多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...

・単一原子触媒注1）における活性点利用注2）をほぼ100%まで高める設計指針を確立。・凍結鋳型法注3）により、二次元・単層配列ナノカーボン構造を創製。・酸素還元反応注4）において、高価な白金触媒に匹敵、あるいは凌駕する性能を実証。・燃料電池注5）をはじめとする次世代エネルギー変換デバイスの高効率・低コスト化に貢献。 燃料電池などの電気化学エネルギー変換技術において、電極触媒の高活性化と資源利用効率の向上は、エネルギー変...

・量産性に優れたMOVPE注１）法により、窒化アルミニウム（AlN）基板上にコヒーレント成長注2）させたAlN/GaN/AlN 高電子移動度トランジスタ(HEMT) 注３） を実現。・従来のGaN HEMTと比べ、同等水準の抵抗値を実現しつつ、2倍以上の耐圧性能を達成。・従来のGaN HEMTで課題だった電流コラプス注4）を抑え、安定動作を実現。・Crystal ISの高品質AlN単結晶基板、旭化成と名古屋大学により開発した革新的結晶成長技術、そして名古屋大学 エネルギー...

・固相界面活性剤注1)を鋳型として利用し、非層状化合物であるアモルファス注2)シリカナノシート注3)の厚みを1ナノメートル（ナノは10億分の1）より薄い精度で制御することに成功。・得られたナノシートは高い均一性と分散安定性を示し、二次元稠密（ちゅうみつ）集積膜を用いてバンドギャップ注4)や絶縁破壊電圧、水解離反応の触媒活性の厚さ依存性を調査。・これまで水解離触媒として不活性だと考えられてきたアモルファスシリカが極薄膜化することで高性能な触媒となることを発見。・地殻中に豊富に存...

・化学反応を起こすためには、熱などのエネルギーが必要です。反応容器に熱を伝えるには、火やお湯を使って周りから全体を温める方法が一般的です。・今回の成果では、電子レンジ加熱の原理である「マイクロ波」を用いて「1原子だけ」を加熱し、高いエネルギー変換効率で二酸化炭素を有用化合物に変換することに成功しました。・マイクロ波は再生可能エネルギーとの相性もよく、将来的な二酸化炭素の排出削減に貢献します。 東京大学大学院工学系研究科の石橋 涼 大学院生と岸本 史直 講師、高鍋 和広 教授らによる研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の谷口 博基 教授、...

・電気を記憶する強誘電性や磁気を記録する強磁性を併せ持つ「マルチフェロイクス材料」であるビスマスフェライトの薄膜は情報記録やスピントロニクスなどの分野で応用が期待されている。・ビスマスフェライト薄膜の性質は原子配列を特徴づける「結晶相」によって決まる。・本研究では、先端電子顕微鏡により、ビスマスフェライト薄膜中に√２×√２の周期を持つ新しい結晶相を発見した。・これは次世代メモリやスピントロニクス、エネルギー変換材料の設計に新たな視点を提供する成果である。 熊本大学半導体・デジタル研究教育機構...

・持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。・光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。・今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部において回転しながらホッピン...

・カチオン交換膜（CEM）注1）とアニオン交換膜（AEM）注2）を貼り合わせて作るバイポーラー膜（BPM）注3）における水解離反応（H2O→H+ + OH-）触媒として、酸化チタンナノシート注4）を活用。・稠密（ちゅうみつ）に配列したナノシート膜をカチオン交換膜とアニオン交換膜の間に構築することで300mA/cm2で0.25Vの過電圧注5）を達成。・従来のナノ粒子...

・水素発生セルと酸素発生セルを分離することで、高効率かつ実用的な光触媒システムを開発。・太陽光エネルギー変換効率（STH）注1）2.47%を実現することに成功し、実用化の目安とされる目標値5％へ大きく前進した。・より大面積での屋外実験システムでは、STH 1.21%を1週間維持することに成功。 ◆詳細（プレスリリース本文）は...