【電池】ホウレンソウで発電 ＭＩＴ、光合成を利用した固体電池開発
1 ： ◆KzI.AmWAVE ＠Hφ=Eφ ★：04/09/25 15:49:35 ID:???
ホウレンソウで発電します ＭＩＴ、初の光合成電池開発
米マサチューセッツ工科大（ＭＩＴ）は、ホウレンソウを使った「太陽電池」を開発したと
発表した。米化学会機関誌の最新号に掲載された。発電量はまだごくわずかだが、「光合成を
利用した固体電池は世界初」としている。
植物の光合成は、光のエネルギーを利用して有機物をつくる。この働きを発電に応用する
アイデアは以前からあったが、光合成を担うたんぱく質を分離して使うには水分が必要で、
固体電池には不向きとされてきた。研究チームは、ある種の物質を混ぜると、たんぱく質が
乾燥状態でも長持ちすることを発見、入手の容易さなどからホウレンソウを材料に選んだ。
完成した電池は、ホウレンソウから抽出したたんぱく質をガラスと特殊な半導体で挟んだ
サンドイッチ構造。ガラス面に光を当てると、弱い電流が生じた。「電力変換効率は１２％
くらい。多層構造にするなどの工夫で、実用に耐えうる２０％を突破したい」と研究チームは
説明している。 (09/25 15:09)
引用元
http://www.asahi.com/science/update/0925/001.html
米マサチューセッツ工科大（ＭＩＴ）は、ホウレンソウを使った「太陽電池」を開発したと
発表した。米化学会機関誌の最新号に掲載された。発電量はまだごくわずかだが、「光合成を
利用した固体電池は世界初」としている。
植物の光合成は、光のエネルギーを利用して有機物をつくる。この働きを発電に応用する
アイデアは以前からあったが、光合成を担うたんぱく質を分離して使うには水分が必要で、
固体電池には不向きとされてきた。研究チームは、ある種の物質を混ぜると、たんぱく質が
乾燥状態でも長持ちすることを発見、入手の容易さなどからホウレンソウを材料に選んだ。
完成した電池は、ホウレンソウから抽出したたんぱく質をガラスと特殊な半導体で挟んだ
サンドイッチ構造。ガラス面に光を当てると、弱い電流が生じた。「電力変換効率は１２％
くらい。多層構造にするなどの工夫で、実用に耐えうる２０％を突破したい」と研究チームは
説明している。 (09/25 15:09)
引用元
http://www.asahi.com/science/update/0925/001.html
ポパイもびっくり
っていうかスゲーな
っていうかスゲーな
3 ：名無しのひみつ：04/09/25 15:53:06 ID:nXgrfgY5
3
4 ：名無しのひみつ：04/09/25 15:53:49 ID:nXgrfgY5
4さま4ね
5 ：名無しのひみつ：04/09/25 15:59:39 ID:KrJPz3HM
まさちゅーせっちゅこうかだいがく
6 ：名無しのひみつ：04/09/25 16:01:40 ID:goHGfGao
電力変換効率１２％ってソーラーパネルと比べてどんなもんなんだろ？
8 ：名無しのひみつ&rlo;(どけイイもでうど) Oo .(`･ω･´)&lro;：04/09/25 16:27:02 ID:hyxMyU/s
これ、１０年以上前に日本で発表されてた記憶がある．．．
変換効率は何１０％ともの凄かったが、ほうれん草の葉緑素を使っているので分解してしまい寿命が短い
のが欠点だったと記憶している。誰だったかなぁ？
変換効率は何１０％ともの凄かったが、ほうれん草の葉緑素を使っているので分解してしまい寿命が短い
のが欠点だったと記憶している。誰だったかなぁ？
9 ：名無しのひみつ：04/09/25 16:31:17 ID:goHGfGao
>>7 なんだ、１２％は低いけど、頑張ればソーラー並になれるんだ・・・でもコレ使う利点てなんだろ？
10 ：名無しのひみつ&rlo;(どけイイもでうど) Oo .(`･ω･´)&lro;：04/09/25 16:33:17 ID:hyxMyU/s
http://www.doblog.com/weblog/myblog/14923/519652#519652
http://www.doblog.com/img/u14923/FI519652_0E.jpg
やがて、ほうれん草がモバイル機器を動かす！？
[ 23:39 ] [ サイエンス ] [ スライドショウ ]
ほうれん草パワーといえば、ポパイを連想させるが、MIT（Massachusetts Institute of Technology）の
研究者らが、ほうれん草を使った発電デバイスの開発に成功した。１５日のMITのニュースリリースに
よれば、装置の心臓部は、Photosystem I（PSI）と呼ばれる蛋白質化合物。ほうれん草の葉緑素から
抽出されたたんぱく質だ。PSIは、10〜20ナノメーターと、きわめて小さい。これが約100,000、ピンの上
にで載せられて回路を組んでいる。「これは、私が知る限り、最も小さな電子回路だろう」と、研究者の
一人、Marc A. Baldo助教授（electronic engineering and computer science）が語っている。
これまで電子デバイス中に生化学材料を組み入れることは難しく、過去の研究者達を悩ませてきた。
それは生化学材料がエレクトロニクスには致命的な、水と塩分を必要とするためだ。今回の研究成果
により、固体電子デバイスに光合成たんぱく質分子を統合するめの最初のハードルを越えたことになる。
それでは、どうやってそれを実現したのか？
この研究のカギは、たんぱく質を構成するペプチドの界面活性化だ。まずほうれん草を、遠心分離機に
かけ、細胞内の蛋白質を分離して精製、カット草のような香りのするダークグリーンのペレットを作る。
問題は、そのペレットが蛋白質が本来持つ自然の特性を、そのまま維持できるかどうかにかかっている。
ペプチドは、私たちの身体の中にもあり、そのフラグメントは小さなLEGOのように何百もの物質に変形
する。アソシエイト・ディレクタのShuguang Zhangらは、石鹸や洗剤中の成分のように界面活性化する
ことで、冷たく、硬い表面上でもたんぱく質の機能が損なわれない理想状態に変わることを見出した。
しかも、この活性ペプチドはその内部にいくらかの水分を保持していて、少なくとも3週間は乾燥した
環境で安定していることを確認した。これは種子が乾燥状態でも発芽性を維持するために油を貯蔵
する方法に似ているという。
試作された分子電子デバイスは、最下層が導電性材料で覆われた透明なガラス。その上に積層された
ほうれん草のSPIと金の薄膜。金の薄膜はPSIの反応を助ける。さらに軟質有機半導体を蒸着して
電気的なショートを防ぐ構造になっている。
これにレーザー光を当てて、発生する電流を測定したところ非常に小さな電流しか得られなかったが、
それはデバイスがとても薄い層からなっているので、励起光が吸収なしにそのまま通過してしまった
ためと推察している。吸収された光から換算すると変換効率は約12パーセント。これは一般の太陽
電池とほぼ同等だ。
今後、高層建築のように、PSIを多層化したり表面を荒らして3D化することなどにより、20パーセント
以上の変換効率を達成できると期待されている。
天然素材を使ったクリーンエネルギーが実用化される日も、そう、遠くないのかもしれない。
http://www.doblog.com/img/u14923/FI519652_0E.jpg
やがて、ほうれん草がモバイル機器を動かす！？
[ 23:39 ] [ サイエンス ] [ スライドショウ ]
ほうれん草パワーといえば、ポパイを連想させるが、MIT（Massachusetts Institute of Technology）の
研究者らが、ほうれん草を使った発電デバイスの開発に成功した。１５日のMITのニュースリリースに
よれば、装置の心臓部は、Photosystem I（PSI）と呼ばれる蛋白質化合物。ほうれん草の葉緑素から
抽出されたたんぱく質だ。PSIは、10〜20ナノメーターと、きわめて小さい。これが約100,000、ピンの上
にで載せられて回路を組んでいる。「これは、私が知る限り、最も小さな電子回路だろう」と、研究者の
一人、Marc A. Baldo助教授（electronic engineering and computer science）が語っている。
これまで電子デバイス中に生化学材料を組み入れることは難しく、過去の研究者達を悩ませてきた。
それは生化学材料がエレクトロニクスには致命的な、水と塩分を必要とするためだ。今回の研究成果
により、固体電子デバイスに光合成たんぱく質分子を統合するめの最初のハードルを越えたことになる。
それでは、どうやってそれを実現したのか？
この研究のカギは、たんぱく質を構成するペプチドの界面活性化だ。まずほうれん草を、遠心分離機に
かけ、細胞内の蛋白質を分離して精製、カット草のような香りのするダークグリーンのペレットを作る。
問題は、そのペレットが蛋白質が本来持つ自然の特性を、そのまま維持できるかどうかにかかっている。
ペプチドは、私たちの身体の中にもあり、そのフラグメントは小さなLEGOのように何百もの物質に変形
する。アソシエイト・ディレクタのShuguang Zhangらは、石鹸や洗剤中の成分のように界面活性化する
ことで、冷たく、硬い表面上でもたんぱく質の機能が損なわれない理想状態に変わることを見出した。
しかも、この活性ペプチドはその内部にいくらかの水分を保持していて、少なくとも3週間は乾燥した
環境で安定していることを確認した。これは種子が乾燥状態でも発芽性を維持するために油を貯蔵
する方法に似ているという。
試作された分子電子デバイスは、最下層が導電性材料で覆われた透明なガラス。その上に積層された
ほうれん草のSPIと金の薄膜。金の薄膜はPSIの反応を助ける。さらに軟質有機半導体を蒸着して
電気的なショートを防ぐ構造になっている。
これにレーザー光を当てて、発生する電流を測定したところ非常に小さな電流しか得られなかったが、
それはデバイスがとても薄い層からなっているので、励起光が吸収なしにそのまま通過してしまった
ためと推察している。吸収された光から換算すると変換効率は約12パーセント。これは一般の太陽
電池とほぼ同等だ。
今後、高層建築のように、PSIを多層化したり表面を荒らして3D化することなどにより、20パーセント
以上の変換効率を達成できると期待されている。
天然素材を使ったクリーンエネルギーが実用化される日も、そう、遠くないのかもしれない。
11 ：名無しのひみつ：04/09/25 16:36:06 ID:w8ClecTK
エヴリナイト自己発電。
12 ：名無しのひみつ：04/09/25 18:03:53 ID:mTRiYXDt
植物色素での発電は色々やってるずら
色によって効率が変わるずら
色によって効率が変わるずら
13 ：名無しのひみつ：04/09/25 19:52:07 ID:Co0jBdjO
C4直物使えば一発
試験管に藻類詰めた方が早そうな希ガス
15 ：名無しのひみつ：04/09/25 20:15:51 ID:Po3ppO3o
有機超薄膜の著者のセンセがもう随分昔からこれ研究してたよね
16 ：ルンペン：04/09/25 20:58:03 ID:ADk8/0fY
植物愛護協会から猛抗議！！
『ほうれん草だって生きているんだ。友達なんだ。』
『ほうれん草だって生きているんだ。友達なんだ。』
17 ：EASTGATE-THREE-TWENTY-FIVE.MIT.EDU：04/09/25 21:35:24 ID:McnGb6Ha
おまいら情報遅すぎ
今回のニュースは結局
「固体型」
の部分が新しいだけ でFA？
「固体型」
の部分が新しいだけ でFA？
20 ：名無しのひみつ：04/09/26 04:43:54 ID:WNcpIgQS
>>19
文明崩壊したら電気いらんだろ
文明崩壊したら電気いらんだろ
>>20
きみはすぐそーゆーことを言う
きみはすぐそーゆーことを言う
22 ：名無しのひみつ：04/09/26 13:49:40 ID:XODa6d9n
>>10の文章を見る限り、MITの人は、電流の変換効率（外部量子効率）が
12%ぐらいだと言っているだけで、電力変換なんてことはどこにも言って
無いように思うんだが。
ついでに光電流の変換効率が12%っていうのは、今の太陽電池よりずっと劣るんだけど。
12%ぐらいだと言っているだけで、電力変換なんてことはどこにも言って
無いように思うんだが。
ついでに光電流の変換効率が12%っていうのは、今の太陽電池よりずっと劣るんだけど。
24 ：名無しのひみつ：04/09/28 01:43:25 ID:EaemN0Oc
>>1
> 植物の光合成は、光のエネルギーを利用して有機物をつくる。
それは最終的にはそうなんだけど、ものすごい違和感が……
ナノレターならナノレターって書いてほしいなあ って、これって6月号？ASPSにもないんだけど。
ブログからネタ拾いですか？＞asahi
Integration of Photosynthetic Protein Molecular Complexes in Solid-State Electronic Devices
Das, R.; Kiley, P. J.; Segal, M.; Norville, J.; Yu, A. A.; Wang, L.; Trammell, A. S.; Reddick, L. E.;
Kumar, R.; Stellacci, F.; Lebedev, N.; Schnur, J.; Bruce, B. D.; Zhang, S.; Baldo, M.;
Nano Lett.; (Communication); 2004; 4(6); 1079-1083. ﾊDOI: 10.1021/nl049579f
> 植物の光合成は、光のエネルギーを利用して有機物をつくる。
それは最終的にはそうなんだけど、ものすごい違和感が……
ナノレターならナノレターって書いてほしいなあ って、これって6月号？ASPSにもないんだけど。
ブログからネタ拾いですか？＞asahi
Integration of Photosynthetic Protein Molecular Complexes in Solid-State Electronic Devices
Das, R.; Kiley, P. J.; Segal, M.; Norville, J.; Yu, A. A.; Wang, L.; Trammell, A. S.; Reddick, L. E.;
Kumar, R.; Stellacci, F.; Lebedev, N.; Schnur, J.; Bruce, B. D.; Zhang, S.; Baldo, M.;
Nano Lett.; (Communication); 2004; 4(6); 1079-1083. ﾊDOI: 10.1021/nl049579f
>22 >23 は、「太陽電池 とりあえず実用化」 「ほうれんそう 研究」
実用化していない光合成の真似事の研究など、いっさいまかりならん！
と言いたいらしい。
実用化していない光合成の真似事の研究など、いっさいまかりならん！
と言いたいらしい。
26 ：名無しのひみつ：04/09/28 06:42:34 ID:j1NHeO63
えーと、ターンAガンダム？
28 ：名無しのひみつ：04/09/28 07:44:55 ID:dnwzmgKg
仕事の基本だな
29 ：名無しのひみつ：04/09/28 07:54:23 ID:nCuWUdTc
>27
ほら、太陽光発電芝とかあったやん。
ほら、太陽光発電芝とかあったやん。
>>22
電卓とかに太陽電池が実用化され始めた頃の値でしょ？
電卓とかに太陽電池が実用化され始めた頃の値でしょ？