サイエンス

寿命と容量のジレンマを打破。次世代「リチウム硫黄電池」を実用化へ導く東北大の新材料

東北大学の研究グループは、リチウム硫黄電池の寿命を縮める物質の溶出を抑えつつ、反応速度を高める新素材を開発した。精密に設計された多孔質高分子が、特定の化学反応を制御することで、次世代EVの航続距離を大幅に伸ばす革新的な電池の実現に貢献する。

25光年先のスーパーアースは「岩石の塊」か「海のある第2の地球」か？質量半減で急浮上した生命探査の最有力候補

赤色矮星GJ 3378を周回する惑星の質量が、最新の精密観測により地球の約2.3倍であると判明した。波長の異なる複数の分光器で恒星の磁気ノイズを排除した結果、液体の水が存在し得る領域に岩石主体のスーパーアースが存在する可能性が強まった。

量子コンピュータの強力な対抗馬。既存工場で量産可能な「スピントロニクス」とは

シンガポール国立大学の研究チームは、磁気メモリ素子の熱揺らぎを乱数として利用する確率的プロセッサを開発した。室温で動作するこの技術は、膨大な計算量を要する組合せ最適化問題において、既存のCPUや量子アニーラーを凌駕する高速性と省電力を実現した。

【世界最高感度】髪の毛1本分の距離の「ノイズ」を可視化する単一イオン3Dスキャナーの衝撃

ETHチューリッヒ校の研究チームは、高周波を用いないペニングトラップにより、単一イオンを極小のセンサーとして活用することに成功した。外部干渉を排除した状態で金属表面の微弱な電磁ノイズを3次元的に測定し、量子計算を阻む要因の特定に繋げた。

核融合プラズマから直接電気を取り出す：Realta Fusionが史上初の民間実証に成功

Realta Fusion社は核融合試験装置WHAMにおいて、プラズマから直接電力を回収する直接エネルギー変換装置の実証に民間企業として初めて成功した。磁気ミラー方式特有の粒子漏れを電力源へ転換するこの技術は、将来の発電コストを大幅に低減する鍵となる。

ダイヤモンドを超えるか？ 絶縁体ZnPS3の「欠陥」が生み出す次世代量子チップの青写真

国際研究チームは、2次元材料のZnPS3から極めて純度の高い単一光子の放出を観測した。この素材はシールのようにチップへ貼り付け可能で、従来の集積化の課題を解決しつつ、電子相関を利用した高度な量子情報制御を実現する新基盤として期待される。

生命を「化学」で組み立てる：世界初の人工細胞「SpudCell」が完全なライフサイクルを達成

ミネソタ大学の研究チームは、わずか36個の遺伝子で成長と分裂、複製を行う人工細胞「SpudCell」を開発した。物理現象を利用した簡略な分裂機構により、最小限の構成要素で世代を重ねることに成功し、環境下での生存競争や進化の兆候も確認された。

宇宙は私たちが考えていたよりも均一ではない可能性：宇宙論は根本的な見直しが必要になるかもしれない

最新の観測データに基づき、宇宙の物質分布が最大スケールでも一様ではないという証拠が示された。この発見は宇宙原理という現代宇宙論の根幹を揺るがすものであり、ダークマターや重力の性質に関する既存の標準モデルに根本的な見直しを迫っている。

リチウムの限界を超える「亜鉛と3Dプリント」の相乗効果。UCLAが挑む次世代電池の極限容量

UCLAの研究チームは、3Dプリント技術を用いてテニスコート10面分に相当する広大な表面積を持つ微細な電極構造を開発した。安価な亜鉛を組み合わせたこの蓄電デバイスは、従来比7倍の容量と長寿命を両立し、次世代電力網の課題解決に貢献する。

機械学習が拓く室温超伝導への道：アールト大学らが実証したカゴメ格子物質の予測・合成パイプライン

朝永・ラッティンジャー理論を超えるか。1次元量子系で発見された未知の「臨界相」

超低温の1次元量子系で原子間の相互作用を反発から引力へと周期的に操作し、系を崩壊させずに高エネルギー状態へ遷移させる実験に成功した。この過程で粒子群は無秩序な熱状態に陥らず、分数フェルミ海と呼ばれる新たな秩序を持つ多体状態を形成した。

光で水素を生む「人工光合成」にブレイクスルー、効率3倍の電極を低コストで製造

東北大学などの研究チームは、超臨界水熱合成とプッシュコート法を組み合わせ、酸化ニッケルのナノ結晶からなる光カソードの新たな製造プロセスを確立した。真空装置を使わず環境負荷を抑えながら、光電流変換効率を従来比で約3倍に向上させることに成功した。