2021年は宇宙への世間の関心が一段と高まった1年だった。なかでも国際宇宙ステーション（ISS）の内部で採取された新種のバクテリアは、「未知の生命体」として取り沙汰された。しかし、新種といっても遺伝的にはメチロバクテリウムという地球にありふれた属に由来するバクテリアで、貨物や宇宙飛行士の身体に付着して入ってきたものが宇宙ステーションの環境に適応するために変異したものとみられている。それでも今後、宇宙空間や地球外の惑星で進化する契機となる可能性は十分に考えられる。
こうした微生物叢は、ISSでの生活で一部の免疫反応が抑制されたクルーにとって予期せぬ体調不良の要因になりうる一方で、火星のような地球外の環境に存在するかもしれない生命体との接触を検知するために有効な手段にもなりうるという。また、メチロバクテリウムは土壌の窒素分子をアンモニアや硝酸塩、二酸化窒素といった窒素化合物に変換してくれることから、宇宙環境に適応した今回のような微生物叢は、将来的に月面や火星での食料栽培に役立つ可能性も期待できる。
全固体電池の商用化に王手
電気自動車（EV）の発展と普及に伴い、より高いエネルギー密度と安全性、長寿命が期待できる全固体電池の研究開発が活発化している。リチウムイオン電池を搭載したEVの共通の課題は、500kmに満たない航続距離と1時間以上を要する充電時間、そして可燃性の液体電解質がもたらす安全面のリスクだ。こうした問題に対する解決策として、電極間に固体の電解質を用いた固体電池技術の研究が進められてきたが、いまだ実用化にはいたっていない。そうしたなか、20年12月に米国のスタートアップのクアンタムスケープが公開したテスト結果は、長きにわたって実用化を阻んできた障壁を一気に打ち砕くような内容だった。
ブレイクスルーの鍵を握るのが、正極と負極を隔離するセパレーターの素材である。これまでは主にポリマーかセラミックが使われてきたが、ポリマーではデンドライトの形成を防ぐことができず、セラミックでは充電サイクルにおける耐久性に難があった。クアンタムスケープが新たに開発した柔軟性に優れたセラミック素材のセパレーターは、その両方をクリアしている。
一方、同社が公表したのはあくまでセル単位の性能データであり、それらを大量に積み重ねた最終的なバッテリーの性能には疑問が残るという指摘もある。いずれにせよ、クアンタムスケープが全固体電池の商用化に大きく近づいた事実が、開発競争の新たな起爆剤になったことは間違いない。
ここからは、21年に「SZ MEMBERSHIP」向けに公開された記事を中心に、最も読まれた5本を紹介する。
国際宇宙ステーションで見つかった「未知の生命体」が、宇宙開発の未来にもたらすこと
国際宇宙ステーション（ISS）で未知の生命体を米航空宇宙局（NASA）の研究チームが発見した。この新しい細菌の特性次第では、火星飛行ミッションやほかの惑星での基地建設を安全に進める上で重要な役割を果たす可能性も秘めている。>>記事全文を読む
リチウムイオン電池を超える性能と安定性を発揮するバッテリーとして期待されてきた全固体電池を開発するスタートアップが、課題の多くを解決したとして研究成果を発表した。電気自動車普及の鍵となるイノヴェイションの裏側を探る。>>記事全文を読む
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TEXT BY RITSUKO KAWAI