早稲田大学 研究シーズ|
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研究キーワード：早稲田大学における「遷移状態」 に関係する研究一覧：2件
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発表日：2025年7月1日
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多孔性結晶中のNaイオンの高速拡散機構を新たに提唱
－次世代ナトリウムイオン電池の新規正極の開発を加速－
東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 化学生命科学研究所の館山佳尚教授、早稲田大学 先進理工学研究科の伊藤暖大学院生（博士後期課程3年）らは、スーパーコンピュータ「富岳」（用語1）を用いた高精度計算により、Naイオン（Na+）電池（用語2）の有望な電極材料であるプルシアンブルー（PB、用語3）結晶におけるNa+の拡散機構とPB結晶の動的な無歪み性が室温以下の高速拡散に重要であることを提唱しました。これは「大きい孔が拡散に有利」という典型的な考え方を書き換え、また開発競争が加速するNaイオン電池の正極材料（用語4）設計指針を飛躍的に...
キーワード：スーパーコンピュータ/高エネルギー/水分子/物性理論/多孔性結晶/化学センサー/正極材料/材料科学/第一原理分子動力学/金属有機構造体/固体イオニクス/遷移状態/全固体電池/持続可能/温度依存性/動的挙動/イオン伝導/材料設計/電池/カリウム/シミュレーション/シミュレータ/センサー/ひずみ/リチウム/拡散係数/金属イオン/酸化物/持続可能性/自動車/性能評価/第一原理/長寿命化/電気化学/電気自動車/動力学/二次電池/分子動力学/量子力学/結晶構造/技術革新/ナトリウム/寿命/構造変化/創薬/配位子/分子動力学計算
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年3月10日
2
地球規模の急激な寒冷化が酵素の進化を促進
40億年に渡る生物と地球環境の共進化の謎に迫る
共通祖先酵素から、現存の常温菌酵素をつなぐ進化経路上の11個の中間祖先酵素を復元したところ、高温に適した触媒特性から低温に適した特性への大きな変化は、21～25億年前の2つの連続した中間祖先の間で起こることを発見しました。低温に適した酵素では、高温に適した酵素では見られない活性部位が閉じた構造が存在し、開閉遷移のエネルギーコストと触媒反応に必要な活性化エネルギーが低減されることで、低温での触媒反応がより効率的になりました。今回の研究手法は、さまざまな酵素に適用することができ、生物とその酵素がどのように40億年に渡る地球環境の変化に適応し進化して...
キーワード：ブートストラップ/情報学/環境変化/産学連携/突然変異/温室効果ガス/海洋/高エネルギー/水分子/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/温室効果/海底堆積物/気候変動/生命の起源/全球凍結/堆積物/地球化学/同位体/太陽/同位体比/氷床コア/二量体/アミド/触媒反応/耐熱性/タンパク質合成/ロイシン/遺伝情報/塩基配列/共進化/系統樹/進化生物学/超好熱菌/分子系統解析/環境適応/適応進化/分子系統/太陽光/反射率/遷移状態/脱水素/エネルギー効率/エネルギー消費/持続可能/省エネ/高温環境/地球環境/反応速度/活性化エネルギー/熱安定性/シミュレーション/トラップ/メタン/リサイクル/環境負荷/省エネルギー/動力学/同位体分析/二酸化炭素/分子動力学/極限環境/メタン菌/古細菌/好熱菌/タンパク質工学/技術革新/生態系/系統解析/酵素活性/生合成/微生物/アミノ酸配列/遺伝子工学/大腸
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学