テムザックは2024年4月4日、新型多機能型農業ロボット「雷鳥2号」（耕起アタッチメント搭載）を開発した。アタッチメントを付け替えることで、耕起や収穫などを完全電動で行える多機能型農業ロボットだ。 同製品はバッテリーによるモーター駆動で走行し、かつ4輪をそれぞれ動作させることで、前後移動、横移動、その場旋廻といった動きに対応でき、不整形地や小規模圃場などの農地でも活用できる。 今回は耕起アタッチメントを搭載し、耕起作業のロボット化を実現した。今後は完全自律走行モデルも開発予定だ。 同社はロボット技術を活用して省力化を追求する「WORKROID農業」プロジェクトを2023年から推進している。2023年春には宮崎県延岡市と北浦農業公社との連携協定に基づき、農業初心者でも取り組める省力化農業として、米粉用米の水稲直播栽培を開始した。 初年度は雑草防除ロボット「雷鳥1号」の投入、ドローンによる播種

CASTとソラリスが、人工筋肉を用いたミミズ型配管ロボットとフレキシブル超音波センサーを組み合わせた配管内減肉検査ロボット「Ultra Sooha」を共同開発した。 同ロボットは、ソラリスのミミズ型管内走行ロボット「Sooha」と、CASTのフレキシブル超音波センサー「CASTセンサー」を組み合わせて開発した。 Soohaはミミズのぜん動運動を模倣した機構を用いて、人間や従来のロボットが侵入できないような細管内を走行し内部を撮影する。小口径配管だけではなく、曲がりの多い配管や垂直方向の走行も可能だ。 CASTセンサーは、「ゾルゲル複合体圧電デバイス」技術を活用して耐熱性を向上。フレキシブルな構造を持ち、100℃を超える環境でも動作する超音波減肉センサーだ。 今回開発したUltra Soohaはこれらを組み合わせたコンセプトモデル。人工筋肉と空気制御によって移動しながら、人工筋肉の伸び縮みに

スタンフォード大学の研究チームは、太陽光発電の効率を上げつつコストを下げる、新しい集光器を開発した。太陽の追尾装置がなくても幅広い角度と波長の太陽光を取り込み、集光する光学部品だ。研究結果は、2022年6月27日付けで『Microsystems & Nanoengineering』に掲載されている。 従来の太陽光発電では、ソーラーパネルが太陽に正対している時が最も効率が良い。太陽の移動に合わせてパネルを動かすことで発電効率を高めた追尾型システムもあるが、固定型と比べて、システムが複雑で維持コストもかかる。 「我々は光源が向きを変えても光を取り込み、同じ位置に集光できるものを作りたかった」と、筆頭著者のNina Vaidya氏は語る。「最も良い解は、最もシンプルな考えが多い」と、研究を指導したOlav Solgaard教授。研究チームが開発したデバイス「AGILE（Axially Grade

ノルウェーのスタヴァンゲル大学の研究チームは、2022年5月31日、100％水素でガスタービンを動かすことに成功したと発表した。 同大学は、ノルウェー南西部でマイクロガスプラントを運営しており、CO2排出量ゼロで発電することを目標に、純水素をガスタービンの燃料として使用する方法の開発に取り組んできた。 研究チームを率いてきたMohsen Assadi教授は、「私たちは、マイクロガスタービンでの水素燃焼の世界記録を樹立しました。これまでに誰もこのレベルで実現することはできませんでした」と述べた。 さらに「水素でガスタービンを動作させると効率は多少落ちます。しかし、既にあるインフラを利用できることは大きなメリットです。さらに、このエネルギー生産に伴うCO2の排出もありません」と述べ、この研究はガス燃料の流通だけでなく貯蔵に関するものでもあると強調した。 今回の研究について、Assadi教授は「

マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームは、植物細胞から実験室で育てて作成する材料の特性を培養条件により制御できることを実証し、環境にやさしく廃棄物の少ない木材代替品を人工的に生産できる可能性を示した。研究の詳細は『Materials Today』誌に2022年5月25日付で公開されている。将来的には、特定の用途に適した特性や、初めから材料として完成品の形状を持つ植物性材料を培養できるかもしれない。 木材は古くから低コストで入手しやすい材料として広く利用されてきた。だが、世界では1年間にアイスランドと同面積の森林が失われており、このままでは100〜200年後に地球上の森林は消滅すると予測する研究者もいる。木材の入手が難しくなる一方で、環境面への配慮から化石燃料に変わる製品が求められており、木材など植物由来材料の需要が高まっている。 研究チームはこれまでに、ヒャクニチソウの葉から抽出し

ナノ秒パルスパワーシステムを設計製造する米Transient Plasma Systems（TPS）は、2022年6月8日、高度な点火技術が、大幅にクリーンなガソリンエンジン向けの実証済みソリューションを提供することを確認したと発表した。このソリューションは、自動車メーカーが直ちに導入可能なものだという。 自動車メーカーや議会が強い意欲を持って取り組んでいても、一夜にして電気自動車（EV）が普及した世界に移行することは不可能だ。TPSの共同創業者兼CEOであるDan Singleton氏によると、今後10年間で、世界中で何億台もの内燃機関自動車が販売されると予測されているという。そして、世界的なCO2削減目標を達成するために、よりクリーンなガソリンエンジン車の生産が急務であり、最後の大きなCO2削減を達成するには、先進的な点火装置が必要であることを自動車メーカーは認識していると述べている。

サウスウエスト・リサーチ・インスティテュート（SwRI）は、大型ディーゼルトラックからの排出ガスを浄化する新しい材料「CAT-DEF（Catalyzed Diesel Exhaust Fluid）」を開発した。これにより、カリフォルニア州大気資源局（CARB）の定める、窒素酸化物（NOx）排出量の厳しい2027年基準に適合できることを実証した。研究結果は、2022年4月5日～7日にデトロイトで開催された、米国自動車技術者協会主催の世界会議「WCX 2022 World Congress Experience」で発表された。 現在主流のディーゼルエンジンの排出ガス浄化装置の1つに、高品位尿素水のディーゼルエグゾーストフルード（DEF）と選択的触媒還元（SCR）技術を利用した、尿素SCRと呼ばれるNOx排出抑制システムがある。排気ガス中に噴射されたDEFは分解してアンモニアを生成し、このアンモ

飲料水生成システムを開発するアメリカのスタートアップSOURCE Globalは、太陽光と大気中の水蒸気から、クリーンで安全な飲料水を作り出す「SOURCE Hydropanel」を開発した。 SOURCE Hydropanelは、太陽光パネルを活用したオフグリッドシステムだ。内蔵ファンが空気を取り込み、吸湿性材料が水蒸気を吸着する。受動的に液化された水はタンクに貯められ、マグネシウムやカルシウムが添加されてミネラルウォーターとなる。取り込んだ空気はシステムを通る前にフィルターを通り、水はオゾン処理されるので、高品質でおいしい飲料水を提供できるという。 Hydropanelのサイズは1.2×2.4×1.1m、重さは154kg、寿命は15年、動作温度範囲は1～55℃、相対湿度は10～100％としている。1日あたりの水の生産能力は、2～5Lだ。さまざまな気象条件に対応可能で、低～中程度の日光や

ヤマトホールディングスはオーストリアのCycloTechと共同で、独自の円筒形ローターで推進し、横風にも強い小型の貨物輸送用ドローンコンセプトを、2022年4月12日に発表した。都市の空中ロジスティクスに高い付加価値を作り出すとしている。 新しいドローンは、CycloTechの360度推力変更システム「CycloRotor」と、ヤマトホールディングスの貨物ユニット「PUPA（Pod Unit for Parcel Air-transportation：ピューパ）701」を組み合わせた、無人のeVTOLだ。 CycloRotorは、船舶の推進装置としても使われる「フォイト・シュナイダープロペラ」と同じ原理に基づく。コンパクトな設計でありながら瞬時に偏向推力を生み、垂直離陸から水平飛行への自然な推移と高い機動性を実現する。このCycloRotorを6つ搭載することで、冗長性と安全性を確保し、秒

米国海軍研究所（NRL）は、2022年4月20日、米メリーランド州ブロッサムポイントの米軍の研究施設で、10GHzのマイクロ波ビームを使って1.6kWの電力を1km以上伝送することに成功し、地上マイクロ波による電力伝送の実現性を実証した。 「Safe and COntinuous Power bEaming – Microwave (SCOPE-M)」と呼ばれるこのプロジェクトは、国防総省研究技術担当次官室の運用エネルギー性能向上基金（OECIF：Operational Energy Capability Improvement Fund）から資金提供を受け、NRLのChristopher Rodenbeck博士の主導の下で進められてきたが、今回の実証は、過去50年近くで最も重要な実験となった。NRLは1年足らずで地上マイクロ波電力伝送の実用性を確立したのだ。 Rodenbeck博士による

3Dプリント住宅メーカーのセレンディクスと慶應義塾大学は、3Dプリンターに最適な一般向けの住宅開発を目指す共同プロジェクトを発表した。同大のKGRI環デザイン＆デジタルマニュファクチャリング創造センターが研究／設計／監修を務め、2022年秋にプロトタイプの完成を目指す。 同プロジェクトでは、延べ床面積49平方メートル、高さ4mの鉄筋コンクリート造平屋「フジツボモデル」を愛知県小牧市の百年住宅工場内に設置する。技術、居住性、価格の3分野で開発目標を立てており、技術面では「日本の建築基準法に準拠」「24時間以内に施工完了」「人の作業を不要とする単一素材で複合機能を持たせた住宅を実現」、居住性については「30～100平方メートルの広さ」「1階建て平屋で高い天井のある快適な室内」「構造強度／耐火性／耐水性／断熱の担保」、価格面では「通常の住宅価格の10分の1、車が買える500万円」を目指す。 同社

水を分解して水素ガスを周囲条件下で急速に生成するアルミニウムナノ粒子を作る新しい方法が開発された。この方法ではガリウムを多く含むアルミニウム複合材料を用いる。この研究はカリフォルニア大学サンタクルーズ校によるもので、2022年2月14日付で『Applied Nano Materials』に掲載された。 アルミニウムは反応性の高い金属で、水分子から酸素を奪って水素ガスを発生させることができる。アルミニウムは空気と瞬時に反応して酸化アルミニウムの皮膜を形成するため、それ以上の反応は阻止される。研究者たちは長年、アルミニウムの反応性を利用して、クリーンな水素燃料を生成する効率的でコスト効果が高い方法を見つけようとしてきた。 今回の研究では、簡単に製造できるガリウムとアルミニウムの複合材料が、室温で水と急速に反応して大量の水素を発生させるアルミニウムナノ粒子を生成することを明らかにした。 アルミニ

米ロードアイランド州ニューポートにある米海軍水中戦闘センター（NUWC）は、2022年2月2日、ナラガンセット湾試験施設で、米海軍の最新式大型無人潜水艇（LDUVV：Large Displacement Unmanned Undersea Vehicle）「Snakehead」の命名式を開催し、その姿を初公開した。 Snakeheadは、政府所有のアーキテクチャーと車両ソフトウェアを使用しており、モジュール式のためミッションの内容に応じて再構成が可能なLDUVVだ。誘導制御、ナビゲーション、推進、操縦、状況認識、センサー機能により、作戦地域の情報収集などの任務遂行を支援する。さらに、潜水艦のドライデッキシェルターから発進が可能だ。 米海軍は長年にわたり、LDUVVの開発に力を注いできた。Snakeheadによる無人での情報収集の可能性が広がったことを受け、指揮官のChad Hennings

クリーンで持続可能、効率的な再生可能エネルギーで運用される社会を目指すH2 Clipperは、飛行機の4分の1のコストで貨物輸送が可能な、水素燃料飛行船「H2 Clipper」の実用化に取り組んでいる。 飛行船はかつて航空輸送手段として活躍したものの、20世紀前半に起こったいくつかの事故のために、現在では広告や観測手段などその用途は限定的だ。 同社は、安全、速度、効率性という過去に成し得なかった目標を達成するため、H2 Clipperには、より丈夫で軽量の材料、量産技術、3Dプリンティング、コンピュータによるシミュレーションや制御といった最新の技術を取り入れた。 H2 Clipperの巡航速度は時速280km、航続距離は9656km、最大積載量は15万kg、貨物スペースは7530立方メートル。貨物船の4～5倍のスピードと貨物機の4分の1のコストで工場から直接輸送可能だとしている。水素自体も

オランダを拠点とする建築家集団MVRDVは、建物全体がソーラーパネルで覆われた多目的ビル「Sun Rock」を台湾に建築中だ。曲面を多用した特徴的な建物からは、年間約100万kWhの発電が見込まれる。Sun Rockは電力会社Taipowerによって運用され、グリーンエネルギーへの移行を想定した「建物内マニフェスト」として機能する。 Sun Rockの主な目的は、持続可能なエネルギー設備の保存と維持だ。建物のある場所は年間を通して日射量が多く、太陽光を最大限に活用するため、通常のビルとは異なり、丸みのある形状をしている。日中の光を直接受ける建物の南側は、緩やかに傾斜して表面積を確保し、北側は半球形にすることで、朝や夕方の光が当たりやすくした。 建物を覆うソーラーパネルの総面積は少なくとも4000平方メートルになり、発電効率を高めるため、パネルの角度は調整可能とした。こうした設計により、年間

生物は、グルコースなどの再生可能な糖質をさまざまな炭素を含む低分子に体内で変換できるが、無置換の炭化水素のように細胞のみからでは生成するのが難しい分子もある。ニューヨーク州立大学バッファロー校の研究チームは、遺伝子操作した大腸菌を使って、再生可能な糖質の一種であるグルコースを、ガソリンを構成する分子の一つである無置換炭化水素のオレフィンに変換することに成功した。研究成果は、『Nature Chemistry』誌に2021年11月22日付で公開されている。 今回開発した手法は、生物学と化学が得意とする反応を組み合わせた2段階プロセスで形成されている。 まず微生物がグルコースをオレフィンの前駆体である3-ヒドロキシ脂肪酸に変換できるようにするため、グルコースを栄養源として好む大腸菌に4種類の酵素の遺伝子を導入した。遺伝子操作された大腸菌は、グルコースを摂取すると、脂肪酸を生成するようになった。

ジョージア工科大学と大連海事大学の研究者らは、海中で揺れる海藻の動きからヒントを得て、波のエネルギーを利用する柔軟な摩擦帯電型ナノ発電機「S-TENG（Seaweed-like Triboelectric Nanogenerator）」を開発した。海面だけでなく海中でも発電可能で、海洋センサーへ効率的に給電できると期待される。研究結果は、2021年9月16日付けで『NANO』に掲載されている。 現在多くの沿岸地域で、海流や潮の満ち引き、透明度といった情報を収集するためのセンサーネットワーク、いわば「海洋IoT」が、船の航行や水質の監視に利用されている。ただ、定期的なバッテリー交換が必要なシステムは時間とコストがかかり、風力や太陽光発電からの電力供給は水中の利用には適していない。 海の波は、砂や小石、岩も運ぶほど強力なエネルギーを含んでいる。大きな波だけでなく、小さく穏やかな波にも、再生可能

アジやサバ、イワシなどを漁獲する「まき網漁業」では、集魚灯を使って魚を集める灯船、網を水中に投入して集まった魚群を取り囲む網船と作業船、逃げ場を失った魚を取り上げて港まで運ぶ運搬船と、さまざまな役割を持つ船とその乗組員が連携して操業する。しかし近年、人手不足や乗組員の高齢化が進み、誰かが休むと操業に支障がでるような状況が発生していた。 今回、アトラックラボに加えて、長崎県産業振興財団の支援を受けた天洋丸、長崎大学、長崎県総合水産試験場、ライトハウスが共同で、上記のような漁獲作業を省人化、省力化する水中ロボットとして漁火ロボを開発した。 同ロボットは、電動スラスターと200WのLED水中灯を搭載。投入した網を巻き始めて網を閉じ終わるまでの間、網の中で光を発して魚が逃げないようにする。この役割を同ロボットが担うことで、灯船の作業負担が大幅に減少したという。 漁火ロボの開発では、まき網操業中に同

室内空調、食品の貯蔵、医薬品の輸送や保管など、冷却システムは私たちの生活に欠かせないものになっている。世界的な気候変動と生活水準の向上により冷却システムの需要はより高まっているが、未だ電力を全く利用できない地域もある。 サウジアラビアのアブドラ王立科学技術大学（KAUST）の研究チームは、太陽エネルギーを利用した再生可能な冷却システムを開発した。冷却、再生のどちらのステップでも電気は使用せずに、空間や食品を冷やすことが可能だ。冷却ステップでは塩が水に溶けたときの溶解熱を、再生ステップでは水を蒸発させるために太陽光を利用している。研究成果は『Energy and Environmental Science』誌に、2021年9月1日付で公開されている。 塩は、水に溶かすとエネルギーを吸収または放出して、吸熱または発熱する。この一般的な溶解熱の性質を利用して、冷却システムを開発した。吸熱タイプの

豪ロイヤルメルボルン工科大学（RMIT）の研究チームは、従来の2倍効率の高い波力発電システムを開発した。海中の逆回転デュアルタービンホイールを特長とするシンプルなデバイスで、太陽光発電、風力発電に並ぶ再生可能エネルギーとして、実用化が期待される。研究結果は、2021年8月2日付けの『Applied Energy』に掲載されている。 現在の再生可能エネルギー市場は、太陽光発電や風力発電が大半を占めているが、太陽や風は1日中利用できるわけではない。これに対し、「波力エネルギーは、1日の約90％を利用可能で、沖合の波が持つ潜在的なパワーは計り知れない」と、研究チームを率いるXu Wang教授は説明する。地球上の波が毎年生むパワーは、世界の年間発電量と同等とも言われている。 波力発電方式のひとつ、波の上下動を利用して発電するポイントアブソーバー式は、一般的に製造面や設置面においてコスト効率が高いと