密度汎関数理論

「未知の半導体」を逆算して生み出す。AIが覆した材料開発の常識

銅線を置き換える「炭素の血管」。強度は5倍、重量は半分になる新世代ケーブルの正体

スペインの研究チームは、二重壁カーボンナノチューブ繊維の間質空間に気相法でテトラクロロアルミン酸イオンを挿入することで、ナノチューブの構造を破壊せずに電子を供給する新技術を開発した。これにより、銅の約8倍の比導電率を持つ軽量かつ高強度な導電性素材が実現し、次世代モビリティやエネルギーインフラの軽量化に貢献する可能性を示した。

加熱の途中に「新材料」が隠れていた：β-BiVO₄と黒色電池相を発見

材料を加熱して作るとき、科学者が記録してきたのは出発物質と最終産物だけで、加熱の途中で何が起きるかはほとんど無視されてきた。Warwick大学とBirmingham大学の研究チームが単一源前駆体の加熱過程を連続的に追跡したところ、従来の手法では見えなかったβ-BiVO₄（バナジン酸ビスマスの新多形体）と、リチウムを初回約300mAh/g・15サイクルで400mAh/gまで蓄える黒色中間相が現れた。Nature Communications掲載のこの研究は、「最終産物を狙う」から「加熱経路を設計する」へ材料探索の視点を転換させる可能性がある。

温室効果ガスを「食べる電池」が誕生。排気ガスから直接電気を生み出す韓国チームのブレイクスルー

韓国の研究チームは、温室効果ガスを吸着する際に生じる物理化学的変化を直接電力へ変換するデバイス「GCEG」を開発した。これは、ガス分子がハイドロゲルと相互作用することでカチオン排除効果を引き起こし、電位差を生み出す仕組みである。従来のCCUS技術が抱えるエネルギー消費の課題を解決し、排気ガスを新たなエネルギー源に変える可能性を提示している。

鉄原子1個が「次世代量子ビット」に？既存のIT素材を用いた千葉大らの大発見

人類は今、物質の最小単位である原子一つひとつを手なずけ、次世代の計算機「量子コンピューター」を創り出そうと果てしない探求を続けている。しかし、原子が持つ量子状態、とりわけ磁石の性質である「スピン」は、外界からのわずかな熱 […]

亜鉛電池の寿命を50倍に延ばす「金ナノ粒子」の散布技術：デンドライトを封じ込める界面制御と次世代蓄電池への道

気候変動対策が国際的な急務となる中、太陽光や風力といった天候に左右される再生可能エネルギーを電力網に統合するための大規模なエネルギー貯蔵システムが求められている。現在の主流であるリチウムイオン電池は、電気自動車や携帯端末 […]

常圧でマイナス122℃の高温超伝導を達成。「圧力クエンチング」が打破した33年間の壁と未来への道標

電気抵抗が完全にゼロになり、磁力線を物質の外部へと完全に退ける超伝導現象は、現代の物理学が追い求める究極の巨視的量子状態だ。この現象を日常的な環境で制御できるようになれば、送電網における莫大なエネルギー損失は消滅し、核融 […]