TSMC、2030年までに1nm製品の製造へ

2024年1月11日 14:31

TSMCは、2023年12月に開催された「IEDM 2023」で、2nm、1.4nm、1nm各世代の製造プロセスの技術ロードマップを発表した。同社は2030年までに1nm世代の半導体製造を開始する計画を立てており、2030年までに技術面や財務上の課題を克服することが可能だとしている（EE Times Japan）。

TSMCは、2023年7月に台湾・新竹市に研究開発センターを開設、1nmチップ用の新素材やトランジスタ構造の研究を行っている。また、TSMCは2030年までに1兆個以上のトランジスタをパッケージングできるマルチチップレットソリューションの実現を目指している。これは、複数の3D積層チップレットを使用して、単一のパッケージに1兆個のチップを集積する計画だという。

ドコモと明治大学ら、相手の感じ方に合わせて味覚を共有する技術

スラド

著者: nagazou

2023年12月28日 18:07

NTTドコモ、明治大学、H2Lは共同で、人の感覚情報を活用し、相手の感じ方に合わせた味覚を共有する技術を開発したと発表した。この技術は、味覚に関するデータを分析し、相手の味覚の感じ方を推定して共有する「人間拡張基盤」と、味覚を再現する駆動機器と、その感覚を再現するための駆動機器か構成されているという。この三つの構成により、言葉ではうまく伝えられない味を人間拡張基盤を通して相手に共有することが可能となるとしている。この技術は世界初であり、視覚的・聴覚的な世界だけでなく、メタバース空間や映画・アニメのコンテンツでの活用が期待されるとしている（NTTドコモ、ロボスタ、CNET）。

金沢大学とダイセル、ダイヤモンド表面に光を当ててCO2を還元する技術

スラド

著者: nagazou

2023年12月28日 14:28

金沢大学とダイセルは、ダイヤモンド表面からの可視光照射による電子放出を使って、二酸化炭素（CO2）を一酸化炭素に還元する技術を開発したそうだ。この技術は、ナノダイヤモンドを使った独自の固体触媒を開発し、太陽光の可視光を効率的に利用してCO2を還元するもの（金沢大学、日経新聞、EE Times）。

ダイヤモンドは通常電気を通さない性質を持つが、ホウ素を高濃度に含むことで導電性を持たせることができる。この特性を利用して化学的に安定な材料として電気化学分野での応用が進んでおり、今回の技術開発では、ダイセルの爆轟合成技術と金沢大学の化学気相成長（CVD）技術を組み合わせることで、太陽光の可視光を効率的に利用する特殊なダイヤモンド触媒を開発することに成功した。これにより、可視光を利用して周囲のCO2を一酸化炭素に変換することが可能となったとしている。

この技術は触媒寿命の長さや所要電力の少なさなどの観点から、カーボンネガティブ社会の実現に大きく貢献することが期待されている。

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ウシオ電機、アプライドマテリアルズと共同でフォトマスク不要の半導体装置を開発へ

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著者: nagazou

2023年12月27日 14:03

ウシオ電機は、米半導体製造装置大手であるアプライドマテリアルズと共同で、フォトマスク（半導体回路の原版）を必要としないデジタルリソグラフィー技術（DLT）を採用した半導体製造装置の開発を発表した。DLTは、紫外光レーザーを用いてプリント基板の回路パターンを直接描画するリソグラフィ技術で、プリント基板上に塗布されたフォトレジストを露光することで微細な回路パターンの転写に対応する。これにより、回路パターンの原板となるマスクが不要となるマスクレスの技術として注目されているという（ニュースイッチ、MONOist）。

半導体市場の拡大に伴い、3Dパッケージ基板の大型化と微細化が求められており、DLTの基盤技術を持つアプライドマテリアルズと、3Dパッケージ基板を含めたプリント基板向けリソグラフィ装置大手のウシオ電機が協業することで、市場のニーズに迅速に対応していく。この協業では、アプライドマテリアルズが持つ技術を提供し、ウシオ電機が装置の製造や販売、保守点検などを担当する予定とされている。

エディンバラ大学ら、ダイヤモンドに匹敵する超硬物質の合成に成功

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著者: nagazou

2023年12月27日 07:05

スコットランドのエディンバラ大学、ドイツのバイロイト大学、スウェーデンのリンショーピン大学の研究者らによるチームは13日、超硬質素材である窒化炭素の合成に初めて成功したと発表した。窒化炭素は30年以上前にその特性が予測されていたが、合成することは非常に難しいとされてきた。しかし、今回の研究チームは、地球の内部数千キロメートルの深さを模した環境で窒化炭素を合成することに成功した（エディンバラ大学、テクノエッジ）。

超高圧をかけた環境で窒化炭素を形成、その結果、超硬質物質に必要な特性を持つ3種類の化合物（tI14-C3N4、hP126-C3N4、tI24-CN2）が生成されたことが確認された。これらの化合物は超硬物質に必要な正四面体構造をもつことが確認され、常温・常圧の状態でもダイヤモンドに近い性質を保っているという。またフォトルミネッセンス特性や圧電性特性など、高いエネルギー密度を持つことも発見されたという。

この窒化炭素は、将来的には自動車や宇宙船の保護コーティング、切削工具、ソーラーパネル、光検出器などの産業目的で使用される多機能材料として期待されている。

振動するピルには満腹感を増す効果があるという研究

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著者: nagazou

2023年12月26日 18:07

ダイエット中は空腹感に苦しむものだが、マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者らの研究によると、振動するピルを用いることで食事を減らしても満腹感を得られる可能性があるという。使用されたのは「Vibesピル」という振動するカプセル。ブタを対象に行われた研究では、Vibesピルを摂取した後、ブタたちは通常の食事量の約40％という少ない量しか食べなかったという（The Guardian）。

研究者らはVibesピルの振動が胃の伸展受容体を活性化させ、食べ物の存在を模倣している可能性があるという。その結果、信号が神経を介して脳の視床下部に送られ、満腹感をもたらすさまざまなホルモンのレベルが上昇。空腹感を引き起こすホルモンのレベルが低下したのではないかとしている。

この錠剤は大型のビタミン錠剤ほどの大きさで、胃酸が錠剤の周囲の膜を溶かしたとき、もしくはタイマーによって振動が発生する。使用後は固形廃棄物とともに体外に排出されるとしている。

明治大、作りたてカレーを数日寝かした味に変える装置

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著者: nagazou

2023年12月23日 07:11

明治大学の宮下芳明教授は、飲食物の味を過去や未来の味に変化させる手法を提案した研究報告をおこなった。この研究では、未熟なトマトや作りたてのカレーの味を数日後の味に変えたり、熟れたトマトや一晩置いたカレーの味を以前の味に戻したりすることが可能かを検証した（ITmedia）。

この研究で提案された「Taste Time Machine」は、味覚センサーによる実測データと理論モデルを基にして、飲食物の味と時間の関係を数式で表し、現時点での食品の味と設定した日時に推定される味との差を求めるというもの。チューブポンプを20機搭載して味溶液を微細に調整し、飲食物にかけて味を変えることができる「TTTV3」という機器を用いて、カレーの味を数日後の味に変えられるか、もしくは数日前の味に戻せるか（逆行）を検証した。

発表では、聴衆に味覚サンプルが配られ、トマトの順行した味と改良されたレシピによる逆行の味を体験できたという。この研究で得られたデータを元に、指定した時間が経過した後の味や、指定した時間だけ前の味に変えることができる味覚AR装置「Taste-Time Traveller」も開発されている。

「デンキウナギの放電」が周囲の生物の遺伝子を組み換える可能性

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著者: nagazou

2023年12月15日 15:08

名古屋大学の研究グループは5日、デンキウナギの放電が近くにいる生物の遺伝子組み換えの原動力になり得ることを発見したと発表した。デンキウナギは最大で860ボルトの電撃を放つ。研究者たちは、微生物の遺伝子を電気で変える技術（エレクトロポレーション）の研究の一環として、デンキウナギの電撃が周囲の生物の細胞に作用し、DNAを細胞内に取り込む可能性を検証した（名古屋大学研究成果情報、Forbes JAPAN）。

実験では、ゼブラフィッシュの稚魚をDNA溶液に浸した状態で、デンキウナギの放電に暴露するという内容をおこなった。その結果、ごく微量ではあるものの、遺伝子導入を示すマーカーの発現が確認されたという。これは、自然界においてもデンキウナギの電気放電の影響で、水中に浮遊するDNAを取り込み、遺伝子の変異を引き起こす可能性があることを示唆している。ただし、この現象が自然環境で実際に起こるかどうかは確定していないことから、今後も研究が必要だとしている。

培養された脳組織と電子回路を組み合わせた「バイオコンピューター」

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著者: nagazou

2023年12月14日 07:04

Nature Electronics誌に掲載された研究によると、米インディアナ大学の研究チームが、人間の脳組織を用いた脳オルガノイドをコンピューター・チップに接続し、単純な計算タスクを実行することに成功したという。この新しいバイオコンピューターは「Brainoware（ブレイノウェア）」と呼ばれ、人工知能ツールに接続して、初歩的な音声認識をすることにも成功したという（Nature Briefing、The Verge、MIT Tech Review）。

研究の目的は、コンピューターと脳の生物学的ニューラルネットワークをつなぐことで、オルガノイド内の生物学的ニューラルネットワークをコンピューティングに活用できるかどうかを調査することにある。Brainowareシステムでは、脳を電気回路に接続するための数千の電極を含むプレート上にオルガノイドを配置した。入力したい情報を電気パルスに置き換え、オルガノイドに送信。脳組織の反応はセンサーによって検出され、関連する情報を識別できる機械学習アルゴリズムを使用してデコードされる仕組み。

研究チームは、日本語の母音を発音する8人の音声クリップ240個を使用、音声を電気に変換してオルガノイドに配信することで音声認識を実行したところ、Brainowareシステムはそれぞれの声に異なる反応を示した。トレーニングの結果、システムは78％の精度で音声を識別できたとしている。それでも精度はまだ人工ニューラルネットワークよりも低いという。将来的には従来のコンピューターよりも効率的な新しい種類のバイオ・コンピューターの開発につながる可能性がある。

ドラゴンボール式の高重力訓練は有効か。3倍の重力でバッタのパワーアップに成功

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著者: nagazou

2023年12月13日 18:08

独ブレーメン応用科学大学（BUAS）の研究で、重力室の中で育ったバッタはわずか2週間で脚の強度がパワーアップすることが明らかになったそうだ。研究では遠心分離機を用いてトノサマバッタを3G・5G・8Gの過重力空間を作って育てたところ、3倍の重力ではバッタの外骨格が強化され、脚の強度が増したことが分かった。2週間後のバッタの生存率は、対照群となる1G環境では76％だったのに対し、3Gでは81％と上昇したという（Proceedings of the Royal Society B、ナゾロジー）。

しかし5倍の重力では生存率が51％にまで低下、8Gではわずか7％にまで下がったという。またこの生存率の傾向はバッタの「外骨格の厚み」や「脚の強度」の変化でも一致する傾向にあったという。3倍の重力で外骨格の厚みや脚の強度は最大化し、5倍以上では逆に薄くなる傾向が見られたという。弾性力を示す「ヤング率」を調べたところ、3Gのバッタの脚は1Gに比べると、約67%のヤング率が増加していたという。

自動運転車を欺くステルスカーは実現可能か

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著者: nagazou

2023年12月12日 16:06

横浜国立大学の研究者らは、LiDAR（光遠隔検知および測距装置）を用いた自動運転車から検知されない車両の可能性を検証した論文を発表した。論文は「LiDARベース物体検出を連続してすり抜ける『ステルスカー』は作れるか?」というタイトルで、具体的な手法としては、赤外線カットフィルムを車両に貼り付け、自動運転車が使用するLiDARを欺くことができるかが焦点となっている（ITmedia）。

LiDARは自動運転車の周囲環境を認識することで、緊急ブレーキ機能や車線維持機能などの安全機能を実現している。しかし現在、LiDARを用いた物体検出を誤らせる攻撃が問題視されているのだという。この研究では特別な機器を必要とせず、日焼け防止などで使われる一般的な赤外線カットフィルムを使って、車両を検出できないようにする物理的偽装攻撃を提案している。

実験では、シミュレーター上で高精度なLiDAR物体検出モデルを使用し、5種類の連続シーンにおける点群欠損攻撃を評価したところ、連続シーンの中で平均して約92％のフレームで車両検出が失敗することが分かったという。現実でもこの車両の点群欠損を実現できることが分かったとしている。

信長が招いた宣教師が持ち込んだとされていた希少植物、実は在来種だったことが判明

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著者: nagazou

2023年12月12日 14:31

滋賀県立大学の研究チームの発表によると、信長が招いた南蛮人宣教師が持ち込んだとされてきたイブキノエンドウというマメ科の植物は実は在来種であることが判明したそうだ。織田信長がポルトガル人宣教師を安土城に招待し、滋賀、岐阜両県にまたがる伊吹山に薬草園を開く許可を与えたという伝説が残っており、その信憑性を裏づける欧州由来の植物の一つとされてきたのが伊吹山の希少植物「イブキノエンドウ」だった（読売新聞、産経新聞）。

イブキノエンドウは初夏に紫色の花を咲かせ、ユーラシア大陸に広く分布しているが、日本国内では伊吹山と北海道のごく限られた場所でしか見られない希少な植物。伊吹山は平安時代から薬草の産地として有名で、宣教師が信長の許可を得て薬草園を営んだとの古文書もあったという。

しかし、滋賀県立大学の研究チームは伊吹山と北海道に分布するイブキノエンドウのゲノムDNA解析を行った結果、伊吹山と北海道に残るイブキノエンドウが欧州由来のものとは系統が異なることが判明したそうだ。約3万年前の氷期に分岐した在来種であるとされる。ただ伝説自体は否定されたわけではなく、新たな証拠が見つかる可能性も残されているとしている。

NTTデータ、睡眠解析に特化したカプセルホテルをアレア品川ビルに開業へ

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著者: headless

2023年12月10日 11:39

NTT データは 6 日、同社が所有するアレア品川ビルの 1 階で 2024 年 7 月から、睡眠解析に特化したカプセルホテルを開業する計画を発表した (ニュースリリース、ナインアワーズのニュースリリース: PDF、 The Register の記事)。

アレア品川ビルは JR 品川駅港南口直結。カプセルホテルは同事業を展開するナインアワーズ (9h/nine hours) によるもので、同社の睡眠解析サービス「9h sleep fitscan」や NTT データの「Food & Wellness プラットフォーム」、Google Cloud のビッグデータ解析、Fitbit を活用した日常の睡眠モニタリング、NTT 物性科学基礎研究所のウェアラブル深部体温センサーを組み合わせ、利用者の同意を得て睡眠データの取得・蓄積・解析を行う。これにより、利用者は個人の健康状態や体内リズムに合わせた最適な睡眠環境を把握できるという。

また、利用者の同意のもとにデータから個人情報を削除した状態で食品・飲料・消費財メーカーや製薬・医療機器メーカーにデータを提供することで、新規事業や商品、サービス等のスピーディーな検証を可能にする。2027 年にはグローバルで 1,000 万人の睡眠データ (30,000 床) を取得して世界最大規模での睡眠データ蓄積・分析サービスを提供するとのこと。NTT データでは今後さまざまなパーソナルデータの活用と解析で蓄積したノウハウを用いたパーソナライズサービス提供し、ヘルスケア関連事業で 2030 年までに累計売上 300 億円規模の事業を目指すとのことだ。

多様な決済手段に対応した結果、IC式コインロッカーの鍵が不便になった

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著者: nagazou

2023年12月7日 18:04

駅などに設置されているコインロッカーの「鍵」が不便になったことがSNS上で話題となっている。コインロッカーには古代から使われているコイン＋鍵式のロッカーのほか、最近では主要な駅を中心に「ICカード式」のロッカーが増加している。自分のSuicaや他の利用可能なICカードを鍵として使うもので、空き状況の確認・施錠・開錠などはタッチパネルなどを用いて操作する（S @BLTplz氏のポスト、Togetter）。

こうしたICカード式のロッカーが新型モデルチェンジし、多様な決済手段に対応しようとした結果、不便になったとの指摘がされている。S @BLTplz氏のポストによると、交通系ICが使える旧タイプは、カードが決済手段と鍵になって便利だったが、タッチ決済やQRにも対応した新タイプにリプレイスされた結果、預入時に発行される紙の取り出し券（レシート）がないと開けられない仕様になってしまったという。

このポストに対し、多くのユーザーが以前の交通系ICカードタイプが鍵として利便性が高かったと同調する意見が見られ、この仕様変更に関しても考察がおこなわれている。

原子力機構、木材原料の繊維から簡単に作れてCO2や金属吸着できるゲル材

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著者: nagazou

2023年12月7日 06:03

日本原子力研究開発機構と豊橋技術科学大学、東京都立産業技術研究センターの研究チームは4日、木材パルプから生成されたセルロースナノファイバー（CNF）を使って、微細な穴が多数あり、壊れにくいゲル材料を開発した（時事ドットコム）。

このゲル材料は液体だけでなく、CO2のような気体も含ませることができ、有害な金属物質の吸着や回収にも応用できる可能性があるという。人体への影響も少ないとみられることから、医療材料としての利用も見込まれているとのこと。

以前にも、CMCナノファイバーを使った類似のゲルが開発されていたことがあったが、その加工コストが高く大量生産が難しい課題があった。この新しいゲル材料は、CNFの溶液に水酸化ナトリウムを加えて凍結し、その後クエン酸を使用して溶かすという簡単な方法で作成できる。乾燥した状態では白い発泡スチロールのように見えるが水を含むとゼリー状になり、強い力で押しつぶしても水に浸せば元に戻るとしている。

トコジラミ問題でAI生成の偽画像が蔓延。結果、紙媒体の信頼性が高まる？

スラド

著者: nagazou

2023年12月6日 18:04

国内でも吸血性の害虫であるトコジラミの問題が注目されているが、SNSのX上で「トコジラミマクロ」などのキーワードで検索すると、AI生成写真ばかり出るようになったとして問題視されている。例えば目が四つあるなど本来は存在しないものが増えているという。こうしたAIによる生成画像の蔓延に、生物学者たちからはフェイク画像が正確な情報を混乱させ、生物学や科学の分野で混乱を引き起こす可能性があるとの否定的な意見が出ている（Togetter、その2）。

多くの専門家は、AIによって生成された生物の画像が流布されることへの懸念を表明しているがそんな中、福岡県保健環境研究所の中島淳氏は「これからはネットがあるから図鑑は不要、みたいなこと言われたこともありますが、こうなってくると専門家が自らの責任において執筆した図鑑の価値も高まってくる」として、フェイク画像の蔓延によって、紙の書籍の必要性がこれまで以上に高まるのではないかといった指摘をしている（オイカワ丸[中島淳]氏のポスト）。

京都大、iPS細胞からヒト受精卵に似た構造を再現

スラド

著者: nagazou

2023年12月6日 12:00

京都大学のiPS細胞研究所のチームが5日、実験容器内でヒトの多能性幹細胞から胚モデルを作成し、それを母体の子宮内膜に着床した後の成長過程に相当する段階まで再現できたと発表した。この「非統合胚モデル」は、胎児に近づくリスクを抑えつつ、さまざまな組織や臓器ができ始める仕組みを解明し、移植用臓器を生み出す技術を向上させるのに役立つことが期待されている。ヒトの発生や不妊の仕組み解明につながると期待される一方で、急速に進む技術をどう位置づけるかといった課題も指摘されている（nature、時事通信、朝日新聞）。

100メートル先からQRコードにレーザーを当て偽物にする攻撃

スラド

著者: nagazou

2023年12月5日 16:04

東海大学の研究者らが行った新たな研究によれば、最大100メートル離れた場所からQRコードに不可視光レーザーを照射することで、偽装QRコードを作成、悪性サイトへの誘導する攻撃が可能であることが分かった。この攻撃は、肉眼では見えないレーザー光を使用し、QRコードを書き換えることにより、悪性サイトへのURLを表示させ誘導するというもの（ITmedia）。

今回の研究では、10～100メートルの距離からレーザーを照射するテストを実施。100メートル距離の実験では、50メートル地点に鏡を設置し、レーザー光を折り返して照射した。使用されたレーザー光の波長は、635nmと785nmの2種類。QRコードを通常通り読み込むとURL1（正規サイト）にアクセスし、攻撃が成功するとURL2（悪性サイト）に誘導される。

実験の結果、635nmと785nmの波長で、10メートル、20メートル、30メートル、40メートルの距離ではURL2が読み込まれた。しかし、50と100メートルの距離では、URL1とURL2が交互に読み込まれたとしている。

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AI画像生成時の二酸化炭素排出量、スマホのフル充電に匹敵する

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著者: nagazou

2023年12月5日 15:09

AIを使用して写真を生成することもだいぶ定着した感があるが、実はこの画像生成、スマートフォンの1回の充電に匹敵する二酸化炭素排出量があるらしい。AIスタートアップのHugging Faceの研究者たちとカーネギーメロン大学が協力しておこなわれた研究によると、チャットボットとの会話を作成したり、エッセイを編集するためのテキストを生成するといった場合、画像を生成するよりも、はるかに必要エネルギーが少ないことも分かったとしている（Engadget）。

研究では、機械学習プログラムによる画像とテキストの生成だけでなく、要約、画像キャプション、AIモデルに新しいコンテンツの生成を要求する合計13のタスクを調査、1000グラムあたりに生成される二酸化炭素の量を測定した。その結果、画像生成は生成される排出量の点で最も高くランクされ、テキスト生成などはエネルギー集約度の低いタスクとして分類されたという。具体的にはテキスト生成の場合はスマートフォンを16％ほど充電する程度のエネルギー消費量だったとしている。

竹筋コンクリートを復活させる

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著者: nagazou

2023年12月1日 07:07

鉄筋の代わりに竹を使った建築物は、現在ではあまりイメージが良くないが、新和設計と日本大学工学部を中心に構成する竹筋（ちっきん）コンクリート協議会は、新たな技術を用いた竹筋コンクリートを開発したという。元記事によると、新たに開発した竹筋コンクリートは、鉄筋コンクリートの60―70％の強度で実用化できるという。竹筋コンクリートは昔は国内で広く使われていたが、戦後に鉄が使えるようになり衰退したのだという。今回のプロジェクトは、竹を使った環境にやさしいコンクリートを復活させる目的があるとしている（ニュースイッチ）。

このプロジェクトでは短期間で成長し、5年で枯れる竹の特性を活かすという。竹は内側の強度が弱く外側が強い。竹の弱い部分を削り、外側の根元部分を活用。竹材を曲げて組み上げ、コンクリート構造物に仕上げる開発を進めてきたという。この結果、切削加工機で竹を削り、10ミリメートル厚の竹を格子状に組み上げる手法を確立したとしている。これまでの実証実験では、鉄筋コンクリートの60〜70％の強度で利用可能であること、日本産業規格（JIS）の加重データにも合致していることが確認されている。最初に孟宗竹と真竹を利用して実用化を目指す考え。

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