空気電池や燃料電池を低コスト化、白金を使わない新触媒の開発に成功 202112

空気電池や燃料電池を低コスト化、白金を使わない新触媒の開発に成功
　　スマートジャパン　より　211221

　東北大学は2021年12月13日、安価で高性能な燃料電池・空気電池用の非白金触媒の開発に成功したと発表した。燃料電池などの低コスト化と高性能化への大きな貢献が期待される成果だという。

　燃料電池や金属空気電池などの正極において、空気中の酸素を還元する酸素還元反応を促進する触媒として、白金やマンガン酸化物に代わる安価で高性能な電極触媒の開発が求められている。白金は高価で資源制約があり、マンガン酸化物は安価な一方、性能が不十分であるなどの課題があるためだ。

　これまで代替の触媒として、触媒活性点となる元素を含む原料を高温で焼成することで炭化したカーボンアロイや、ナノチューブやグラフェンなどのナノ炭素を用いた電極触媒が提案されてきた。

　しかしながらこれらの手法は不活性ガス下での高温プロセスなどが必要であり、プロセスコストが高いという課題があった。また、複雑な炭化の過程によりその化学構造を制御することが難しい上、得られた触媒の構造と活性の相関を理解するのに多大な労力が必要だった。

　これまで研究グループでは、青色顔料の一種である鉄アザフタロシアニンを多層カーボンナノチューブ（MultiWall Carbon NanoTube、MWCNT）に担持することにより、アルカリ条件下で白金炭素触媒と同等以上の触媒性能が得られることを発見していた。この触媒は、自然界に存在するヘモグロビンやシトクロムcに含まれるヘムに類似した構造を持ち、中心の鉄原子が触媒活性点として機能する。しかしMWCNTは高価であるといった課題があるほか、触媒の分子構造が性能に与える影響については系統的な研究が待たれている状態だった。

　今回研究グループは、鉄だけでなくニッケルや銅を中心金属とするアザフタロシアニンや、同じ鉄を含むアザフタロシアニンでも窒素原子の導入位置を変えた異性体触媒分子を合成し、これらを安価なカーボンブラックの一種であるケッチェンブラック（Ketjen Black、KB）に担持することで、その酸素還元反応（Oxygen Reduction Reaction、ORR）を系統的に評価した。

　その結果、異性体を含む鉄アザフタロシアニンをKBに担持させた電極触媒が最も高性能であり,ニッケルや銅では還元反応の中間体である過酸化水素が多く生じることが分かった。

　さらに、これら触媒のエネルギー状態の指標であるイオン化ポテンシャルを紫外光電子分光により測定したところ、触媒分子結晶と炭素に担持した状態では、鉄アザフタロシアニンのエネルギー状態が異なり、炭素担持状態でORRに好適な状態に調整されていることが分かったという。

　この研究で得られた高活性触媒は、安価な触媒分子とKBから高コストな焼成プロセスを必要とせず作製できるため、白金やマンガン酸化物に代わる触媒として燃料電池や金属空気電池などの低コスト化と高性能化に大きく貢献できるものと期待できるとしている。

　なお、今回の研究成果は、東北大学材料科学高等研究所の藪浩准教授（ジュニアPI, 東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー、同多元物質科学研究所兼任）、北海道大学電子科学研究所の松尾保孝教授、電気通信大学の中村淳教授、および東北大学発ベンチャーであるAZUL Energyからなる研究グループによるもの。研究成果は、米国科学誌「ACS Applied Energy Materials」のオンライン速報版に2021年12月15日（現地時間）に掲載された。

「次世代接合技術」ダイヘンと実用化へ、阪大はパラダイムシフト起こせるか 202112

「次世代接合技術」ダイヘンと実用化へ、阪大はパラダイムシフト起こせるか
　ニュースイッチ by 日刊工業新聞　より　211221

　溶接・接合技術で国際的にトップ水準の研究をする大阪大学接合科学研究所(大阪府茨木市)。接合研が開発した「固相抵抗スポット接合」が次世代接合技術として注目を集める。

　溶接機大手のダイヘンと実用化を目指す開発が進み、電気自動車（ＥＶ）シフトで車の軽量化を担う鉄鋼材料の接合などで応用が期待される。接合研所長の田中学阪大教授は「実用化されれば、溶接・接合のパラダイムシフトが起こる」と強調する。（編集委員・広瀬友彦）


　固相抵抗スポット接合は、高い圧力をかけながら電流を流し、金属材料の結晶構造を変質させない７２３度Ｃ以下の低い温度域で、固体接合できるのが特徴だ。接合研の副所長を務める藤井英俊阪大教授らの研究グループが２０２０年に技術開発した。摩擦接合技術を研究する流れの中で発見した、金属の接合時に「押す圧力を上げるほど低い温度で接合できる」（藤井教授）アイデアを生かした。

　自作の接合装置は、接合部を電動サーボプレスで動く加圧軸と、材料を上下で挟み、通電する円筒状の銅電極で構成。電極の真ん中に超硬合金の加圧軸を入れた二重電極構造で、圧力印加と通電を両立した。２枚の金属薄板を重ね、装置で圧力をかけつつ電流を流すことにより、瞬時に金属同士を低い温度域で接合できる。

　炭素含有量が０・４５％の中炭素鋼の薄板同士を２５０メガパスカル（メガは１００万）の圧力をかけながら通電し、７００度Ｃで界面部が変形し表面の酸化物がバリで排出され、接合する仕組みだ。例えるなら、餅を熱すると表面がはがれ、新しい表面同士がくっつきやすくなるイメージだという。圧力により接合温度を任意に制御するため、低温域での固体接合を実現する。

　炭素の含有量の多い強度のある鉄や柔らかいアルミニウムなどの難接合材、異種金属同士の接合にも対応できるという。ＥＶシフトで自動車の軽量化が求められる中、鉄を薄くできる超高張力鋼板（超ハイテン）を同接合で利用可能。接合機構以外は従来の抵抗スポット溶接機と同等の設備が使えるのも利点だ。

　接合研では産学連携にも力を入れ、大阪府茨木市の敷地内に企業との協働研究所を構える。日本製鉄とＪＦＥスチール、ダイヘンの３社がそれぞれ協働研究所を設置した。中でもダイヘンは協働研究所を通じて、今回の固相抵抗スポット接合技術を実現する専用の接合装置を開発する方針だ。

　炭素を多く含む鉄の接合が可能になれば鉄の製造時の脱炭工程が不要となり、二酸化炭素（ＣＯ２）排出量を大幅に低減する効果も期待できる。同接合は分離しやすい特徴もあり、リサイクルやリユースにも威力を発揮する。

　固相抵抗スポット接合の可能性について、藤井教授は「鉄鋼の作り方や自動車のモノづくりも変わる可能性がある」と強調。田中所長も「早期に社会実装できる技術。企業連携を加速したい」と意気込む。２２年に創立５０周年を迎える阪大接合研は、新たな技術の実用化で存在感を高める。

🎭 京都国立博物館「光と食のアンサンブル2022春」 2022/3/5〜21

京都国立博物館「光と食のアンサンブル2022春」3/5-21
　　Resemom より　211221  海野由宇

　🎭光と食のアンサンブル2022春～花宵の宴 Directed by NAKED～

　「光と食のアンサンブル2022春～花宵の宴 Directed by NAKED～」が

　　2022年3月5日から21日まで、

　　　京都国立博物館にて開催される。

　　　　入場料は大人1,000円、小中学生800円、未就学児は無料。

　全国のコンビニエンスストアで2022年1月に販売開始予定。

　民間事業者有志組織である「光と食のアンサンブル2022春開催委員会」が、京都国立博物館にて光と食のコラボレーションイベントを初めて開催する。

　光の演出では「花」をテーマに、光や音、プロジェクションマッピング等を用い、京都国立博物館の庭園全体を活用。

　15分おきに行うショータイムでは、120年以上の歴史をもつ重要文化財「明治古都館」の壁面へ、大規模なプロジェクションマッピングを実施する。

　また、東山文化を継承しながら250年以上の歴史をもつ「御庭 植治」と、テクノロジーとリアルを融合させるクリエイティブカンパニー「ネイキッド」がコラボレーションした作品を初披露する。
　食ブースでは、京都ゆかりの店舗や事業者が、スイーツ、甘味、パン等を持ち帰り限定で特別販売。会場でしか買えない「花」や「ホワイトデー」をテーマにした商品の販売も予定している。

　「光と食のアンサンブル2022春～花宵の宴 Directed by NAKED～」の

　　入場料は大人1,000円、小中学生800円で未就学児は無料。

全国のコンビニエンスストアで、2022年1月よりチケットを販売開始する予定。

◆光と食のアンサンブル2022春～花宵の宴 Directed by NAKED～
日時：2022年3月5日（土）～21日（月・祝）18:30～21:30
会場：京都国立博物館（京都府京都市東山区茶屋町527）
※イベント開催中17:00以降は京都国立博物館の展示は観覧できない
入場料：大人1,000円、小中学生800円
※未就学児無料
※全国のコンビニエンスストアで2022年1月販売開始予定

「夢のがん治療薬」がネイチャー姉妹誌に掲載 ほぼすべてのがんの治療につながる物質を特定 202112

「夢のがん治療薬」がネイチャー姉妹誌に掲載　ほぼすべてのがんの治療につながる物質を特定
　新潮社　デイリー新潮　より　211221

　国立がん研究センターらが先ごろ発表したがんの10年相対生存率は58.9％。前回調査より0.6ポイント上昇しているが、生存率99.2％の前立腺がんがある一方で、すい臓がんなど難治療がんの生存率は依然として低い。

　がんは臓器によって,転移しやすかったり,早期発見が困難だったり,性質が異なるのだ。

ところが、11月29日、英科学誌「ネイチャー」の姉妹誌「ネイチャー・キャンサー」に、ほぼすべてのがんの治療につながる物質が見つかったという論文が掲載された。

　物質を特定したのはプリンストン大学のイービン・カン教授らの研究チームだ。

「カン教授は、生物の体内にある『メタドヘリン』という物質を15年以上研究しており、乳がんの転移に深く関わっていることを突き止めていました。しかも、メタドヘリンは乳がん以外にも肺がんや大腸がんなど他のがんでも転移に関与していることが分かってきたのです」（がん研究者）

⚫︎「がんの守護神」を無効化
　科学ジャーナリストの緑慎也氏によると、
「もし、がんが一つの臓器に留まる病気なら外科的な切除で治ります。しかし、やっかいなのは血管やリンパ管を伝ってさまざまな臓器に転移してしまうことなのです。転移したがん細胞は、そこで増殖すると、さらに他の臓器に移ってゆく。それがあちこちに広がって、最後は身体の機能を奪い、死にいたらしめる。がんによる死の大半は転移や再発を経たものと考えてよいでしょう」

　話をネイチャー・キャンサーの論文に戻すと、カン教授らはマウスを使った実験で、人工的にメタドヘリンを合成できなくしたマウスが、がんになっても転移や再発を起こさないことを確かめた。

　がん治療のために抗がん剤などの化学物質を使うと、メタドヘリンが化学物質からがん細胞を守ることが知られている。まるで「がんの守護神」みたいな物質だが、

「同誌の論文には、メタドヘリンを無効化する物質を特定することにも成功したとあります」（前出のがん研究者）

　カン教授らは、数年後にはその物質を使った治療薬の治験を開始したいという。がんが死の病でなくなる日は案外近いかもしれない。

「週刊新潮」2021年12月16日号 掲載

🚞 「奈良～和歌山」から「王寺～和歌山」基本に 和歌山線・桜井線の直通区間見直しへ 2022/3/12〜

「奈良～和歌山」から「王寺～和歌山」基本に 和歌山線・桜井線の直通区間見直しへ
　　乗りものニュース編集部　より　211221

⚫︎奈良～和歌山は高田で乗り換えに
　JR西日本が2022年3月12日（土）のダイヤ改正にて、和歌山線と万葉まほろば線（桜井線）の直通運転区間を見直します。

　現在、昼間時間帯に「奈良～高田～和歌山」もしくは「王寺～高田」間で運転している普通電車を、「奈良～高田」「王寺～高田～和歌山」で運転するとのこと。

　和歌山線は:線路の戸籍上は王寺～高田～和歌山間、

　万葉まほろば線は:奈良～高田間　

ですが、　これに準じた運転系統になる形です。

あわせて、平日の11～14時台について、

　和歌山線では王寺～高田間、　万葉まほろば線では奈良～桜井間の一部列車が

　　運転取りやめになり、1時間に1本の運転になります。