2023年ノーベル化学賞：量子ドットの発見と合成に貢献した3氏に
2023年のノーベル化学賞は，「量子ドットの発見と合成」の業績で米マサチューセッツ工科大学のムンジ・バウェンディ（Moungi Bawendi）教授，米コロンビア大学のルイス・ブルース（Louis Brus）教授，旧ソビエト出身のアレクセイ・エキモフ（Alexei Ekimov）氏の3氏に贈られる。 高性能ディスプレー，安価な太陽電池，体内の物質動態を追いかける蛍光マーカーなど，今，極めて幅広い技術に応用されつつあるのが量子ドットだ。量子ドットとは，直径が数ナノメートルから数十ナノメートル（ナノは10-9，つまり10億分の1）ほどの半導体の微粒子のことだ。 物質をナノサイズに縮めると，中の電子が狭い範囲に閉じ込められ，物質の特性が大きく変わることは，量子力学が確立して間もない1930年代から理論的に予測されていた。 1980年代前半，旧ソ連の研究者エキモフ氏は，塩化銅を同じだけ添加した色ガ
食塩に実は隠れた甘さ、塩化物イオンによる味覚を発見
食塩（塩化ナトリウム）はナトリウムイオンと塩化物イオンが結びついている。このうち、ナトリウムイオンは口の味細胞にある塩味の受容体に結合し塩味として感じられるが、一方の塩化物イオンは甘味やうま味の受容体に結合していることが分かった。岡山大学などの研究グループが、メダカやマウスの実験で発見した。ヒトにも、同様に塩化物イオンが結合するタイプの受容体があるという。 ヒトの口の中には甘味、うま味、塩味、苦味、酸味を起こす物質と結合する受容体がある。それぞれの味を起こす物質と対応する受容体の構造が、鍵と鍵穴の関係のようにぴたりと結合して味を識別する。こうして甘味受容体は砂糖、塩味受容体はナトリウムイオンを感知する。糖は塩味受容体には結合しない。この仕組みはヒトや魚類など脊椎（せきつい）動物に共通するという。 ヒトはみそ汁に近い0.8～1％ほどの濃度の食塩水はおいしい塩味として感じるが、その10～20分
タンパク質設計問題を解決する数学公式を名古屋大学が発見、圧倒的な高速化を実現
タンパク質設計問題を解決する数学公式を名古屋大学が発見、圧倒的な高速化を実現 大学ジャーナルオンライン編集部 名古屋大学大学院の高橋智栄博士後期課程学生らの研究グループは、シミュレーションや実験をせずにタンパク質設計をするための数学公式を世界で初めて導出することに成功した。この数学公式により、膨大な計算量のシミュレーションの必要がなくなり、圧倒的に高速な設計が可能になった。 研究グループは昨年、タンパク質進化に関する新しい仮説と機械学習の手法を組み合わせることで、従来手法に比べて圧倒的に高速なタンパク質設計を実現することに成功していた。今回さらに、複雑系物理学・情報統計力学の理論を適用することにより、シミュレーションが不要なアミノ酸配列の推定のための数学公式を導出することに成功した。 これにより、タンパク質設計にかかる時間を昨年発表した効率的な設計手法を用いた場合より、さらに10分の1 程
貴金属8元素混ぜ「夢の合金」京大が成功 触媒性能プラチナの10倍 | 毎日新聞
合成に成功した貴金属8元素。写真に添えられているのは元素記号と原子番号＝創元社提供（「世界で一番美しい元素図鑑」より） 金や銀、白金（プラチナ）など貴金属と呼ばれる8種類の元素を全て混ぜた合金の開発に世界で初めて成功したと、京都大などの研究チームが米国化学会誌に発表した。水から電気分解で水素を製造する触媒として、既存の白金と比べ10倍以上の性能があるといい、研究チームは「青銅器時代から約5000年間、誰も成功しなかった夢の合金ができた。エネルギー問題の解決にもつながる可能性がある」と期待する。 8元素は他にパラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム。いずれも希少で耐腐食性がある。水と油のように混ざらない組み合わせがあり、全て合わせるのは困難と考えられてきた。
イカリング on Twitter: "イオン化傾向についての研究 https://t.co/skPXzrXjJm"
イオン化傾向についての研究 https://t.co/skPXzrXjJm
【記者発表】液体の水の中には２種類の構造が存在する ～水の特異性をめぐる長年の議論に決着～
○発表者： 田中 肇（東京大学 生産技術研究所 教授） ○発表のポイント： ◆水のさまざまな異常性の起源については、１世紀以上にわたり長年論争が続いてきた。その理由は、液体の水の構造に関する深い理解の欠如にあった。今回、水の構造に関するシミュレーションと実際の水のＸ線散乱実験データの解析により、液体の水の中に２種類の構造が存在する直接的かつ決定的な証拠を見出した。 ◆「水には、乱雑な構造と規則的な構造が共存している」という二状態モデルに直接的な証拠を与え、水の構造、さらには水の特異性の構造的起源をめぐる長年の議論に決着をつけた点に新規性がある。 ◆この発見は、純粋な水のみならず、電解質溶液、生体内の水などのさまざまな系の水構造の理解に資すると考えられ、水の物理・化学的理解のみならず、化学、生物学、地質学、気象学、さらには応用も含め、水に関連した分野に大きな波及効果があると期待される。 ○発
ノーベル化学賞に「リチウムイオン電池」開発の吉野彰さん | NHKニュース
ことしのノーベル化学賞の受賞者に、スマートフォンなどに広く使われ、太陽発電や風力発電などの蓄電池としても活用が進む「リチウムイオン電池」を開発した、大手化学メーカー「旭化成」の名誉フェローの吉野彰さん（71）ら３人が選ばれました。日本人がノーベル賞を受賞するのは、アメリカ国籍を取得した人を含めて27人目、化学賞では８人目です。 ことしのノーベル化学賞に選ばれたのは、 ▽大手化学メーカー「旭化成」の名誉フェロー、吉野彰さん（71）、 ▽アメリカ・テキサス大学教授のジョン・グッドイナフさん、 それに▽アメリカ・ニューヨーク州立大学のスタンリー・ウィッティンガムさんの３人です。 吉野さんは大阪府吹田市出身で71歳。京都大学の大学院を修了後、旭化成に入社し、電池の研究開発部門の責任者などを務めたほか、おととしからは名城大学の教授も務めています。 吉野さんは、「充電できる電池」の小型化と軽量化を目指
「リチウム空気電池」開発へ 空気中の酸素使う“究極の蓄電池”
ソフトバンクと物質・材料研究機構（NIMS）は4月11日、IoT機器向けに、空気中の酸素と化学反応してエネルギーを生成する「リチウム空気電池」を共同開発すると発表した。実現すれば、従来のリチウムイオン電池と比べて、重量エネルギー密度（重さ1キロ当たりの電池容量）が5倍以上になるという。2025年ごろの実用化を目指す。 リチウム空気電池は、電極材料の一部（正極活物質）に空気中の酸素を使う。かさばりやすい正極活物質を電池内に備える必要がなくなり、軽量化が期待できる上、エネルギーコストを低く抑えられる「理論上究極の蓄電池」（ソフトバンク）という。 開発する電池は、センサーやウェアラブルデバイスなどで長時間搭載、駆動できることに加え、大容量を生かしてドローンやロボットなどの分野でも活用が見込まれるとしている。 関連記事 「絶対に発火しない電池」実現へ 「火を消す」電解液、東大など開発 絶対に発火し
アンモニア、安価な触媒でクリーンな燃料に
熊本大学は4月6日、アンモニアを効率的に燃焼させ、有害ガスを生成しない触媒を開発したと発表した。アンモニアの燃料用途や水素の貯蔵用途、有害ガスとしてのアンモニアの浄化などへ応用できるという。 アンモニア（NH3）は炭素を含まないことから、燃焼しても二酸化炭素を発生しないカーボンフリーの燃料として注目されている。カーボンフリーの燃料は他に水素（H2）が挙げられるが、水素は液化が困難（沸点：－253℃）であるのに対し、アンモニアは比較的容易（沸点：－33.3℃）で、貯蔵や輸送に向くという。その一方アンモニアは、燃えにくい性質と、燃やした時に有害な窒素酸化物（NOx）を生成する恐れがあることが欠点とされていた。 熊本大学の日隈聡士助教ら研究チームは、アンモニアから選択的に窒素（N2）を生成するために触媒の素材を模索。一般的で安価な材料である、酸化アルミニウムと二酸化ケイ素の化合物に酸化銅を固定し
19世紀以来の謎「ガラスの基本構造」が解明される | 財経新聞
ガラスは現代人にとって身近な存在であるが、実は未解明の存在でもある。ガラスや、シリコンなどの基本単位構造はオルトケイ酸の結晶から成るのだが、この物質の詳細な分子構造は、19世紀以来、未解明のままだった。しかし今回、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）、産業技術総合研究所、日本原子力研究開発機構、J-PARCセンター、総合科学研究機構の5者からなる共同研究グループが、それを解き明かしたという。 【こちらも】京大、ガラスが確かに固体であることを示す有力な証拠を発見 ガラスの歴史は古い。紀元前4,000年を超える太古の昔、古代エジプト文明や古代メソポタミア文明において、既にガラスは装飾品などに利用されていた。なお、黒曜石も天然ガラスの一種とされているので、そこまで話を遡らせれば石器時代以来ということになる。 しかし、いずれにせよ古代においてガラスは貴重であった。量産のための技術的革新は
ボタン電池で酸素を測る、新しい理科実験の姿 ニュースイッチ by 日刊工業新聞社
私たちの身の回りに絶えず存在する酸素。生物や植物の生命維持のために欠かせない物質だが、その重要性や特性は知識として知っているつもりでも、意外と本質を知らないことが多い。それは、酸素が無味無臭かつ無色透明で目に見えないため、日常生活の中でその存在を実感する機会が少ないからだろう。 そんな酸素について学校教育の場では、小学校６年の学習指導要領で「燃焼の仕組み」と題し、ものが燃焼することで酸素が減少する様子を「気体検知管」なる実験装置を使って学ばせている。 ただ、気体検知管は１本当たり約500円（吸引器が別に必要）とコストがかかる上、検知のレスポンスが遅く、ガラス製のため破損の心配があり、実験後の廃棄も面倒など扱いにくい面があった。 そうした中で、東京工業高専の高橋三男教授は空気亜鉛電池の発電原理を応用し、大気中の酸素濃度を測る仕組みを開発した。すでに、学習教材メーカー各社から酸素濃度測定センサ
名城大学理工学部応用化学科 永田研究室 | ブログ「天白で有機化学やってます。」: リットルは大文字か小文字か
リットルは大文字か小文字か2015/01/19（月） 最近、小学校〜高等学校の教科書では、単位の「リットル」の表記が大文字の "L" になっているものが多くなっています。かつて使われていた「ℓ」（←筆記体の小文字の「エル」のつもり）という記号は、もう使わないことになりました。いくつかの教科書出版社の解説によると、平成２３年の文部科学省による教科書検定において「単位は国際単位系に準じること」という検定意見が出て、それに各社が倣った、という経緯であるようです。 「リットル」は国際単位系そのものではありませんが、「国際単位系と併用できる単位」として使用が認められています（参考：産総研計量標準総合センター・国際単位系）。記号は "l"（小文字のエル）または "L" で、どちらを使ってもよいことになっています。補足すると、国際単位系では本来単位の表記は「人名に由来する単位名は先頭文字を大文字にする。
アメーバのように泳ぐ油の粒を発見 | NHKニュース
生き物ではないのに、アメーバのように形を変えながら水中をひとりでに進む極めて小さな油の粒を、東京大学などの研究グループが発見しました。なぜ動くのかは分かっていないということで、動きを制御できるようになれば、水中で物質を運ぶ新たな手段になると期待できるということです。 顕微鏡を通して撮影した動画では、静止している水の中で、数十マイクロメートルほどの油の粒が、アメーバのように形を変えながら進む様子が確認できます。なぜ動くのかは分かっていませんが、研究グループでは、水に溶かした物質が油と反応するなどして粒の周囲に水の流れを作り、その勢いで動いているのではないかと推定しています。今後、油の粒が動くメカニズムの解明を進め、動きを制御できるようになれば、水中で狙った場所に物質を運ぶ新たな手段になることが期待できるということです。 研究グループの１人で、東京大学大学院の豊田太郎准教授は「この油の粒がアメ
ニホニウム特設ページ | 理化学研究所 仁科加速器研究センター
─森田グループのコメント─ 私たちの提案した元素名「nihonium」、元素記号「Nh」がIUPAC(国際純正・応用化学連合)に認められ、正式決定されたことを大変うれしく思っております。長い元素発見の歴史の中で、欧米以外の国で元素を発見したグループはありませんでした。つまり今回の日本発の新元素の認定と命名はアジア初です。私たち研究グループは、応援してくださった日本の皆さんのことを思い、新元素を「ニホニウム」と命名しました。人類の知的財産として将来にわたり継承される周期表に、日本を中心とする研究グループが発見した元素が載ります。私たちはこれをとても光栄に思っており、長年にわたり応援してくださったすべての皆さんに感謝の意を表します。 基礎科学における発見は、そののち思いもよらないブレークスルーを数多く生み出し、人類に多くの恩恵をもたらしてきました。一方、基礎科学研究そのものが日々の生活に直接影
彡(ﾟ)(ﾟ)で学ぶ化学実験の事故例:ハムスター速報
TOP > ネタ > 彡(ﾟ)(ﾟ)で学ぶ化学実験の事故例 Tweet カテゴリネタ 1 :名無しさん＠おーぷん:2015/10/08(木)21:59:01 ID:pXB 事例１ 彡(ﾟ)(ﾟ)「どうないしよ冷凍機こわしてもうた…」 彡(ﾟ)(ﾟ)「やばい。室温も上昇してきとる…」 彡(-)(-)「…」 彡(＾)(＾)「せや！液体窒素をまいて温度を下げればええやんけ！」 彡(＾)(＾)「そうと決まったらガンガン撒くやで～」 ┏━━━━━┓ ┃ ／ ＼ ┃ ┃／ ＼┃ ┃ (ﾟ)(ﾟ)ミ ┃ ┃ ﾉ ミ ┃ ┃ つ ( ┃ ┃ ) ( ┃ ┗━━━━━┛ 事故の種類：窒息 原因：換気の悪い室内で大量の液体窒素をばら撒いたことによる酸素欠乏症 対策：大元の原因は冷凍機の誤操作によるもの。研究室内の教授および学生は実験室内の諸機器に習熟する 彡(ﾟ)(ﾟ)で学ぶ化学実験の事故例 h
インタビュー「アンモニア合成法 一世紀越しの発明を生んだ背景」東京工業大学 元素戦略研究センター 教授 細野秀雄 氏 | SciencePortal
空気中の窒素ガスからアンモニアを人工合成する技術「ハーバー・ボッシュ法」は、人類を食糧危機から救うとともに、化学の世紀を拓いた大発明だ。その製法は発明から100年たった今でも中核技術である一方で、世界のエネルギー需要の数パーセントをも消費するなど、省エネルギー化が大きな課題となっている。最近、その課題解決につながる画期的な合成法が、日本人の手によって発明された。 「空気からパンを創る錬金術」と称された画期的発明から一世紀を経て、新たなブレイクスルーへ。材料科学の研究者として、液晶ディスプレーで知られるIGZO(イグゾー)トランジスタの創製や鉄系超電導物質の発見などで世界の注目を集める細野秀雄(ほその ひでお)東京工業大学元素戦略研究センター教授に、今回の成果の背景を聞いた。 サイエンスニュース2015「アンモニア合成 一世紀ぶりの新発明(2015年9月18日配信)」より －アンモニア合成の
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高容量で格子体積が変化しない電池材料が誕生、「夢の電池」実現へ
オウム死刑囚：ＶＸの連名論文が学術誌に掲載 | 毎日新聞
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