ここは (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊だった

Category : ナノテク

世界最小のトランジスタ開発 原子7個分の大きさで、シリコン結晶1個に埋め込む  





オーストラリア・ニューサウスウェールズ大学量子コンピューターテクノロジーセンターと米ウィスコンシン大学マディソン校のオーストラリア人科学者らは24日、原子7個分の大きさの世界最小のトランジスタを発表した。このトランジスタの開発により、マイクロチップの大きさがさらに小さくなり、コンピューターの処理速度も格段に高まる可能性がある。

トランジスタ



 トランジスタは1メートルの40億分の1にあたる原子7個分の大きさで、シリコン結晶1個に埋め込まれており、両大学の科学者チームが特殊な顕微鏡で原子を操作して作った。数十億個のトランジスターが入っているマイクロチップの大きさを100分の1以下まで確実に小さくできる上、処理速度も「飛躍的に」高めることができるという。このトランジスタによって、既存のコンピューター機器の数百万倍の速さで計算できる「量子コンピューター」の実現に向けて第一歩が踏み出されることになった。

 研究を指導したCQCTのミシェル・シモンズ教授は、「従来のコンピューターでは宇宙が誕生してからの時間よりも時間がかかってしまうような問題を解くことができるようになる」と話し、さまざまな可能性を想定して膨大な数字を分析する暗号解読、金融取引、天気予測などに、量子コンピューターの技術を利用できる可能性があると述べた。

「オーストラリアでは1949年に初めてのコンピューターが作動した。部屋いっぱいの大きさのあったコンピューターも、両手で持てるようになった。今日のコンピューターは片手で持ち運べる上、その部品の大半は髪の毛の1000分の1以下の大きさだ。いま披露したばかりの電子機器は、原子数個分の大きさに作ってシリコンに埋められた世界初の電子機器だ」(シモンズ氏)

 シモンズ氏によると、超小型トランジスター技術の商用化には約5年ほどかかるという。同氏の研究チームは世界初の超高速処理が可能な量子コンピューター開発に取り組んでおり、その大きさは現在のマイクロチップほどの大きさになる見込み。

AFPBB News
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2729834/5797519


東大、金属イオンでウイルスのたんぱく質構造を再現  





 東京大学の藤田誠教授らは、ウイルスのたんぱく質構造を人工的に再現する研究で、最も金属イオンなどの成分数が多い材料を使って作ることに成功した。よりウイルス構造に近くなったほか、分析すると物性が安定していることも分かった。ウイルスや生物の構造ができあがる仕組みの解明に寄与する。また、材料の分子構造のわずかな違いでできあがる構造が違うことも分かった。



 藤田教授らは、ウイルスが数百から数千のたんぱく質がひとりでに集まって(自己組織化)多面体状にできあがることや、形や大きさが決まっている「一義構造体」であることに注目。たんぱく質の代わりに金属イオンと、わずかに曲がっていて金属イオンと弱く結合する分子「配位子」の有機分子を溶液中に入れ、人工的に同じ構造を作る研究を進めている。

日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720100430eaac.html


フラーレン分子の二量化反応の様子を、電子顕微鏡で観察に成功  





 分子を構成する原子が、隣の分子の原子と結びつく様子を、電子顕微鏡で観察することに、産業技術総合研究所(茨城県つくば市)の越野雅至(まさのり)研究員(電子顕微鏡学)らが、世界で初めて成功した。英科学誌「ネイチャー・ケミストリー」のオンライン版に11日、論文を発表した。

fig1.jpg
カーボンナノチューブの中に閉じ込めたC60フラーレン分子の電子顕微鏡像(上)とナノチューブの縞を消した像(下)



 越野さんたちは、炭素原子がサッカーボールの形に並んだ分子「フラーレン」(直径約1000万分の7ミリ)2個を、炭素製の極細チューブ(カーボンナノチューブ、同約1000万分の15ミリ)に入れ、二つの分子が化学反応で融合する様子を観察した。

 当初は、両分子の炭素原子のうち1個ずつか2個ずつが結びつくが、時間とともに分子が回転して原子6個ずつの結合へ変わってゆく様子が観察できた。顕微鏡画像のゆがみを防ぐ装置を使って原子1個ずつの観察に成功。化学反応を起こす分子は動き回って観察しにくいが、炭素チューブに閉じ込めることで動きを制限できた。

侮日新聞
http://mainichi.jp/select/science/news/20100111k0000m040111000c.html





4 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 06:03:50 ID:M4NEmh8r
そっと観察しないと、外圧で反応が変わっちゃったりするのかな?


6 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 06:38:13 ID:Etqb4INJ
大きさもそうだが、瞬間的過ぎて観察しにくそう。


7 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 07:14:30 ID:PD3pg8XD
仕分け対象だな。

9 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 07:50:01 ID:c7WVQVuT
>>7
心配だな。



10 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 07:58:19 ID:5XTSBHF4
分子軌道上の電子は粒子でなくゲルであることが証明され、量子論が根本から変わる。


12 :名無しのひみつ:2010/01/11(月) 08:16:05 ID:10L0ewZF
これタイムスケールはどんな感じなんだろう?よく撮影できたな。

焦げた 「シリコンナノチェイン」を調べると、カーボンナノチューブ(CNT)だった?  





 大阪大学の河野日出夫准教授、野上隆文元大学院生らはワイヤ状のナノ材料「シリコンナノチェイン」が電圧をかけるだけでカーボンナノチューブ(CNT)に変わることを発見した。ナノチェイン自体は電気を通しにくい絶縁性で、CNTは電気をよく通す導電性。これらの性質を利用すれば、ナノサイズの電子回路の配線が簡単にできるという。

image1.jpg



 シリコンナノチェインは酸化物で覆われたシリコンナノ結晶粒子が数珠のように連なった構造で、直径は太い個所で10ナノ―20ナノメートル(ナノは10億分の1)程度。今回、ナノチェインを金の電極にのせ、タングステンの針を使って数十ボルトの電圧をかけた。その結果、ナノチェインは破断したものの、チューブ状の構造ができており、調べたところCNTだった。

日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0820090828aaad.html





6 :名無しのひみつ:2009/08/28(金) 23:13:05 ID:oDjrrvkL
軌道エレベーターが出来るぞ。


7 :名無しのひみつ:2009/08/28(金) 23:13:40 ID:Wy5uTEEQ
実験の失敗からのラッキーだったりして…

53 :名無しのひみつ:2009/08/29(土) 09:48:32 ID:160pQ8z+
>7
ありうる話。

シリコンナノチェインの抵抗を調べるために、大電流を流す。
破断、これで抵抗値が分かった。

おや?何か変なものが…調べてみたらCNTだった



9 :名無しのひみつ:2009/08/28(金) 23:14:24 ID:EYYIHUEh
阪大の工学部は強いからね。

単層カーボンナノチューブ(CNT)を10分で生成-価格500分の1に  





 東京大学の野田優准教授らは、高純度の単層カーボンナノチューブ(CNT)を従来法の約1000分の1のわずか10分で生成する技術を開発した。平面基板上にCNTを成長させる方法を応用し、ビーズ状の球体の表面に生成する。触媒の付け方を改善すれば、CNT回収までを一つの装置で繰り返せる。理論上、容積1リットルの装置で1日1キログラムの単層CNTを生成できる。高品質の単層CNT価格を500分の1以下の1グラム当たり100円にできる。

20080303140107.png



 ガソリン精製などに使う流動層と呼ばれる装置で行う。表面に鉄触媒を添付した直径500マイクロメートル(マイクロは100万分の1)のセラミックス製ビーズを入れ、原料のアセチレンガスを流すと、約10分でビーズ表面に数百ナノメートル(ナノは10億分の1)の長さの単層CNTが成長する。CNTはガスの流量を上げるとビーズから切り離され、簡単に回収できる。

日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0620090713aaab.html




*当ブログは、読みやすくなるよう若干の「編集」が入っております。
どうしても気になる方は、現行スレをご覧下さい。





4 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:19:40 ID:iCi4/pyw
これは凄い。


6 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:22:20 ID:B4zw+DRd
カーボンナノチューブ(CNT)は人類最大の発見だとおもわれる、今後の動向に期待。

7 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:26:06 ID:8ogd2NLg
>>6
人類最大の発見は言いすぎだろ?でも期待。


11 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:33:58 ID:NmcsFJ5i
>>6
でも、普及しなければノーベル賞は難しい。


12 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:47:12 ID:iCi4/pyw
>>11
安価に大量生産は、普及のための第一歩。



8 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:27:04 ID:2XpV886Z
世紀の大発見はそれはそれで大したものだが、こういった生産技術の革新がないと全く意味がない使えない代物になってしまう。ここの分野にこそキラリ日本の技術/ものつくりのセンスがある。


9 :名無しのひみつ:2009/07/14(火) 14:31:48 ID:P2kG4XlM
今まで精製に、約1週間かかってたのかw

生体と比べて30倍強力な人工筋肉  





 『ターミネーター』の次回作には、前作で話題を呼んだ液体金属(擬似多合金)に代わり、Ray Baughman氏の研究室の発明品が登場するかもしれない。それは、カーボン・ナノチューブでできた「次世代の筋肉」だ。

 Baughman氏らのチームは、鋼鉄より強く、空気ほどに軽く、ゴムより柔軟な、まさに21世紀の筋肉といえる素材を作り出すことに成功した。これを使えば、義肢や「スマートな」被膜、形状変化する構造物、超強力なロボット、さらに――ごく近い未来には――高効率の太陽電池などが作れるかもしれない。

 「生体筋肉に比べ、単位面積当たり約30倍の力を発揮することが可能だ」と、テキサス大学ダラス校ナノテク研究所の責任者を務めるBaughman氏は話す。

(中略)

 Baughman氏がカーボン・ナノチューブに関心を抱いたのは、導電性高分子を使って人工筋肉を作ろうとしているときだった。同氏は高分子よりも、カーボン・ナノチューブをつなげたものを使った方がうまくいくことに気付いた。そこでまず、無秩序に絡み合ったナノチューブ繊維を、帯電した液体を使って動かした。次に、より構成に一貫性のある配列で実験し、さらに前回とは別の方法で電荷を与えた。

 今回Baughman氏が開発した人工筋肉素材は、『Science』誌の3月20日(米国時間)号に掲載された論文で発表されたもの。垂直に配向し、電気に直接反応するナノチューブの束からできている。非常な高速で縦方向に伸張・収縮し、横方向には非常な強度を発揮するこの筋肉素材は、技術者が想像しうる限り多様な用途に応用できる可能性がある。

 「この、おそらくはいまだかつてないレベルの異方性(方向に依存する物理的性質)は、ある方向にはダイアモンドのような性質を示し、また別の方向にはゴムのような性質を示すという感じに近い」と、ブリティッシュ・コロンビア大学の素材科学者John Madden氏は付随論評の中で述べている。

 Baughman氏の人工筋肉は、電荷の傾向を利用することで、カーボン・ナノチューブ繊維が配列によって互いに反発したり引き付けあったりする。

 生体筋肉の収縮率は1秒当たり最大10%だという。これに比べ、同氏の開発したナノチューブ素材は1秒当たり4万%の収縮率を誇る。電解液中のイオン移動よりも電流に反応するため、それ以前に設計したものよりはるかに効率がよくなっている。しかもこのナノチューブ素材は、液体窒素の沸点である摂氏マイナス196度から、鉄の融点である摂氏1538度まで、幅広い温度下でその性質を保持する。

 Baughman氏は、この素材の最初の用途について、太陽電池の保護材になる可能性が高いと述べた。ナノチューブが電気を通し、また、感光に最も適した配列を作るために素早く形状を変えられるためだ。





WIRED NEWS
http://wiredvision.jp/news/200903/2009032423.html
http://wiredvision.jp/blog/wiredscience/200903/20090324101805.html




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3 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 08:30:30 ID:oxsctuwH
よっしゃ、これで勝つる!

31 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 09:51:26 ID:Np4Nwitf
>>3
確かに、これならキングベヒんもスだって倒せるな…つーか毎秒40,000%って一秒で400分の一に収縮するってことか?オーニソプターとか飛び道具とかヒレで泳ぐものとかに使うと愉しそうだな。



4 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 08:32:11 ID:AX3BKjwO
以下、義体少女及びアームスレイブ禁止。

5 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 08:34:20 ID:nc6Lu2lo
>>4
なん…だと…



7 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 08:36:48 ID:+KKyYi1P
これってカーボンなの?


8 :名無しのひみつ:2009/03/27(金) 08:37:19 ID:GrzNVCnG
筋肉よりも、骨の方が強度が低くなるんですね。

「 壁を登るヤモリ 」 ヒントに最強の 接着剤 を開発  





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 ヤモリの足をまねて作り出した新種の乾燥接着剤は、重力をものともしないヤモリの10倍、ヤモリにヒントを得て開発されたほかの接着剤の3倍の接着強度を持つ。米国の研究者が9日に発表した。

 科学誌Scienceでこの接着剤を発表したデイトン大学のライミン・ダイ氏は「これまでで最も強度が高い乾燥接着剤だ」と述べている。この接着剤は2.5センチ平方で、体重100キロの人が垂直表面を登るのを支えられるが、はがしたり再びはったりするのも簡単で、例えばスパイダーマンのスーツのような素材に最適だ。

 アトランタにあるジョージア工科大学のゾン・リン・ワン氏は「あれ(スパイダーマンが壁を登れる能力)は現実ではないが、われわれがやっていることは現実だ」と話す。壁登りを手伝う以外にも、電子部品に使えばはんだ付けが不要になると、ワン氏とダイ氏は電話取材で説明した。しかも乾燥しているため、普通の接着剤なら接着力を失ってしまう宇宙空間のような極度の低温でも利用できる。

 ヤモリにヒントを得たほかの接着剤と同様、この新しい接着剤はカーボンナノチューブのカーペット、つまりカーボン分子の細い繊維を使っている。しかしこの繊維の端には縮れたカーボンの房が付いていて、これが接着剤の粘着面を拡大する。この構造は、別々の方向に伸びる極細の毛が生えた本物のヤモリの足の構造と同じだ。

 「われわれの接着剤の強度はヤモリの足の10倍、従来のヤモリの足をまねた接着剤の3倍だ」と話すダイ氏は、デイトン近郊にある米空軍研究所とアクロン大学の研究チームとも共同で、この接着剤の開発に当たった。

 ダイ氏によると、この接着剤はファン・デル・ワールス力と呼ばれる原子スケールの吸引力の効果を最大限に高めた設計になっている。チューブの縮れ部分が物体の表面に押し付けられるとチューブが表面にぴったりとくっつき、強力な接着剤になる。しかし角度を付けて持ち上げると、粘着がはがれる。

 足が泥の中にはまったような状態だとワン氏は説明する。足を真っすぐ持ち上げようとしてもくっついたまま離れないが、徐々に足を引きはがすとくっつかなくなる。

IT Media News
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0810/10/news089.html




3 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 08:21:31 ID:q8xbNEIq
ヒント:分子間力


14 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 10:30:29 ID:x81HSCPy
>>3
え、分子間力で接着してるの?w


5 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 08:30:33 ID:f+ZmVUBd
流石、アメ公はやることが違うな。


7 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 08:35:25 ID:edcnADQx
>>5
名前だけ見てると、中華系なんだけどね。


10 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 09:14:21 ID:Pgl+Ymiv
アワビの吸着力に注目して開発された 接着剤 があったはずだが…


11 :名無しのひみつ:2008/10/11(土) 10:08:36 ID:PfUfOeYS
俺の彼女も吸付いたら離れないけどな


世界初、水を吸い上げる 「 合成 樹木 」  





2008091621-1_convert_20080918105039.jpg
 世界初の「合成樹木」が作られた。本物の樹木が水を吸い上げる巧みなプロセスを、手のひらサイズで再現したものだ。

 「蒸散」として知られるこの作用では、生物がエネルギーを発揮する必要はないとされる。定説では、樹木の葉の表面で水分が蒸発すると水圧が下がり、その結果、地中の水が木の中に引き上げられると考えられている。ろうそくの芯が油を吸い上げるのも同様の原理だ。


 コーネル大学の研究チームは今回、ハイドロゲルという素材の中に微細な毛細管のネットワークを作り、樹木の「木部」と呼ばれる水を運ぶ組織のモデルを作成した。

 ソフトコンタクトレンズの材料としても使われるハイドロゲルには、それ自体にナノスケールの穴が開いており、そこから水が蒸発して、必要な浸透圧差を生じる。

 今回、合成樹木が水の輸送に成功したことで、蒸散のメカニズムを、建物の暖房やコンピューターの冷却システムに応用する可能性が開けた。

 「この受動的な仕組みを建物に応用して、屋根に取り付けたソーラーコレクター(太陽熱収集器)から得た熱を、その下の建物全体へ極めて効率よく運ぶことが可能になれば素晴らしい」と、論文執筆者の1人Abraham Stroock氏はリリースで述べている。そうすれば「その流体を樹木と同じ要領で屋根に戻し、再利用することもできる――今度は逆に引き上げればいいのだ」

WIRED NEWS
http://wiredvision.jp/news/200809/2008091621.html




4 :名無しのひみつ:2008/09/16(火) 12:44:07 ID:5P0DVmWx
ソフトコンタクトレンズが乾く原理はこれ?


5 :名無しのひみつ:2008/09/16(火) 12:46:58 ID:ewm/5Jx5
実験内容は、ふーんって反応しかできなかったけど。
応用内容みると、おお!と思った。



6 :名無しのひみつ:2008/09/16(火) 12:49:14 ID:NOL+Lvi1
羽田空港かどっかで、埋め立てた土地の地下水を取り除くのに使われたような。


11 :名無しのひみつ:2008/09/16(火) 13:55:35 ID:z5RXIERR
>>6
毛細管現象のあれだろ。
一旦木綿みたいなの地面に何百本も刺して。



39 :名無しのひみつ:2008/09/17(水) 17:44:34 ID:kekNyl/l
>>6
羽田は砂を合成繊維のネットの中に入れて打ち込む方式のサンドドレーンとペーパードレーンのと言う方法がとられているな。


これは埋め立ての土砂の重さが掛かることで、地中内の水分が砂の層やペーパーを伝わって地表面に押し出されるという形だな。


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