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Discotic Ionic Liquid Crystals of Triphenylene as Dispersants for Orienting Single-Walled Carbon Nanotubes

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201203284/abstract

저의 첫 오리지날 논문 (리뷰포함 두번째 논문)이 나와서 공유합니다.
앙게반테 이번 이슈  VIP 및 백카버로 선정되기도 했습니다.



Abstract

Triphenylene-based discotic ionic liquid crystals (ILCs) with six imidazolium ion pendants can disperse

pristine single-walled carbon nanotubes (SWNTs). When the ILC is columnarly assembled, doping with SWNTs results in macroscopic homeotropic columnar orientation. Combination of shear and annealing treatments gives rise to three different orientation states, which determine the anisotropy of electrical conduction.

초록 (한국말로 해본적이 없어서 어색하므로 왠만하면 영어버전을 읽으세요 -0-;;)

이미다졸리움 이온을 말단에 보유한 트리페닐린 원반형 이온 액정은 단층형 탄소나노튜브를 매우 효과적으로 분산시킬 수 있다. 액정 분자들이 칼럼을 이루며 조직화 할 때 탄소나노튜브가 도핑되면, 액정분자들은 기반에 대해 수직으로 배향한다. 또한 간단한 열처리와 전단응력을 통해  탄소나노튜브의 배열 역시 제어할 수 있으며, 이는 이방성의 전기전도도 재료를 만드는데 활용될 수 있다. 

메탄발효소화액의 액비이용매뉴얼

メタン発酵消化液の液肥利用マニュアル-廃棄物処理から地域資源循環システムへの転換に向けて（메탄발효소화액의 액비이용 매뉴얼-폐기물처리에서 지역자원순환시스템으로의 전환을 향해)

-岩下幸司・岩田将栄　著
-社団法人　地域資源循環技術センター(JARUS)
-출판년도 : 2010

서론
1. 농촌지역에 메탄발효액비를 보급하기 위한 과제과 대응
2. 용어의 정의와 대상범위
 2.1 메탄발효액비
 2.2 대상으로 하는 기술, 수법의 범위
 2.3 대상으로 하는 작물의 범위
 2.4 주요 원료 (오니, 분뇨, 음식쓰레기, 가축배설물)
 2.5 기타 용어과 단위

제1장
1. 메탄발효와 소화액
 1.1 메탄발효란
 1.2 메탄발효소화액이란
2. 메탄발효액비의 농지환원의 현황
 2.1 논과 밭에의 시용사례
3. 메탄발효시스템의 부류와 JARUS가 목표로 하는 자원순환의 형태
 3.1 메탄발효시스템의 분류
 3.2 JARUS가 목표로하는 자원순환의 형태

제2장 메탄발효액비의 농지이용의 의의
1. 국가 및 광역권 단위의 효과
 1.1 지구온난화 방지 및 자원고갈에의 대응
 1.2 순환형사회의 형성
 1.3 바이오매스활용의 추진
 1.4 농정의 관점에서의 의의
 1.5 질소수지의 개선
2. "지방자치제"에 있어서의 장점
 2.1 쓰레기 소각과 자원화의 경제비교
 2.2 농업집락배수오니의 처분비경감
 2.3 메탄발효소화액의 "처리"와 "액비이용"의 경제비교
3. 지역농정 및 농가에 있어서의 장점
 3.1 퇴비와 메탄발효액비퇴비의 적절한 조합
 3.2 경종농가에의 장점
 3.3 축산농가에의 장점

제3장 메탄발효액비의 비료효과와 시비설계수법
1. 메탄발효액비의 비료성분
 1.1 각지의 메탄발효액비의 성분조사
 1.2 질소
 1.3 인, 칼륨
 1.4 원료와 비료성분
2. 시비기준
 2.1 기본적인 생각
 2.2 질소를 기준으로 하는 방법
 2.3 칼륨을 기준으로 하는 방법
 2.4 메탄발효액비성분에 입각한 시비방법
 2.5 각지구의 시용기준의 예
3. 메탄발효액비의 품질관리
 3.1 액비의 성분의 안정성
 3.2 오니비료의 안전관리
 3.3 기타 우려 물질의 안전관리
4. 토양관리
 4.1 토양의 모니터링
 4.2 질소에 의한 지하수오염
5. 액비이용 관점에서 최적인 메탄발효시설

제4장 메탄발효액비의 시용수법
1. 목초지에서의 시용수법의 개요
 1.1 액비살포기(slurry spreader) 등
 1.2  비배(肥培)관개시설(목초지)
2. 논에서의 시용수법
 2.1 개량형 분뇨살포기
 2.2 바큠로리등에 의한 붓기 수법
 2.3 논의 비배관개시설 (개발, 실증단계의 시설)
3. 밭에서의 시용수법
 3.1 개량형 액비살포기
 3.2 고랑시용수법
 3.3 밭 전용 마이크로 관개튜브의 이용
4. 메탄발효액비의 시용계획
 4.1 선행지구의 년간시용계획의 예
 4.2 년간 액비시용계획의 시뮬레이션(미야자키현, 아이치현)

제5장 메탄발효액비를 포함한 바이오매스활용계획 및 보급수법
1. 시읍면등의 역할과 체제정비
 1.1 시읍면등의 역할과 특징
 1.2 계획주체가 되는 시읍면의 체제정비
2. 지역에서 각 주체의 역할
 2.1 농업인단체
 2.2 농업관련단체
 2.3 농촌커뮤니티
 2.4 NPO
 2.5 민간기업 등
3. 계획권역의 설정과 시설의 건설계획
 3.1 바이오매스활용시설의 특징
 3.2 계획권역의 설정
 3.3 시설의 건설계획
4. "사회기술"의 개념을 채용한 사업의 추진
 4.1 사회기술이란
 4.2 전체의 조감과 지식의 동원
 4.3 문제해결을 위한 발상
 4.4 사회가술의 적용 예
5. 사업계획, 실시계획에서의 구체적인 작업
 5.1 원료의 검토 (폐기물로부터의 전환)
 5.2 액비이용에 대한 검토
 5.3 농정, 지역계획에 관한 검토

제6장 농촌의 지역자원순환구축에 대한 시점
1. 바이오매스활용에 대한 기본적인 시점
2. 폐기물처리에서 탈소각으로
3. 우리나라의 전통을 배운다
4. 왜, 분뇨나 슬러지가 순환되지 않는가
5. 매크로적인 시점에서 본 적절한 자원순환의 확립
6. 지역의 협동에 의한 순환형사회의 구축

7월중 일본내 학회 및 학술이벤트 일정

1.7월중의 일본내 학회일정 (여기) 
2.7월중의 일본내 학술이벤트 일정 (여기)

광화학반응에 수반된 전자이동 메커니즘에 대한 고찰

이하 JST press 기사인용 (원문은 여기)

고에너지가속기연구기구(KEK) 물질구조과학연구소의 사토우토쿠시 연구원, 노카와슌스케 준교수, 아다치신이치 교수, 대학이용기관법인 자연과학연구기구 분자과학연구소의 후지이히로시 준교수, 동경공업대학 대학원이공학연구과의 고시하라신야 교수의 연구팀은 100억분의 1초의 분해능으로, 태양전지나 광촉매의 기초반응에서 전자이동의 메커니즘을 해명하였다. 광에너지를 화학에너지로 변환하는 소과정의 해명은 앞으로의 재료개발에 유익한 정보가 될것으로 보인다. 

본연구에서 이용한 pump-probe법에의한 시간분해 x선흡수분광측정은, 광조사로인해 일어난 화학반응과정에서의 전자이동이나, 그에 수반된 분자구조의 변화를 관측 가능하게 해준다. 이 방법을 통해, 색소증감태양전지, 광촉매, 유기EL등의 디바이스가 실제 작동하는 모습을 관측하는것이 가능하므로, 고효율화등을 도모할수 있을 것으로 기대된다. 

본 연구의 성과는 미국화학회잡지 the journal of physical chemistry C 온라인판에 게재될 예정이다. 

전자이동에의한 구조변화의 개념도

전자가 그림중의 중심에 있는 루테늄 (녹색)으로 부터 배위하고 있는 dipyridine분자로 이동하여, 그 전자가 dipyridine사이를  hopping 하고 있음.


논문명: Coordination and Electronic Structure of Ruthenium(II)-tris -2,2’-Bipyridine in the Triplet Metal-to-Ligand Charge Transfer Excited State Observed by Picosecond Time-Resolved Ru K-edge XAFS

암간세포marker CD44의 발현으로 유암의 폐전이 메커니즘을 해명

이하는 JST press자료 인용 (원문은 여기)

마우스 폐전이부위의에서의

 CD44v발현과 GSH의 질량분석이미징영상 

게이오기주쿠대학 선단의과학연구소 유전자제어연구부문의 나가노 오사무 전임강사, 야에토 시부미 연구원팀은 게이오기주쿠대학 의학부의화학교실, 도쿄대학 선단과학기술연구센타 아부라타니 히로유키 교수, 미나미 타카시 교수,  준텐도우대학 호흡기내과교실의 다카하시 카즈히사 교수등과의 공동연구를 통해, 암간세포표면 marker인 접착분자 CD44가 암세포의 산화스트레스 저항성을 높히는것으로 인하여 유암세포의 폐전이를 촉진시키는 분자메커니즘에 대하여 해명하였다. 

이 연구성과로 인하여 전이성유암세포를 표적으로한 새로운 치료법의 개발을 기대할 수있게 되었다. 이 연구성과는 영국과학전문지 Nature communications 온라인판에 6월6일 게재되었다. 

title: Alternative splicing of CD44 mRNA by ESRP1 enhances lung colonization of metastatic cancer cell (원문여기)

마우스 폐전이부위의 이미징 

CD44v 양성유암세포의 폐전이 메커니즘

미생물이 서로 전자를 주고받는 미지의 "전기공생"의 발견

JST press에서 인용 (원문은 여기)

JST과제 달성형기초연구의 일환으로, JST 전략적 창조연구추진사업형 연구 (ERATO) "하시모토 광에너지 변환시스템 프로젝트" (연구총괄: 하시모토 카즈히토)의 카토쇼이치로 연구원 (현 산업기술총합연구소 연구원)과 와타나베 카즈야 (현 도쿄약과대학 교수)는 미생물이 도전성 금속입자를 통하여 세포사이에 전기를 흐르게하여, 공생적에너지대사를 하는것을 발견하였다. 

본 프로젝트에서는, 그린에너지분야에있어 기대받고있는 미생물연료전지의 연구개발을  실시해왔다. 미생물연료전지는 바이오매스로부터 전기에너지를 생산하는 프로세스로, 절전형 폐수처리프로세스로서 유망하며, 전세계적으로 활발한 연구개발이 진행되고있다. 그러나, 미생물이 왜 인공적인 전극에 전자를 흐르게하는 능력을 갖고있는지는 불분명하였다.  

2종 미생물  (Geobacter sulfurreducens과Thiobacillus denitrificans)  의 공생관계

본 연구에서는, 환경중에도 전극이나 전선이 존재하고, 미생물이 전자를 주고받고있을것이라는 가정하에, 2종의 토양미생물 (Geobacter sulfurreducens과 Thiobacillus denitrificans)이 공생하고있는 곳에, 환경중에 보편적으로 존재하고 있는 도전성산화철 (Fe₃O_4, magnetite) 입자를 첨가했을때, 종래의 공생적대사와 비교하여 대사속도가 10배이상 상승하는것을 발견하였다. 이것은 도전성산화철중을 전자가 흘러, 2종의 미생물의 대사가 촉진된것을 의미하고있다. 

각종산화철을 첨가했을때 공생적 전자전달속도의 비교 

환경중에는 다양한 미생물이 생식하고있으며 이들사이에는 다양한 상호작용이 있을것으로 예상된다. 그러나, 파스퇴르를 통해 개발된 단이-순수배양기술을 기반으로 발전되어온 현재의 미생물학에있어, 미생물간의 상호작용에대한 지식은 상당히 제한되어있다. 환경중의 미생물의 미지의 공생관계를 밝힌 본연구의 성과는 미생물연료전지나 바이오가스생산의 고효율화를 위한 기반으로 폭넓은 영향을 미칠것으로 판단된다.

본연구는 도쿄대학 대학원공학계연구과 응용화학전공 하시모토 연구실, 또한 도쿄약과대학 생명과학부 생명에너지 공학연구실이 공동으로 진행하였으며, 이 성과는 미국과학잡지 PNAS에 온라인 속보판으로 2012년 6월 4일 공개되었다. 

Title: Microbial interspecies electron transfer via electric currents through conductive minerals (원문은 여기) 

지구규모과제대응 국제과학기술협력프로그램에 대해 (SATREPS)

SATREPS에 대해 소개합니다. (소개 홈페이지)

SATREPS란 Science and Technology Research Partnership for Sustainable Development 의 약어로 JST-JICA가 공동으로 실시하고 있는 지구적 규모의 과제 (즉, 한 국가나 지역만으로는 해결하기 곤란하여 과제해결을 위해 국제사회의 협력이 필요한 과제로 환경-에너지 문제, 자연재해, 전염병 및 식량문제 등) 해결 및 일본의 과학기술외교강화를 위해 일본과 개발도상국의 연구자가 3-5년간  공동으로 진행하는 연구프로그램으로  2008년부터 다음 3가지 목표 아래 실시되고 있습니다..

1.일본과 개발도상국간의 국제과학기술협력의 강화

2.지구규모의 과제해결을 위한 신기술의 개발 및 응용, 과학기술수준향상으로 이어지는 신지식의 획득

3.Capacity development (즉, 문제해결을 위한 개발도상국의 자기역량강화)

연구과제는 다음과 같이 분류되고 있으며 지도에서 보는것 같이 동남아시아 및 남미, 아프리카, 동유럽등에서 실시되었습니다. 

1.에너지-환경 (기후변동 영역)

2.에너지-환경 (저탄소사회)

3.에너지-환경 (지구규모의 환경과제)

4.생물자원

5.방재 (자연재해)

6.전염병

2008년 4월 이후로 아시아(10개국)에서 31건, 중남미(6개국)에서 9건, 아프리카(14개국)에서 17건, 그밖의 2개국에서 2건 총 32개국에서 59건의 연구프로젝트가 진행되고 있습니다. (국가별 연구과제목록은 여기) 

2012년에 새롭게 채택된 연구과제는 다음과 같습니다.

-지역별: 아시아 (3건), 아프리카 (2건), 중남미 (2건), 그 외의 지역 (2건)

-연구과제분류별: 환경-에너지 (3건), 생물자원 (2건), 방재 (1건), 전염병 (1건), 경계영역 (2건, 2가지 이상의 과제분류에 속한경우)

프로젝트의 연구비는 과제당 1억엔/년 (JST-JICA 합계) 정도로 매우 큰 규모입니다.


저또한 SATREPS를 통해 "지속가능한 지역농업-바이오매스 산업의 융합 (Sustainable Integration of Local Agriculture and Biomass Industries)"이라는 명칭으로 베트남 호치민시 공과대학과 공동연구를 진행중에 있습니다. (연구프로그램 소개: 일어, 영어)

이 연구프로그램에서는 베트남 농촌에서의 환경-에너지문제를 해결을 목표로 바이오가스 생산 및 정제, 바이오에탄올 생산, 농지에서의 규소순환, 수환경개선 등을 위한 요소기술개발이 진행중에 있습니다. 6월중에는 호치민시 공과대학 측에 제 연구실을 만들고 현지 연구자들과 공동연구를 진행할 예정입니다.

SATREPS는 단순 연구프로젝트보다는 과학기술외교라는 측면에서 매우 주목할 만한 프로그램으로 일본의 국가차원의 노력을 통해 일본 민간산업의 개발도상국에의 진출에도 크게 기여할 것으로 여겨집니다.

Facebook page: https://www.facebook.com/Friends.of.SATREPS
Twitter: https://twitter.com/intent/user?screen_name=SATREPS

Scooped by Seo, Dong-June (도쿄대학 생산기술연구소)  

사진으로 본 오픈캠퍼스 후기

6월 1-2일 이틀간 도쿄대학 코마바 리서치캠퍼스 공개회가 있었습니다.

미취학아동부터 백발의 노인들까지 참으로 다양한 사람들이 캠퍼스를 방문하였습니다.

Science Cafe

연구내용을 경청하는 여고생들

Driving 시뮬레이션 

20m/s 바람 체험설비

해양탐사관련설비

해저탐사로봇 조종체험

현실세계 공간을 센싱-모델링하여 3차원영상으로 보여주는 안경  

양자돗트 레이져 전시물

안경착용후 가상 캠퍼스투어 

코마바 리서치 캠퍼스 공개 2012 (생산기술연구소 연구실소개)

오픈캠퍼스 홈페이지 http://komaba-oh.jp/labo/lab.html

英語ページ（English Page） 下記から選択してください 研究部 基礎系部門 機械・生体系部門 情報・エレクトロニクス系部門 物質・環境系部門 人間・社会系部門 高次協調モデリング客員部門 寄付研究部門／社会連携研究部門 付属研究施設 千葉実験所 戦略情報融合国際研究センター 革新的シミュレーション研究センター エネルギー工学連携研究センター 海中工学国際研究センター 先進モビリティ研究センター (ITSセンター) マイクロナノメカトロニクス国際研究センター サステイナブル材料国際研究センター 都市基盤安全工学国際研究センター(ICUS) 連携研究センター ナノエレクトロニクス連携研究センター バイオナノ融合プロセス連携研究センター 最先端数理モデル連携研究センター LIMMS/CNRS-IIS (UMI 2820)国際連携研究センター 研究グループ 所内共通施設／その他の組織 領域横断研究プロジェクト 実験・体験 ランダム表示

6월중의 일본학회 및 학술이벤트 정보

6월중의 학회 캘린더 (여기)
6월중의 학술이벤트 캘린더 (여기)

시냅스 성질을 변화시키는 물질에 의한 새로운 신경조절 메커니즘 발견

이하 JST press자료 인용 (원문은 여기)

JST 과제달성형기초연구의 일환으로, 도쿄대학 대학원의학계연구과의 비토 하루히코 준교수와 오쿠노 히로유키조교팀은 생쥐나 쥐를 이용한 실험을 통해, 신경세포가 외부로부터의 자극에 반응하여 정보전달효율을 조절하는 새로운 분자메커니즘을 밝혀냈다.

기억은 신경세포인 시냅스에서의 정보전달효율의 변화에 영향을 받는다. 시냅스에서의 이변화는 통상, 수분에서 수시간안에 손실되어버린다. (이를 단기기억이라함.) 그러나, 강렬한 경험이나 같은경험을 반복함으로써 정보전달효율의 변화는 수일이상 장기간동안 유지되어, 장기기억이 형성된다. 이것은 신경세포가 외부로부터의 자극에 반응하여 시냅스의 성질을 장기적으로 변화시키기때문으로, 이러한 현상은 뇌의 유연성이나 기억의 형성 및 보존에 필요할것으로 사료되고있다. 이제까지의 연구에의해 시냅스의 장기변화를 위해서는 신경세포의 세포체에서 신규유전자의 발현이 필요한것으로 알려졌다. 그러나 신경활동에의해 발현된 유전자의 산물이 세포의 어느위치에서, 어떠한 방법으로 신경세포의 성질을 조절하고 변화시키는지는 거의 알려지지않았었다. 

장기증강(増強)자극에의해 합성된 Arc는
증강되어진 시냅스이외의 시냅스에 다량축적된다.

본연구팀은 신경활동에서 발현되는 유전자의 산물을 일종인 Arc라고하는 단백질에 주목하였다. Arc단백질은 시냅스부위에 운반되어 집적되나, 활동성이 높은 시냅스가 아닌 역으로 활동성이 낮은 시냅스에 운반되어 집적되는 것으로 밝혀졌다. 또한 이 집적도는 신경전달을 맡고있는 글루타민산수용체의 양과 역상관관계인것을 알게되었다. 이 발견으로부터 장기적인 기억이 형성됨에있어 Arc단백질은 불필요한 시냅스의 기능을 억제하는 역할을 하고 있는것으로 사료되었다.

Arc의 시냅스집적과 글루타민산수용체의 제거 모식도

인간에있어서도, 이러한 유전자의 발현에의한 신경기능조절 메커니즘은 뇌의 발달이나 학습 및 기억형성등에 필수적인 메커니즘으로 여겨진다. 본연구에 의한 발견은 정신질환이나 학습 및 기억장해등의 병태해명 및 치료법의 개발에 기여를 할것으로 기대되어진다.

본 연구는 2012년 5월 11일 미국의 과학잡지 Cell에 게재되었다.

제목: Inverse synaptic tagging of inactive synapses via dynamic interaction of Arc/Arg3.1 with CaMKIIβ (원문여기)

일본과학기술의 미래, 'FIRST program'

최선단연구개발지원프로그램 (FIRST Program)은 새로운 '지식'을 창조하는 기초연구로부터 실용화를 바라보는 연구까지, 다양한 분야와 연구단계를 대상으로 약 5년이내 세계 최고 수준에 도달하도록 지원하는 연구개발지원프로그램이다. 총합과학기술의회 (CSTP)에서 일본 각지로부터 응모된 연구자들 가운데 TOP30 (중심연구자)를 선출하여 중심연구자 1인당 약 15억으로부터 60억엔 상당의 프로젝트를 담당하게하는 매우 참신한 제도이다.   











2009년 4월21일 CSTP에서, 과학기술담당대신은 연구자를 최우선으로한 종래에는 없었던 새로운 제도를 창설할 것을 지시, 또한 동년 5월 29일에 보정예산이 성립, 본 프로그램이 정식으로 발족되었다. CSTP에서의 검토를 통해 9월4일에 30건의 중심연구자 및 연구과제를 결정하였다. 이어 10월 16일에 예산액을 1000억으로 결정, CSTP에서 운용방침을 책정함과 동시에 2010년 3월9일에 연구계획등이 결정, 연구가 실시되었다.



다음 소개하는 30인이 일본과학기술미래를 짊어진 중심연구자이다. (클릭하면 각 중심연구자들의 소개와 연구주제 열람가능)

                            

홈페이지: http://first-pg.jp/