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Channel: 極東極楽 ごくとうごくらく
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今夜もテクが天こ盛り

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9.子 罕 しかん
ことば------------------------------------------------------
「子、川上に在りて曰く、逝く者はかくのごときか。昼夜を舎かず」
(16)
「われいまだ徳を好むこと色を好むがごとくなる者を見ず」(17)
「譬えば山をつくるがごとし。いまだ一簣を成さざるも、止むはわ
が止ひなり」(18)
「後生畏るべし。いずくんぞ来賓の今にしかざるを知らんや」(22)
「三軍も帥を奪うべきなり。匹夫も志を奪うべからず」(25)
-----------------------------------------------------------  
13 孔子が、いっそ九夷の地にでも移住したいともらしたことが
ある。
「そんな野蛮な地に住めるものですか」と反対した人に、孔子はこ
う答えた。
「君子の住む場所が、いつまでも野蛮であるはずがない」

〈九夷の地に……〉「筏にでも乗って海に出ようか」といった心境
の表われである。九夷は夷、すなわち東方異民族の総称。

 子欲居九夷

子欲居九夷、或曰、陋如之何、子曰、君子居之、何陋之有。

Confucius wanted to emigrate to an uncivilized land. Someone-
asked,"How about civility? You don't care?" Confucius replied,
"If a gentleman lives there, people will be civilized by him."

  

【ポストエネルギー革命序論102】



【カラー表示事業篇:にじみを表現できる省電力表示技術】
11月25日、物質・材料研究機構 (NIMS) らの研究グループは、
表示の維持に電力を必要とせず、形状も自由に加工できてアナログ
な色彩表現が可能なソフトディスプレイを開発したと公表。
それによると、
①表示の維持に電力を必要とせず、形状も自由に加工できてアナロ
グな色彩表現が可能なソフトディスプレイを開発、その芸術的表現
の試みとし、電気で紅葉する落ち葉型デバイス----虫食いのある自
然な形状の落ち葉型ディスプレイにわずかな電流を流すだけで、自
然の紅葉さながらににじむように色が変化し、しかも途中でスイッ
チを切るとその着色状態が保持され、逆向きに電流を流すと緑色に
戻せる----は自然の風合いを超えた未知の感覚を表現できるため、
既存のデジタルアートを超える、未知の可能性をもたらすこと期待
している。②4Kや8Kなどディスプレイの超高解像度化や、画像
加工技術の発達にともない、デジタルアート創作が盛んとなる一方
で、その表現は液晶や有機ELといったディスプレイ上で行うため、
四角い形状とグリット状に区切られたピクセルの概念や表示は常に
電力が必要とし、色彩がデジタルの制限依存していることや、ノイ
ズや偶然性の排除など、デバイスのもつ「暗黙仕様」が、自由な発
想と表現を阻害していた。



②4Kや8Kなどディスプレイの超高解像度化や、画像加工技術の
発達に伴い、デジタルアート創作が盛んになる一方で、その表現は
液晶や有機ELといったディスプレイ上で行うため、四角い形状と
グリット状に区切られたピクセルの概念や、表示に常に電力が必要
となること、色彩がデジタルの有限な状態に限られていることや、
ノイズや偶然性の排除など、デバイスが内在している暗黙の仕様が、
自由な発想と表現を妨げる原因となっている。



③電気をわずかに流すだけで色が変化するエレクトロクロミック (
EC) 材料 (有機/金属ハイブリッドポリマー) 、およびフレキシ
ブル透明電極基板を使い、紅葉前後の色変化を自然に再現する、無
限解像度の落ち葉型ディスプレイの開発に成功。フレキシブル透明
電極をレーザーで落ち葉型に加工し、固体デバイス化、電極配線加
工、葉脈作製などの技術を組み合わせてデバイスを作成。紅葉のよ
うなにじみながらの色の変化は、EC材料の多重塗布により再現でき
る。さらに、紅く変化したのちに再び緑に戻すこともでき、電気を
切ると着色状態が維持される。

❏今後の展開:不揮発性であり、また微小な電力によって色が変わ
る有機/金属ハイブリッドポリマーのEC特性を生かし、自由曲面
や3次元構造を有するディスプレイ、風力などにより表示が変わる
ディスプレイ、透明になり消えるディスプレイなど、従来のディス
プレイの概念を広げ、芸術表現のみならず日常生活での新たな展開
を目指す。

❏関連特許:
WO2018/207591 無機/金属ハイブリッドポリマーを用いたエレク
トロクロミックデバイス 国立研究開発法人物質・材料研究機構
特開2018-205523 エレクトロクロミック表示システム 国立研究
開発法人物質・材料研究機構



  


【集光型ソーラースタッグで超高温1500℃達成②】
11月22日、ビル・ゲイツが支援するステルス・エネルギー会社 のヘリオ
ジェン社が集光型太陽電池の大きく前進したことを公表している。同社の
特許技術は、クリーンで再生可能な太陽光で従来のダーティプロセ
スを駆逐し、太陽光を水素や合成ガスなどの燃料に変換が可能であ
る。

前回、上記情報をブログ掲載(2019.11.25)し、合わせてヘリオジ
ェン社の特許技術「カスタマイズ可能な表示色を持つ集光型ソーラ
コレクタ」(US20090205701A1 Luminescent solar collector having
customi)を紹介し如何に高温集光・維持を量
子ドット工学適用し実現させたのかの事例を俯瞰した。今夜は、ま
ず、注目される背景経緯(卓袱台返しのトランプ政策)に触れ、最
新の①集光型太陽熱発電技術事例→②蓄熱技術→③水素製造・炭化
水素合成技術を俯瞰・紹介のストリームの①に関し記載する。尚、
太陽熱発電技術の参考資料(本1冊、ウェブ資料1件)を上図表を
願参照。

太陽光から「太陽熱」発電へシフトするトランプ政権の深謀
2年前、米国エネルギー省は集光型太陽熱発電の技術を推進するため
に6200万ドルの投資をすると発表しているが、再生可能テクノロジーの
推進者たちは手放しで喜ぶわけにはいかない。それはトランプ大統領が、
太陽光発電への支援を減らして、同技術の進歩を減速させようと企んで
いるかもしれない、というもの(ASCII.jp:太陽光から「太陽熱」発電へシフ
トするトランプ政権の深謀,2017.09.23)。この記事では「集光型太陽熱発
電には太陽光発電の課題を解決できる長所がある」として次のように結
ぶ。



①この投資が、ライバルの再生可能テクノロジーを威勢よく打ち負
かしてきた太陽光発電への投資を抑えることで成り立っている(「
One of the World’s Largest Solar Facilities Is in Trouble」を参照)。
②「サンショット・イニシアチブ」の20年の目標、太陽光発電施
設の電気料金をキロワット時あたり6セントまで下げるという目標
をすでに達成。新しい資金調達プログラムは、トランプ政権の幅広
い範囲に焦点を当てる政策と縫合させる、送電網の信頼性や回復力、
貯蔵に取り組む初期段階の研究も含まれている。
③改定優先研究事項の一覧の上位の集光型太陽熱発電は、送電網の
長期安定性の改善余地を示唆し、集光型太陽熱発電のエネルギーは
太陽光発電よりもはるかに高価である一方で、エネルギーの一部を
熱という形で貯蔵でき、集光型太陽熱発電は太陽が照っていない時
でも電力を生成し続けられるので、送電網上の需要と供給量のバラ
ンスをとるのに役立つ。
④集光型太陽熱発電は通常、鏡を使って太陽の光を集めて、その熱
で液体を蒸気に変換してタービンを回転させる。熱の一部は溶融塩
タンクを使って貯蔵できるので、太陽が照っていない時でも電力の
供給維持できる。
⑤太陽光発電はもう成熟しており、残る課題のほとんどは製造と規
模の経済に関するもの。政府の支援が市場成熟に達しつつある技術
から離れて、さほど進んでいない技術へと移るのもまた適切である
ジョージ・メイソン大学デビッド・ハート教授)。

❏特許事例:
特開2018-003705 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法 三菱日立
パワーシステムズ株式会社
【概要】
太陽熱発電システムは、集熱装置により太陽光を集光して集熱した
太陽熱を利用して蒸気を生成し、その蒸気により蒸気タービンを駆
動して発電するものである。太陽熱発電システムには、太陽熱を集
熱して溶融塩や合成油等の液体の熱媒体流体を加熱する集熱器と、
この熱媒体流体と水との間で熱交換を行い蒸気を発生させる蒸気発
生器と、蒸気発生器からの蒸気により発電機を駆動させる蒸気ター
ビンとを備えるものがある。例えば、特許文献特開2013-1125251。
(中略)過熱蒸気生成のための加熱源として液体の熱媒体を用いる
場合、蒸気生成器に関して、高級な合金鋼材料の使用、重量の増加、
大型化等により、設備コストの増加を招く結果となる。また液体の
熱媒体を用いて給水から過熱蒸気を生成しようとする場合、水の3
つの状態、すなわち、①サブクール水、②飽和水及び③飽和蒸気の
混合状態、過熱蒸気に応じた3つの予熱器、蒸発器、過熱器で構成
した蒸気発生器を用いるのが一般的である。これら3つの予熱器、
蒸発器、過熱器はそれぞれ、異なる熱交換器であり、蒸気発生器は
複雑な構成となる。さらに、3つの予熱器、蒸発器、過熱器のそれ
ぞれに上記の問題が生じる場合がある。このため設備コストが高く
なる傾向にある。(中略)上記課題を解決する手段を複数含んでい
るが、その一例を挙げるならば、①太陽熱を集熱して液体の熱媒体
を加熱する太陽熱集熱系と、②前記太陽熱集熱系の加熱された液体
の熱媒体との熱交換により空気を加熱し、この加熱された空気を水
と熱交換させることで過熱蒸気を生成する空気ボイラ系と、③前記
空気ボイラ系により生成された過熱蒸気で蒸気タービンを駆動して
発電する蒸気タービン発電系とを備えることを特徴とする。

このように、下図1のごとく、太陽熱発電システムは、太陽熱を集
熱して液体の熱媒体を加熱する太陽熱集熱系1と、太陽熱集熱系の
加熱された液体の熱媒体との熱交換により空気を加熱し、この加熱
された空気を水と熱交換させることで過熱蒸気を生成する空気ボイ
ラ系2と、空気ボイラ系により生成された過熱蒸気で蒸気タービン
141を駆動して発電する蒸気タービン発電系3とを備えることで
設備コストを低減することができる太陽熱発電システム及び太陽熱
発電方法を提供する。


  

“液晶より10倍明るい”
JDIマイクロLEDディスプレイ公開
1.3型3000cd/㎡
11月28日、JDI)は開発中の1.6型265ピクセル/インチ(ppi)
のマイクロLED ディスプレイを報道関係者向けに公開。開発中のマ
イクロLEDディスプレイは、JDIのコア技術であるLTPS(低温ポリシ
リコン)バックプレーン技術を用い同バックプレーン上にマイクロ
LEDを実装したもの。マイクロLEDチップは、米国に本社を置く新興
企業gloのチップを採用している。この日、公開したマイクロLEDデ
ィスプレイは、精細度265ppi、1.6型サイズで、画素数は300×300×
RGB(マイクロLED数27万チップ)。輝度は、「バックプレーン上に
形成したマイクロ LEDディスプレイとして最高」(JDI)という3000
cd/m2を実現した。また、視野角も178度超と、極めて広い。JDIでは、
高輝度という特長から、車載ディスプレイなど、太陽光が入り込む
ような用途での応用を見込む。尚、「マイクロLED」は、現在主流
の「液晶」や「有機EL」とは全く異なる第3の映像表示方式。ディ
スプレイのサブピクセルを構成するR(赤)・G(緑)・B(青)の1つひ
とつが独立したLEDになっており、自発光して映像表示するという
仕組み。テレビとして実用化されれば、新しい映像美の世界が広が
ると期待されている。

関連特許:特開2017-117767 表示装置及び表示装置の製造方法
【概要】
下図3のごとく、この表示装置は、画素電極、画素電極にそれぞれ
重なる貫通穴を有し、画素電極のそれぞれの周縁部を覆う絶縁層、
絶縁層に積層し貫通穴を介して画素電極と接続する自発光素子層、
絶縁層及び自発光素子層に積層される共通電極を有する。単位画素
は、第1方向に同一色の単位画素が並び、第1方向に交差する第2
方向には異なる色の単位画素が隣り合う。絶縁層は、自発光素子層
に対向する面に貫通穴のそれぞれの開口を有する。貫通穴のそれぞ
れの内面は、発光方向に進むほど開口が拡大する方向に傾斜する順
テーパ面と、開口が縮小する方向に傾斜する逆テーパ面を含む。順
テーパ面は第1方向に隣り合う単位画素の間に形成され、逆テーパ
面は第2方向に隣り合う単位画素の間に形成されることで、共通電
極が分断されることを防止しつつ、隣り合う画素から発光された光
の混色を防止する。




 

胞スプレー法で心不全の治療
阪大病院で医師主導治験を開始
11月29日、病気で弱った心臓の表面に血管をつくりだすことを
促す物質を出す細胞をスプレーで噴射して機能の回復を目指す治療
法を、大阪大学などの研究グループが開発。開発した治療法は、血
管をつくりだすことを促す物質を出す「間葉系幹細胞」を、特殊な
医薬品に混ぜて、心臓の表面にスプレーで噴射するもの。



血管が詰まるなど心臓の機能が弱っている患者にはバイパス手術が
あるが、細い血管の治療まではできない。スプレーを使った治療法
では細胞の働きで細い血管が新たにつくりだされ、心臓が血液を送
り出す機能をさらに回復させることが期待されている。ミニブタを
使った実験では、心臓の機能が1.4倍ほど改善した。 研究グルー
プは、このスプレー技術を使って、重症の心不全の患者の心臓が血
液を送り出す機能を回復させようと、今月から2年かけて治療法の
試験、治験を行う。



電気で潤うコンタクトレンズ
バイオ電池搭載で電気浸透流による保湿効果を実証
11月29日、東北大学の研究グループは、電気浸透流の発生効率が
高く成型性にも優れるハイドロゲル素材を開発し、それをコンタク
トレンズに用いると、通電によってレンズ内に水流が発生し、乾燥
速度が低下することを実証しました。さらに、生体親和性のバイオ
電池を搭載して、外部からの給電を必要としない、有機物のみで構
成された自己保湿型の抗ドライアイレンズの実現にも成功したこと
を公表。
【要点】
①電気浸透流の発生効率が高いハイドロゲル素材を開発
②通電によるソフトコンタクトレンズの乾燥速度の低下を確認
③生体親和性バイオ電池を搭載し保湿機能を実証

最近、センサや通信・表示素子を搭載したスマートコンタクトレン
ズの開発が盛んに行われており、眼圧や涙液中糖分などのモニタリ
ングが検討され話題になっている。このようなスマートコンタクト
レンズの普及には、ドライアイなどレンズの弊害への対応も必要。
涙液の不足によるドライアイは、違和感によるQOLの低下、さらに
角膜の炎症や損傷によって視覚障害の原因になる恐れがあるが、コ
ンタクトレンズの装着は水分の蒸発を促進するため、ドライアイ症
状を深刻化する傾向がある。レンズ材料自体の保水性を向上させる
試みが永く行われてきたのに対し、今回の研究が目指したのは、電
気的なレンズの保湿であり、煩雑な点眼に換わる、全く新しい水分
補給方法の提案です。さらにバイオ電池による駆動は、オール有機
の自己保湿型レンズの可能性を示した。

 図1

全固体リチウム電池応用の多値メモリ素子
世界初!超低消費エネルギー化と多値記録化に
11月22日、東京工業大学は、東京大学と共同で全固体リチウム
電池を応用したメモリ素子を開発したと発表した。3種類の異なる
電圧状態を記憶できる多値記録型メモリとしての動作も確認。
【要点】
①全固体リチウム電池を応用したメモリ素子を開発し、超低消費エ
ネルギー動作に成功
②3つの異なる電圧を記録する3値記録メモリとしての動作を実現
③開発したメモリ素子の特徴が、酸化ニッケルとリチウムの反応に
起因することを確認



全固体リチウム電池をもとにした低消費エネルギーの電圧記録型メ
モリ素子を着想。この素子は、電池における充電状態と放電状態を
メモリの“1”と“0”に対応させるものであり、開放端電圧が変化
するメモリ素子と考えることができます。全固体リチウム電池は、
正極材料、固体電解質、リチウム金属負極が積層した構造と見なす
ことができ、正極材料にリチウムイオンが出入りすることによって
、開放端電圧が変化す。携帯電話等で利用するリチウムイオン電池
では、電池容量が大きいほど、正極材料に出入りするリチウムイオ
ンの量が大きくなるため、電池の持ちが良くなり、利便性が高まる。
そのため、通常の電池応用では電池容量を大きくすることが求めら
れるが、メモリ素子への応用を考える場合には、電池容量が小さい
ほど消費エネルギーが小さくなり、優れたメモリ素子となる。電池
容量は正極材料によって決まるため、低消費エネルギー化を実現す
るには、正極材料として適切な材料を選択する必要がある。
【成果】
ニッケル下部電極上に極薄の酸化ニッケル(NiO)が自発的に形成し、
非常に容量が小さい全固体リチウム電池として動作することを確認。
し(上図1)、メモリ素子として動作することを実証。メモリ動作
に要した消費エネルギーは、8.8 × 10−11 J/µm2となり、これは、現
行のパソコンに使用されているDRAM(> 4 × 10−9 J/µm2)の1/50
程度の値に相当(表1)。また、このメモリが3種類の異なる電圧
状態を記録でき、3値記録メモリとしての動作を確認する(下図2)。
これにより録の高密度化に繋がる。
図2
黒線が印加電圧、曲線が開放端電圧を表しており、1.1 V未満の領
域を低電圧状態、1.1-1.8 Vを中電圧状態、1.8 V超過を高電圧状
態と定義している。

●今夜の寸評:地球が「臨界点」超え
複数の地球システムが連鎖的に「臨界点」を超えることで、地球全
体が後戻りできなくなる可能性があると気候科学者らが警鐘を鳴ら
す。気温は5℃上昇し、海面は6〜9m上昇し、サンゴ礁とアマゾ
ンの熱帯雨林は完全に失われ、地球上のほとんどの場所が居住不可
能になる世界(➲「ホットハウス・アース:温室地球」)となる。
詳しくは下記のウェブに掲載。

❏地球が「臨界点」超える危険性、気候科学者が警鐘,ナショナルジ
オグラフィック日本版サイト, 2019.11.30



これほどスケジュールが密になり、作業量が増えると、酒量も増え
慢性化した脳疲労に加え、5日間禁酒せざるをえなくなも(自然に
欲しくなくなる性癖もあり)。スローだが元通りのペースに漸近し
ているが、残件が天こ盛り状態に(切り捨てればいいのだが)。
花ゆずが鈴なり。毎晩、ゆず湯をつくり疲れを癒し眠る。ささやか
だか幸せだ。
                          



 


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