サイエンスニュースまとめは、 生まれたばかりのブログです。 応援して下さいね☆ お友達にもここを教えてあげて下さいね。

※取り上げて欲しいニュースやテーマを募集しています!コメント欄に書き込んで下さいね!!!

化学

グーグルが「量子コンピュータ」による化学反応シミュレーションに世界初成功

1: かわる ★ 2020/09/02(水) 21:52:28.57 ID:I4oqB+tO9

no title

グーグルが開発した54量子ビットの量子コンピューター「Sycamore」は従来型コンピューターが1万年かかる計算を200秒で解いた/Credit:James Crawford


Googleの研究者たちによって、化学反応を量子コンピュータでシミュレートすることにはじめて成功しました。

シミュレートされた反応自体は非常に簡単なものですが、量子コンピュータのより汎用的な用途に向けた大きな第一歩です。

8月28日に「Science」に掲載された研究によると、使用されたのは「Sycamore(シカモア)」と呼ばれる54量子ビットを備えた量子コンピュータとのこと(量子ビットについてはこちらの記事も参考に)。

このSycamoreは2019年に従来型のコンピュータが1万年かかる計算を僅か200秒で解き、量子コンピュータの優位性(量子超越性)を実証したことでも有名です。

量子コンピュータの参戦により、化学シミュレーションの世界に激震が訪れようとしています。

これまで既存のコンピュータを用いて、多くの化学反応シミュレーションが行われました。

しかし化学反応に参加する原子や分子が増えるたびに計算は指数関数的に複雑になります。

そして悲しいことに、現在のコンピュータには、そのような爆発的な複雑さの上昇についていくことが厳しくなってきています。

一方、量子コンピュータにとって計算量の増加はそれほど苦にはなりません。

量子ビットを1つ増やすごとに処理能力が2倍になるため、適切なアルゴリズムを用いれば、計算能力もまた爆発的な増加が見込めるからです。

今回の研究で使われたSycamoreは54量子ビットを備えており、2の54乗個の演算を並列計算により同時に行うことが可能です。

今回の研究でシミュレーションの対象となったのは、ごく簡単な化合物で2つの窒素原子と2つの水素原子から構成される「ジアゼン分子」です。

このジアゼン分子には水素原子の位置が上の図のように同じ方向にあるパターン(シス)と、異なる方向にあるパターン(トランス)の2つの状態が知られています。

シミュレーションではこのジアゼン分子が2つの状態に変化させる過程が計算されました。

結果、量子コンピュータを用いた反応シミュレーションは、既存のコンピュータによる計算値、及び現実世界の測定値と一致しました。

今回シミュレートされた反応は非常に単純なものであり、一般に普及しているノートパソコンでも十分再現可能です。

しかし、この最初の一歩は計算化学の分野にとって非常に大きな前進となります。

量子コンピューターは量子ビットを増やしたり、簡単なアルゴリズム(計算方法・計算手順)の変化でスケールアップが望めるからです。

そのためグーグルの研究者たちは、将来的には全く新しい化学物質を計算によって開発することも可能だと述べています。

現在、既存のコンピュータの性能を量子コンピュータが凌駕しつつあります。

化学実験は実験室ではなく、パソコンの前でするという時代が、もうすぐそこまで来ているのかもしれませんね。
https://nazology.net/archives/67951



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1599051148/続きを読む

北里大学、次亜塩素酸水は新型コロナウイルスを完全には不活化できないと発表

1: サーバル ★ 2020/09/03(木) 00:56:41.92 ID:JjsBdRx79

プレスリリース
2020年9月1日
報道関係各位 新型コロナウイルスに対する消毒薬の効果を検証 日常生活における SARS-CoV-2 感染予防に有用な製品を評価
北里大学大村智記念研究所 ウイルス感染制御学I研究室戸高玲子研究員、芳賀慧特任助教、澤田成 史助教、片山和彦教授は、2020 年 4 月 17 日に公表したプレスリリース「医薬部外品および雑貨の新 型コロナウイルス(SARS-CoV-2)不活化効果について」に続き、市場に流通している医薬部外品・雑 貨および医療現場で使用されている消毒剤の、新型コロナウイルス不活化検証試験を行い、その効果を 調査、発表しました。本研究成果は、医療現場及び日常生活における SARS-CoV-2 の感染を抑え、感 染制御を確実に実行する指針となることが期待できます。
本研究は、専門雑誌『感染制御と予防衛生』(メディカルレビュー社)に 2020 年 9 月 1 日掲載され ます。

(略)

研究結果
1.市販雑貨品の SARS-CoV-2 不活性化効果(表 1)
市販雑貨品の SARS-CoV-2 不活性化効果について調査しました。市販のアルコール系消毒剤は、ア ルコール濃度 50%以上の製品であれば 30,000 個の新型コロナウイルスを完全に消毒することが可能 でした。またハンドソープ系、台所洗剤類、お掃除並びにふき取り系製品においても、製品の使用方法 に従って使用すれば、新型コロナウイルスを完全に消毒することが可能であることが明らかになりまし た。
一方、二酸化塩素系、次亜塩素酸水系の製品は、製品の劣化がないことを確認してから、試験を実施 しましたが、30,000 個の新型コロナウイルスを完全に消毒することができないことが明らかになりま した。


以下ソース
https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20200901-01.html


no title


※前スレ
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1599052238/



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1599062201/続きを読む

首都ベイルートで大爆発 硝酸アンモニウム2750トン保管 100人以上死亡、4000人以上が負傷

1: 納豆パスタ ★ 2020/08/06(木) 06:22:19.42 ID:uXr379b29

■レバノン爆発、死者100人超える 負傷者は4000人

【8月5日 AFP】レバノンの赤十字(Red Cross)は5日、同国首都ベイルートの港湾地区で4日に発生した大規模爆発の死者が100人を超え、負傷者は4000人を上回ったと明らかにした。

赤十字は「これまでに4000人以上が負傷し、100人以上が命を落とした。われわれのチームは現在も現場周辺で捜索や救助活動を続けている」との声明を発表した。(c)AFP

2020年8月5日 15:48
https://www.afpbb.com/articles/-/3297593
-----
■レバノン首都爆発、死者78人に 日本人1人けが がれきの下に多数閉じ込め

※略

爆発が起きたのは、爆発物を保管する倉庫。レバノンのアウン大統領はツイッターで「(爆薬の原料となる)硝酸アンモニウム2750トンが6年間にわたって、安全性を欠いたまま倉庫に保管されていた」と明かし、「この件に責任がある者は厳しく処罰される」と述べた。

現地からの報道によると、SNSなどの映像では、白煙が上がる中で大きな爆発が起き、赤茶色い巨大な煙が立ち上った。爆発の衝撃で、周辺の多くの建物も被害を受けており、ベイルートのアブード知事は市が「被災地と化した」と述べた。

ベイルートは人口240万人の大都市で、2005年にはハリリ前首相が暗殺される爆発テロが起きている。また、レバノンのイスラム教シーア派組織ヒズボラは隣国イスラエルと敵対関係にあり、最近では2006年にイスラエル軍がレバノンへ侵攻した。

中東の衛星テレビ局アルアラビーヤは、ヒズボラのミサイル保管庫が爆発したと報じているが、イスラエル政府当局者はロイター通信に「我が国は一切関係ない」と述べた。【真野森作、エルサレム高橋宗男】

毎日新聞2020年8月5日 08時50分(最終更新 8月5日 09時08分)
https://mainichi.jp/articles/20200805/k00/00m/030/023000c
no title


画像
no title

no title

no title

no title


gif
https://i.imgur.com/Cyt8Ako.gif

動画
建物から
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290671012418289664/pu/vid/480x848/lQ8h4hUydb-d73hl.mp4
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290674396999360514/pu/vid/480x848/j8wO-avexDcMgH6J.mp4
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290674455858032640/pu/vid/320x560/OxAtB60ZQHiUu2YE.mp4
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290686652537430016/pu/vid/360x640/3tHpDQHNuY-VovD0.mp4

地上から
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290669285354934273/pu/vid/640x352/gaCWGKE-IBmHRplE.mp4
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290692371546595340/pu/vid/1280x720/T3zr_KJ35qu5quvW.mp4

車内から
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290682238393290764/pu/vid/352x640/L-RYZi-PqcIq78_P.mp4

海側から
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290670845824774144/pu/vid/480x848/C-XeNgxN7JI_1BTe.mp4

爆発後、爆心地近くの画像
no title

no title

no title

no title

https://pbs.twimg.com/media/EemBA_MWAAEOFuJ.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EemBX0tWAAAAhE6.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EemBX0uXkAIF5iE.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Eel2NDuXgAAnbh4.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Eel2OD4XkAA3Xvd.jpg

爆発後、ボロボロになった首都の市街地
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290688760519315458/pu/vid/720x892/vV4yCQ_pPE9GV-FN.mp4
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290692293092155394/pu/vid/640x352/LGEqjBXOxROOtyvY.mp4

爆風が街を広範囲に渡って破壊
 https://video.twimg.com/ext_tw_video/1290690071893553152/pu/vid/352x640/-mgr097q9d2Psmgb.mp4

★1が立った時間 2020/08/05(水) 01:27:39.72
※前スレ[ばーど★]
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1596620613/



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1596662539/続きを読む

お湯の熱エネルギーを約一年間保存できるセラミックが開発される

1: しじみ ★ 2020/07/16(木) 06:45:36.06 ID:A9wng6vb9

→熱水の熱エネルギーを長期間蓄えられるセラミックが発見された
→このセラミックは常温に戻っても、圧力を加えるだけでいつでも自由に熱を取り出せる
→この素材を使えば、発電所や工場の排熱を蓄え、トラックで輸送して再利用することも可能になる

火力発電所や原子力発電所は、燃料を燃やしてお湯を沸かし、蒸気の力でタービンを回して発電しています。
no title


熱エネルギーを効率良く扱うということは難しく、こうした発電所では発生した熱エネルギーのおよそ70%が排熱として失われています。

排熱は主に水で冷却されます。大量の熱水(100℃以下のお湯)は、併設された温泉や温水プールなどの施設で利用されている場合もありますが、ほとんどはただ海に捨てられるだけで有効に活用されていません。

これはあまりにもったいない状況です。

もし、この捨てられるだけの排熱を逃さずにうまく再利用することができるとしたら、それはエネルギー利用の効率改善に繋がるだけでなく、熱水が放出される河川周辺の悪影響も防ぐことができます。

しかし、実際熱を保存するというのは容易なことではありません。熱々のコーヒーでもすぐ冷めてしまうように、熱エネルギーは放っておけば刻一刻と失われ常温になってしまいます。

東京大学やパナソニックなどの研究者からなる共同研究グループは、そんな保存の難しい熱エネルギーを永続的に保存できる長期蓄熱セラミックを発見したと報告しています。

現在無意味に捨てられているだけの熱エネルギーが、いつでも再利用できるとなると、それは画期的な発見です。

■夢のような蓄熱素材

今回発見された新物質は、「スカンジウム置換型ラムダ5酸化3チタン(λ-ScxTi3-xO5)」と呼ばれるものです。これは、今回の研究グループメンバーの1人である大越慎一教授らが2010年に発見した新種の結晶構造の一部を、スカンジウムに入れ替えることで合成された新しい物質です。
no title


これは非常に安定した物質で、1年経過しても変化することがありませんでした。

しかし、圧力を掛けると瞬時に相転移を起こしたのです。

相転移は、基本的には氷が水になったり、水が水蒸気になったりという状態の変化をいいますが、今回の相転移は構造相転移というものです。

これは固体物質の結晶構造だけが変化する相転移です。

研究では新物質の元の状態をλ(ラムダ)相、圧力で相転移した状態をβ(ベータ)相と呼んでいます。

このβ相は、加熱していくと67℃付近で吸熱のピークを迎えて再びλ相へ戻ります。

これはどちらも固体ではありますが、β相の方がλ相よりエネルギー状態が低いので、水などに置き換えるならばβ相は氷で、λ相は水のような状態とイメージすることができます。

しかし、λ相は極低温まで温度を下げても、温度変化でβ相へ戻ることがありませんでした。

これはβ相とλ相の間に、エネルギー障壁があるためです。

本来氷(β相)になるはずの水(λ相)が、温度を下げても相転移しないとなると、これは相転移によって本来放出される熱エネルギーが保持されている状態になります。

これが開放される条件は最初の圧力を掛けたときだけです。

圧力を掛けるとλ相は熱エネルギーを放出して、エネルギー状態の低い相であるβ相へ移行します。このβ相は加熱されると再びλ相に戻りますが、λ相は温度変化でβ相に戻りません。

これを繰り返すことで、この新物質は熱エネルギーを圧力が加わるまで延々と保存し続けることができるのです。
no title


続きはソースで

https://nazology.net/archives/64642



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1594849536/続きを読む

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。

no title


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。
no title


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。

no title


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
最新記事
_
記事検索
相互RSS
連絡先
おすすめ理系学問入門書
大学学部生レベルの物理化学の名著。学んだアトキンスが何版かでマウントを取り合う人たちもいます。


基礎から丁寧に説明している量子力学。


遺伝子とは?種とは?を探究した名著。


数学とこの世界の生命との不思議な関係性を解き明かしています。

その他おすすめ書籍
これを読んで英語論文を書きました…
(理系英語論文の構文を学ぶなら、同じ分野のきちんとした英語論文の文章を参考にするのが一番良いとは思いますが、日本語思考と英語記述との橋渡しになりました。)



現代の世界情勢を理解するために最低限の世界史の知識は必須!