第2次ソーラー革命時代Ⅱ

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。
愛称「ひこにゃん」

【おじさんの園芸ＤＩＹ日誌：2021.9.12】

【盛岡首長市移転構想㉜　環境配慮型インフラ整備指針 ⑥ 】
□　国会議事堂
ところで、既に掲載したように国会議事堂は分解でき（百年ごとの主
長市移転使用）きるように設計するが、まずセントラルパークを位置
決定後、中核部に建設する（移転後は公園に戻す）。建築物の形状は、
ホワイト・ドームをイメージしており、硫酸カルシウム、銅バリウム
酸化チタン系のカラーマント（太陽光反射機能付与）で被覆したエッ
ジソーラーファサードを配置た電力自給自足ドーム（意匠随意）とし、
大地下都市構造を生かし、官邸、迎賓館などの政府関連施設は地上と
専用地下道で結んでいる。

Image；The New York Times

□　道路設備整備（基本構造：含垂直移動用ポート整備）
道路も地上及び地下並びに高架の道路は多機能道路➲①環境配慮型
グリーン配置、②雨水及び融雪水排出口配置、③舗装型太陽光／熱変
換モジュール及び走行車給電モジュール配置整備、④融雪・解凍モジ
ュール配置（温熱熱水／蓄熱液／地熱発熱）、⑤使役設備配置（上／
下水配管・電気・情報通信ケーブル）、電柱レス設計（防雪・防風雨
型信号機及び道路事情案内デジタルサイネージ並びに監視・観測設備
は配置）、⑥高架道路は要所に可動式防雪・防風雨・防音フード設備
配置、⑦緊急時用除雪ポイント配置整備
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□　最新飲料水／産業用水向けイオン交換膜技術
　　塩素イオンとフッ素イオンの分離しフッ素を除外
❏　表題｜自己組織化された架橋双性イオン共重合体膜で示される相
互作用に基づくイオン選択性：Interaction-based ion selectivity
exhibited by self-assembled, cross-linked zwitterionic copolymer
membranes, https://www.pnas.org/content/118/37/e2022198118

図１．A、上）架橋可能なr-ZAC、ポリ（アリルメタクリレート-r-ス
ルホベタインメタクリレート）（P（AMA-r-SBMA））の化学構造。
（下）TFCメンブレンのFESEM断面画像。高密度の最上層は、サポート
上のクロスリンク可能なr-ZAC。（B）架橋されたr-ZACナノ構造の図。
疎水性ドメイン（赤）は、水と特定のイオンを透過する双性イオンナ
ノチャネル（青）を囲む。疎水性ドメインは化学的に架橋され、有効
孔径を<1.0 nmに縮小する。（C）双性イオンナノチャネル内の圧力駆
動ろ過中に発生するZI-イオン相互作用を示す概略図。良好なZI-陰イ
オン相互作用により、塩の分配が強化されるため、より高い浸透率が
可能になります。これらの膜は、非常にスケーラブルな操作モードで
ある圧力駆動ろ過中に選択的な分離を可能にする。

【概説】イオン分離は、安全な水資源へのアクセスを提供し、水や廃
水から貴重なイオンを回収に重要。しかし、膜が同じ電荷とサイズの
イオン間で選択性を発揮できない。そこで、自己組織化双性イオン共
重合体で完璧なスケーラブル法で調製した膜は、同様サイズと電荷の
アニオン塩間で並外れた選択性を発揮する。この異常ともいえる機能
は、生物学的イオンチャネルと同様に、ナノチャネル内で発生する選
択的双性イオン－イオン相互作用に由来すること示唆。さらに、膜が
以前の研究で報告された値の２倍を超えるCl- / F-選択透過性を示し、
フッ素症を防ぐための地下水流の処理や廃水処理に応用できることを
示す。資源回収ときれいな飲料水の生産には、高度なイオン選択性を
備えた水ろ過膜が緊急に必要とされている。作製した架橋双性イオン
共重合体膜の----サブナノメートルの双性イオンナノチャネルを備え
た自己組織化膜システムの分離能力----を調査。選択的な双性イオン
－陰イオン相互作用が塩の分配と拡散性を同時に制御し、NaClO4 ,NaI、
NaBr、NaCl、NaF、およびNa2SO4透過性が広範囲の供給濃度にわたり約
３桁に及ぶことを示す。Maxwell-Stefan方程式に基づく１次元輸送モ
デルを使用して塩フラックスをモデル化し、拡散が1：1ナトリウム塩
の主要な輸送モードであることを示。 zwitterion～Cl-とzwitterion
～F-の相互作用の違いにより、これらの膜に超高Cl- / F-選択透過性
（PCl- / PF- = 24）が付与され、NaClとNaFの生理食塩水混合物から
でも高いフッ化物保持と高い塩化物通過が可能になる。
※　輸送モデリング
これらの膜選択性を支配する根本的メカニズムの研究に、MS方程式（
35～37）を使用してナトリウム塩の浸透をモデル化。不可逆熱力学か
ら導出されたMS方程式は、拡散の包括的な説明を提供すると同時に、
基準座標系による対流と摩擦結合も考慮します（36、37）。このフレ
ームワークは、逆浸透、UF、イオン交換、パーベーパレーション、ガ
ス透過膜など、多数の膜システムでの多成分拡散のモデル化に成功し
ている（35）。Paul（36）により導出された統合MS方程式を利用し、
さらにモデルを適応させて、電気的中性の制約下での荷電種の輸送を
記述しました（SI付録）。仮定を単純化することで、拡散と対流の寄
与の観点から塩フラックスを簡潔に表現することができた。
※　This article contains supporting information online at https://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.2022198118/
-/DCSupplemental
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✔ この論文によると、高度イオン選択性膜は、世界的な資源不足の持
続可能な技術的解決策を提供する可能性がある。たとえば、利用可能
な飲料水源に含まれる危険高濃度のフッ化物は多くの地域社会に影響
を及ぼし、フッ素症などの広範囲にわたる衰弱性の病気を引き起こし
ている。塩素/フッ化物の選択性が強化された膜は、飲料水の高圧ろ過
や再石灰化を必要とせずに、これらのコミュニティをフッ素症から保
護することが可能。リチウムとウランの限られた地質学的埋蔵量は、
それぞれ持続可能なリチウム電池の生産と原子力発電に大きな課題と
なる。選択的なイオン保持が可能な膜は、水性原料を目的のイオンで
濃縮し、貴金属の効率的な捕捉ができる。現在の合成膜は、サイズと
電荷の違いによって溶質を分離し、高度イオン分離の使用が制限され、
ターゲットを絞ったイオン選択性を備えた合成メンブレンフィルタの
設計は、世界的な資源不足の解決手段となり得る。しかるに。生体イ
オンチャネル（BIC）は、正確なイオン分離が可能な新しい膜を刺激す
ることができる絶妙なイオン選択性を示し、カリウムチャネルは、こ
れらの等しく帯電したイオン間のサブAサイズの違いにもかかわらず、
ナトリウムよりも10,000倍以上速くカリウムに浸透できる。合成膜は
主にサイズと電荷の違いによりイオン分離するが、BICはナノポアの壁
に並ぶ相互作用する官能基に依存する。これらの相互作用の好感度と
強さは、イオンの分配と拡散速度を制御し、同様のサイズのイオンを
分離するための強力なメカニズムを提供する。重要なのは、BICの細孔
径がターゲットイオンの水和径に匹敵するか、僅少であることで、こ
のナノ閉じ込めにより、イオンは細孔の内側を覆う官能基と相互作用
し、選択性が大幅に向上するとである。➲『特集：黒とナノの革命
概論』、願参照。

【ポストエネルギー革命序論 339: アフターコロナ時代 149】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散時代」
● 環境リスク本位制時代を切り拓く

　

特集｜第２次ソーラー革命時代
塗って作る、軽くて曲がる電池ペロブスカイト太陽電池
世界初、フィルム基盤で大面積で変換効率１５.１％
9月10日、東芝は同社が開発を進めているフィルム型ペロブスカイト
太陽電池について、新たな成膜法を開発することにより「世界最高」
（同社）のエネルギー変換効率となる15.1％を実現した。これは、２
ステッププロセスから、１ステッププロセスに変えることで、効率が
大幅にアップ（14.1%→15.1%）。
同社は2018年６月にペロブスカイト太陽電池として「世界最大」（同
社）のサイズとなる703cm2のモジュールを開発しているが、今回の開
発成果では、このサイズを維持しながら成膜プロセスの高速化と変換
効率の向上に成功した。今後は2023年度までに研究開発を完了し、25
年度からの製品化と量産開始を目指す。今回新たに開発した成膜法は、
2018年６月に世界最大サイズのペロブスカイト太陽電池を発表した際
に採用していた２段階に分けて行う２ステッププロセスに替わるもの
で、１段階で行える１ステッププロセスとなる。

図１．メニスカス塗布法
２ステッププロセスでは、東芝独自のメニスカス塗布技術によりフィ
ルム上でも均一で結晶性の高い、大面積、高品質のペロブスカイト層
の形成を実現していたものの、基板上にPBI2（ヨウ化鉛）を塗布して
から、MAI（ヨウ化メチルアンモニウム）の塗布を行う.

２段階の塗布成膜となるため、Pbl2とMAIの反応を制御することが難し
く未反応物が残り、膜厚み方向も不均一で、塗布速度も低速という課
題があった。
新開発の１ステッププロセスは、従来と同様にメニスカス塗布技術を
基盤としつつ、２ステッププロセスの課題を解決するとともに、工数
も半減できるものとなっている。あらかじめPbI2とMAIを混合したMA
PbI3（ヨウ化鉛メチルアンモニウム）インクを新たに開発するととも
に、塗布プロセスと装置の開発も行い、従来の２ステッププロセスに
おける１ステップ分の塗布速度と比べて最大25倍以上となる毎分６m
の高速化を実現した。工数も、塗布と乾燥がそれぞれ１回で済むので、
塗布工程の合計時間は最大50倍以上短縮できることになる。１ステッ
ププロセスの狙いは、生産性の向上によるコスト低減だけではない。
塗布工程が１回になることで膜厚の均一性の向上も期待できる。実際
に、従来の２ステッププロセスによるエネルギー変換効率は14.1％だ
ったが、１ステッププロセスの開発により15.1％を実現。
今後の研究開発目標としては、エネルギー変換効率を18％以上に高め
るとともに、有機系太陽電池の課題である耐久性を15年以上に伸ばす
ことを挙げている。2025年度の製品化の段階では、シリコン系太陽電
池と同等クラスとなる発電コスト1kWh当たり20円を目指す。ペロブス
カイト太陽電池の研究開発や事業化は活発に進んでおり、既にポーラ
ンドのサウレ・テクノロジー（Saule Technologies）が商業生産を開
始したとアナウンスしている。また、大面積化、高効率の成果では、
パナソニックがガラス基板ではあるものの804cm2でエネルギー変換効
率17.9％を達成している。

✔　わたし（たち）もメニカス（Meniscus：曲率半径➲液体架橋）
塗工など塗工技術開発（ブラウン管テレビ----東芝は競合相手でもあ
った（軟鋼搬送ウエッブ両面へのレジスト塗工の液面ドクター技術問
題)---液晶テレビ関連）を行ってきたが、韓国、欧州共同体（英国も
含む）、中国などとの競争も熾烈である。この分野でも後塵を排すこ
とのないと願うだけである。⬕また、ペロブスカイト太陽電池はシリ
コンとの、あるいはワイドギャップ・ペロブスカイトとのタンデム構
造のとり理論変換効率に30％超の量産化の研究開発も同時進行してい
る。これが実現すれば、太陽光の直射・散乱や人工光もエネルギー変
換できるだけでなく、腕時計だけでなく現在配置試用中の電子器機の
電源として使用でき、完全電気自動車走行舗装道路用太陽電池を電源
としてガソリンスタンドや電気自動車用充電スタンドフリーとなる、
つまり、わたし（たち）が構想する『オールソーラーシステム』は、
非接触充電システムと街角の道路にエクスパンション(拡張）する。
これはおもしろい。

【ウイルス解体新書 74】
⛨ 最新新型コロナウイルス

序　章　ウイルスとは何か
第１節　多種多様なコロナウイルス
第２節　生存戦略にたけたウイルス
２－１　人類史上初の"思考"に感染するウイルスか
２－２　人間と共生する生き物か
２－３　インフルエンザウイルスが持つ本当の脅威
２－３－１　どんな薬でもいずれ耐性を持ったウイルスが出現
２－４　ワクチンが秘める可能性とは
２－４－１　ワクチンはウイルスからつくられる
２－４－２　ワクチンの効果を高めるアジュバントの存在
２－４－３　ワクチンとアジュバント研究が医療を変える
第３節　ゲノム構造
第４節　複写、複製、翻訳、遺伝学
第５節　宿主範囲、組織向性およびウイルス増殖　
第１章　ウイルス現象学
第１節　免疫とはなにか
１－５－１　特許事例：免疫応答を高める方法
第２節
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
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
４－１－２　国産ワクチン実用化の壁
４－１－２－２　規制の弾力的運用を
第５節　感染パンデミック監視体制
５－１　WEB特集ワクチン接種なぜ日本は遅い
▶2021.5.14  新型コロナワクチン（日本国内） NHKニュース
５－２　新型コロナウイルス国産ワクチン開発生産体制構築の遅れ
▶2021.6.3 新型コロナウイルス　国産ワクチン開発・生産体制の構築
を急げ」（時論公論）時論公論 NHK 解説委員室
５－３　新型コロナ感染者もワクチンを接種した方がいい
▶2018.8.7 ナショナルジオグラフィック日本版サイト
目標は感染防止ではなく重症化の阻止
目標は重症化や死亡の防止
第６節　エマージェンシーウイルスの系譜
第７節　新型コロナウイルス
７－１　新型コロナウイルスのライフサイクル
７－２変異ウイルス
７－２－１　感染・伝播性の増加や抗原性の変化が懸念される新型
コロナウイルス（SARS-CoV-2）の新規変異株について（第9報）
１．VOCsとVOIsの分類の一部変更について
７－２－２強い感染力裏付け　「Ｎ５０１Ｙ」結合の立体構造
７－２－３インド由来変異株の2重変異または3重変異とは
７－２－４急速に広がるSARS-CoV-2変異体
７－２－５　ラムダ株　via crisp_bio
１．南米で拡大しているラムダ型変異ウイルス現時点で分かること
７－２－６　デルタプラス株
７－２－７　ミュー株とは　
７－３　人工ウイルスとゲノム編集
７－３－１　新型コロナ、実験室で作られたものか
第８節　感染リスク
１．感染力
２．致死率・重症化率
８－１　予後
８－１－１　死亡リスク
８－１－１－１　新型コロナ生存者の死亡リスク
８－１－１－２．生存者の死亡リスク
８－２－１　脳損傷
８－２－１－１　新型肺炎と脳の関係
８－２－２　後遺症
８－２－２－１．嗅覚障害
８－２－２－２　後遺症の未来
８－２－２－３　新型コロナウイルス感染症の後遺症による認知能力
への影響
第９節　感染予防・検査・治療
９－１　検査方法・装置設備
９－１－１　新型コロナウイルス感染症に関する検査
９－２　ワクチン
９－２－１　変異ウイルスとワクチン
１．ワクチン開発の現状
１－１　国内ワクチン
１－１－１海外メーカーも国内で臨床試験
１－１－２　なぜ国産ワクチ開発が遅れたのか
１－１－３　国内ワクチン開発の現状
１－１－４　熾烈な国産ワクチン開発競争
１－１－５　新型コロナに感染しても｢軽症で済む人｣と｢重症化する
人｣の決定的な違い
９－２－２　ファイザー社製中和作用型ワクチン
１．コロナワクチン開発に女性科学者の思い
２．ワクチン１回接種費用
３．ＥＴＶ特集　2021年7月10日放送
２－１－１　ＥＵのワクチン価格「暴露」１回分225～1860円
２－１－２　新型コロナワクチン価格は「インフル並み」の40ドル
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
２．交差接種
３．ブースターワクチン
９－２－３　ワクチン製造技術最前線
９－２－４　多様なワクチンの違い
９－２－４－１　ウイルスベクターワクチン
９－２－４－２ mRNAワクチンmRNAワクチン
９－２－４－３　DNAワクチン
１．「アンジェス」ワクチン
９－２－４－４　組み換えたんぱく質ワクチン
９－２－４－５　組み換えVLPワクチン
９－２－４－６　不活化ワクチン
９－２－４－７　アジュバント
９－２－５　ワクチンの副作用
９－２－５－１　血栓症
１．脳静脈洞血栓症（CVST）
２．ヘパリン起因性血小板減少症（vaccine-induced immune
thrombotic thrombocytopenia：VITT）
９－２－５－２　接種後の心筋炎、症状Ⅰ
日本版２回目接種後10〜20代の男性に多い通常の心筋炎より早く回復
９－２－６　国産ワクチン
９－２－７　ブレークスルー感染とはワクチン接種を完了した人でも
コロナに感染すること
９－３　治療薬
９－３－１　スーパー中和抗体（抗体療法）
９－４　中和抗体／抗ウイルス薬
９－４－１　バムラニビマブ／エテセビマブ
９－４－２　「フレームシフト」阻害薬とは一体何か
９－４－３　スーパー中和抗体とは
９－４－４　国産治療薬開発の現状（2021.7.1 現在時点）
１．国内で使用されている主な薬剤
１－１　ドラッグリポジショニング系治療薬
「レムデシビル」「デキサメタゾン」「バリシチニブ」
２．開発中の主な薬剤
２－１　中外製薬　ロナプリーブ
３　抗体カクテル療法
９－５　「ワンヘルス」にもとづく発生監視
９－６　生物兵器対策
９－６－１　脅威に懸念　防御後手
９－６－２　2001年米国の炭疽菌事件
９－６－３　米ロ、今も根絶した天然痘ウイルスを保有
９－６－４　ゲノム編集可能になり生物兵器も新世代に
９－６－５　国連の原因不明の生物学的事象担当者はゼロ
９－７　公衆衛生
９－７－１－１　新型インフルエンザ等対策特別措置法
９－７－１－２　新型コロナウイルス感染症への適用対象拡大
９－７－２　新型コロナウイルス感染症対策の基本的対処方針
９－７－３　予防法
９－７－３－１　飛沫感染防止法
１．3Dプリンタとクリアファイルで作るフェイスシールド
９－７－３－２新型コロナウイルスの超高感度・世界最速検出技術
               汎用的な感染症診断技術としての応用展開に期待
９－７－４ COVID-19の簡易診断感度を向上させる濃縮・精製法
９－７－５　ウイルス抗体価
９－８　新型コロナウイルスに関する研究課題
１．理化学研究所の取り組み
１－１　新型コロナウイルス感染の分子機構を解明
新型コロナウイルス対策を目的としたスーパーコンピュータ「富岳」
の優先的な試行的利用
②.検出法の開発
１．SmartAmp™ 2019新型コロナウイルス検出試薬について
２．新型コロナウイルス抗原を特異的に検出できるモノクローナル抗
体の開発とその実用化　高精度な抗原検出キットの普及へ
③.治療薬・ワクチン開発のための研究
④.生活や社会を持続させるための研究
⑤.基礎的な研究やその他の研究
９－８　新型コロナウイルスの抗原・抗体検査
１．国立感染症研究所 2020.12.22
１－１　病原体検査の原理
１－１－１　ウイルスを検出
①ウイルスゲノム（核酸検出検査≑PCR）
②ウイルスタンパク質（抗原検査）
③ウイルスそのもの（ウイルス分離検査）
１－１－２　免疫反応を検出
①IgG抗体・IgM抗体・IgA抗体
ウイルスの患者体内局在の情報が不可欠（ウイルス検体と菌体数）
②中和試験
検査系精度評価の情報が不可
１－１－２新型コロナウイルスの体内動態
９－９　感染治療方法及び治療設備・装置
９－９－１　在宅医療
９－９－１－１　在宅医療方法酸素吸入用「酸素濃縮装置」
１．在宅で酸素吸入行う「酸素濃縮装置」確保自治体増
【関連特許事例】
１．特開2020-171875　気体濃縮装置及び気体濃縮方法
２．特開2021-39536 療用酸素供給装置の管理システム
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

遺伝遺伝子の謎㉑
第３章　遺伝子と健康
第３節　突然変異遺伝子
第４章　遺伝子学の活用

　風蕭々と碧い時代

曲名： Most Popular Song Each Month in the 00s:
90年代の月間ヒット曲回廊；Pop Golden Corridor "The 00s"