1980年代半ば

 オゾンホールが発見された。これが社会全体に衝撃を与えた[1]。「おぞンマしいことが」そこで科学者はその現象を理解、さらに罪なものは何かを特定するために緊急発進した。その結果、クロロフルオロカーボン(CFCs)が浮かび上がった。それは冷凍の分野に革新的な変化をもたらすと同時に、これまで前例のない環境への負荷を与えていることがわかった。このことが国際的にCFCsを使用禁止するという流れをつくった。2019年10月NASAは、1982年以降で、オゾンホールが最も小さくなっていることを発表した。このエピソードについて、オゾンホールを発見し、それを修復するのに関わった数名の科学者や、私たちが気候変動と向き合う一助になるためのレッスンを考える科学者から話を聞くことができる。ステレオで聴くことができることからか(Stereo Chemistry)と記載されている。詳細はcenm.ag/ozoneで。25分ほど、興奮できるかどうかはわからないけど。

[1] Chemical & Engineering News 2020, January 6, p. 4.

20.1.20

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最後のセンター試験

 とはいえ、共通テストに名前が変更になっても、基本的には同様である。試験問題が大学に届けられて、担当者は試験会場ごとに、それを振り分ける。前日には全ての試験会場の清掃、机の中の点検、机の並び替え。前後・左右の幅は受験生にとって妥当か、などもチェック。机のぐらつきを段ボールで補正。乱暴なことはしない。ついでの部屋の暖房も確認。換気扇も同様、風の音は気にならないか。隙間風が入らないか。各部屋の掲示、試験会場や休憩場を記載したボードの設置、通常のイベント準備とは違う緊張感。試験当日、前日のセッティングがそのままであることで、しばし安堵。7時30分集合のチームは全員スタンバイ。この地は例年ほどの寒さではなくて、道路には微かに霜は降りていたものの凍結状態ではなかった。初日の試験終了。「再開テスト受験者なし」にホッとするも、リスニング器具をほっとくわけには行かない。ICプレーヤー、ICチップを数通り返却するための作業。過去には最後の一枚が、どこに行っちまったか、とICプレーヤーの入った箱をほとんどすべて開けては捜したこともあった。その時は、スタッフ全員がそのプレイヤーだった。

20.1.19

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有機リン系の

 いわゆる化学兵器は、最も有毒な化合物の一つである。ガスマスクや他の保護器具は、活性炭や金属酸化物を使っている。それに対して近年、ある種のMOFs(金属有機構造体)は神経ガスをトラップして中和できる可能性があることが示唆されてきた。そこでMOFsをガスマスクフィルターや織物に組み込む方法が研究されてきた。初期の研究ではMOFsは神経ガスを加水分解するものの大量のアルカリ溶液が必要であるため、神経もすり減らしてしまう。その中今回研究者らはZrをベースとしたMOFsとリンカーに比較的温和な固体塩基であるポリエチレンイミン(PEI)を使った材料が開発された[1]。MOFとPEIを混ぜることで得られるコンポジットは、十分な水を含み、これが加水分解に利用できる。試験の結果、有毒なソマンやVXガスを効果的に加水分解した。さらにMOF-PEIコンポジットを安価な市販の線維や大きな線維サンプルにコートした。これらは湿度が50%程度の場所で使われて従来のものと同様の効果を示した。しかも100日後も活性だった。新しいコンポジット、じっとはしていない。ソマンで染まらんようにガードできる。

[1] Chemical & Engineering News 2020, January 6, p. 4.

DOI: 10.1021/jacs.9b11172

20.1.18

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生きた細胞を

 埋め込んだ素材から製造した生きた材料は、センシング、化成品あるいは材料製造や、バイオエレクトロニクスへの応用が期待される。そのような材料への挑戦は、細胞を長期間、厳しい条件で、生存させなくてはいけない。そこで研究者らは、バクテリアの胞子を埋め込む物体を3-Dプリンターを使って作成した[1]。事前にバイオインクを混合する代わりに、プリントヘッドにアガロースと枯草菌を混合し、75 °C に保った。その温度はアガロースが上がろうとして流れる温度であり、胞子も生きている。プリントされた材料が、脱水、紫外光、X-線やγ-放射のような厳しい条件にさらされても胞子は生きたままだった。遺伝子改変したバクテリアの胞子は、これらの環境を感知して応答することもでき、黄色ブドウ球菌を殺す抗菌化合物の製造も行えた。さらにプリントして乾燥させた胞子を含む材料は、脱水条件でも一ヶ月以上活性だった。胞子が奉仕、しかも報酬なしで、方針に従っている。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 December 16, p. 11.

DOI: 10.1038/s41589-019-0412-5

20.1.17

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小さなクモは

 強くて頑丈なシルクを簡単に紡ぐようにみえる、シルクの気持ちは知るくことはできないけど。一方で合成繊維をつくるときには、これら二つが二律背反の関係になる。もし材料が強いと変形が難しくて、頑丈さを失い裂けやすいし、その逆も同様である。そこで研究者らは、科学的さらには物理的な方法で、クモの糸のような特性を持つ糸の製造を目指した[1]。強さと頑丈さの組合せを達成するために研究者らは、ポリ(アクリロニトリル-co-メチルアクリレート)糸と少量のポリエチレングリコールビスアジドを電子的に紡いだ。ついで熱で得られた糸を伸ばし、その状態で冷やした。これによって糸の中のファイバーが配列し、いわゆるクリック反応で、お互いが共有結合し、目的の材料を得た。この基本的な原理は同様の強くて頑丈なファイバーをつくりだすにも応用可能で、バイオ医薬、衛星技術、織物、自動車のような分野での応用も見据えることができる。クモの糸を意図して、苦悶の日が続いたのでしょうか。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 December 16, p. 11.

DOI: 10.1126/science.aay9033

20.1.16

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ケラチンを

 もとにした、髪の毛の特徴を模倣したバイオ材料は、タフで、重さに対しても強いけど、それがある日、医療デバイスや化成品で使われる可能がある[1]。ケラチンが他を蹴散らすんかもしれないものの、それを実現するためには、髪の毛の内部構造やそれらがお互いに繋がっている構成要素を複製する必要がある。髪の毛は、化学結合で連結し、角質と呼ばれる層で囲まれたケラチン線維からなっている。またこれらは髪の毛の種類によって異なる相互作用をしている。そこで人も含む複数の哺乳類から髪の毛を集めて、それらが切れるまで引っ張り試験を行った。ついで、切れた端を走査電子顕微鏡で検証した。その結果、人の髪の毛のような薄い毛は、長い裂け目で切れて、ケラチン線維はバラバラになっている一方、象の毛のようなより厚い毛は、まっすぐに切断されていた。直感に反して、薄い方が厚い方よりも強く、髪の毛にある裂け目の大きさと量と強さが関連していた。例外としてカピバラの毛は、真ん中にくぼみがあって、それが水を出す助けをしていた。そのため毛は中心線よりずれて弾力性が低下していた。カピバラ、バラ科の花ではなくて、南米の齧歯動物です。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 December 16, p. 11.

DOI: 10.1016/j.matt.2019.09.019

20.1.15

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モバイルのカメラとして利用できる

 平らで軽いガラスレンズが、コンピューターチップを作成するのと同じプロセスで、労せず、製造できることが報告された[1]。従来のカーブしたレンズの代わりに新しいそれは、サイズと配列で光を巧みに扱うことができるナノ構造が組み込まれた材料の薄片がもとになっている。研究者らは以前、電子ビームリソグラフィーを使って、そのようなメタ表面を作成していたが、そのプロセスは遅くて、大量生産には不向きだった。それに対してここでは、コンピューターチップの大量製造に利用されている深紫外線投影リソグラフィーが使われた。直径1 cmのレンズそれぞれに、1億6千万個のナノサイズの支柱(nanopillar)がエッチングされた。高さは2μmで様々な直径である。ガラスの一種である融合シリカからできたウエハーに放射状のパターンが見える。平面メタレンズは、曲がったレンズに比べてより少ない材料ですみ、軽量である。これらの特性は、無人航空機、衛星のためのモバイルカメラや光学部品として利用するには重要な特徴である。メタレンズ、いずれ足れへんずになるかな。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 December 16, p. 10.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b03333

20.1.14

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新成人を祝い励ます会の

 お世話をしていた。市が用意した往復葉書を地区の対象者およそ80名に送る。数週間後に届いた返事、出席・欠席・他地域に分ける。他の地区からの参加希望も入る。その出入りを数えて、新成人のための申請書を作成して市に送る。その後、記念品が届けられて交付金が決定された。片や来賓の方。小学校六年生当時の担任の先生の連絡先を、小学校で教えていただいて連絡。お返事を待った。自治会からの記念品、バウムクーヘン、皆さんが食えへんものではいかんのでお店でお話も聞いた。来賓の方々の分も合わせて合計110。百獣の王になれるかも。式の当日、皆様の素早い働きで会場がセットされた。振袖姿、スーツ姿の新成人が集った。終了後恩師の先生方に、お車代をお渡ししようとするも、お二人が声を揃えて「いえいえ、呼んでいただいただけでも・・・」と固辞される。こちらも意固地になって「是非お受け取り下さい」と迫る。「教え子たちとの乾杯の足しにでも」で納めていただいた。二十歳(はたち)を祝う日、生立ちを振り返る。

20.1.13

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車の一年点検で

 ディーラーに行った。点検と同時に、冬用タイヤへの交換も行ってもらった。このエリアは、ある日突然雪が降り出して、時に積もることがある。なのでこの時期のルーチンで、工賃をお支払いする必要もある。終了後「実は」と言うことでこのディーラー店が4月に閉じることになったとのお話を聞いた。ここから車で30分ほど行ったところに次からは来て下さいとのこと。ここに比べてそのディーラーまで、デリャあ〜遠いなあ、である。で久しぶりに和風ラーメンのお店に行った。お店の中、机の上に椅子が積み上げられていた。一時休業かと思いきや12月末で閉店したと言う貼り紙があった。あっさり系のラーメンもあって、台湾からの先生がお越しになった時にも連れ立ってお店に入った。閉店もあっさりだったのか。話は変わる。久しぶりにDVDレンタル店に立ち寄った。ここは1月の半ば過ぎに閉店とのこと。中型総合スーパーにも立ち寄った。その一画のリラクゼーションのお店、誰もいてへんで。閉店の貼り紙だけがあった。

20.1.12

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何年もの研究を経て

 グラフェン製品が、ゆっくりだけど、市販されている。グラフェンは、応力、電子的、熱的に際立った特性を有しているけれども、これに加えて、もしそれが磁気になれば、じきに、スピントロニクスへの応用が展開されて、製品化のペースも加速される。ただしもとのグラフェンは、このご時世でなくても、磁性を示さない。そこで研究者らは、それに磁性を持たせるために、官能基化の付与の方法が試みられてきたものの、成功例は限定的だった。それに対して今回、多環芳香族炭化水素(PAH)であるグラフェン材料が合成された[1]。それは、結合様式の特徴から通常な状態で磁性を示す。50年ほど前、11の環が縮環したボール型PAHは、基底状態で不対電子を分子中に含み、磁性を持つことが予測されていた。今回その分子が、より単純な出発化合物の環化、閉環反応を経て、導かれている。様々な顕微鏡法や分光法を用いて研究者らは、分子の構造、組成、室温での磁性を確認した。グラフェン製品伸び率、いずれはグラフに

[1] Chemical & Engineering News, 2019 December 16, p. 10.

DOI: 10.1038/s41565-019-0577-9

20.1.11

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