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化学

水から水素を取り出す研究 活性高い光触媒を信大などが開発

1: しじみ ★ 2020/06/04(木) 14:27:44.99 ID:CAP_USER

 光を100%近い効率で使い、水を水素と酸素に分解する光触媒を開発したと、信州大や東京大などの研究チームが発表した。これほどの効率になるのはまだ紫外線の一部だけだが、似た原理で可視光でも効率を高くできる可能性がある。太陽光と水から、エネルギー源となる水素を大量につくれるようになるのではと期待されている。

 水を分解する光触媒が、光を反応に利用する効率(量子収率)は、これまで多くが10%以下で、50%を超す例もわずかだった。

 信大の高田剛特任教授と堂免一成特別特任教授らのグループは、半導体のチタン酸ストロンチウム粒子にアルミニウムを加えて光触媒をつくり、表面に水素や酸素ができやすくする助触媒をつけるなどの工夫をした。波長350~360ナノメートル(ナノは10億分の1)の紫外線で、ほぼ100%の量子収率を達成した。

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朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASN504W3HN5XULBJ00C.html



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1591248464/続きを読む

東北大の超高純度鉄、生体になじむ性質を確認 医療用途に期待

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/05/29(金) 16:37:54.70 ID:CAP_USER

東北大学が開発した超高純度のさびない鉄が生体によくなじみ、インプラント(人工歯根)や血管を補強するステント(網状チューブ)などの医用材料として有望であることが実験で分かった、と同大などの研究グループが発表した。実用化すれば、周囲の細胞との接着性の低さや毒性など、従来の金属などが抱える課題を克服できそうだという。

研究グループは同大大学院生命科学研究科の東谷(ひがしたに)篤志教授と同大金属材料研究所の安彦(あびこ)兼次元客員教授らで構成。安彦元客員教授が開発した純度99.9996%の超高純度鉄「アビコアイアン」の表面にコーティングなどの処理をしないまま、マウスなど哺乳類由来の細胞を置き、変化を調べた。

その結果、細胞は鉄によく接着し順調に増殖。一方、比較のために使った合金ではほとんど増殖しなかった。骨などの元になる間葉系幹細胞や筋肉の元になる筋芽細胞の分化もできた。東谷教授は「間葉系幹細胞の分化は、培養実験で一般的に用いるプラスチック製のシャーレより好成績だった。他も、シャーレと同等の結果となった」と述べている。遺伝子発現の解析でも、毒性や重金属ストレス応答などの問題はみられなかった。
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生体に用いる医用材料としてこれまで、チタン合金、コバルトとモリブデンの合金などの金属やセラミックスが用いられてきた。東谷教授によると従来の金属は加工しやすく強度がある半面、毒性や金属アレルギー、周辺の細胞や組織とのなじみにくさなどの負の面がある。セラミックスは生体になじみやすいが柔軟性がなく、加工できる形状にも制約がある。こうした課題に対応するため、さまざまな材料で表面加工などの工夫が続いてきたという。

今回の実験により、アビコアイアンが表面処理をしなくても生体になじみ、安全性が高いことが判明した。インプラント、ステント、骨を固定するプレートやボルトなど、医用材料としての用途が見込めることが分かった。

アビコアイアンは市販の高純度鉄に比べ不純物が100分の1。さびないほか、塩酸に浸けてもほとんど溶けない、加工しやすく割れにくいなどの特徴がある。2011年にはドイツの「国際標準物質データベース」に登録されるなど世界的に認知されている。優れた品質の半面、1キロあたり100万米ドル程度とされるコストが大きな課題となり、実用化に至っていない。

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東谷教授は「原子炉や航空機ではなく医用材料ならば、使うのはごく少量で現実的な費用になるだろう。まず医療分野で普及してコストダウンが進むと、多彩な用途に拡大するのでは」と期待する。

この成果は医用材料学の国際専門誌「ジャーナル・オブ・ザ・メカニカル・ビヘービアー・オブ・バイオメディカル・マテリアルズ」の電子版に3月27日に公開され、同大が5月13日に発表した。

https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2020/05/20200525_01.html



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1590737874/続きを読む

学校、公共施設で次亜塩素酸水の噴霧休止相次ぐ 厚労省「濃度次第で有害」

1: Twilight Sparkle ★ 2020/06/02(火) 05:26:35.79 ID:AQA5j8LJ9

【コロナ】学校、公共施設で次亜塩素酸水の噴霧休止相次ぐ 厚労省「濃度次第で有害」 (毎日新聞)
2020年6月2日 05時00分
 新型コロナウイルスの消毒を目的に、学校や保育所、公共施設などに設置されていた次亜塩素酸水の噴霧器が1日から相次いで休止している。
経済産業省が5月29日、「消毒液の噴霧を推奨しない」という世界保健機関(WHO)の見解などを紹介して注意喚起したことを受けての対応だ。

 「ほかの市町村でも噴霧をしていたので効果があると思い配備した」。和歌山県串本町は全ての小中学校の玄関に加湿器を配備し、学校再開の6月1日から次亜塩素酸水を校内に噴霧する予定だった。
しかし、経産省の発表を受け、稼働を取りやめた。今後の取り扱いは未定だという。

 次亜塩素酸水は塩酸や食塩水を電気分解して得られる水溶液で、品薄のアルコール消毒液の代わりに購入する人が増えている。物に付いたウイルスへの消毒効果は経産省が評価している最中だが、消毒液の空中への噴霧は有効性と安全性の両面から推奨されていない
。厚生労働省は「物への効果があったとしても噴霧は効果がないし、濃度次第で有害」(結核感染症課)としている。しかし、次亜塩素酸水をミスト(霧)にして“空中除菌”を…
(続きや関連情報はリンク先でご覧ください)
引用元:毎日新聞 https://mainichi.jp/articles/20200601/k00/00m/040/212000c



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1591043195/続きを読む

外部要因なしで発光し続けるファンタジーな発光植物が開発される

1: スナフキン ★ 2020/04/29(水) 01:21:58.04 ID:6dkZ71i/9

新しい発光植物は生涯にわたり外部要因なしで発光し続けることができる
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/b87337f24053c8f9c820805bef675165.gif

ファンタジーや映画の世界の森の中には、幻想的な光る植物が多く描かれています。

ですが、最早それは架空の存在ではなくなりました。

国際的な研究チームは、光るキノコの遺伝子を植物に組み込むことで、植物を生涯にわたって発光させ続けることに成功したのです。

以前にも光る植物を作ろうとする試みはありましたが、蛍光エネルギーを外部からの化学物質に依存していたために、光の持続時間は長くても数時間でした。

しかし今回の研究では、植物は自らに組み込まれた蛍光遺伝子を使って光を発するために、外部からの支援は必要ありません。

さらに光る遺伝子は種を通して次世代に受け継がれ、拡散していくことも可能です。

研究者は「光の強さを強化することで、将来的には街路樹を外灯の代わりにすることも可能」と述べています。

いったい植物たちはどうやって生涯にわたる発光能力を身につけたのでしょうか?

光る植物の発光メカニズム

Q.どうしてキノコが光るんだ?A.蛍とかと同じ生物発光。 いわゆるルシフェリン・ルシフェラーゼ反応。簡単に言うと、ルシフェリンがルシフェラーゼの存在下で酸化されて3-ヒドロキシヒスピジンと二酸化炭素に分解されるのだが、この3-ヒドロキシヒスピジンのカルボニル基が電子的に励起された状態にあって、それが基底状態に戻る時に光が放出される。
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今回の研究は、2018年に同研究チームが解き明かした「光るキノコの発光メカニズム」が基になっています。

発光の仕組みは上の図のように、カフェイン酸(カフェインとは無関係)を材料として「ルシフェリン・ルシフェラーゼ」反応(蛍の光る仕組みと同じ)を起こします。

この反応にかかわるのは4つの酵素です。

最初の2つがカフェイン酸をキノコ製のルシフェリンに変換し、3番目の酵素(ルシフェラーゼ)によって酸素がくべられ発光が起こります。

そして4番目の酵素によって、発光後の燃えカスは再びカフェイン酸へとリサイクルされます。

興味深いことに、発光メカニズムの材料であるカフェイン酸は全ての植物に含まれています。カフェイン酸は植物の細胞壁の重要な材料でもあるからです。

つまり、キノコの発光遺伝子があれば、全ての植物は潜在的に光る能力を秘めていることを意味します。

「若い葉」と「花」が最もよく光る

発光は一定ではなく、つねにチラついている
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キノコの遺伝子を組み込まれた発光植物は、なぜか星の光ようにチラつきます。

研究者は光のチラつきのパターンを調べることで、隠れた植物の内部活動を解き明かせると考えています。

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また同じく原因は不明ですが、「若い葉」と「花」が最もよく光るようです。

さらに、リンゴやバナナが発するエチレンガスを吹きかけると、発光量が劇的に増加することがわかりました。

近年の研究によって、植物は化学物質を使って周囲の個体とコミュニケーションをとっていることが判明しており、化学物質と発光パターンの変化を調べることで、植物の会話を探れると考えられます。

ファンタジー世界の再現と現実への侵食

今回の研究は複数の企業から資金援助を受けているため、今回の成功を受けて商品化が加速でしょう。

実験では主にタバコが使われていましたが、今後はバラやペチュニア、ツルギキョウなどにも遺伝子組み換えを行っていく予定です。

試みが成功すれば、様々な種類の樹木や草花に発光遺伝子を組み込み、ファンタジーや映画に養生するような幻想的な光る森を作り出すこともできるかもしれませんね。

研究内容の詳細はロシア科学アカデミーのタチアナ・ミティオウキナ氏らによってまとめられ、4月27日に学術雑誌「Nature Biotechnology」に掲載されました。

https://nazology.net/archives/58215



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1588090918/続きを読む

健康的なコーヒーの淹れ方とは?「フィルターなし」はNG

1: スナフキン ★ 2020/04/29(水) 01:08:45.73 ID:6dkZ71i/9

「外出自粛で喫茶店に行けない」「GWも家で過ごすしかない」

という中、自宅でコーヒーを飲む機会がこれまで以上に増えるのではないでしょうか。

そんな時に気をつけたいのが、コーヒーの飲み方です。

コーヒーが身近な飲み物となって久しく、手軽に飲めるインスタントタイプも続々と増えています。

ところが、スウェーデン・イェーテボリ大学の研究によると、「フィルターを通さないインスタントコーヒーは、心臓病のリスクを高める危険性がある」というのです。

フィルターを通さないことで、血中のコレステロール値を高める物質がろ過されないことが原因です。

果たしてどのくらい体に影響があるものなのでしょうか。また、健康的にコーヒーを楽しむにはどうすれば良いのでしょうか。

コレステロール値を高める物質が「ろ過」されない

研究主任のダグ・S・テール教授は、長年、コーヒーと心臓病の関連性を研究してきました。

30年前にはすでに、コーヒーが「悪玉」と呼ばれるLDLコレステロールの増加と関連していることが指摘されています。

血中のコレステロール値が高くなると、動脈硬化がすすんで、血管が詰まりやすくなり、結果的に、心臓発作や心筋梗塞を起こしやすくなるのです。

しかし同氏は、コレステロール値を高める物質はフィルターを通すことで取り除かれることも実験で証明していました。

氏によると、フィルタリングしないコーヒー1杯分に含まれるその物質の量は、フィルタリングしたコーヒーの約30倍におよぶそうです。

しかし、フィルタリングしないコーヒーの害悪を、実際に検証することは倫理的に不可能でした。被験者の健康を害してしまうリスクがあるからです。

そこでテール教授は、およそ20年にわたる大規模な追跡調査を開始しました。

フィルタリングコーヒーは健康に良い

調査は、1985?2003年にかけて、ノルウェーの健康な男女50万8747人(20?79歳)を対象にしています。

被験者は、コーヒーの種類や一日の摂取量、飲み方などのアンケートに回答。同時に、喫煙や運動量、身長、体重、血圧、コレステロール値など、心臓病リスクに影響を与えるであろうデータ(変数要因)も記録しました。

約20年にわたる調査の結果、4万6341名の被験者が亡くなり、うち1万2621名は心血管障害、6202名は心臓発作が原因でした。

死亡原因(および発症リスク)とコーヒーの関連性を調べてみると、フィルタリングしたコーヒーは、まったくコーヒーを飲まないよりも健康レベルを高めていることが分かりました。

例えば、コーヒーを飲まない人と比べ、フィルタリングコーヒーを飲む人は、死亡リスクが15%低かったことが判明しています。さらに、心臓病による死亡率は、男性で12%、女性で20%も低下していました。

最も死亡率が低かったのは、1日に1?4杯のフィルタリングコーヒーを飲んだ場合でした。

この結果は、他の変数要因と関連性がなかったため、確実性が高いと思われます。

フィルタリングしないコーヒーは危険?

一方、フィルターをかけないコーヒーを飲んでいた人も、まったく飲まない人に比べ、明白に死亡リスクを高めていることは確認されませんでした。

しかしそれは、60歳以上の男性を除いてのことです。

若年層にはそれほど健康への悪影響がなかったものの、60代以上の男性では、心臓病の発症リスクを高めていました。

しかし、テール教授は、その原因について、「年齢や性別が問題ではないかもしれない」とも指摘しています。

というのも、20年という長期の調査中に、ノルウェーでのコーヒーの飲み方が「フィルターなし」から「フィルターあり」に変化しつつあったのです。

特に若年層ではその傾向が強かったのですが、年配の男性では、飲み方を変えない傾向が見られました。

つまり、フィルターなしのコーヒーが、健康への害悪となる可能性は十分に考えられるのです。

これを踏まえた上で、テール教授は、「以上は観察結果のため、フィルターなしが必ずしも健康に害悪になるとは言えません。しかし、コレステロール値が高い人や健康に不安を抱えている人などは、フィルターありに変えたほうがいいでしょう」と述べています。

例えば『金属フィルター』は、コーヒー本来の風味や香りをダイレクトに味わえるのが特徴です。

続きはソースで
https://nazology.net/archives/58245
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引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1588090125/続きを読む

廃タイヤから新素材「ゴム製エアロゲル」の作製に成功!超軽量で高耐久

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/03/22(日) 13:38:17.74 ID:CAP_USER

→廃タイヤからゴム製のエアロゲルが世界で初めて作製される
→ゴム製エアロゲルは柔軟性に優れており、これまでのエアロゲルの「脆さ」という欠点を克服した
→高い断熱性、防音性に加えて、超軽量で発泡スチロールよりも硬い

便利な材料の開発は、科学技術を次の段階へと推し進めてくれるものです。ただし、環境問題を考慮することを忘れてはなりません。

超軽量で、耐久性が高く、断熱・防音性に優れた、尚且つ「環境にやさしい」という、まるで夢のような材料を作り出すことはできるでしょうか?

シンガポール国立大学(NUS:National University of Singapore)のナン・ファン・ティエン教授らの研究チームは、それらの機能すべてを備えた汎用性の高い材料の開発に成功しました。

世界中にある廃タイヤからゴム製のエアロゲルを作製したのです。これは世界初であり、費用対効果の点からも商業化が期待されています。

研究の詳細は科学誌「Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects」に掲載されています。

Advanced fabrication and multi-properties of rubber aerogels from car tire waste
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927775719305497

続きはソースで

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https://nazology.net/archives/54531



引用元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1584851897/続きを読む

【訃報】英国の化学者スチュアート・ワーレン氏、死去 70歳 大学化学教科書の著者

1: みつを ★ 2020/03/24(火) 06:02:20.29 ID:WaR/6Ea49

【訃報】英国の化学者スチュアート・ワーレン氏、死去 70歳 大学生を対象とした化学教科書の著者

2020/03/24


https://www.ch.cam.ac.uk/news/sad-farewell-dr-stuart-warren

A sad farewell to Dr Stuart Warren


Monday, March 23, 2020
We are very sad to be sharing the news that our colleague Dr Stuart Warren passed away on Sunday 22nd March.

Stuart retired in 2006 having spent almost his entire academic career here in Cambridge, including his years as a student.

He had studied Natural Sciences at Trinity College and stayed here to complete his PhD (with Malcolm Clark) before moving to Harvard to conduct postdoctoral research.

He then returned to Trinity as a research fellow before taking up a post at Churchill College as a teaching fellow in 1971. Stuart remained in the Department of Chemistry as a lecturer and researcher, and author of chemistry textbooks, until his retirement in 2006.

Head of Department Dr James Keeler says: "It is hard to overestimate Stuart's influence on generations of chemists, both here in Cambridge and well beyond.

"His dedication to teaching - and his influential textbooks - really changed the agenda. They are, without doubt, his important and enduring legacy to the whole chemistry community.

"Many of Stuart's former PhD students have gone on to fill leading roles in academia and in industry. And his presence in the Department had a wider influence on all who came into contact with him.

"We mourn the loss of a valued colleague, a dear friend and mentor to many, and a truly outstanding figure in organic chemistry.

You can read a light-hearted interview with Stuart from 2009 in the Nature Chemistry blog 'thescepticalchymist' here: Reactions - Stuart Warren
The picture below shows Stuart (far right) with his colleagues Ian Fleming (left) and Tony Kirby (centre).



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1584997340/続きを読む
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