Taigaのささやき

本ブログはブログの趣旨の説明に「最近の科学・技術ニュースの優しい紹介と新製品等を紹介してゆきます。
また生活お役立ち情報や面白情報についても随時紹介してゆきます。」
と書いていますので今後なるべくこの主旨にそった記事を書いて行きます。

ということで、先ずは世の中の科学・技術の方向性に大きく影響を与えるとおもわれる「産業界が期待を掛ける技術」について日経新聞がまとめた項目とその説明をご紹介します。

産業界が期待を掛ける技術関連キーワード１２

１．IOT
２．ＡＩ
３．ロボット、ドローン
４．自動運転
５．燃料電池
６．再生医療
７．水素エネルギー
８．防災技術
９．海底資源開発
１０．ゲノム編集
１１．人工光合成
１２．宇宙利用

１．IOT
　最も評価が高かったＩＯＴ（Internet of things)は、今後あらゆるものがンターネットに繋がる技術です。
あらゆるものに半導体チップが埋め込まれ管理される事により、あらゆるものの動きをつかみビジネスにつなげて行くものです。
このチップを開発しているのがパソコンでは圧倒的優位を誇るインテルではなく、
あのソフトバンクが３．３兆円も投じて買収を決めた半導体設計の英アーム・ホールディングスです。
スマホの次の巨大市場になるとみられているからです。
ＩＯＴ" target="_blank">参考サイト

２．人工知能（Artificial Intelligence; AI）
　随分昔からこの言葉はありましたが、近年コンピューターが人間を負かす事例がでて急速に認知されるようになりました。最も注目されたのは複雑すぎて、まだまだ１０年は大丈夫と言われていた囲碁で、世界屈指の囲碁棋士を破った「アルファ碁」が出現したからです。これにはプロ棋士のこれまでの何十万という棋譜を暗記しいていたとしても天文学的な確率の中から手をさがすのではなく、Deep Learnning(深層心理学習)というコンピュウーター自らが学習していく能力を備えたためこの成果が得られたそうだ。こんごますます各方面への応用が進展することが期待される。
簡単で分かり易いサイトはここ

３．ロボット、ドローン
　これまでも産業用ロボットの開発、設置台数では世界最大を誇ってきてはいるが、各国の追い上げもあり、
汎用ロボットだけでは不十分。今後は特殊作業、超精密作業、超高速作業ができる高能率なロボットの開発が
望まれている。またドローンは最近太陽光パネルの検査、農場の植物の育成状況の調査、森林の監視、建設現場の下調査、３次元地図の作成等大きな成果を上げてきているが、さらなる技術革新と作業効率化が測れるドローンの開発が期待されている。
産業用ロボットに関して非常に参考になるサイト

ドローンについて状況概要を知る

４．自動運転
　自動車にいくつものセンサーを取り付けそれらの情報を瞬時に解析し運転操作につなげる技術で、現在グーグルの様なＩＴ企業が単独で（車はどこかの物］開発するスタイルと、ＩＴ企業と自動車メーカーが共同で開発するスタイルと
自動車メーカー単独で開発するスタイルがある。
目標技術としては、最高の形として、アクセルもブレーキもない車で完全にコンピューターが運転し人は指示して乗っているだけのスタイルと、現在の様に車にはアクセルもブレーキもあるが、コンピュータが全て運転するスタイルと人の監視の下での自動運転というスタイルがある。
現在のところ市街地は予期せぬ事態がおこる確率が高いので、先ずは高速道路や、専用レーンなどの限定された道路で、隊列を組んで荷物を運ぶといった用途が先に開発されようとしている。

自動運転技術開発動向の分かり易いサイト


５．燃料電池
　「水の電気分解の逆、つまり酸素と水素から電気を作る」との分かり易い説明がされている。
酸素は空気中からだが（これは変わらない）水素は色々な調達方法がある。
現在製品として最も普及している製品は「エネファーム」で家庭で使うガスを分解して水素を取り出している。
トヨタの「ミライ」に代表される燃料電池車は、特殊容器にに水素を高圧に圧縮して車載している。
燃料電池の種類には正極と負極との間に用いる電解質によって４種類にわかれ、それぞれ、使用温度や、容量など
それぞれ特徴ある製品となっている。
今後は、水素の効率的製法の開発、や燃料電池の性能向上、安全性向上などが期待されている。

続く


６．再生医療
　これは言うまでもなく、山中教授が開発したiPS細胞の応用展開です。
　現在基礎研究、応用研究が各種精力的に為されているわけです、臨床応用的には眼の網膜の再生への応用が最も進んでいるようです。
　ｉPSについては非常に沢山の解説がありますが、３件紹介します。
�@開発の経緯やiPS命名等について非常に分かり易くまた興味深く書かれている公演文
�AiPS細胞を改めて詳しく知りたい人向けのサイト
�B２０２０年迄の初期目標、２０３０迄の新目標について

現在この分野は開発元の日本がトップにたっているようですが、
外国勢特にアメリカは多額の資金を投入し国を挙げてiPSの研究開発、臨床応用に取り組んでいると言われ、
京都大学、理研中心の日本が追い越されるのではと危惧されています。

７．水素エネルギー
　水素エネルギーの利用としては大きく分けて
�@燃料電池として使う・・・既に全国で使用されている給湯器（エネファーム）や今後発展が予想される燃料電池車、
�A直接燃焼させて、産業用発電に使う
に分類されます。
しかしその為には、
１）製造（私はこの分野が最も興味がありますので後日また詳しく報告したいとおもいます。）
２）輸送
３）貯蔵
の問題があり、現在それぞれ研究・開発が進んでいる状況ですがこれをさらに加速、効率アップすることが求められています。
水素エネルギーに関し更に知りたい人へのお勧めサイトはここです。

８．防災技術
　１９９５年の阪神・淡路大震災、２０１１年の東日本大震災、そして今年２０１６年４月の熊本地震。本当に日本は地震災害国だと痛感させられます。無理もありません日本国そのものが火山列島の上に乗っているわけですから。
２０１１年の東日本大震災は、原発の炉の震災時の冷却対策が不十分で炉心溶融が生じ、生まれ故郷からの避難生活、これから４０年近く掛る廃炉処理という問題が生じました。これで原発の安全神話が全く崩壊しました。
せめて地震と津波だけだったなら、復興はスムーズに進んだろうにと思わずには居られません。
地震が発生しないようにすることは不可能ですから、交通機関の安全対策、建築物の耐震・免振技術、予知技術の精度向上、発生後の人の避難・誘導安全確保技術の向上が望まれまています。
国の研究状況を詳しく知りたい方は国立防災科学技術研究所(NIED)へどうぞ。

９．海底資源開発
　昔から日本は資源小国と言われてきました。
しかし日本を取り巻く海や海底には豊富な資源があり、
しかも日本政府が領有権を主張している領海・排他的経済水域（EEZ）は約447km2となっており、
世界第6位で、水域に豊富なエネルギー資源や鉱物資源の存在が確認されています。
この資源の内訳は大きく分けて、
（１）熱水鉱床（金・銀・銅・亜鉛・鉛）、（２）ガスハイドレート（主にメタン）、（３）マンガン団塊（鉄・マンガン団塊、コバルト・リッチ・クラスト）に分かれます。（石油もありますがあまり期待されていないようです）
問題はこれらの資源をいかに低コストで回収出来るかと言う事ですから現在その回収技術の研究・開発が行われています。
ご参考まで

１０．ゲノム編集

１１．人工光合成
　植物は葉の葉緑素の中で、根から吸い上げた水と空気中の酸素と太陽光エネルギーでいとも簡単に実に多種多様の有機物を合成しています。
人工光合成 とは、文字通り光合成を人為的に行う技術のことで、
水と二酸化炭素と太陽光を用い、光触媒などの条件下で、有機物を生成することです。
最大の課題は良好な触媒を開発することです。
現在この分野は日本がトップを走っており、一部植物の効率を上回る成果もえられています。
私も昔からこの人工光合成に大変夢と希望を持っています。
何せ植物は平然と簡単に非常に沢山の化合物を常温、常圧で（当然ですが）製造しているのです。
当面は簡単な各種化合物製造の基本となる物質・蟻酸（HCOOH)の合成の効率向上の研究開発が行われています。
しかし将来は直接、目的の複雑な化合物や高分子（糖、デンプン、等）が作られるようになるのではないかと期待しています。
植物との競争、わくわくしますね。
人工光合成に関するサイトは流石にゴマンとありますが、
一般人に分かり易く、イラストが綺麗なこのサイトがお勧めです。

なお酸化チタン系の触媒と太陽光とで水を分解し酸素と水素に分け取り出す技術も進んでいますが、これは合成ではなく本質は分解ですからそのまま素直に別の分野（例えば光分解、もしくは光分離）にすべきでないでしょうか。
今後光産業の双壁技術・産業に発展することも考えられるたからです。

１２．宇宙利用
　宇宙利用というと宇宙エレベーターを思い浮かべる人も多いと思います。
このアイデアはずっと前に出された物ですが、これに耐えるケーブル素材がなく、
近年迄持ちこされていました。
しかし日本人によるCNT（カーボンナノチューブ）の発見でにわかに現実味を帯びて来てNASAゃ
　大林組の構想が出されています。しかし何と言っても問題はケーブルです。
小サンプルを使った宇宙での耐久試験が始まっているそうですが実現は２０５０年頃と予想されています。

と言う事で
　現実問題としての宇宙利用の課題は、現在米国のGPS衛星に頼っている衛星通信情報の受発信を我が国独自の衛星(準天頂衛星）で達成しようという狙いです。今後、車の自動運転技術に必要な正確な位置情報を得るには必須な物です。
本来的には常時日本の上空を監視するには衛星４基必要なのですが、取り合えず「みちびき」一基を現在のGPS３台と協力させることで精度アップも測りながら達成していくという計画です。
準天頂衛星とはほぼ真上に常時位置している衛星と言う意味で、単なる角度のある静止衛星では達成できない、
ビルの陰や山間部の、電波の受信が困難な場所を解消する役割を担うものです。
一方、
ロケットの方はこちらをどうぞ。