研究は、シミュレーションと実験作業の両方に基づいて、
シリコンセルを使用したさまざまなアプローチの利点を概説し、ほ
とんどすべての場合、ペロブスカイト-シリコンタンデムセルは、
シリコンのみで達成できるよりもソーラーコストを下げる可能性が
あると結論付けている。Fraunhofer ISEの新しい研究によると、
Helmholtz Zentrum Berlinのこのようなペロブスカイトシリコンタ
ンデムセルは、長期間性能を維持できれば、これまでになく安価な
太陽光発電を生み出す可能性があります。昨年は、ペロブスカイト
薄膜で得られた印象的な成果を大規模生産に持ち込むための大規模
プロセスに焦点を当てた多くの研究が見られた。テクノロジーが大
きな市場シェアを獲得するまでにどれくらい待たなければならない
かについてはまだ多くの意見の相違があり、ペロブスカイトはPVの
将来において主要な役割を果たすことが広く期待されている。

また、この技術の最初の商業的反復はほぼ確実にタンデムセルの形
で行われ、より従来型のシリコン技術がその下に置かれる。研究コ
ミュニティの多くはペロブスカイト材料の問題を解決することに引
き続き焦点を当てているが、ドイツのフラウンホーファー太陽エネ
ルギーシステム研究所（ISE）は、ペロブスカイトとの互換性につい
てさまざまなセルタイプの性能を評価し、下のシリコンセルを調べ
ることにした。トップセルは、製造と展開のコストを抑えながら、
ソーラーからのより高いエネルギー収量への経路を特定することを
目的としている。 Progress in Photovoltaicsに掲載された、論文
「最高のシリコンボトムセルの競争：ペロブスカイト-シリコンタ
ンデム太陽電池の効率とコスト評価」に記載されている研究では、
PERC、TOPCon、ヘテロ接合の設計を取り入れた4つのシリコンセルタ
イプを採用しています。2つのセルを結合するための2つの異なる戦
略。また、平面とテクスチャの両方のシリコン表面、および単面と
両面の両方のセル設計を評価する。

底辺への競争
各アプローチは、実験的に検証されたレイトレーシングシミュレー
ションモデルを使用して評価され、計算された効率の可能性が得ら
れた。次に、既存のシリコン生産に基づくモデルを使用して製造コ
ストを計算し、南ヨーロッパでの固定傾斜設備に基づくLCOE計算を
行った。
これは決定的ではないように聞こえるかもしれません。しかし、グ
ループはさらに、タンデムセルに関する研究の大部分は、可能な限
り最大の効率を追求するために、シリコン要素のヘテロ接合セルに
依存してきたことに注目しています。タンデムセルとしてPERCやTO
PConなどのより確立された技術も費用対効果の高い方法で使用でき
ることは、これらの技術ですでに大規模な生産を行っており、効率
を高めるために他のルートを使い果たしている人々にとって確かに
興味深い。

　
次世代電池用の印刷可能な高性能固体電解質フィルム

11月18日、メリーランド大学らの研究チームは、「印刷および放射
加熱」と呼ばれるさまざまな固体電解質薄膜を印刷および焼結する
新しい方法を開発した。それによると、リチウムイオン（Li-ion）
バッテリーは、携帯型電子機器、電気自動車、グリッドスケールの
エネルギー貯蔵システムで広く使用されいるが、リチウムイオン電
池の安全性は、従来の有機電解質が火災や爆発を引き起こすことが
多いため、過去数年にわたって繰り返し疑問視されてき。セラミッ
ク固体電解質（SSE）薄膜は、短絡や熱暴走の原因となるリチウム
デンドライトをブロックすることで安全性の問題に対処するための
実行可能なソリューションを約束すると同時に、次世代のリチウム
イオン電池に高いエネルギー密度を提供。ただし、現在のSSE薄膜
のイオン伝導率は低く、10〜8〜10〜5 S / cmの範囲であり、材料
の品質が低いことが課題である。メリーランド大学のA.James Clark
School ofEngineeringのLiangbingHuが率いる研究チームは、最近、
さまざまなSSE薄膜を印刷および焼結する新しい方法を開発した。
「印刷可能な高性能固体電解質フィルム」と題されたこの作品は、
11月18日にサイエンスアドバンシスで公表されている。この方法は
「印刷および放射加熱」（PRH）と名付け、①溶液ベースの印刷可
能な技術と②それに続く急速焼結を特徴。典型的なプロセスでは、
前駆体懸濁液が基板上に印刷され、その濃度と厚さを調整すること
ができる。高品質で高性能なSSE薄膜は、急速（〜3 s）高温（〜
1500°C）焼結後に得られ、Liの損失を最小限に抑え、高い結晶性
を保証する。このアプローチは、SSE薄膜の緻密で均一な微細構造
をもたらすだけでなく、優れたイオン伝導性も保証する。特に、前
駆体から最終製品までの製造プロセスは約５分しかかからず、これ
は従来の方法よりも約百倍高速で、概念実証のデモンストレーショ
ンでは、印刷されたガーネットベースのSSE薄膜が、最大1 mS / cm
の高いイオン伝導率と、優れたサイクル安定性を備えていることを
示し、PRH法により、合成中の相互汚染のない複雑な多層アセンブ
リなど、他の多くの設計が可能。また、他のセラミック薄膜の準備
にも拡張でき、安全で高性能な全固体電池やその他の薄膜ベースの
デバイスを開発する新しい機会を開く（Printable, high-perform-
ance solid-state electrolyte films | Science Advances）

有機デバイスのセラミックコーティング技術
リコーは、有機デバイスの機能を保ちながら、耐久性を大幅に向上
させることができる「セラミックコーティング技術」を開発。有機
ELや電子ペーパー、有機薄膜センサー、有機太陽電池など、さまざ
まな有機デバイスが登場している。有機分子を組み合わせることで
多様な機能を実現できる半面、無機デバイスに比べると強度が弱い
など課題もあった。同社は、これまで培ってきた半導体材料技術と
薄膜生産技術を活用し、有機デバイス上に電荷輸送性中間層塗料と
透明導電性セラミック粉体を、常温でコーティングする技術を開発。
有機デバイス表面には事前に、独自の電荷輸送性中間層を塗布。こ
れは、有機デバイスの表面を保護し、セラミック粉体の密着性を高
めるためである。　

「エアロゾルデポジッション法」と呼ばれる手法を用い、透明で導
電性を持ったセラミックの微細粉末を、常温で固体のままデバイス
表面に衝突させる。直径が100mm、長さ380mmという広い面積でも、
セラミック膜を均一に形成できるという。成膜の工程ではセラミッ
ク粉体の組成やサイズ、噴射条件などを最適化。開発したセラミッ
クコーティング技術を用いると、ダイヤモンドと同じ結晶構造を持
ったDLC（Diamond like Carbon）コーティングと同等かそれ以上の、
極めて高い強度を実現することができる。

1000兆分の1モル濃度の抗原を検出
自宅で検査可能なIoTバイオセンサに向けて
<豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系の髙橋一浩准教授、崔容
俊助教らは、半導体マイクロマシン技術を用いて作製したチップ上
で、1000兆分の1モル濃度の抗原分子を検出可能な検査チップを開
発。血液や唾液中に含まれる病気由来の抗原分子を、フレキシブル
に変形するナノシート表面に吸着させ、吸着抗原同士の相互作用に
よって発生する力をナノシートの変形量に変換して特定の抗原のみ
を検出することに成功。半導体技術により数ミリ角のサイズで形成
した検査チップは、IoTバイオセンサとして家庭において抗原検査・
抗体検査を行うことにより、遠隔医療への貢献が期待されている
（1000兆分の1モル濃度の抗原を検出する半導体チップを開発）。

研究チームは、今後COVID-19の重症化予測マーカーを半導体センサ
上で検出できることを実証していく計画です。さらに、血液検査の
ほかにも、においや化学物質を検出する化学センサを研究中で、IoT
社会に貢献する新しい小型センサ装置に適用可能であると考えてい
ます。提案したナノシートの表面に修飾するプローブ分子を付け替
えることによって、様々なバイオマーカーを検出するとともにウイ
ルスの検査などへの応用が可能になる（EurekAlert! Science News）

二酸化炭素の吸脱着で磁石のオンオフ制御
東北大学金属材料研究所らの研究グループは、「金属・有機複合骨
格（MOF：Metal-Organic Framework）」と呼ばれる分子性多孔性材
料に着目。このMOF磁石を用い「溶媒の吸脱着により磁気相転移温
度を変える磁石」の開発や、「酸素ガスの吸脱着による磁石のオン
オフ制御」を実現してきた。今回は、常磁性を有する「酸素ガス」
ではなくこれまで磁石のオンオフ制御が難しいと考えられていた非
磁性（反磁性体）の「二酸化炭素ガス」を用いて検証。実験には、
電子供与性分子「カルボン酸架橋水車型ルテニウム二核（II、II）
金属錯体」と電子受容分子「TCNQ（7,7,8,8-tetracyano-pquinodi-
methane）誘導体」からなる層状分子磁石を用いた。この層状分子
磁石は、二酸化炭素を吸着するまで、磁気相転移温度（T_C）が110K
のフェリ磁性体（磁化オン状態）である。これに二酸化炭素を吸着
させていくと磁化は減少。5kPa以上の圧力を加えて吸着させるとほ
ぼ完全に磁化がオフ状態の常磁性体となった。吸着状態や脱離状態
の結晶構造を詳細に調べた。この結果、ルテニウム二核錯体とTCNQ
誘導体の電子状態が、二酸化炭素吸脱着の前後で変化していること
が分かった。実験に用いたMOF磁石は二酸化炭素の吸脱着により、
構造だけでなく構成分子の電子状態も変化した。これによってTCN
Q誘導体上のスピンが消失し、磁気相互作用パスが分断されるため、
磁化のオンオフ制御を実現できたという。

光で接着力が低下する歯科用接着剤
歯科材料の容易な脱着や低侵襲的な歯科治療への応用に期待
東京医科歯科大学生体材料工学研究所らの研究グループは、紫外光
照射で接着力が低下する歯科用接着剤を新たに開発。歯質表面へ歯
科材料を強固に固定する接着剤は、約40 年前に本学で開発されて以
降、現在も歯科治療の基盤となる技術。しかしながら、治療後に不
要になった材料を脱離する方法については、依然として課題であっ
たが。超分子構造ポリマーであるポリロタキサンに光分解機能と接
着剤成分を架橋する設計を施し、既存の歯科用接着剤に混合するだ
けで光で脆化する機能を賦与することに成功。これにより、歯質表
面へ固定した歯科材料の紫外光照射による容易な脱着や、脱着に伴
う歯質の損傷を軽減できると期待されている（光で接着力が低下す
る歯科用接着剤の開発 | EurekAlert! Science News）。

水中で機能する有機電子デバイスセンサ
簡便で高感度な水中化学種検出を目指し
水中での化学種検出は環境測定や、生化学において重要であり、簡
便で定量的な検出法が求められています。有機トランジスタは小型
かつ電気的な読み出しが可能であり、化学センサのプラットフォー
ムになり得ると言えます。しかし、従来の有機トランジスタでは、
水に曝露すると著しく劣化するため、水中で使用できるセンサ設計
が目下の課題でした。東京大学生産技術研究所の南豪准教授らの
研究グループは、あえて有機トランジスタの構成部材として水を用
いた有機トランジスタを化学センサに適用し、水中に存在するグリ
ホサートの検出を行いました。グリホサートは人体や環境への影響
が示唆されている除草剤で、欧米諸国での使用が規制されているこ
とから、その検出の必要性が高まっている化学種です。本研究では、
分子認識部位を導入した高分子を有機半導体として用いることで、
グリホサートの非常に高感度な検出に成功した。本研究によって水
系中で使用可能な有機トランジスタ型センサによる化学種の検出が
達成されたことから、病気診断や環境計測などを指向した小型有機
デバイス開発の加速的展開が期待されている。
✔　45年前にリスク最小化とし最大効果をえるために生み出した「
個的行動戦略」を振り返えり、ほぼ、ほぼ想定内にあることに再確
認する。すでに未来担保された新しい事業群が花咲くだろうが、太
陽電池事業は大きく後退しているが、「太陽は沈み再び昇る」と信
じ、そして、行動しているだろう。

風蕭々と碧い時代：中村晃子　虹色の湖
（作詞）横井弘（作曲）小川寛興

1987年10月10日は、歌手・中村晃子の代表作「虹色の湖」のシング
ルが発売された日。グループサウンズ全盛時代、後にいわゆる“一
人GS”の代表曲として認識されることになる傑作であり、中村晃子
を一気にスターダムへのし上げた大ヒットとして知られる。テレビ
でも数々の歌番組で披露され、とどめは翌68年に初出場を果たした
『第19回NHK紅白歌合戦』。キュートなルックスからやがて主役級に
抜擢されるようになり、66年には当時若手青春スターとして売り出
し中だった田村正和の主演作『雨の中の二人』でヒロイン役を務め
た。田村とのコンビ作では、日本初のモッズ映画として紹介された
同年公開の『空いっぱいの涙』も印象深い。また、ソフト化されて
現在DVDで入手可能な作品で、68年に公開された『進め！ジャガーズ
敵前上陸』がある。歌手としてブレイクしてからのこの映画でも大
いにフィーチャーされ、ヒロインとしてハツラツと躍動する姿が見
られる。作家・小林信彦が中原弓彦名義で脚本を手がけた必見のGS
映画と云われた。（1967年10月10日、中村晃子の「虹色の湖」が発
売～“一人GS”と呼ばれる理由 – ニッポン放送 NEWS ONLINE）

この年の1月1日は日本専売公社が葉巻たばこ「パロマ」を発売。
1月12日 - 日本血液銀行協会、売血の全廃を決定（預血は継続）。
1月15日 - アメリカ・カリフォルニア州ロサンゼルスで第1回スーパ
ーボウルが開催。2月1日 - 大阪府の布施市・河内市・枚岡市の3市
が合併して東大阪市が発足。森永製菓が「チョコボール」を発売。
2月28日 - 川端康成、石川淳、安部公房、三島由紀夫らが文化大革
命に対する抗議声明発表。3月20日 - 本田技研工業が「N360」を発
売。「スバル・360」の牙城を崩す。3月24日 - 大阪市営地下鉄谷町
線の東梅田駅 - 谷町四丁目駅間が開業。4月5日 - 岡山大学の教授
が、富山県で発生したイタイイタイ病は三井金属鉱業神岡鉱山（岐
阜県）の廃水が原因であることを発表。4月18日 - 厚生省が阿賀野
川水銀中毒（第二水俣病）は昭和電工鹿瀬工場（新潟県）の廃水が
原因であると結論。4月20日 - サントリーがびん入り生ビール「純
生」発売。4月28日 - モントリオール万博が開幕。5月30日 - 東洋
工業が世界初となる2ローターロータリーエンジン搭載のスポーツカ
ー「コスモスポーツ」を発売。6月13日 - リンドン・ジョンソン米
大統領が訟務長官のサーグッド・マーシャルを（アフリカ系アメリカ
人として初めての）合衆国最高裁判所判事に任命する。 6月17日 -
中国が初の水爆実験を行う。この頃、熊本大学の研究班がチッソの
反応機（化学プラント）と同じ環境から水俣病の原因物質であるメ
チル水銀が合成されることを再現することに成功して論文発表を行
う。7月14日 - タカラが「リカちゃん人形」を発売。着せ替え人形
のベストセラー商品となる。7月19日 - 東京女子医科大学の今井通
子と若山美子が女性で初めてマッターホルン北壁の登頂に成功。8月
3日 - 公害対策基本法公布。9月1日 - 四日市ぜんそくの患者9人が
訴訟を起こす。10月1日 -森永製菓が「エールチョコレート」発売。
作曲家の山本直純を起用したTVCMが人気となる。10月2日 - ツイッ
ギー来日。日本にミニスカートブーム到来。11月9日 - 武満徹作曲
の『ノヴェンバー・ステップス』がニューヨークで初演。11月11日
日本エスペラント協会会員の由比忠之進が、ベトナム戦争に反対す
る佐藤栄作首相宛の抗議書を携え、首相官邸近くで焼身自殺を図る。
12月16日 - 早川電機工業がIC電卓を発売。12月24日 - 餃子の王将
が京都で一号店オープン12月26日 - 住友クレジットサービス設立。
グループ・サウンズ（GS）が1967年から1968年にかけて大流行した。
ジャッキー吉川とブルーコメッツ、ザ・スパイダース等をグループ
・サウンズと呼び始めたのは1967年3月からだという説もある。ビ
ートルズ「ハロー・グッドバイ」ドアーズ「ハートに火をつけ
て」、007は二度死ぬ［英］、ベストセラー五木寛之、『蒼ざめた
馬を見よ』、大江健三郎『万延元年のフットボール』、有吉佐和子
『華岡青洲の妻』多湖輝『頭の体操』がある。

緑の基本計画

2020年11月03日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクター。愛称
「ひこにゃん」

　　
　　　　　　　　　　　　　　
１４　憲　問　けんもん
--------------------------------------------------------------
「士にして居を懐（お）うは、もって士となすに足らず」（３）
「貧にして怨むことなきは難く、富みて馴ることなきは易し」（11）
「古の学者はおのれのためにし、今の学者は人のためにす」（25）
「君子は、その言のその行ないに過ぐるを恥ず」（29）
「人のおのれを知らざるを患えず。おのれの能無きを患う」（32）
--------------------------------------------------------------
３８　季孫きそんの臣、公伯寮こはくりょうは、同じく季孫につかえていた子路を季孫に
讒言した。大夫の子服景伯しふくけいはくがそのことを孔子に注進した。「季孫が公
伯寮の入れ知恵に動かされていることは確かであります。たとえわた
しが微力とはいえ、公伯寮を市場にさらし首にするぐらいの力はあり
ますが」
孔子は動ずる気配もなかった。
「ご忠告はうけたまわりました。しかし、道義が通るか通らないか、
由ゆうの身が安全であるかないかは天命によるものです。いかに公伯寮が
小細工を弄そうと、天命を動かせるものではありません」

❐ ポストエネルギー革命序論２２１:アフターコロナ時代㉝
♘ 現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

緑の基本計画とは、市町村が、緑地の保全や緑化の推進に関して、そ
の将来像、目標、施策などを定める基本計画。都市緑地法第４条に定
めがあり、これにより、緑地の保全及び緑化の推進を総合的、計画的
に実施することができるとしている。策定主体は市町村といった自治
体が策定し、策定の際には、公聴会の開催など住民の意見を反映する
ために必要な措置を講ずるよう努めることになっており、計画も公表
するよう努めることになっている。忙しない毎日から国勢調査から抜
ることができたが、今度は『緑のまちづくり』が舞い込む。「誰も住
みたくなる街」をと掲げてみたものの、スローガンと裏腹に変わりゆ
く街を追認する日々がつづいているのだが、風呂敷を広げてみても、
眼精脳疲労でばたばたしながら、「モデル事業構想」の裁植計画を素
描し、内外の関係者と折衝し終えたばかりなのに、今度はごみステー
ション増設は中止、国際調査やパンデミックとも関わり、普段は見え
ない世界の仔細な光景が展開している。

　

【盛岡首長市移転構想Ⅷ：地下都市構想】
世界の人口は2050年までに98億人に達すると予想され、すべてのヘク
タールがカウントされ、地下拡張が魅力的な選択肢になるだろうと
香港やシンガポールなどでマスタープランが実行されようとしている。
"百年に１度の首長都市遷都"も当然、盛岡となれば積雪により途絶さ
れるではないかと、「緑の基本計画」を読みながら、ふと頭を過ぎり、
スイッチを切り換えた。

地下のインフラストラクチャとユーティリティのすでに印象的な記録
に基づき構築。水道管や電力供給ラインだけでなく、これらにはショ
ッピングセンター、列車網、歩行者用トンネル、５車線の高速道路、
空調冷却パイプ、さらには自転車用の自動化された安全な駐車場が含
まれる。
設計図のアイデアには、地下バス交換、深層トンネル下水道システム、
地下貯水池が含まれ。準備として、政府は私有地の下の土地を購入す
ることを可能にする法律を制定。マスタープランを調整しているシン
ガポールの都市再開発庁（URA）は、地下景観の最初の包括的な調査を
提供する。現在、さまざまな地下資産の記録が多数の個々の当局（
エネルギー会社や水道会社など）によって保持されているため、これ
は大規模な地下開発を促進に重要。これにより、開発者は作業する必
要のあるスペースを明確に把握することが困難となる。ローレンスウ
ォン国家開発大臣によると、シンガポールはパイプや電力網など、地
下にあるものを把握する必要がある。私たちは在庫を取り、情報の優
れたデータベースを持っている必要があり、それを中央リポジトリと
してコンパイルしているので、優れた基本計画がある。
地下都市を正しく行う

エラーを修正の初期費用と諸経費が高い地下インフラストラクチャプ
ロジェクトには、重要な計画と開発が必要。地下に建設する場合適切
に行う必要がある。高層ビルは倒れやすい。地下それほど簡単ではな
い。国の施設の地下への移動を支援したが、より高いコストと、道路
の掘削を必要とする地下パイプの漏れなどの事故の可能性に言及し、
これらの施設が長期的に本当に持続可能であることを保証すには、地
上に十分なアクセスポイントを備えた保守性の迅速性と安全設計を必
要とする。利用可能なスペースを増やすために海から土地を埋め立て
もあり、浮かぶ建物などの新しい方法を試すことも含まれる。

香港は貴重なスペースを節約するために彼らの先導に従うことを検討
しており、ヘルシンキとモントリオールは1960年代に地下都市化を開
拓宇宙は将来さらに価値のある商品になる。世界の人口は2050年まで
に98億人に達すると予想され、すべてのヘクタールがカウントされ、
地下拡張が魅力的な選択肢になるだろう、と。
これは、体系的にないにしろ日本でも計画実施されている。
東京をモデルにしたとされる『ブレードランナー』劇中の近未来都市
では、常に酸性雨が降り注いでいるが、現実の首都圏も降雨と水害に
悩まされてきた。とりわけ埼玉県春日部市の一帯は、複数の河川に囲
まれながらも標高20～30ｍほどの低地であることから、浸水被害が慢
性化している。こうした状況を克服するために、首都圏外郭放水路の
建設プロジェクトが1992年に開始した。10年以上にわたる建設期間を
経て完成した放水路の運用以後、春日部市一帯の豪雨の際の浸水家屋
数は大きく減少した。放水路はそのディストピア的な外観に反して、
首都圏を守る「神殿」だ。
こうした非日常的な風景に見える放水路が、都市のインフラ機能のひ
とつであり、都市の一部である。普段生活している世界には、目には
見えない裏側の世界が存在している。素晴らしい技術や発見で満ちて
いる。雨が降ったら、水はどこへ行くのか。いま乗っている電車は、
何でつくられているのか。雨水は、下水に、河川に流れ、あふれた水
は、放水路へと導かれている世界が日常化しているように。
農産物や水産物、酪農産物が地下栽培することも技術的にもコスト的
にも実現される時代に突入しているのだろう。

❏ 分散型情報と電源融合事業の創成
電源がワイヤレスで分散できれば、分散しているセンサやデータロギ
ングの情報をリアルタイムに収集でき、その場で制御システムへ帰還
➲制御が可能となる。電波の過密化で安全性が証明できれば、大層な
ワイヤーは不要となりる。尤も。伝播メディアに障害物となるものが
無ければの話しではあるが。

♘ 太陽電池３０％超を３００分の１のコストで実現
再生可能エネルギーは天候に左右されると「ＲＥ１００」に消極的な
発言を耳にするが、色素増感型などの太陽電池は、人工光や散乱光の
光子トラップ性能が優れているものであれば、多少の曇り空や朝夕の
光も上手に光励起可能である。近年は、太陽光の変換効率も理論効率
に漸近している。ペンシルベニア州立大学やデラウェア大学の研究グ
ループは、インジウム、ガリウム、硫黄、セレンからなる化合物半導
体（CIGS；Cu-In-Ga-S/Se）系太陽電池で、InやGa代替亜鉛（Zn）やス
ズ（Sn）を使うCZTSSe（Cu-Zn-Sn（Tin）-S/Se）系との“タンデム構
造”にすることで、変換効率34.45％が得られれている。但し、数値計
算上での話し。

図　ヒダ状バンドギャップで変換効率が飛躍的に向上へ
GaAs系多接合太陽電池はバンドギャップが異なる p-n接合を積層する
方式（a）。CIGS系太陽電池で単接合ながら、バンドギャップを連続
的に変化させることで、多接合セルのような効果を狙ったものの、変
換効率は期待ほどには高まらなかった（b）。CIGS層のバンドギャップ
に“ヒダ状”の高低を付けることで、数値シミュレーション上は非常
に高い変換効率を実現（c）。

【関連論文】

❏ 理論的には、太陽電池の効率は２層の方が優れている:
Theoretically, two layers are better than one for solar-cell ><
efficiency
【概要】光電変換効率は、太陽電池モジュールの重要要素である。薄
膜太陽電池は安価で製造が容易だが、結晶シリコン太陽電池に比べて
効率が低く改善を必要としてきた。両方でバンドギャップエネルギー
が段階的に変化する、２つの吸収体層（１つだけではなく）を備えた
薄膜太陽電池は、より広いスペクトル範囲で太陽光子を捕捉可能。厚
さ300nmのCuIn1-ξ1Gaξ1Se2 CuIn1−ξ1Gaξ1Se2 吸収体層と厚さ870
nmのCu2 ZnSn（Sξ2Se1−ξ 2）4Cu2ZnSn（Sξ2Se1-ξ2）4 バンドギャ
ップエネルギーの等級付けが両方の吸収体層で最適条件で、吸収体層、
34.45％の効率が詳細な光電子工学モデルで予測された。

❏ 高い開回路電圧達成に高GaCu（In、Ga）（S、Se）₂を用いた前駆
体反応法:Precursor Reaction Method With High Ga Cu(In,Ga)(S,Se) ₂
to Achieve Increased Open-Circuit Voltage

【概要】Cu（In、Ga）Se₂太陽電池を製造するための前駆体反応プロセ
スにより、低コストの製造と製造のためのスケーラブルな処理が可能
になる可能性がある。さらに、このプロセスにより、ラボ規模の実験
で記録的な効率が得られ。これまでのところ、前駆体反応法の研究は、
Ga /（In + Ga）≈25％の比較的低いGa組成に限定されてきた。Gaの比
率を大きくすることにより、バンドギャップを大きくし、開回路電圧
を大きくできる。この作業は、開回路電圧と効率を改善することを目
的として、Ga /（In + Ga）≈50％で使用するための前駆体反応プロセ
スを開発および特性評価します。Ga比が増加すると、Ｖ_∞が増加する
が、前駆体から吸収体相への変換速度が低下する。さらに、Gaを増や
すと、セレン化温度を上げると膜の密着性が向上し、膜の形態も向上
する。

❏ 近接空間蒸気輸送によるメチルアンモニウム鉛ヨウ化物ペロブスカ
イトの成長：The growth of methylammonium lead iodide perovskites
by close space vapor transport
【概要】蒸着プロセスは大面積製造へのスケールアップのための潜在
的な経路を備えた高品質のペロブスカイト太陽電池の可能性を示す。
ここではPbI₂の層を堆積し、それをCH₃NH₃I（MAI）蒸気と反応させるこ
とにより、CH₃NH₃PbI₃（MAPI）ペロブスカイト薄膜を堆積する連続的な
近接空間蒸気輸送プロセスを示す。T = 100℃および圧力= 9トルで、
厚さ約225 nmのPbI₂膜は、完全に反応したMAPI膜を形成するためにMAI
蒸気中で125分以上を必要とする。温度を160℃に上げると、反応速度
が上がり、15分以内にMAPIが形成されるが、表面被覆率は低下。より
複雑な関数関係の証拠はあるが、反応速度論はPbI₂に関してほぼ一次
に近似できる。100℃で150分間反応させたペロブスカイト膜をSLG /
ITO / CdS / MAPI /Spiro-OMeTAD /Au構造の太陽電池に作製し、12.1
％のデバイス効率を達成した。これらの結果は、近接空間蒸気輸送プ
ロセスを検証し、連続的な蒸気輸送堆積によるスケールアップされた
気相ペロブスカイト製造への進歩として機能する。

図１ n型有機半導体PhCn–BQQDIのa）分子構造、およびb）BQQDIのパ
ッキング構造の模式図（e–は伝導電子を表す）
♞　世界最小クラスの接触抵抗を示す電子輸送性有機半導体
スマートフォンやパソコンなど現代に欠かせない電子機器には、シリ
コンを中心とした無機化合物からなる半導体（無機半導体）が用いら
れている。共有結合により原子同士が結びついている無機半導体は、
共有結合を介した電荷輸送に由来する、極めて高い電荷移動度を示す
一方で、重く、硬く、また、デバイス作製に約300–1000℃の高温が必
要といった課題がある。これに対して、有機半導体は軽元素により構
成されるパイ電子系分子が弱くて可逆的な分子間力で結びついた固体
なので、軽量かつ機械的に柔軟である特長を有し。さらに、真空蒸着
法、印刷法のいずれにおいても、無機半導体に比べて遥かに低温でプ
ロセスが可能、生産時のコストや環境負荷を軽減できるため、次世代
のプリンテッド・フレキシブルエレクトロニクスにおける鍵材料とし
て大変期待されていたが、重なりの小さな分子軌道を介して電荷輸送
が行われるため、一般に電荷移動度が低いことが有機半導体の欠点で
あった。同様の理由で、分子の集合構造は有機半導体の性能を決定付
ける重要な因子の一つであるため、分子が非常に規則正しく配列した
p型有機半導体単結晶では、無機半導体のアモルファスシリコンより
も１桁以上高い、10 cm² V^-1 s^-1級の正孔移動度を示すことがわかって
きた。岡本敏宏東大准教授らの研究グループは、実用的なn型有機半導
体の基盤として有望なBQQDI骨格を開発しました。特に、フェニル部位
とアルキル部位から成る側鎖を有するPhC₂–BQQDIは、印刷法により高
い電子移動度および大気安定性、耐熱性を示すことがわかった一方で、
柔らかいアルキル部位のみの側鎖を有するC₈–BQQDIのデバイス特性に
は不安定さが見られたことから、固いフェニル部位の導入が、PhC₂–
BQQDIの集合構造やデバイス性能に重要な役割を果たしていると考えら
れていた。

図２結晶構造を基にしたa）PhC₂−BQQDIと b）PhC₃−BQQDIの二分子層
薄膜における分子動力学計算
【要点】
•「固くて柔らかい」フェニルアルキル側鎖を導入することで、真空
蒸着法および印刷法のいずれでも高性能の薄膜を成膜できる電子輸送
性有機半導体材料の開発に成功した。
•パイ電子共役骨格とフェニルアルキル側鎖との協同的な振る舞いが、
基板上での集合構造の形成において重要であることを明らかにした。
•電界効果トランジスタにおいて、長期の大気安定性や低接触抵抗を
示すことが明らかとなり、実用的な有機半導体材料として期待が高ま
りまった。

✺ 積雪４Ｍ越え豪雪地対応太陽光ハイブリッド蓄電システム
10月28日、デルタ電子とスワロー工業は、住宅用太陽光発電と蓄電池
について、4メートル超えの豪雪地帯への設置に対応する新工法を開発。
一般的な太陽光発電モジュールの最大積雪荷重は5400Paで、これは積
雪2メートル以下を想定した設計。この場合、豪雪地帯の積雪には耐え
られない。また、特殊強化モジュールを導入すると、コストがかさみ、
経済性が大きく損なうので、デルタ電子とスワロー工業では、一般的
な太陽光発電モジュール、汎用架台で豪雪地帯向けシステムの構築を
検討。その結果、軒下・壁面設置をベースとした新工法を開発。軒下
・壁面に設置できる「SKソーラー・ウォール」を新たに開発。基本構
造はSKフレームのままで、各社の太陽光パネルの取り付けに対応する。
発電量を高めるため10～30度の傾斜角を付けることが可能。また、パ
ワーコンディショナー（PCS）と蓄電池を組み合わせたハイブリッド蓄
電システムを採用し、雪で閉ざされ停電になっても電力を確保できる。
開発したシステムについて両社は、長野県飯山市の山間部にある既築
住宅に設置し、発電モニタリングを開始。この住宅には出力5.44kW（
キロワット）のハンファQセルズ製太陽光パネルと、定格容量5.9kWの
PCSと容量5.6kWh（キロワット時）の蓄電池を組み合わせたデルタ電子
製のハイブリッド蓄電システム「SAVeR-H」を導入。太陽光パネルの
傾斜角は20度とし、一般的な壁面・垂直設置と比べて約20％強の日射
量を獲得できる。

⚡ 積雪４M越え豪雪地対応・住宅用太陽光ハイブリッド蓄電システム
仕様諸元
ハイブリッドパワーコンディショナ定格容量：5.9kW AC 蓄電池定格容
量：5.6kWh
太陽電池容量：5.44kW DC 太陽電池
ストリング構成：8枚2直列（東南面、南西面）
架台工法：SKソーラー・ウォール工法（軒下・壁面設置　20度）
太陽電池モジュール：Qセルズ製　Q.PEAK DUO BLK G8　340W
SKソーラー・ウォール架台：鍍金鋼板材・ZAM採用、粉体塗装住宅壁
面色に合わせた塗装色（チャコールグレイ）施工が容易なプレアッセ
ンブルされたSKフレーム位置決め、スライド固定金具
ハイブリッド蓄電システム：デルタ電子　ES6JB1 独立3回路MPPT、マ
ルチストリングワイドレンジ 30V-450V入力最大入力電流 11A 蓄電
池定格出力 2.5kW 蓄電池最大出力 3kW 自立運転、系統運転自動切換
自立運転時、太陽光発電出力と、蓄電池充電、放電の何れか同時動作
可。
◪　デルタ電子は台湾の会社、雪国でも太陽光発電と蓄電池の組み合わ
せで対応できる事例となる。注目ソースだ。

図（a）温度可変ODPL分光法のスキーム。（b）T = 300 Kおよび（c）
T = 12 Kで測定されたODPLおよびSPLのスペクトルとr（ODPL強度をSPL
強度で割ったもの）

❐　窒化ガリウム結晶の発光量子効率と光吸収の関係
照明や通信、太陽光発電などの分野において、電気エネルギーと光エ
ネルギーとを相互に変換する発光ダイオード（LED）や半導体レーザ、
太陽電池などの活用が不可欠。これら半導体デバイスの性能は、ウェ
ハの構成材料となる結晶の品質に強く左右される。東北大学多元物質
科学研究所の小島一信准教授、秩父重英教授は、全方位フォトルミネ
センス（ODPL）計測法にて観測される発光スペクトル（ODPLスペクト
ル）に特有の双峰性形状が、結晶のもつ光吸収に起因していることを
発見。本研究は、高性能な電子デバイスや光デバイスの製造に適する
省エネ材料である窒化ガリウム結晶の発光量子効率と光吸収の関係を
明らかにするものであり、簡便な方法にて半導体結晶の光吸収スペク
トル計測を実現。

図　a）さまざまな温度の強度比スペクトル。各温度で最も急な勾配を
持つ強度比のスペクトルの一部が抽出。（b）共通点で収束した、抽出
された勾配の外挿によるさまざまな温度の強度比スペクトル：
（3.539 eV、-6.306）。
【概要】 全方向性フォトルミネッセンス（ODPL）および標準フォトル
ミネッセンス（SPL）分光測定は、12Kから 300Kの間のさまざまな温度
（T）で自立型GaN結晶上で実行されました。結晶のバンドエッジ（NBE）
発光は、基本吸収端エネルギー（Eabs）より下のフォトンエネルギー
（E）に対して直線的に減少する勾配を示し、勾配は Tが低いほど急に
なりました。さまざまなTでの勾配の線形外挿共通点（E、ρ）=（3.539
eV、-6.306）に収束した。この事実は、 ρに対して得られた傾きが光
吸収スペクトルのUrbach–Martienssen（U–M）テールに対応することを
意味する。フォトルミネッセンスの一部が結晶内を移動し、散乱が結
晶の裏側で発生するという仮定の下での数値シミュレーションは、ODPL
スペクトルを実質的に再現した。したがって、GaN結晶の NBE発光周辺
のODPLスペクトルの２ピーク構造の起源は、U–Mテールの存在に起因し
た。Eabs値は、吸収係数が約16.7 cm^-1になる光子エネルギーを示す。
これは、結晶の厚さの2倍の値（0.03 cm）の逆数に相当する。

・北海道で81人が感染過去最多
・仏、ロックダウン再導入へ「少なくとも」１２月１日まで


⛨ コウモリが病気にならずウイルスを媒介するメカニズム
コウモリはエボラ出血熱を引き起こすエボラウイルスや重症急性呼吸
器症候群(SARS)を引き起こすSARS-CoV、中東呼吸器症候群(MERS)を引
き起こすMERS-CoVなどを媒介することがわかっており、2020年を通し
て流行し続けている新型コロナウイルス感染症(COVID-19)を引き起こ
すSARS-CoV-2もコウモリ由来のウイルスだと考えられている。コウモ
リがさまざまなウイルスを媒介しながらも病気にかからないという謎
について、シンガポールの研究チームが新たなメカニズムを発見しこ
とを公表している。ブラックフルーツコウモリ・ヨアケオオコモリ・
デビッドコウモリという３種類のコウモリを調査し、免疫反応や炎症
反応の媒介に重要な役割を果たすタンパク質の活動メカニズムについ
て解明を試みた結果、細胞死や炎症を含む多数のプロセスにおいて中
心的な役割を果たす「カスパーゼ-1」や、炎症反応を引き起こす炎症
性サイトカインの一種である「インターロイキン-1β」のレベルを低
下させるメカニズムをコウモリは有していると判明。さらに、カスパ
ーゼ-1とインターロイキン-1βのバランスを細かく調整することで、
インターロイキン-1βの成熟を阻害する機能も有していることがわか
った。こうしたメカニズムがコウモリが人獣共通感染症のウイルスを
保有しつつも感染しない要因になっている。このことから、人間の場
合は過活動性の炎症反応を抑制すると、加齢による衰えを防いで長寿
になることが知られ、今回の発見は、人体における感染症の制御や治
療に関する新たな戦略の開発につながる可能性があると研究グループ
の責任者ははなしている。（コウモリが病気にならずに多数のウイル
スを媒介するメカニズムとは？ GIGAZINE, 2020.10.27）

風蕭々と碧い時代：いつの日か　矢沢永吉　　　
（作詞）秋元康（作曲）矢沢永吉

「いつの日か」は、1994年５月25日に発売された矢沢永吉の37枚目のシ
ングル。自身主演のドラマ『アリよさらば』のエンディングテーマに起
用される。同ドラマの主題歌である前作「アリよさらば」から約１か月
後にリリース。因みに、「アリよさらば」は、1994年４月27日に発売さ
れた矢沢永吉の36枚目のシングル。シングルCDとしては「時間よ止まれ」
の63.9万枚に次ぐ、自身２番目に高いセールスとなる35.6万枚を売り上
げている（オリコン調べ）。前曲とことなり、『成り上がり』を地で
いく見栄を美学を「サブウエイ特急」と同様に披露する

　俺はごめんだぜ／一人で行くぜ／
　この道のどこかで／倒れても／俺の人生さ
　人は生まれ／いつかまた死んでく／一瞬のその時間に
　群れをなす蟻よさらば／蟻よさらば
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アリよさらば

エリナビグリー、ジェームスボンドと別れ、ジェームス・ディーンのよ
うに「白いカベにただ一人命を燃やしたよ／ヤミに向って突走るのさ
何処までも／ホームのあの娘に HELLO GOOD-BYE」と歌うにはわたしも、
彼も歳を取り過ぎているのだがと考えながら、どこかでギャー・チンジ
しなければと反省していた自分を思い起こしている。

1994年は、Mr.Children：「innocent world」、広瀬香美：「ロマンス
の神様」、篠原涼子 with t.komuro：「恋しさとせつなさと心強さと
」、B'z：「Don't Leave Me」、中島みゆき「空と君のあいだに／ファ
イト!」など。出来事には、2月4日 - H-Ⅱロケット1号機、種子島宇宙
センタから打ち上げ成功。4月15日 - 世界貿易機関を設立するマラケシ
ュ協定署名、5月1日 - F1・サンマリノGPで、元ワールドチャンピオン
のアイルトン・セナが事故死、5月6日 - 英仏間の英仏海峡トンネル開
通、6月27日 - オウム真理教による松本サリン事件発生、7月8日 - 北
朝鮮の金日成主席が死去。7月25日 -イスラエルとヨルダンが平和協定
に調印、1948年以来続いていた戦闘状態に終止符、9月3日 -ロシアと中
華人民共和国、お互いを核兵器の照準から除外することに相互合意。12
月3日 -ソニー・コンピュータエンタテインメント (SCEI) が「PlaySt-
ation」を日本で発売し、家庭用ゲーム業界に参入。そのほか、ノーベル
文学賞 - 大江健三郎が受賞。

　　　

コロナ禍と混沌⑨

2020年09月13日 | ネオコンバーテック

Chen Cheng Zi murdered marquis Jian of Qi. Confucius bathed and
went to the palace and said to marquis Ai of Lu, "Chen Heng mur-
dered his lord. Let us punish him, Your Excellency." Marquis Ai
replied, "Talk to the heads of three families." Confucius left
the palace and said, "As duty of a minister, I dared tell it to
marquis Ai. But he said, 'Talk to the heads of three families.'
" Confucius proposed punishing Chen Heng to the three ministers.
But they denied. Confucius said, "As duty of a minister, I dared
tell it."

❐　ポストエネルギー革命序論２０７:アフターコロナ時代㉑
♘　現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」

✺ 国内初！！いいたてまでいな再エネ・クロス発電
９月４日、東光電気工事株式会社は。太陽光発電と風力発電を、
効率よく組み合わせて発電する「いいたてまでいな再エネ発電所」
が、４日より営業運転を開始。本発電所は、飯舘村の村有地（約
14ha）にて、2016年3月に太陽光発電所として竣工し、運転を開始
する。当初から計画していた風力発電設備の併設について、 2018
年4月より設計・建設を始め、このたび風力発電設備の運転開始と
共に「再エネ・クロス発電」の営業運転がスタートする。本発電所
の年間発電量は2,700万kWh（一般家庭約4,100世帯分の電力に相当。
4kW/世帯）を見込んでおり、全量を東北電力株式会社に売電。東光
電気工事は”までいの心”で発電所を見守りながら、飯舘村と共に
再生可能エネルギーの供給を通じて、復興を推進することを目指す。
✺再エネ・クロス発電
本発電所での再エネ・クロス発電とは、太陽光発電所に風力発電設
備を増設することで、発電効率を向上させることを目的とする。太
陽光と風力を合わせた発電量が、契約電力量である連系枠の10MWを
超えそうな時に太陽光発電と風力発電の出力を効率よく制御するこ
とで、連系枠を超えないようにします。このシステムを「再エネ・
クロス発電」という。≪特許取得済 (特願2017-096456 )・商標登
録済 ( 商願 2017-095622 ) ≫

９月10日、大和ハウス工業株式会社は、2020年10月より順次、自社
工場で使用する電力を当社グループが運営・管理する施設で発電し
た再生可能エネルギーに切り替える。同社では、2016年7月、創業
100周年となる2055年を見据えて、「環境と企業収益の両立」を達
成するため、環境負荷 “ゼロ”に挑戦する環境長期ビジョン「
Challenge ZERO 2055」を策定。その目標達成のため、2018年3月に
は国際イニシアティブ「RE100」に加盟し、事業運営に要する電力
を「自らつくる」再生可能エネルギーで100％まかなうことを目標
に掲げた。これを受け、2020年4月には、全国の事務所・施工現場・
住宅展示場に再生可能エネルギー由来の電力の本格導入を開始。
そしてこのたび、住宅業界で初めて、工場の使用電力をまるごと再
生可能エネルギー由来の電力に切り替えることを決定。全国 9工場
のうち、まず 4工場（新潟工場、中部工場、三重工場、奈良工場）
において、2020年10月より順次、当社グループの電力小売事業者等
が供給する再生可能エネルギーの電力に切り替えます。供給する電
力は、大和エネルギー株式会社が運営する太陽光発電所「DREAM
Solar奈良工場」（奈良県奈良市、発電出力：約2MW）や、大和リー
ス株式会社が運営する太陽光発電所「DREAM Solar和歌山市」（和
歌山県和歌山市、発電出力：約17MW）など、当社グループが建設・
運営・管理する再生可能エネルギー発電施設の再生可能エネルギー
価値（トラッキング付非化石証書（※２））を付加した電力。これ
により、発電から供給、利用まで “再生可能エネルギーによる自
給自足”を実現。4工場での切り替え電力量は約15,000MWh/年とな
り、CO2排出量を約 7,400t/年削減できる見込み。それにより、同
グループでは工場や事業所などの使用電力を切り替えることにより、
再生可能エネルギー電力利用量は2019年度の1,415MWh（再生可能エ
ネルギー利用率：0.3％）から2021年度には51,500MWh（再生可能エ
ネルギー利用率：11％）となり、2040年度には 100％を再生可能エ
ネルギーで賄う予定。今後、当社グループでは「脱炭素社会」の実
現のため、自社施設での再生可能エネルギー電力の活用を推進する
とともに、発電から販売、利用まで行うノウハウを活かし、環境経
営を推進する企業への再生可能エネルギー電力の提案・普及を加速
させる。
※1.事業運営に要する電力を100%再生可能エネルギーで賄うことを
目標に掲げる企業連合
※2．固定価格買取制度（FIT）対象の再エネ電力の再エネ価値を証
書化した非化石証書のなかでも、再エネ価値の由来となる再エネ電
源が特定されているもの。

図５．NMC二次粒子における表面の不動態化と非凝集構造のFEM図

♘　単一の電池電極粒子の化学反応を内側と外側の双方の解析
バッテリー粒子の表面の亀裂や化学反応は、パフォーマンスを低下
させる可能性があり、リチウムイオンを吸収および放出する粒子の
能力も時間とともに変化。赤血球のサイズの単一の粒子を微細な針
の先端に突き刺し、内部と表面の変化が互いにどのように影響する
かを確をX線解析。リチウムイオンバッテリーの電極を構成する粒子
は、微視的だが強力。バッテリーが保存できる充電量、充電と放電
の速度、時間の経過による保持方法を決定する。これらはすべて、
電気自動車や電子機器。粒子の表面の亀裂や化学反応はパフォーマ
ンスを低下させる可能性があり、リチウムイオンを吸収および放出
する粒子全体の能力も時間とともに変化する。科学者たちは両方を
研究してきたが、これまでは、個々の粒子の表面と内部の両方を調
べて、一方で何が起こるかが他方にどのように影響するかを確認し
たことがなかった。

図６：表面からバルクへの相互変調の概略図

エネルギー省のSLAC国立加速器研究所研究グループらは単一の電池
のカソード粒子を赤血球のサイズとほぼ同じ大きさで針の先端に突
き刺し、その表面と内部を2つのX線装置で3D解析する。粒子の表面
の亀裂と化学変化が場所によって大きく異なり、エネルギーを蓄積
する能力を低下させた粒子内部の微細な亀裂の領域に対応している
ことを発見する。基本的に粒子の表面と内部が相互交差しており、
例えば、バッテリーがより速く循環できるように粒子全体を設計で
きる。リチウムイオンバッテリー電極を構成する粒子は、微視的で
すが強力。バッテリーの保存できる充電量、充電と放電の速度、時
間の経過による保持方法を決定できるというもの。例えば、バッテ
リーがより速く充電できるように粒子全体を設計するのに役立つ。

図1：NMC811二次粒子の相関イメージングの概略図

David Heymann
コロナウイルスについて私たちが知っていること（知らないこと);
:What we do (and don't) know about the coronavirus

⛨ コロナ禍と混沌⑨
世界保健機関（WHO）が新型ウイルスによる緊急事態を宣言してか
ら、6カ月余りがたった。１月末のあの日の時点で、新型コロナウ
イルスの感染が確認されていたのは１万人弱で、200人以上が死亡
していたが、中国以外での死者は出ていなかった。あれ以来、世界
も暮らしも、変わってしまう。人類と新型ウイルスとのこの闘いで、
人間のこれまでの戦いぶりはどうなのだろう。それを考えてみる。
（vir 新型コロナウイルスとの闘い　世界は勝てているのか、BBC
ニュース、2020.8.11）９月10日15：00現在、日本国外で新型コロ
ナウイルス関連の肺炎と診断されている症例及び死亡例の数は、感
染者数：27,816,083人（73,221）、死亡者数：903,354（1,406）人。
但し（　）内の数字は日本。パンデミック（世界的流行）の当初、
感染者が10万人増えるには数週間かかっていたが、今ではわずか数
時間で、10万人増え、感染者が最初の10万人に達するには67日かか
ったが、次の10万人確認は11日、その次の10万人確認はわずか３日
しかかからない。つまり、この記事によるとこうだ。

〝同じパンデミックがずっと続いているわけだが、その影響は単一
ではない。新型コロナウイルスによる感染症「COVID-19」は世界各
地で様々な影響をもたらしている。しかし、自分の国で起きている
事態とは異なる現実は、いとも簡単に見えなくなってしまいがちだ。
ただし、人類全体に共通する事実がひとつある。アマゾンの熱帯雨
林に住んでいようが、シンガポールの高層住宅に住んでいようが。
あるいは、夏の終わりが近づくイギリスの街に住んでいようが。こ
のウイルスは、人と人の接触によって増殖するのだ。私たちが集ま
れば集まるほど、このウイルスは伝播しやすくなる。このことは、
中国で最初に出現した時から今に至るまで、変わっていない。この
大原則こそ、世界中のあらゆる状況を説明するものだ。あなたが世
界のどこにいようと。そして世界の未来の姿も決定する。〞人間が
密集すればウイルスは伝播する。いまパンデミックの震央になって
いる中南米の状況が、インドでの感染者急増も説明でき、香港が感
染者を隔離施設に収容しているのもそのためだし、韓国当局が市民
の銀行口座や携帯電話を監視しているのも同じ。だからこそ、欧州
各国やオーストラリアは、ロックダウン（都市封鎖）と感染封じ込
めのバランスをいかにとるかで苦労するし、私たちは、以前の日常
生活に戻るよりは、「新しい普通」、「新しい日常」を模索してい
る「このウイルスは惑星のあちこちで広まっている。

私たち一人ひとり、全員に影響している。人間から人間へと伝染し、
私たちがみんな結びついてつながっていることを浮き彫りにしてい
る。旅行や移動だけでなく、一緒に話したり、一緒に時間を過ごし
たりする。一緒に歌を歌う。ただそれだけの素朴な行動が、ウイル
スを広めてしまう。新型ウイルスは異例なほど追跡しにくい病原体
で、多くの人は感染しても軽症か無症状だが、そのほかの人たちは
病院が逼迫するほど重症化し、死亡する至る人も多い。今の時代な
らではのパンデミック･ウイルスである。新型コロナウイルスの時
代を生きている。感染防止に成功した場所は、人から人へと伝染し
ていくウイルスの能力を断ち切ったことに成功している（特に注目
されるのは、ニュージーランド）。国内の感染者がまだ少ないうち
に素早く反応した。ロックダウンを開始し、国境を封鎖し、今では
感染者がほとんどいない。基本的な対策をしっかりやることで、効
果を出している貧しい国（モンゴル。パンデミックの発端となった
中国と、長い国境を接している）。ひどい事態になる展開もあり得
たが、７月になるまで集中治療を必要とする重症患者は１人も出な
かった。現時点までに確認された感染者はわずかに293人、死者は
いない。
モンゴルは限られた医療資源を上手に有効活用した」と、ロンドン
大学衛生熱帯医学大学院のデイヴィッド・ヘイマン教授は評価する。
「いわゆる『足で稼ぐ』、『靴底をすり減らす』防疫対策だ。戸別
訪問による聞き取り調査を徹底して、感染者の接触者を追跡して特
定して、隔離した」。加えてモンゴル当局は、学校を素早く閉鎖し、
国外移動を制限し、マスク着用や手洗いの励行を早くから実施して
いる。

📌　インフルエンザの基礎知識；厚生労働省 H19.12

その一方で、「政治的指導力の欠如」が多くの国で効果的な感染対
策を妨げたとは言う（デイヴィッド・ヘイマンロンドン大学衛生熱
帯医学大学教授）。公衆衛生対策の有力者と、政治の指導者が、な
かなかうまく話し合えない状況が多くの国で見られたと。ウイルス
はそういう環境でこそ、大いに増殖。パンデミックを通じてドナル
ド･トランプ米大統領と、アメリカの感染症対策の第一人者、アン
ソニー・ファウチ博士は、まったく別の言語で話しているとまでは
いかないものの、明らかに違う文脈で話し続けている。ブラジルの
ジャイル･ボルソナロ大統領はロックダウン反対集会に参加し、COV
ID-19を「ちょっとした風邪」と呼び、3月の時点でパンデミックは
ほぼ収まりつつあると発言。しかし実際には、ブラジルだけで280
万人が感染し、10万人以上が亡くなっている。ウイルスを制御した
国々は（その多くは社会を激しく痛めつけた苦しいロックダウンに
よってウイルスを抑制したのだが）、今なおウイルスが残っている
と気付くようになった。警戒態勢を緩めれば再び広まるし、日常生
活の復活はまだじれったいほど見通しが立たない。ロックダウン開
始よりもロックダウン解除の方が難しいと、各国は気付き始めてい
ると、グロッペリ医師は言う。ウイルスとどう共存するか、これま
で考えていなかった。一般市民が街でマスクをしている光景は、以
前は欧州では異例でまれなものだったが、今では当たり前になった。
着用を必須にしているリゾート地のビーチもあるほど。さらに言え
ば、これは全員に対する警鐘だが、かつて対策がうまくいったから
といって、今後もずっとそうだという保証はまったくない。香港は
当初、感染の第1波を上手に乗り越えたと称賛されていた。ところ
が今ではバーやジムがまたしても閉鎖されている。いったん再開し
た香港ディズニーランド･リゾートは、１カ月もしないうちにまた
休園した。「ロックダウンを解除したからといって、元どおりに戻
れるわけではない。この認識がまだまったく広まっていない」と言
う。そこに加えて、アフリカの死亡率が他国に加えて目立って低い
という不可解な状態も続いている。その理由について、仮説がいく
つかある。

・他の地域に比べて人口がはるかに若い。アフリカの平均年齢は19
　歳だ。COVID-19は高齢者ほど致死性が高い
・新型ではない他のコロナウイルスが多く存在し、そのため多くの
　人が交差免疫を獲得している可能性がある
・重症化リスクとなる肥満や2型糖尿病など、先進国に多い基礎疾
　患は、アフリカでは比較的少ない
・創意工夫で対応している国も複数ある。ルワンダは病院への備品
　配達や行動制限の周知に、ドローンを使っている。集会禁止にも
　かかわらず教会へ向かっていた牧師など、違反者の捕捉にもドロ
　ーンが使われている。

しかし、インドや東南アジアの一部などでは、「手を洗いましょう」
という最も素朴なメッセージさえ、水道が整備されていない、衛生
条件が整っていないなどの理由で、なかなか徹底されないという現
実がある。
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"インフルエンザウイルス" の "種類"
インフルエンザの原因となるインフルエンザウイルス：influenzav-
irus ,flu virus) はヒト（人間）に感染して、感染症であるイン
フルエンザを引き起こすウイルス。ウイルスの分類上は「エンベロ
ープを持つ、マイナス鎖の一本鎖RNAウイルス」として分類される
オルトミクソウイルス科に属する、A型インフルエンザウイルス (
influenzavirus A)、B型インフルエンザウイルス (- B)、C型イン
フルエンザウイルス (- C) の３属を指す。ただし一般に「インフ
ルエンザウイルス」と呼ぶ場合は、特にA型、B型のものを指し、そ
の中でもさらにヒトに感染するものを意味する場合が多い（インフ
ルエンザ・ワクチンはC型を対象としていない）。またヒト以外の
インフルエンザウイルスは、それぞれ分離された動物の名前または
その略をつけて呼ばれるが、ヒトの場合は本項のように省略される。
本来はカモなどの水鳥を自然宿主として、その腸内に感染する弱毒
性のウイルスであったものが、突然変異によってヒトの呼吸器への
感染性を獲得したと考えられている。インフルエンザウイルスは、
A型、B型、C型に大きく分類される。このうち、大きな流行の原因
となるのはA型とB型。A型インフルエンザウイルスはさらに 144種
類もの型（亜型）に分けられるが、そのうち、人の間でいま流行し
ているのは、A／H3N2（香港型）と、A／H1N1（ソ連型）の２種類。
これらのウイルスはさらにそれぞれの中で、毎年のように小さい変
異をしている。B型インフルエンザウイルスは2種類（山形型、ビク
トリア型）で同様にその中でさらに細かい型に分かれる。これらの
A／H3N2（香港型）、A／H1N1（ソ連型）、B型が同時期に流行する
ことがあるため、同じシーズンの中でＡ型インフルエンザに２回か
かったり、A型インフルエンザとB型インフルエンザにかかったりす
ることがあるのはこのため。また、それぞれの細かい型に対する免
疫反応（抵抗力）は少しずつ異なるので、人はインフルエンザウイ
ルスの変異に追いつけず何回もインフルエンザにかかるこも（厚労
省、2007.12）。これを下表にインフルエンザウイルス種類別にま
とめられている。

⛨　コロナの弱毒化は本当なのか
東京や大阪、愛知など大都市圏を中心に新型コロナウイルスの感染
が再拡大している。しかし、3～5月の「第１波」と比べると感染者
全体に占める重症者の割合は少ない。このため一部メディアやイン
ターネット上では「ウイルスが変異して弱毒化したのではないか」
との楽観論も出ている。果たして実際はどうなのだろうか。１日当
たりの新規感染者数は、7月29日に1239人と初めて1,000人を突破し
た後、多い日で1,500人台に達し、緊急事態宣言が出ていた4月のピ
ーク時の２倍以上になっている。一方、重症者数は緩やかに増加傾
向が見られるものの、8月16日時点で232人と、過去最多だった５月
１日の328人の3分の2程度になる。

こうした状況から「ウイルスの毒性が弱まったのではないか」との
声がインターネット上で散見されている。とりわけ、感染爆発が起
きたイタリアでコロナ治療に当たってきた医師が5月以降複数の海
外メディアの取材に「3～4月と比べてウイルスの威力は弱まった」
などと発言。これを引用する形で弱毒化説が広がっている。確かに
ウイルスは着実に変異している。一方で感染者数は増え続ける中で
重症者数や死亡者数が増えないことについて「ウイルスが弱毒化し
ているため」あるいは「夏は免疫力がアップするから」だという言
説が散見されますが、今のところは特に根拠はない。

入院者数は増えているが重症者数は増えていない。かに現在の入院
患者数は1105人、そして重症者数16人となっており入院者数と比べ
ても重症者数の数は多くない。例えば緊急事態宣言時のピーク時に
は入院者患者数1413人に対し、重症者数は105人となっている。比
率からすれば重症者数が今は少ない。これまでに指摘されているよ
うに、第１波ではPCR検査体制が十分に整備されていない。第1波で
は、感染者数の増加に検査数が追いつけず、ピーク時には検査陽性
率が30%を超えてい。この時点での1日当たりのPCR検査数は320件と、
患者数の増加に追いつけていない状況であった。つまり、新型コロ
ナに感染しているのにPCR検査が実施されずに診断に至らない事例
が相当数あったと推定される。軽症例は当時「4日ルール」なども
あり検査の敷居がやや高かく、重症例の方が優先的に診断されてい
た。現在は１日当たりのPCR検査数は3600件と10倍ほどに増加、検
査陽性率も6％台を維持。つまり第１波と比較すると、軽症例を含
めて感染者が適切に診断されていると推測される。第１波では氷山
の一角しか診断できていかなった新型コロナが、今では検査体制の
強化によってもう少し感染者の全体像が見えてきた。これが、第１
波と比べて感染者全体に占める重症者数が少ない理由の一つとされ
る。（新型コロナが弱毒化しているという根拠はない、忽那賢志、
Yahoo!ニュース）。２つ目の理由は重症化のタイムラグ。典型的に
は、発症から７～10日経ってから悪化してきます。新型コロナ患者
の多くは、発症から１週間前後で診断されているが、高齢者や基礎
疾患のある人はより短期間で診断される傾向にあるため、重症者が
増えてくるのは診断時よりも後になり、重症者のピークは今よりも
確実に遅れる。厚生労働省が発表している「7月8日時点の国内にお
ける年齢別の新型コロナ患者の致死率」は、60代が 4.9％、70代が
14.6%、80代以上が28.7%となっている。

図　フロリダ州における新規患者数と死者数の推移（NY times
Florida Coronavirus Map and Case Countより）

フロリダ州では６月から流行がさらに加速し、7月に入ってからは
１日平均10000人以上が新型コロナと診断。当初、流行の中心は若
い世代であり、症例が増加しても死亡者は増えていない。しかし、
高齢者の感染者が増加するにつれ、死亡者も増加傾向にあり、現在
は１日に100人以上の方が亡くなっている。最後にもう１つ、第１
波のときとの大きな違いがあります。それは現在新型コロナの治療
法がある程度確立してきている。例えば、第１波のピークが過ぎた
5月7日に国内ではレムデシビルという抗ウイルス薬が使用可能とな
った。これはランダム化比較試験というエビデンスレベルの高い臨
床研究で効果が証明された治療薬。また、これに加えて、デキサメ
サゾンというステロイド薬も生存率を改善させることが分る。新型
コロナで起こる凝固異常についての理解も進み、抗凝固薬も使用さ
れるようになってきた。こうした治療の進歩によって重症化する患
者が減っている可能性は十分にある。まとめると、①第１波のとき
よりも軽症例を含めて診断されている。②ハイリスク患者が重症化
するのはこれから。③治療法が確立してきている。実際に診療を
していて、これまでは人工呼吸管理になっていたようなハイリスク
患者が、早期に治療を開始することで人工呼吸管理を回避できるよ
うになってきているとなり➲ 現時点では新型コロナウイルスが
弱毒化している科学的根拠はないとこの記事は結ぶ。

【風蕭々と碧い時代：ブレッド＆バター青い地平線】

ブレッド&バター（ブレッドアンドバター）：２人組の日本のフォ
ークデュオ（兄弟デュオ）。兄弟の父は映画監督の岩沢庸徳。1969
年のデビュー以来、2014年現在までに41枚のシングルと24枚のオリ
ジナルアルバムをリリース。楽曲は加山雄三やサザンオールターズ
などと同様に「湘南サウンド」として親しまれ、スティーヴィー・
ワンダーや細野晴臣、井上陽水、松任谷由実など内外のミュージシ
ャンとの交流も幅広い。

恋は哀しみ忘れ心で舞る祭りさ

Driaming
Only tonight
Just wanting
Say good-bye in the morning light, I know
It's a way to be, it's a way to be, for now...

HOTEL PACIFIC

あの頃のまま／鈴木茂＋ブレッド＆バター
　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋ユーミン＋松任谷正隆

湘南サウンドの源泉　ブレッド＆バター、稲垣純一、浜田省吾、
桑田啓介たちサウンドを想起させる.....

センサのダウンサイジング

2020年05月15日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き、雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（
戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編成の
こと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクター。愛称「ひこ
にゃん」。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１３　子　路　　し　ろ
-----------------------------------------------------------------
「その身を正す能わざれば、人を正すをいかんせん」（13）
「近き者説べば、遠き者来たらん」（16）
「速やかならんと欲すれば、達せず。小利を見れば、大事成らず」（17）
「君子は和して同ぜず、小人は同じて和せず」（23）
「剛毅木訥（ごうきぼくとつ）、仁に近し」（27）
-----------------------------------------------------------------
１４　あるとき冉有は、朝廷からの帰りが遅くなった。
遅いじゃないか。何かあったかね」と孔子に声をかけられて、再有は答
えた。
「ええ、ちょっと政務がありまして」
すると孔子は言った。
「政務？　政務というより、季氏の私用じゃないか。なるほどわたしは
実務にたずさわってこそいないが、政務に関することなら、わたしの耳
にはいらぬはずはない」
冉子退朝、子曰、何晏也、對曰、有政、子曰、其事也、如有政、雖不吾
以、吾其與聞之。

Ran Zi came back from the palace. Confucius asked, "Why have you
come back so late?" Ran Zi replied, "We had a problem of national
affairs" Confucius said, "It is probably a problem of Ji family's
affairs. If there is a problem of national affairs, they surely
consult me even if they don't leave it to me."

【ポストエネルギー革命序論　１７５】

❏ Society 5.0は、サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空
間）を高度に融合させたシステムにより実現。これまでの情報社会（Soc
iety 4.0）では、人がサイバー空間に存在するクラウドサービス（デー
タベース）にインターネットを経由してアクセスして、情報やデータを入
手し、分析。Society 5.0 では、フィジカル空間のセンサーからの膨大な
情報がサイバー空間に集積される。サイバー空間では、このビッグデータ
を人工知能（AI）が解析し、その解析結果がフィジカル空間の人間に様々
な形でフィードバック。今までの情報社会では、人間が情報を解析するこ
とで価値が生まれてきた。Society 5.0では、膨大なビッグデータを人間の
能力を超えたAIが解析し、その結果がロボットなどを通して人間にフィー
ドバックされ、これまでには出来なかった新たな価値が産業や社会にもた
らされる。➲第５次産業（後期デジタル革命渦論）

図２　エチレンによる果物の熟成
植物ホルモンを常時モニタリングできる小型センサ
エチレン（CH₂=CH₂）は、野菜や果物から放出されるガス分子で、野菜や果
物の熟成を促進させる植物ホルモン。また、野菜や果物の保存庫内にエチ
レンを添加して熟成（追熟）を促すこともでき、バナナやキウイフルーツ
などに広く用いられています。しかしながら、エチレンが過剰に存在する
と熟成が進みすぎて、腐敗を進行する（上図２）。エチレンの濃度を常時
モニタリングして熟成の進行を予測すれば、最適な輸送・保存管理につな
がる、農業・食品業界では安価で小型なエチレンセンサが切望されていた
が、エチレンを高感度かつ高選択的に検出には、現在のところ、ガスクロ
マトグラフィーなどの高価で大型な装置を必要である。一方、半導体材料
を用いて、電気化学的にエチレンを検出する小型センサが市販されている
が、他の還元性ガス分子（アルコールやメタンなど）に誤応答してしまう
ことが課題。これは、半導体センサは一般的に高温状態（200〜300℃）で
駆動するため、センサ材料表面が高い活性を持ち、ほとんどの還元性ガス
と反応し、エチレンガスを選択的に検出し難いことが原因。この産業技術
総合研究所らの研究グループは、①エチレンを選択的にアセトアルデヒド
に変換する高活性触媒（Pd-V₂O₅-TiO₂）と、②アセトアルデヒドと反応して
酸性ガスを発生する試薬（NH₂OH∙HCl）、③そして酸性ガスを高感度に検出
する単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を担持した電極の三要素を組み合
わせることで、エチレンを選択的かつ繰り返し高感度に検出できる小型セ
ンサを開発しました（図3）。アセトアルデヒドと試薬の反応（CH₃CHO ＋
NH₂OH∙HCl → CH₃CH=NOH＋ H₂O＋ HCl）で発生した酸性ガス（HCl）は半導
体SWCNTに対して強い電子引き抜き剤として働くため、SWCNTの電気抵抗値
を変化させる。この仕組みにより、僅か１ ppmのエチレンを僅か５分の短
い時間で高感度かつ高選択的にモニタリングすることに成功した。例えば、
バナナとキウイフルーツの熟成（追熟）に用いられるエチレンの濃度は、
それぞれ約500 ppmと約10 ppmなので、本センサで十分に対応できる。本セ
ンサの感度（１ppmのエチレンに対して、約10％の電流変化量）は世界最高
レベルであり、５分間の測定における検出限界は0.2 ppm、15分間の測定で
は0.1ppm。この高感度化には、産総研が以前開発した半導体 SWCNT の分離
精製技術が生かされている。ひとつのセンサに用いられるSWCNTはごく僅か
であり、１グラムのSWCNTから数百万個のセンサが作製可能である。

図３（A）エチレンセンサの原理（B）エチレンに対する繰り返し応答（C）
エチレン濃度と応答の関係

研究達成には、センサ用途に最適化された高活性触媒が重要な役割を果た
す（下図４）。高活性触媒は、ガラス管に詰められた粉末状の固体材料（
Pd-V₂O₅-TiO₂）で、エチレンを含む空気を通過させるだけで、空気中に含
まれる酸素と水を基質とした環境に優しい触媒反応（Wacker反応）により、
エチレンをアセトアルデヒドに変換できます。ppmレベルのエチレンを通
過させると、ほぼ全てのエチレンがアセトアルデヒドに変換されることを
確認した。高活性触媒は繰り返し利用可能であるとともに、室温付
近（40℃）で駆動するため、高温に維持する必要がなく低消費電力
で動作可能という点でも小型センサに適す。高活性触媒に含まれる
パラジウム（Pd）は貴金属だが、ひとつのセンサに用いられる量は
僅か0.8ミリグラム程度で、現在の価格に換算すると10円以下相当。

図４．エチレンをアセトアルデヒドに変換する高活性触媒（Pd-V₂O₅-TiO₂）

センサは、エチレンを選択的に識別することができる。下図５Aに示
すように、1 ppmおよび10 ppmのエチレンに対しては電流値が増加し
ますが、一般的な有機分子からなるガス（メタン・トルエン・クロロ
ホルム・テトラヒドロフラン・アセトニトリル）に対しては電流値が
僅かに減少するだけであり、エチレンと容易に識別することができる。
10 ppmのエチレンと10ppmのアセトアルデヒドは同等の応答を示すが
（図5A）、これはアセトアルデヒドと酸性ガスを発生する試薬（NH₂OH∙
HCl）が直接反応するためで、高活性触媒を省いたセンサを追加で用
意して応答を比較すると、アセトアルデヒドには両方のセンサが応答
するのに対し、エチレンには高活性触媒を用いた側のセンサしか応答
しない（図5B）。これにより、エチレンとアセトアルデヒドを明確に
識別することができる。また、１ppmのエチレンと500 ppmのエタノー
ルも同様の応答を示しすが、これはエタノールの一部が高活性触媒上
で酸化され、アセトアルデヒドが生成しているため（図５A）。
ここで、パラジウムを含まない触媒（V₂O₅-TiO₂）を用いたセンサを追
加で用意して応答を比較すると、エタノールには両方のセンサが応答
するのに対して、エチレンには高活性触媒を用いた側のセンサしか応
答しない（図５C）。これにより、エチレンとエタノールを明確に識
別できる。また、１ppm のエチレンと500 ppmのエタノールも同様の
応答を示すが、これはエタノールの一部が高活性触媒上で酸化されて、
アセトアルデヒドが生成しているため（下図５A）。ここで、パラジ
ウムを含まない触媒（V₂O₅-TiO₂）を用いたセンサを追加で用意して応
答を比較すると、エタノールには両方のセンサが応答するのに対して、
エチレンには高活性触媒を用いた側のセンサしか応答しません（図５
C）。これにより、エチレンとエタノールを明確に識別することがで
きる。

図５．エチレンへの選択性（A）エチレンと他のガス分子への応答（B）エ
チレンとアセトアルデヒドの識別（C）エチレンとエタノールの識別

本小型センサを用いてエチレンの常時モニタリングを行えば、野菜や
果物の最適な輸送・保存管理によって、食べ頃の調整や、フードロス
の削減などが可能になると期待される。また、多くの小型エチレンセ
ンサから集まる情報（ビックデータ）を集積・ネットワーク化するこ
とにより、農業・食品業界において Society 5.0----第５期科学技術
基本計画において提唱された我が国が目指すべき未来社会の姿。サイ
バー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）を高度に融合さ
せたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間
中心の社会（Society）のこと。狩猟社会（Society 1.0）、農耕社会
（Society 2.0）、工業社会（Society3.0）、情報社会（Society 4.
0）に続く、新たな社会と位置づけられている----の実現に向けた取
り組みを推進することができると考えている。さらに、別の高活性触
媒を設計し、エチレン以外のガス分子に対応する小型センサの開発も
進めるとある。

✔　今回はエチレンガスセンサ技術とデバイス開発であるが、先回の
「ヘマタイトメソ結晶系水素製造触媒」でも掲載しているしていると
ころであるが、まさに、わたし（たち）が「ネオコンバック創業論」
として論じていることであり、前途洋々とした事業の勃興に収斂され
るところである。

金属３Ｄプリンティングのランダム欠陥の解明
５月８日、ローレンスリバモア国立研究所（LLNL）の研究グループは、ハ
イファイコンピュータシミュレーションと超高速X線イメージングを組み合
わせで、一般的なレーザーベースの金属3Dプリンティング構築部品の欠陥
を削減または排除処理する戦略を発見したことを公表した。
レーザー粉末床溶融結合法（3Dプリンティングの１形態であり、金属が媒
体として使用される）の際にスパッタを制御すると、ランダム欠陥が減少
し、製造品の全体的信頼性が向上する。金属材料の3Dプリンティングが可
能な新技術により、特に、航空宇宙および生物医学という先進的用途の製
造に大変革がもたらされようとしている。そのような新技術の１つである
レーザー粉末床溶融結合法（L-PBF）では、複雑な部品を製作するために、
高出力レーザーが使用され、層毎に金属粉末の溶融および結合が行われる。
しかしながら、有望視されているにもかかわらず、主として動作信頼度が
最適でないため、金属3Dプリンティングの広範な利用は未だに実現してい
ないのが現状。そこで、3Dプリンティングの際にランダムに発生するラン
ダムな細孔など、種々の欠陥が蓄積するため、適切な規格がL-PBFプリンテ
ィングされた部品により要求品質を見たさないことがしばしばある。これ
らの課題を解決するためには、レーザー、粉末層およびこれら両者の接点
にある溶融プールの間の複雑な動的過程を含め、L-PBFプリンティング工程
の基礎となる物理現象についての理解にある重大なギャップを解消しなけ
ばならない。複数物理モデルによる予測およびシンクロトロン放射X線実験
を使用し、高速であっという間に消え去るレーザー、粉末および溶融プー
ル間の動的過程を捕捉して、Saad KhairallahらはL-PBFプリンティングに
おけるばらつきおよび欠陥を低減する最善の方法を調査。スパッタによる
影響であって、以前は未知であったもの（L-PBFプリンティングにおいてよ
く見られるが、過小評価されていた可能性がある現象）をいくつか発見し
ており、これらによって欠陥および変形が形成され得る。今回の結果によ
ると、スパッタ問題はレーザー出力を慎重に制御することで緩和でき、こ
れにより欠陥のランダムな形成を最小限に抑えるとともに、再現性のある
高品質な3Dプリンティングを確実なものとすることに役立つ。

➲レーザーパウダーベッドフュージョン：粉末をレイヤーごとにレーザ
ー溶融して3次元（3D）部品を構築する積層造形技術。実験とマルチフィ
ジックスモデルを使用し、メルトスパッタの起源と、造形部品の特性
を低下させる欠陥の形成を特定。情報に基づいたレーザー出力の変
調は、粉体層を乱したりレーザーシャドウイングを作成したりするこ
とを避けるために重要となる。これにより、細孔の形成が減少し、
3Dプリントされた部品の特性がより均一になる。

補足説明➲上図の<このシミュレーションは、レーザーがメルトプー
ルと同時に金属粉末粒子の大きな「スパッタ」と相互作用することを
示す。この場合、レーザー出力は、スパッタをスキャントラックから
追い出すしきい値を超えてい。これにより、溶けた金属粉末がレーザ
ーを遮る「レーザーシャドウイング」による欠陥の形成を防止した。

　黒の革命

世界初！高熱伝導CNT接着シート
４月17日、富士通研究所は最高100W/mKの高熱伝導性を実現したカーボンナ
ノチューブ（CNT）接着シートを世界で初めて開発。

高熱伝導性で期待されるカーボンナノチューブ
CNTは、銅の約10倍の熱伝導性を持っており、シート化することで半導体素
子などの熱源から熱を逃がす放熱材料としての活用が期待されている。
しかし、①シート形状保持のため2000℃以上の超高温で焼成成形をする必
要があることから、シートが硬くなってしまい凹凸の大きい材料同士の接
合には向かないなど、その活用用途が限定されるという課題があった。②
また、半導体素子周りでの利用の場合、素子の動作前後に発生する熱によ
る変形に追随するように、半導体と熱を逃がすための冷却部をCNT放熱シー
トを介して接着させる必要がある。一般的にCNTに接着性を付与するために
は、樹脂やゴムなどの粘着素材にCNTを混ぜ込んでシート化するような手法
が用いられるが、これらの粘着素材の熱伝導率は低く、熱伝導性と接着性
を両立させることが困難だった。２つの新技術によってこれらの課題を解
決。界面抵抗を含めた場合でも最高100W/mKと、極めて高い熱伝導率を示す
CNT接着シートを世界で初めて開発したとしている。　
具体的には、まず保護シートと接着層の２層で構成したラミネート層がCNT
の上下を保護する積層構造をとる「シートラミネート技術」を開発。
形状が崩れやすいCNTそのものをラミネート層で保護することによって安定
させ、これまで難しかった裁断加工やハンドリングを容易にした。さらに、
同社が長年培ってきたCNTと樹脂の境界面における熱抵抗に関する知見を生
かし、CNTの密度、樹脂の種類や厚み、接合条件といった３つ以上の相関パ
ラメーターを最適化した「シート高熱伝導接合技術」を開発。
この技術によってCNTの熱伝導性を損なうことなく、十分な接着性を保持し
たまま接合を行うことを可能にする。同社は、今回開発したシートを、イ
ンジウムを原料とする既存の放熱材料と界面抵抗も含めた実測値により比
較。その結果、最大で３倍の熱伝導率を確認。また、開発したシートは、
接着層および保護層と一体でラミネート化されているため、容易に裁断加
工やハンドリングが可能かつ、接着を必要とする用途への展開が可能とな
る。同社はこのシートの使用を、材料メーカーなどへライセンスしていく
ことで実用化を目指す方針。

３次元架台の活用や蓄電池の併設
日本アジア投資のメガソーラー３件稼働
４月12日、日本アジア投資は、同社グループが投資するメガソーラープロ
ジェクト３件が完成し売電を開始したと発表した。紋別市弘道太陽光発電
所（北海道紋別市）、広野ソーラーパーク（福島県双葉郡広野町）、横津
の丘太陽光発電所（北海道亀田群七飯町）の3カ所である。紋別市弘道太陽
光発電所は、最大出力が15.7MW、予想発電電力量が年間約１万8993MWh（メ
ガワット時）。売電開始は2020年２月。買取価格（FIT）は40円/kWh（税抜
き）である。同発電所は、スマートソーラーとの共同投資案件となる。出
力変動タ対策として蓄電システムを導入した他、パネルの設置角度を最大
20度まで調整可能な3次元架台を使用。また、パネル表面への積雪回避のた
め、パネルを高い位置に急な傾斜角度で設置している。

アフターコロナの社会を見据えたソーラーシェアリング
緊急事態宣言後に経済産業省などからの通知もあった通り、電力など社会
インフラを支える企業には事業継続が要請され、同時に農業もまたこの社
会情勢下で食料需要を満たしていくというミッションが強くなったと感じ
ています。ソーラーシェアリングでエネルギーと農作物を生産し、その取
り組みを新しい働き方で実現していくことで、アフターコロナの社会に私
たちがどう貢献するのか。コロナウイルスによる経済停滞は、大都市一極
集中の働き方や住み方がもたらす負の側面も浮き彫りにした。人が密集し、
密接な環境下で働き生活していくことによる経済的なメリットは確かにあ
る一方で、感染症の拡大防止を図るために経済活動が抑制状態に入ると、
仕事も生活も成り立たなくなってしまうこともまた、多くの人々が経験。
ソーラーシェアリングのある農地で得られる電気を活用して農業の低炭素
化を進めたり、農村のBCP対策を進めたりという実証事業。（「アフターコ
ロナ」とソーラーシェアリング、未来の持続可能性を見据えて；スマート
ジャパン）

東亜ディーケーケー、主要３事業所の電力を100％再エネ
4月16日、東亜ディーケーケーは本社、狭山テクニカルセンター（STC）、
東京エンジニアリングセンター（TEC）の主要3事業場で使用する電力を
100％再生エネルギー由来の電力に切り替え、CO₂ゼロの事業経営を実現し
たと発表。本社とTECの電力については、19年12月、オリックスが提供す
る非化石証書付き再エネ電力に切り替えた。STCについては、20年3月、
東京電力エナジーパートナーが提供するグリーン電力証書（環境付加価値
）付き電力を導入。これにより20年4月から、地方営業所を除く全ての事
業活動で消費する電力を再エネで賄う体制を整えた。加えて、生産拠点の
子会社でも再エネ化を導入している。山形東亜DKKでは、東北電力が山形
県と協力して提供している「やまがた希望創造パワー」により再エネ活用
を推進中である。また、岩手東亜DKKでは、山形県から購入したJ-クレジ
ット「やまがた太陽と森林の会クレジット」を用いて、19年度に同社使用
電力から発生したCO₂ゼロ化を推進している。

透明でも太陽光で発電するガラス、NTT-ATが20年秋から販売５月、
NTTアドバンステクノロジは、無色透明型光発電素子「SQPV（SolarQuartz
Photovoltaic）」技術を使用して製造した高機能ガラス製品の販売で、
inQsと日本国内独占販売契約を締結したと発表。透明な意匠性を保ったま
ま、赤外光を吸収し発電する太陽電池の機能を持った高機能建材ガラスと
して、2020年10月から販売開始する計画。SQPVは紫外光と赤外光を吸収し
発電する技術。可視光は透過するため一般のガラスが使える全ての用途に
おいて、遮熱と発電という機能を付加できるという。この一般のガラス並
に可視光を透過しつつも、赤外光を吸収（遮熱）する特徴を生かし、デザ
イン性の高い省エネルギー遮熱・発電ガラス材料としての用途開拓が可能
であり、特に遮熱効果はビルなど省エネに有効という。この技術を開発し
たinQsは2011年創業のベンチャー企業。同社とNTTアドバンステクノロジ
は3年前より協業を進めており、inQs製の室内光や低照度環境下で発電で
きる極低照度型光発電素子を利用したIoT機器向け独立電源などを開発し
ている。NTTアドバンステクノロジは今回の契約により、SQPVを使用して
製造した高機能ガラス製品を国内で独占販売する。「ネット・ゼロ・エネ
ルギー・ビルディング（ZEB：Net Zero　Energy Building）」向けを中心
に提案を進める他、瞬間調光ガラスやIoTセンサーと組み合わせ、電源不
要な調光ガラスやセンサー付きガラスなど応用製品の開発も他社と協力し
ながら開発する方針。
【inQs株式会社会社概要】　http://www.inqs.co.jp/
2011年6月に設立された、発電素子において世界的に優れた技術力を持つ
ベンチャー企業です。室内光や低照度環境（月明かり等）下の光を高効
率に電気エネルギーに変換できる極低照度型光発電素子SQ-DSSCは、基礎
技術を開発した親会社の国際先端技術総合研究所株式会社（IFTL Inc.）
と共に、米国シリコンバレーで開催されたID TechEX Show において、Best
Technical Development within Energy Harvesting 賞（Energy Harvesting
部門の技術開発最優秀賞）を受賞しており、IoTの自立電源に活用されてい
ます。無色透明型光発電素子SQPVは、ビルや建物、自動車等の窓を利用し
て、発電、採光、遮熱をもたらす。

❏再表2012/169530　複合ガラス板　国際先端技術総合研究所株式会社

【符号の説明】１，１１，１３，ガラス基板１２，透明導電膜
２，２酸化ケイ素粒子層３，２酸化チタン粒子層１８増感色素添加
２酸化チタン粒子層１５，電解液１４，封止材１７，負荷

❏特開2017-005267 タンデム型ソーラーセル ｉｎＱｓ株式会社
【要約】従来の色素増感ソーラーセルの太陽光利用率は、理論的に３０％
、実際には最大で１０％であった。透明導電膜が形成された２枚のガラス
基板（１１，１３）が各々の透明導電膜（１２）を向かい合わせて配置し、
ガラス基板の一方に２酸化チタン層（１６）を配置し、他方に２酸化ケイ
素粒子（１８）を配置し、２枚のガラス基板の間に電解質（１５）を充填
してソーラーセルを構成する。光が入射しないガラス基板は金属板とする
こともできる。２酸化チタン層あるいは２酸化ケイ素層にはルテニウム錯
体等の増感色素を吸着させることもできる。２酸化チタン層は入射した紫
外光により起電し、２酸化ケイ素層は入射した可視光及び赤外光により起
電することにより、ソーラーセルの総合的な変換効率が高くなる。（下表
クリック参照）

❏特許6268357　蓄電装置及びその制御方法　ｉｎＱｓ株式会社
【要約】シンプルな回路構成による、充放電制御回路を提供する。本発明
の蓄電装置は、それぞれが並列接続された複数の蓄電素子と、電源入力端
子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、蓄電素子と電源を接続するス
イッチを含む充電部と、出力端子とそれぞれの蓄電素子の間に設けられた、
蓄電素子と負荷を接続するスイッチを含む放電部と、複数の充電部を制御
する充電制御回路と、複数の放電部を制御する放電制御回路とを有する。
充電制御回路は、充電対象の１つの蓄電素子を選択すると、当該蓄電素子
に接続された充電部のスイッチをＯＮにして、当該蓄素子の充電を行わせ
る。当該蓄電素子の充電が完了すると、当該蓄電素子に接続された充電部
のスイッチをＯＦＦにし、所定のルールに従い、次の充電対象の蓄電素子
を選択し、選択された蓄電素子の充電を行う。

❏特開2020-60516　状態監視装置、および状態監視システム　
ｉｎＱｓ株式会社
【要約】状態監視装置において、振動状態を適切に監視する技術を提供す
ることを目的とする。状態監視装置は、振動を検出する振動センサと、振
動センサから振動の検出値を逐次取得し、複数の前記検出値に基づいて振
動の異常／正常または振動の有無などの状態を示す評価値を算出する評価
値算出部と、評価値算出部が算出した評価値を無線送信する無線部と、光
発電した電力を電源として状態監視装置に供給する光発電部とを備える。
この状態監視装置から無線送信される評価値に基づいて、振動の異常／正
常または振動の有無を判定することで監視対象の状態を適切に監視するこ
とが可能になる。

【ウイルス共生描論２２：感染症とデジタル社会的共通資本Ⅰ】
全世界で30万人近くの死者
ジョンズ・ホプキンス大学の統計によると、パンデミックで世界中で失わ
れた命の数は30万人に近く、297,197人の死者が報告。4,347,015の感染を
確認。真の数値は、コロナウイルスによる死を構成するものの過小報告ま
たは異なる定義の結果として大幅に高くなる可能性がある。

リモートワーク（あるいは、テレワーク）は、高所得者を助け、
格差拡大させるだけ
在宅勤務としても知られているリモートワークの重要性は、現在のCOVID
-19危機の際に明白。閉じ込めと身体的距離のある期間中、在宅勤務により
一部の労働者は自宅から仕事を実現させてきた。しかし、遠隔地の仕事は
さまざまな方法で労働者の社会経済的不平等の原因にもなり得る。
これらは、ジョブセクターと雇用者、およびリモート作業に関連する利点
の喪失に関連している。下のグラフに示すように、2015年カナダ一般社会
調査（GSS）から編集すると、在宅勤務者の数は個人の収入とともに増加。
給与が高い人ほど、自宅で仕事ができる可能性が高い。

収入と業界の変動
カナダのある調査によると、在宅勤務と互換性のある仕事は44％だけであ
ると推定、リモートで働く可能性はすべての人が利用できるわけではない。
リモートワークは、大卒者、マネージャー、専門家の間で特に一般的で、
その実践は、セクターや仕事の性質にも依存する。たとえば、製造業と比
較すると、財務は遠隔地の作業に適す。その結果、多くの労働者は、COVID
-19パンデミックのような危機の最中にも働き続けることを可能にする代替
手段を奪われている。2015年 GSSデータは、カナダで最も多くの労働者を
雇用している２つの職業カテゴリの在宅勤務者の比率が非常に低いことを
示す。リモート作業は、10の職業カテゴリのうち４つだけで、はるかに頻
繁に行われている。下のグラフが示すように、低所得労働者のシェアが高
い職業は、通勤者がほとんどいない。（在宅勤務は「富の不平等」を促進
するという指摘 GIGAZINE）

つまり、外出しなければヒトとヒトの接触を減らせるため、COVID-19対策
の一環としてアメリカなどの国は「在宅勤務」を奨励する、全ての仕事で
在宅勤務な可能なわけではなく、アメリカ合衆国労働省労働統計局のデー
タによると、在宅勤務が可能な職種は全体の３４％に過ぎない。
これらの調査から、「COVID-19パンデミックによって、低所得者に過度な
負担がかかっている」と主張。低所得者はCOVID-19感染リスクの低い在宅
勤務ができない上に、飲食店従業員などは今回のパンデミックで解雇され
るリスクも抱えています。一方、高所得者は在宅勤務によって通勤時間が
短縮されてライフワークバランスも確保しやすく解雇されるリスクも低い
ため、「貧富の差」がさらに広がると予想する。そこで、カナダ政府は「
カナダ緊急対応給付金」などの低所得者に対する補償政策を講じており、
一部のスーパーマーケットの労働組合は「時給を２ドル(約210円)増加させ
る」という交渉を行うなどの非在宅勤務者の待遇改善を訴えており、「不
平等を是正するためにより多くのことをすべき」と主張。その一環として、
①政府に対して在宅勤務での採用を増やすこと、②そして在宅勤務に必要
なPCやその他機器を提供すること、③在宅勤務を実施する企業に助成金や
経済的なインセンティブを与えることなどを提案しているという。
✔　感染症パンデミック対策に「強靱な社会的共通資本の形成」を最優課
題と捉えるわたし（たち）の考え方でいけば、「デジタル社会的共通資本
主義政策」の推進となる。よく、耳にする「ギグエコノミー」はこのこの
パンデミックで、その産業社会形態が大きく変容している。もともとネッ
トやITの発達は、かつて主流だった会社に所属して長期的に働くワークス
タイルにも大きな変化をもたらしたギグエコノミーとシェアリングエコノ
ミーの違いと共通点は、ギグエコノミーと似た概念として、シェアリング
エコノミーがあり、ギグエコノミーは「ヒト（人材）」を共有するが、シ
ェアリングエコノミーは「モノ」を共有するという考え方になる。　

ギグエコノミーが拡大する背景に、ネット上でプラットフォームを提供す
る企業が台頭していることも大きく影響。ネットの普及により、労働者側
にもテレワークやノマドワーカーといった多彩な働き方が生まれ、世界中
のどこからでも仕事ができるようになったことも要因のひとつ。ギグエコ
ノミーはアメリカを中心に広がりを見せており、市場規模は今後の７年間
で37兆円にまで達する試算されているが「雇用契約が曖昧で労働者の保護
や権利」がこれまで、「非正規労働者」として「物品扱い」としてきた「
新自由主義経済政策」と「デジタル社会」の負の側面と共通課題を抱えて
いるように看える。前者は「超格差社会」として、後者は「超サイバー犯
罪社会」として顕れることは間違いない。実は、わたしはスカイプなどの
声・ビデオ通話ソフトおよびサービスと無縁----パーソナルコンピュータ
のカメラは一切使っていない（盗聴・盗撮防止）--を遠う避けている。
とはいえ、「ウイルス感染パンデミック」には。デジタル社会及び産業の
積極的な促進は不可避と考えており、その意味において、宇沢弘文の『社
会的共通資本政策』の拡充は、社会の"強靱化"にとって極めて、重要政策
だと思っている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

面白い感染症対策技術

2020年05月10日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き、雷雨か
ら救ったと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言
える赤備え（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗
りにした部隊編成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれた
キャラクター。愛称「ひこにゃん」。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１３　子　路　　し　ろ
-----------------------------------------------------------------
「その身を正す能わざれば、人を正すをいかんせん」（13）
「近き者説べば、遠き者来たらん」（16）
「速やかならんと欲すれば、達せず。小利を見れば、大事成らず」（17）
「君子は和して同ぜず、小人は同じて和せず」（23）
「剛毅木訥（ごうきぼくとつ）、仁に近し」（27）
-----------------------------------------------------------------
１１　善人が百年間政権を担当すれば、暴力も極悪犯も影をひそめると
いうが、まったくだ。（孔子）　　　　　　
〈善人〉　原文のままであるが、仁者、聖人などと比較してどういう評
価があたえられているのかはっきりしない。したがって全体の意味も明
確でない。次章の「王者」と対比させて、王者でも三十年、まして善人
なら百年はかかるというようにも取れる。

【ウイルス共生描論２０：面白い感染症対策技術】
コンパクトで常温使用フィルム型>生ワクチン登場
インフルエンザやはしか、おたふくかぜなどの感染症にかかる前にあら
かじめ免疫をつけるため、病原性を弱めたり不活化させたりしたウイル
スや細菌を体内に送り込むのが「ワクチン」----「生ワクチン」「不活
化ワクチン」「トキソイド」があり。生ワクチンは病原体となるウイル
スや細菌の病原性を弱らせて接種するもの、不活化ワクチンは病原性を
なくしたウイルスや細菌を接種するもの、トキソイドは細菌の産生する
毒素を使って毒性をなくした上で接種する。通常、注射器を使って接種
するが、ワクチンテキサス大学オースティン校マリア・クロイル薬学教
授のグループは、「注射を使わないワクチン」の開発に成功したという。
しかし、ワクチンは生物由来原料を使用し、紫外線や温度による影響を
大きく受け、時間と共にその効力を失なう。そのため、ワクチンの保管・
管理には冷蔵保存が可能な設備が必要で、こうした設備の用意と維持に
は一定のコストがかる。また、ワクチンの接種は基本的に注射で行われ
ます。注射の針は正しく管理されなければ肝炎やエイズといった感染症
の経路となる。

クロイル教授が2007年から開発を進めているワクチンは、砂糖や塩など
の天然成分を含む薄いフィルムでワクチンを挟み込み、経口による接種
が可能。コストは安価で、製造プロセスも比較的簡単であることから、
手頃な価格でワクチンを提供することが可能になるとのこと。また、平
らで場所を取らなくなるため、大量のワクチンを保管し配布することが
可能。同研究プロジェクトの最大のブレイクスルーは、エボラウイルス
のワクチン開発の一環でウイルスをフィルムに挟んでいたところ、３年
間も放置されていたにもかかわらず、ワクチン内のウイルスの95％以上
が活動しており、ワクチンとしての効果を失っていなかった。そして、
2004年にフィリピンで１カ月に1800万人の子どもたちへ予防接種を行っ
たキャンペーンでは、1950万本の注射器が廃棄されましたと語り、フィ
ルムによる針なしのワクチンが普及すれば、ワクチンの保管だけではな
く医療廃棄物の問題が解決できる。

【要約】
生きたウイルス、細菌、抗体、酵素を冷蔵せずに長期間保存する、新し
い薄膜プラットフォームについて説明。１６の凍結融解サイクルによる
ライブウイルスの回復をサポートする最適化された製剤での組換えアデ
ノウイルスの研究により、室温を超えるガラス転移を伴うアモルファス
固体の生成と、ウイルスとフィルムコンポーネント間の窒素－水素結合
が安定性の重要な決定要因であることが明らかとなる。舌下および頬側
経路による最適化されたフィルムでの生きたインフルエンザウイルスの
投与は、筋肉内注射によって達成されたものと同等かそれ以上の抗体媒
介性免疫応答を誘発。この作品は、生産、流通、サプライチェーンのメ
ンテナンスのコストを削減できるテクノロジーを提供することにより、
さまざまな医薬品へのグローバルアクセスを改善する可能性を紹介。

図１　フィルム技術は、生きている微生物と生物学的化合物を周囲温度
で長期間安定化する。（A）この原稿に記載されている長期安定性の評価
に役立つプロトタイプの単位用量フィルム。（B）備蓄および保管に使用
でき、配布用に複数の単回投与フィルムに切断できるプロトタイプの大
規模フィルム。（C）固体フィルムマトリックスにおける組換えアデノウ
イルスの36か月の安定性プロファイル。複製フィルム（n =タイムポイン
トあたり5）を20℃保存し、滅菌水で再構成して、標準的な限界希釈アッ
セイで感染力価を評価した（19）。ivp、感染性ウイルス粒子。（D）20
℃の生菌を含むフィルムの６か月安定性プロファイル。フィルム（各時
点でn = 5 ）を滅菌生理食塩水で再構成し、溶液を栄養豊富な寒天に播
種しました。コロニーは、フィルムからの生菌の回収の評価のために数
えられた。（E）薄膜で安定化され、室温（RT）℃30日間保存された一
次抗体（178260、Millipore）の結合親和性は同じ条件下で液体として
保存されたメーカーの製品よりも優れている。再水和されたフィルムか
ら作られた溶液はアルファ-1アンチトリプシン（A1AT）酵素免疫測定法
（ELISA）アッセイで、説明されているように３回使用（59）。４℃で
保存された新鮮なストック（新鮮）、20℃で30日間保存されたフィルム
から再構成された抗体（フィルム）、および 30日間保存されたメーカ
ーの液体製剤に保存された抗体で作成された標準曲線の相関係数（r2）
2℃（製造元フォーム）での日数は、それぞれ0.99、0.99、0.10。（F）
ロバ抗マウスIgG抗体であるAP192P、西洋ワサビペルオキシダーゼ（HRP）
コンジュゲート（ミリポア）の結合親和性の、 20℃ での薄膜保存後の
回復。パーセント回収率は、各濃度のA1AT標準に対して製造元から提供
された新鮮なストックの再構成フィルムからの二次抗体を使用したアッ
セイによって生成された相対吸光度。結果は、RTで保存された製造元の
在庫と比較（推奨される－20℃ではなく）。グラフの各棒は、所定の実
験で３つの別々のフィルムから回収された抗体から得られた読み取り値
を表し、データは３つの別々の実験から収集されたデータの平均 ±SEM
を反映している。写真提供者（AおよびB）：テキサス大学オースティン
校のMaria A. Croyle。

Vaccines without needles – new shelf-stable film could revolut-
ionize how medicines are distributed worldwideグローバルな予防接
種キャンペーンによって残されたエコロジカルフットプリントは、考慮
されず。１か月で1,800万人の子供たちに予防接種を行った2004年のフ
ィリピン麻疹撲滅キャンペーンでは、1,950万本の注射器、つまり143ト
ンの鋭利な廃棄物と約80トンの無害な廃棄物が発生。対照的に、ワクチ
ンが入っている封筒を医療従事者に配布するだけ。いったん摂取すると、
健康な世界が残る。それは痕跡を残さない。
そう言えば、ブログで紹介した、４月２日、ピッツバーグ大学の研究グ
ループの有望なCOVID-19ワクチン候補（PittCoVacc）の作製しているが
----このワクチンは指先サイズのパッチを介し配信（送達）され、驚異
的なウイルス抗体を生成。このワクチン（ピッツバーグコロナウイルス
ワクチンの略称である"Pitt- CoVacc"呼称）は、実験室で作られたウイ
ルスタンパク質片を使用。また、効力を高めるために、マイクロニード
ルアレイと呼ばれる薬物を送達するための新技術を使用----400本の小さ
な針の指先サイズのパッチ（一種の絆創膏）----し、免疫反応が最も強
い皮膚にスパイクプロテイン片を配信（送達）でき、針は糖類とタンパ
ク質片より作製し、皮膚に溶けこませる技術と双璧をなす。（指先サイ
ズのパッチワクチン、「切れた正味に消費が迫る」、2020.04.09）

スマートフォンのディスプレイを消毒する方法
特に現代人が常に手で触って操作するスマートフォンは重大な感染源にな
り得るため、スマートフォンのディスプレイを定期的に掃除することが非
常に重要。そんなスマートフォンのディスプレイの消毒について、ロバー
ト・マクファーレン・マサチューセッツ工科大教授は、携帯電話など何か
の表面に触れるたびに、手についた物質の一定量が触った表面に移動。ま
た、手で触れた表面の素材も、ある程度手につきます。そのため、スマー
トフォンのメーカーは化学的に強く他の物質を吸着しない材料でディスプ
レイをコーティングすることで、表面に残る残留物の量を最小限に抑えて
いると言う。スマートフォンのディスプレイには、映像がくっきり見える
ための「透明性」、タッチしていない時に反応しないための「電気抵抗性」、
タッチした時に反応するための「導電性」、ぐっと触ったり汚れたりして
も壊れない「耐久性」、拭き取るだけで簡単に掃除できる「扱いやすさ」
など、仮に抗菌性をもたせるためにディスプレイに新しいコーティングを
施しても、それによって何か別の特性が失われてしまう可能性があるため、
開発難度は指数関数的に上がってしまう。スマートフォンを清潔に使うに
は、適度に清掃する必要がある。一般的にフッ素樹脂かフルオロカーボン
などの撥油性----指で触ることでディスプレイに残留する汚れの大部分は
油脂であり、ディスプレイの表面に撥油性のコーティングを施すことで、
油脂の残留量を最小限に抑えることが可能となる----コーティングを施す。
撥油性コーティングは消毒用アルコールで除去される可能性は低いものの、
高濃度のアルコールに長時間さらされるとコーティングの均一性が失われ
てしまう可能性があるそうです。コーティングの均一性が失われると残留
物が付着しやすくなってしまい、見やすさやタッチ感度など、ディスプレ
イの光学的・機械的特性に影響を与える可能性がある。スマートフォンの
ディスプレイを清掃するには、消毒用アルコールを水である程度希釈して
から使うべきで、スマートフォンのディスプレイに施されている撥油性コ
ーティングは微生物の付着をある程度は防ぐが、COVID-19のパンデミック
を考慮した場合、十分に微生物による汚染が防いでいない。セキュリティ
企業のカスペルスキー社によれば、撥油性コーティングに最も影響が少な
い消毒液はイソプロピルアルコールで、濃度は70～80％が最適。ウォッカ
やウイスキーなど、飲料用エタノールは撥油性コーティングを痛めてしま
う可能性があり使用しないこと。

特開2020-51988　検査判定機および検査判定方法　デンカ生研株式会社
患者の唾液等の検体に細菌やウイルスなどの被検出物質が含まれているか
否か（陰性／陽性）を判定する際にイムノクロマトグラフィ法による検査
が行われる。イムノクロマトグラフィ法による検査には、被検出物質の有
無により検出領域に異なる色を呈するテストストリップを備えた検査キッ
トが用いられる。テストストリップには、被検出物質が含まれている可能
性のある液体試料の流れる方向（以下「展開方向」ともいう）の上流から
順に、滴下領域、標識化物質含有領域、検出領域が設けられている。滴下
領域は、液体試料を滴下する領域である。滴下領域に滴下された液体試料
は展開方向に展開する。標識化物質含有領域は、被検出物質に選択的に結
合しかつ標識となる標識化物質を含有する領域である。標識化物質は特定
色の標識であり、液体試料と混合されると抗原抗体反応により被検出物質
と結合する。液体試料が標識化物質含有領域を通過すると、液体試料に含
まれている被検出物質に標識化物質が結合される。検出領域は、標識化物
質と結合した被検出物質を固定する固定化物質が固着された領域である。
標識化物質と結合した被検出物質は、検出領域に達すると、そこで固定化
物質と選択的に結合し、固定される。標識化物質と結合した被検出物質が
固定され、蓄積された検出領域は標識化物質により所定の色を呈する。検
査者は検出領域を目視し、呈色状態から陰性か陽性か判定する。また、一
部の医療の現場では検査者の作業を軽減するために検査判定機が導入され
ている。検査判定機は、挿入された検査キットにおけるテストストリップ
の検出領域の画像を取得し、画像処理により陰性か陽性か判定し、判定結
果を提示する（特許文献１参照）。

特開２００９−１３３８１３号公報

上述のように検査判定機は検出領域の画像を取得し、その画像から陰性か
陽性かの判定を行う。しかし、検査キット内での検出領域の位置には検査
キット毎に個体差がある。その原因として以下のことが考えられる。通常、
検査キットの筐体内にはテストストリップを位置決めする部材があるが、
部材により構成されるテストストリップ配置領域はテストストリップより
も僅かに大きくなっている。そのサイズ差により、検査キットの製造時あ
るいはその後に、検査キット毎にテストストリップの位置に個体差が生じ、
検出領域の位置に個体差が生じうる。検査判定機が検出領域として認識す
る位置がずれれば、自動判定の正確性が低下する恐れがある。本発明の目
的は、イノマクロマト法による検査の自動判定において適切な検出領域で
の判定を可能にする技術を提供することである。

本開示による検査判定機は、被検出物質が含まれている可能性のある液体
試料を、テストストリップの標識化物質含有領域を介して被検出物質検出
領域に展開し、前記被検出物質検出領域の呈色状態から陰性か陽性か判定
するイノマクロマトグラフィ法の検査判定機であって、観測部と、処理部
と、を有し、前記観測部は、前記テストストリップにおける前記被検出物
質検出領域の展開方向の下流にあり前記液体試料が到達したことを呈色状
態で示す試料展開検出領域の少なくとも一部の位置を含む範囲について、
呈色状態の指標である呈色指標のデータを取得し、前記処理部は、前記呈
色指標のデータから前記試料展開検出領域を特定し、前記呈色指標のデー
タにおける前記試料展開検出領域から所定の領域間距離だけ上流の位置に
前記被検出物質検出領域を特定し、前記被検出物質検出領域の呈色状態に
基づいて陰性か陽性か判定する。本開示によれば、イノマクロマト法によ
る検査の自動判定において適切な検出領域での判定が可能となる。検査キ
ットの平面図である。テストストリップの２面図である。検査判定機の斜
視図である。検査判定機のブロック図である。検査処理のフローチャート
である。試料展開検出領域特定処理のフローチャートである。観測窓特定
処理のフローチャートである。判定処理のフローチャートである。

【符号の説明】
１０…検査判定機、１１…スロット、１２…操作ボタン、１３…表示器、
１４…撮像部、１５…処理部、１６…操作部、１７…表示部、１８…検
知部、２０…検査キット、２１…筐体、２２…開口部、２３…観測窓、
３０…テストストリップ、３１…試料展開メンブレン、３２…試料滴下
パッド、３３…標識化物質含有パッド、３３…標識化物質含有領域、３４
…第１被検出物質検出領域、３５…第２被検出物質検出領域、３６…試
料展開検出領域

世界初！大気・熱・バイアスストレス耐性を有する高信頼性かつ高移
動度電子輸送性有機半導体材料の開発に成功
移動度と環境ストレス耐性を併せ持つ実用に耐えうる塗布型 n型有機半
導体であるPhC₂–BQQDIの開発に世界で初めて成功した。この優れた半導
体性能は、第一に無機半導体に類似したバンド伝導機構に起因するもの
であることが実験的に示された。また、第二に、有機半導体特有の伝導
阻害の主要因である分子間振動が、分子設計により効率的に抑制された
ことが、分子動力学計算および伝導計算により実証された。今回開発し
たPhC₂–BQQDIからなる n型有機半導体は、印刷法による安価かつ低環境
負荷の電子タグなどの開発を大いに加速し、また、高熱ストレス耐性に
加えて、還元体の安定性を有するバンド伝導性 PhC₂–BQQDIをベースとし
た未利用エネルギーを有効活用するエネルギーハーベストである熱電変
換素子などの次世代のプリンテッド・フレキシブルエレクトロニクス分
野の起爆材料となる。
【概説】
現在、日常生活に欠かせない情報端末----スマートフォンやノートパソ
コンなど電子機器に用いられている半導体は、シリコンを中心とした無
機化合物からなる半導体（無機半導体）です。共有結合により原子同士
が結びついた固体の無機半導体は、共有結合を介して電荷輸送ができ、
電荷移動度は極めて高いが、その一方で、重く、硬く、また、デバイス
作製に約300–1000℃の高温が必要。これに対して、パイ電子系分子が弱
い分子間力によって集合した固体である有機半導体は、軽量かつ機械的
に柔軟である特長を有し、印刷による低温での作製が生産時のコストと
環境負荷を飛躍的に軽減し、次世代のプリンテッド・フレキシブルエレ
クトロニクスにおける鍵材料として大変期待されているが、無機半導体
とは対照的に、有機半導体は共有結合ではなく分子軌道の弱い重なりを
介し電荷輸送しているため、電荷移動度は低くなる。さらに、弱い分子
間力で集合している有機半導体分子は、熱エネルギーにより固体中で分
子運動（分子間振動）が生じることで電荷移動度が低下することが報告
されている。したがって、有機半導体の性能向上のためには、①分子軌
道の重なりを大きくすることに加え、②固体中で分子間振動を効率よく
抑制する分子設計指針の考案が重要と考えられている。

Title:Robust, High-Performance n-Type Organic Semiconductors：
「Science Advances」（2020年5月1日付）

▶　今夜の一品：Fitbit Charge 4　進化した健康を旅するトラッカー　

壺の中の霧Ⅲ

2020年05月10日 | ネオコンバーテック

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き、雷
雨から救ったと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボ
ルとも言える赤備え（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆ
る武具を朱塗りにした部隊編成のこと）の兜（かぶと）を合
体させて生まれたキャラクター。愛称「ひこにゃん」。

　
１３　子　路　　し　ろ
-----------------------------------------------------------------
「その身を正す能わざれば、人を正すをいかんせん」（13）
「近き者説べば、遠き者来たらん」（16）
「速やかならんと欲すれば、達せず。小利を見れば、大事成らず」（17）
「君子は和して同ぜず、小人は同じて和せず」（23）
「剛毅木訥（ごうきぼくとつ）、仁に近し」（27）
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１０　かりにわたしに政治をまかせる国があれば、一年で基礎をつくり、
三年のうちには立派に成果を上げてみせるのだが。（孔子）

子曰、苟有用我者、期月而已可也、三年有成。

Confucius said, "If someone appoints me to an important position, I can
get results within a year. Three years are enough to accomplish my ideal."

除菌・消臭スプレーバックパック
次亜塩素酸水噴霧殺菌装置　

「壺の中の霧Ⅰ・Ⅱ」でおなじみのいけうち（大阪市西区、中井志
郎社長）が薬液タンクを背負って噴霧するバックパック型除菌スプ
レー装置「ドライフォグハイノウ」を増産している。現状比４倍以
上の月産２００台を製造し、新型コロナウイルス感染症対策として、
公共交通機関や劇場などから問い合わせが相次ぎ、需要増に対応す
るのだという。「Dry-Fog HIGHNOW」（以下DFH）は、株式会社いけ
うちが特許を取得する特殊ノズルにより、薬液を平均粒子サイズ10
μm 以下のミスト「ドライフォグ」にして噴霧する背負い式のスプ
レー装置。従来、DFH を用いて薬液を噴霧することにより、粒子サ
イズが粗大な従来の噴霧器では塗布し難かった、細かな隙間や死角
にまでしっかり薬液の塗布を実現させた。
【特徴】
①薬液をドライフォグ（微細な霧----平均粒子径（霧の平均サイズ
が10μm以下）状にして散布する除菌・消臭ユニット
②１回の充電で40分間噴霧可能
③回の充電で40分間噴霧可能

ドライフォグ化した薬液は気流に乗って漂い拡散しやすいため、空
間の除菌消臭にも効果的。さらに、高所や床、あい路部などにも噴
霧しやすいリーチロッドを採用しているため、誰でも手軽かつ精密
に除菌・消臭作業をすることが可能。本体には１回の充電で40分稼
働可能なリチウムイオン電池を内蔵し、電源ケーブルの取り回しや
電池切れを気にすることなく使用できるほか、背負い部のハーネス
やパッドは長時間作業時の負担を軽減するためバランスの良さを追
求した人間工学設計となっている。

同社は、この他にも、農畜産施設における暑さ対策、呼吸器疾病・
病害虫対策を目的とした自動スプレーシステム「CoolPescon」や、
施設入り口における薬液充満ブース「防除ブース」など、スプレー
ノズルメーカーとして培った微粒化技術を活かした製品を開発、販
売。ところで、今回はこの製品のノズルにまつわる技術には触れず
に、消毒に使う"電解次亜塩素"に集中してみる。その特徴を箇条書
すると次のようになる。

【電解次亜塩素酸生成装置の特徴】
①電解次亜塩素酸と強アルカリ水を個別に生成可能な生成装置（［
特許取得］新電解技術）。
②生成時に不要な電解水（捨て水）が発生しない。
③電解次亜塩素酸の塩素濃度とpHを変更可能。
④高濃度生成が可能（塩素濃度：300–400ppm、pH値：3.0–6.5）。
⑤塩酸などの劇物を使用しない。
⑥生成水（Clezia水）の販売も実施。

わたし（たち）も一時期仕事で散々電解技術応用をやっていたので
少しは知識と経験はある。遊離次亜塩素酸を殺菌成分とする微酸性
次亜塩素酸水は、殺菌対象が広く、殺菌速度が速いうえに、無毒、
無刺激で、厚生労働省により食品添加物に指定されている。微酸性
次亜塩素酸水は、現在広く使用されている次亜塩素酸ナトリウム溶
液などに比べて、低濃度においても実用的な殺菌効果を示す一方で、
殺菌成分は比較的短時間で分解消失すること、食品等の有機物に接
触した場合に次亜塩素酸ナトリウムと異なりトリハロメタンを生成
しないことから、食品に混入しても、ごく短時間で分解消失し、そ
の品質に悪影響を与えないことが確認されている。このような特徴
から微酸性次亜塩素酸水は、食品生産現場を始め、水産、農業、医
療介護など幅広い分野において利用されている。微酸性次亜塩素酸
水は、塩化水素溶液または塩化水素溶液と塩化ナトリウム溶液の混
合物を電気分解することで生成されるものであると定義されている。
そして、塩分を含まず、高い殺菌作用を有する微酸性次亜塩素酸水
を得る方法として、塩化水素溶液のみを電気分解し、遊離次亜塩素
酸の溶液を生成する方法が実用化されている。微酸性次亜塩素酸水
が強い殺菌力を安定的に保ち、かつ高い安全性を具備するように、
有効塩素濃度の範囲は１０〜８０ｍｇ／Ｌ、ｐＨの範囲は５．０〜
６．５とされている（平成２４年４月２６日厚生労働省告示第３
４５号）。ところで、微酸性次亜塩素酸水の品質は、電解槽の性能
に依存するところが大きい。特に、電解槽の主要部品である電極の
性能は、微酸性次亜塩素酸水の品質の他、生成効率などの経済性に
も影響を与えることから、安定した品質の微酸性次亜塩素酸水を生
成するためには、電極の劣化を抑制することが求められているが、
電極は常時高濃度の電解物中に浸漬されている。次亜塩素酸生成に
使用される電極は、高濃度で、高酸化性で、かつ低ｐH 溶液に浸漬
され、電極表面は極度の酸化ストレスに曝されており、徐々に劣化
し、触媒能が低下する。その結果次亜塩素酸生成能力は低下し、短
い時間で電解性能が低下してしまう。従って実用的な電解槽に求め
られるのは、電極面の酸化劣化を極力抑える技術や、短時間で酸化
劣化を回復させる技術である。例えば、特開2016-69859号公報（特
許文献１）では、電極の劣化を防止するために、定常運転時とは逆
の極性の電圧を電極に印加する技術が開示されている。特許文献１
によれば、スケールの発生を抑制しつつ、電極の劣化を防止するこ
とができるとするが、①電極の劣化を回復するために、電極に印加
する極性を逆転させる必要があり、そのため電圧制御が複雑化する
問題にに加え、②電極極性の逆転には、電極表面の触媒の種類が限
定され、生成効率を優先した電極設計が困難である。

図１
【符号の説明】１…タンク、２…ポンプ、３…原液供給配管、４…
電解槽、５…電解槽外殻、６…電解槽内殻、７…電極板、７－１…
給電電極、７－２…非給電電極、８…給電端子棒、９…排出口、
１０…直流電源、１１…制御装置、１２…開口、１３…排出口、
１４…給電配線、１５…制御信号配線

図２

したがって、電極劣化に対応し短時間で電極劣化回復技術が求めら
れていた。従来技術における課題解決に、電解停止中、および電解
中に発生した電極の短期劣化を回復させて微酸性次亜塩素酸水を効
率的に生成する生成方法を提供することを目的とする。（特開2019
-189887 微酸性次亜塩素酸水の生成方法)

✔　ここでは、ノズルではなく電解装置に触れたが、「高性能化・
高品質」を前提に「コンパクト化」の視点で事業展開を描いてみた。
クリーンルーム前室システムの定置型やバックパック型に「余剰次
亜塩素酸水除去装置」を加えた世界事業として３０億円／年規模の
市場を想定する。

【ウイルス共生描論１９：第２波は来るか】

寄生虫感染症の治療薬であるイベルメクチンが、アビガン、レムデシビ
ルに次ぐ新型コロナウイルス感染症治療薬として注目を集めている。4
0年前に開発され多くの患者に投与されてきたため、新しい薬剤であるア
ビガンやレムデシビルと比べると、副作用を心配することなく使用でき
るという。開発したのは北里大学の大村智特別栄誉教授、日本発という
ことからも注目度は高い。死亡率の低下や治療効果などの報告もイベル
メクチンは大村智特別栄誉教授が静岡県内で採取した土から発見した新
種の放線菌が産生する物質を元に製品化されたもので、糞線虫などの寄
生虫に有効に作用する。大村智特別栄誉教授はこの成果が認められ2015
年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。当初は馬や犬などの動物用に
用いていたが、その後アフリカや東南アジアなどの熱帯地域を中心に人
の治療にも使われるようになり、さらにその後抗ウイルス剤としての効
果も認められるようになった。イベルメクチンは新型コロナウイルスと
同じRNAウイルスに効果があることから、米国などで新型コロナウイルス
感染症の治療にイベルメクチンを用いる試験が行われており、死亡率の
低下や治療効果などが報告されている。北里大学でもイベルメクチンを
新型コロナウイルス感染症の治療薬として承認を目指すことを公表して
いる。このイベルメクチンについてユタ大学の報告では、新型コロナウ
イルスの患者に投与したところ、当初していない患者と比べて死亡率が
６分の１に低下したというデータも出ている。一回投与するだけでも効
果があるということで、全世界に毎年3億人の方がこの薬を使われており
安全性も確認されている。

【概要】
イベルメクチンの、新型コロナウイルスに対する治療効果を検討したコ
ホート研究：➲Patel et al., Usefulness of Ivermectin in COVID-19
Illness. SSRN 4月19日掲載）：アメリカ、ヨーロッパ、アジアの169病
院から、治療としてイベルメクチンを用いた704名を抽出した。比較対象
として、年齢、性別、人種、喫煙の有無、高血圧や糖尿病などの基礎疾
患の有無をマッチさせた、イベルメクチン非使用例の704名を抽出した。
イベルメクチンの投与量は平均150㎍/kgの１回投与。これは皮膚科での
疥癬等の治療に用いられている量と同じ。ただ、患者の状態により医師
が増減した。２群の致死率を比較すると、イベルメクチン使用群は1.4%、
コントロール群は8.5%であった。重症化し気管内挿管を行った患者の致
死率は、イベルメクチン使用群は7.3%、コントロール群は21.3%。

オーストラリアの報告で、培養細胞への感染実験（➲The FDA-approved
drug ivermectin inhibits the replication of SARS-CoV-2 in vitro）
では、イベルメクチンの１回投与で、ウイルス量が48時間以内に5000分
の1になっていおり、今回の臨床での結果を裏付ける。その根拠となって
いるのが➲イベルメクチンが細胞質のタンパク質を核内へ運ぶ分子イ
ンポーチンと結合して、核内移行を抑制すること、そしてこの結果様々
なウイルスタンパク質の核内移行が阻害され、エイズウイルスや、デン
グウイルスの増殖が低下することを発見（➲Efficacy and Safety of
Ivermectin Against Dengue Infection）。
【概要】
すべての包含および除外基準を満たすデング熱感染が確認された患者は、
研究に登録され、病院に入院。事前に指定された比率1：1：1で次の
研究グループの１つにランダムに割り当てられ、①イベルメクチン
200-400 µg / kg 1日1回2日間、②イベルメクチン200-400 µg / kg
1日1回 3日、③またはプラセボ。イベルメクチンまたはプラセボ
の錠剤は3日間投与されます。入院中に臨床検査が毎日行われ、血
液学、臨床化学、血清学、ウイルス量、および定量的非構造1（NS
1）抗原の血液サンプルが収集➲ 入学時に安全性評価➲患者は
発熱が鎮静した1日後に退院➲安全性評価と採血のために最初の
治験薬投与の２週間後に戻る。

✔トランプ米国大統領が、CVD-19治療に抗マラリア薬を絶賛してい
るが、５月４日、西村康稔経済財政・再生相が、補正予算に日本医
療研究開発機構（AMED）への200億円、ワクチン開発の100億円を計
上したこのコロナ治療薬候補「イベルメクチン」も絶賛する日がそ
のうちくるかもしれない。

第２波は来るのか
ほんの数カ月前まで、新型コロナウイルスの存在さえ知らなかった
が、一部の迅速な研究と数百万人の症例から収集したデータのおか
げで、科学者たちはこのウイルスによる感染症のメカニズムや、集
団内にどのように感染が広がるかについて多くを明らかにする。と
はいえ、まだかなり初期の段階にあり、このウイルスについて多く
の大きな疑問は解けていない。このウイルスとの戦いとの“真の勝
利”のために、科学者たちはこれらの疑問──そしてさらに多くの
疑問に答えていく必要があるそのときになって初めて、わたしたち
は元の正常な生活に戻れる。

新型コロナウイルスの感染者は何人いるのか

一部の人たちにとって新型コロナウイルスに感染することは、ち
ょっと軽い風邪をひいたような感覚だろう。ある人たちは、自分
が感染していることにまったく気付かないかもしれない。またあ
る人たちにとっては、感染は死刑宣告ともなる。

最善の場合でも、全世界で数えられている公式の数字は、入院患
者数、病院での死者数、介護施設での死者数、検査を受けた地域
の感染者数だ。しかし、多くの新型コロナウイルス感染症例は検
出されないままである。

世界保健機関（WHO）が勧告したように、「検査、検査、検査」な
のだ。英国では、介護施設、不可欠な労働者とその家族、65歳以
上の人たちとその家族が、もし誰かに症状がある場合に検査を受
けられるように検査が強化されている。しかし、これでさえもす
べての人を検査対象にはしない。実のところ、英国が１日当たり
10万人の検査実施という目標を実現したとしても、ウイルスがど
こまで広がっているかについて完璧に正確な実態は把握できない
だろう。把握する唯一の方法は抗体検査で、これは体内で新型コ
ロナウイルスへの抗体が産生されているか調べるために血液を検
査する手法。この検査で感染したことが証明される。この方法で
すべての人を、過去の無症状の感染者でさえも数字として示すこ
とができる。いまのところ、こうした検査がどれだけ信頼できる
のか明確ではないことから、英国の当局は大きく展開させるつも
りはないというスタンスである。感染により持続的な免疫が得ら
れるのか。ウイルスが初めて体内に侵入すると、免疫反応が引き
起こされるが、体はウイルスを回避する抗体を産生して患者は回
復し、場合によっては免疫が維持される。だが、体はある種のウ
イルスとの戦い方をよりよく“記憶”することがある。このため
一生のうちに水痘（みずぼうそう）に２回かかる可能性は低い。
これに対して一般的な風邪には、年に２回かかってしまうことも
ある。（出典：果たして「第２波」は訪れるのか？新型コロナ
ウイルスについて、まだ答えが出ていない「7つのこと」、WIRED.
jp）

どの程度の感染者が無症状なのか
息をすることが困難になるほど重度の症状を経験する人たちがい
る一方、認識できる症状をまったく経験しない人たちもいるし、
これがどの程度の割合の人たちに相当するのかは明らかにならな
いから立ちが悪い。専門誌『Eurosurveillance』に掲載された研
究で、２月にクルーズ船「ダイヤモンド・プリンセス」号で検疫
された乗客を対象として、無症状症例の割合は17.9パーセントと
推定。しかし、『Science』誌に掲載された別の研究は、患者の症
状がほとんどないか無症状のため86パーセントもの症例が記録さ
れない可能性があると推定。はっきりさせる唯一の方法は、広範
な抗体検査の実施だがそれはまだ先だ。

重篤化速度のバラツキはどこから
新型コロナウイルス感染症「COVID-19」のリスク因子の特定を試
みている研究が『JAMA Internal Medicine』誌に掲載された 201
例の患者を対象に、当初、新型コロナウイルス患者における急性
呼吸困難と死亡の主要因子のひとつは高齢であること明確にした。
ものの、重度の症状で病院に搬送された若年者も多く存在する。
『The Lancet』に掲載された研究は、新型コロナウイルス感染の
致死率は60歳未満で1.4パーセント、60歳以上で4.5パーセントと
推定しているが若年者が死なないわけでもない。

体にどんな長期的影響を引き起こすか
新型コロナウイルスは肺、脳、心臓、腸を攻撃する。『Radiolog
y』誌に掲載された報告は、COVID-19から生還した患者70例中、66
例はCTスキャンの画像で確認できるダメージが肺にあり、武漢の
患者214例を対象にした研究は、36.4パーセントに頭痛、めまい、
幻覚といった神経学的症状が認められたが、こうした症状にどん
な持続的な影響があるのかは不明である。また、脳卒中を起こし
た若年者と中高年者の報告もされている。中国では、CVID-19から
の生還者の血液を調べ、ウイルスが一部の患者の心臓と肝臓の機
能に影響を与える可能性が見つけている>。これらの知見は懸念さ
れている。

子どもはどのくらい感染を広げるのか
英国の教育水準局は、学校の再開が子どもたちにとって最大の利
益になるだろうと言っている。だが、学校に通う子どもたちが新
型コロナウイルスの拡散においてどのような役割を担うのかは不
明。何百万人もの子どもたちが学校に通い、大きなグループとし
て集まり、ウイルスを家に持ち帰るが、ことはそんなに単純なも
のでない。子どもは一般的な風邪やインフルエンザなど、ほかの
コロナウイルスを拡散させる“スーパースプレッダー”として知
られているが、圧倒的多数の新型コロナウイルス入院症例は成人
なのだ。中国のある研究は、新型コロナウイルスの陽性と診断さ
れる子どもはほとんどいない。子どもは感染の伝播においてほと
んど役割を担っていないのかもしれないが、研究不十分だ！　学
校に戻る子どもが新型コロナウイルスの伝播を著しく加速させる
かについての十分なデータも、持ち合わせていないのが現状。

第２波が来るのか　誰にもわからない！
現行のロックダウン（都市封鎖）の問題の前に英国が合格しなけ
ればならない５つの試験のうちの➲１つは、「第２波」に対処
する国の能力。第２波は不可避だという専門家もいる。シンクタ
ンクの経済問題研究所は、新型コロナウイルスの蔓延は２年間は
続き、一連の波となって襲ってくるだろうと予測。この予測は歴
史上の事例を根拠とし、例えば1918年のスペイン風邪の世界的流
行は３回の波があり、第２波の死者数が最も多い。しかし、すべ
ての予想、モデル化、推測と同様に、第２波が来るのか、その規
模はどれくらいか、どのような影響があるのかを確実に知ること
が不可能である。

Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques
https://www.marketwatch.com/story/can-the-us-handle-the-
second-wave-of-covid-19-coming-our-way-2020-05-04
Can the U.S. handle the second wave of COVID-19 coming our
way? 米国はCOVID-19の第2波を処理できるか（MarketWatch）

✔　希望を語ることも、楽観することもできるだろうが、わたし
し（たち）には、妙な不安が消えない。それは、このウイルスの
「突然変異」の由来が闇のなかにあり、その像が見えないことに
ある。効果があるワクチンが開発されてもかなりの確率で変異し
ていくのではないかという疑問が払拭されないためだ。もう少し
専門知識を習得していくしかないのだが。

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

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
現しており、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
た。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、
①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。発
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
する。② 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、③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、理想的には
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、こ
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。

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

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層構造と
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、こ
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
ると固まり、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
乾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V_D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
度を求めたところ、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。

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
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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）
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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
ンが肺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性が指摘されている。
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
ト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。

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
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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）
---------------------------------------------------------------------
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
理^[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]や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。タ
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
ト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、
８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、接触角は疎
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図
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
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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
を迅速、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）
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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.
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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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