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テクノロジー

『光波長変換透明フィルム』開発、太陽光の紫外線を赤色光に変換し植物を成長促進 36

ストーリー by nagazou
育成 部門より
北海道大学で植物の成長を促進する光波長変換透明フィルムが開発されたそうだ。植物の光合成には赤色光が効果的とされ、反対に紫外線はダメージになるのだという。研究グループは、可視域に光吸収がなく紫外線だけを吸収するユーロピウム錯体と透明化剤を用いることで波長変換透明フィルムを開発したとしている(ニュースイッチ)。

光波長変換透明フィルムは電力などを使わず太陽光中の紫外線を赤色光へ効率的に変換することができる。野菜と樹木で実証したところ、育成60日後のスイスチャードは1.2倍の草高、1.4倍の重量となったとのこと。カラマツも1.2倍の苗高、1.4倍の重量となり、育苗期間の1年短縮に相当する成長促進効果が得られたそうだ。
この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • 「可視域に光吸収がなく紫外線だけを吸収」だと、波長を変換していないみたいに読めますね。
    リンク先を確認しようと思ったけど、目的のページにたどり着けず。

  • by Anonymous Coward on 2022年11月02日 7時41分 (#4353703)

    ふむふむ
    それで、コストは農家が使って採算にあう程度なのかな?

    大学研究の段階だから、量産コストまではわからないだろうが、
    材料は安いもの?お高いもの?

    • by saratoga (23467) on 2022年11月02日 8時01分 (#4353711) 日記

      要は、蛍光フィルムで紫外線励起で赤色発光しましたって話ですよね。
      確かに Euはそんなにお安くないはず。プラズマディスプレイで使ってたけど需要がなくなったのかな。

      親コメント
      • by Anonymous Coward
        ブラウン管テレビの キドカラー [wikipedia.org]の蛍光体にも使われてました。
        赤の発色がきれいだとか。
      • by Anonymous Coward

        蛍光ペンとか蛍光塗料とかありますけどそんなに高いんですか?
        (普通に使われるものはユーロピウムを使ってないのだろうか)

        • by Anonymous Coward

          蛍光ペンなんかは有機色素とか。
          ただ大幅な波長変換はしてなくて、ちょっと波長のびるとかそのくらい。

    • by clay (41656) on 2022年11月02日 12時48分 (#4353837) 日記

      Eu自体は高いですが、ユーロ紙幣など安価な実用物として使われております。
      従って使用量によるかと思いますが、色素ってあまり量が要らない場合が多いです。
      (文脈によりますが、、、、、)
      https://www.jstage.jst.go.jp/article/kakyoshi/68/2/68_62/_pdf [jst.go.jp]

      上記解説にあるように、Eu錯体は昔から紫外光を吸収して赤色光を出すことが知られてますので、
      本文の1段落目に大した新規生は見受けられません、
      むしろ2段落目の「実際に植物の成長に有意」とした部分が新しいと思います。
      見方によっては、2段落目も当たり前とも言えますが、それ言っちゃぁ技術進歩ないので。

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2022年11月02日 8時09分 (#4353714)

      ユウロピウム錯体(Eu3+)って、現状だと試薬に用いられるのが主な用途だから、最終製品価格で見る限り非常に高い。

      「生菌選択的蛍光染色試薬 CTC」…容量:100mg 本体価格:¥14,000」(株式会社同仁化学研究所)

      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2022年11月02日 11時46分 (#4353816)

        染色試薬が高いのはあたりまえ。比較するならこちらかな。
        酢酸ユーロピウム(99%) 10g 93,200円(和光純薬)

        ブラウン管発光材料のように、リサイクル前提ならそう高いものでもないと思う。
        例えば鉛。
        酢酸鉛水和物(99%) 25g 2,500円(和光純薬)

        たしかに単価でみるとEuは高いけど、リサイクルできれば材料代はなんとかなるかも。
        そうやってブラウン管作ってたんだし。
        ただし、そのシステム運用と加工費は別。

        今回の話としては、大きなストークスシフトが出るよ、と波長選択できて、
        その使い道を例示したところでしょうか。
        それらが利用メリットと釣り合うかというのは、今回の話なら、
        シリコンの太陽電池で発電して赤色LEDで育てた方が今はコストメリットあると思う。
        (そもそも、その赤色で育てる仕組みそのものがコストメリットない疑惑・・・)

        だから、別の安い金属種で大きなストークスシフトを出して、
        発光波長を選択できれば、実用的にはいいんじゃないでしょうか。
        (それが難しいから苦労している、という面もある)

        光化学的には、ストークスシフトの原因としてユーロピウムの
        重原子効果(相対論効果)があって、
        蛍光だけじゃなくりん光も利用してるんでは?(Euはよく知らない)
        というのは興味ひかれます。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        だなあ。コストが無視できりゃビニールハウスに使えばいいのであって 赤っぽいハウスが全国に

        • by Anonymous Coward

          成長速度が通常の1.3倍になるビニールハウスか

        • by Anonymous Coward

          耐用期間やレアアースのリサイクル考えると、ガラスかアクリルのほうが良さそうな。

          農業用ビニールの寿命は2~3年だそうだ。
          農業用PO(ポリオレフィン)フィルムはちょっとお高いが3~5年。
          交換したら産業廃棄物として業者に処理させる(有料)。
          野焼きはダメよ。

  • by Anonymous Coward on 2022年11月02日 8時18分 (#4353718)

    記事だけ見て透過光の波長を変換するって書いてあるからすげー技術ができたなと思ったけど
    実際には紫外線励起の蛍光でしかないみたい

    太陽光のエネルギーなんて膨大なんだから、わざわざ蛍光使うまでもなくUVカットでええんちゃうかと思わんでもないが
    蛍光を使うとそこが光源になるから光を回せるという利点がありそうな気がしてきた

    • by Anonymous Coward

      > 実際には紫外線励起の蛍光でしかないみたい

      それによって紫外線が入力されれば赤色光が出てくるのだから、機能としては波長変換と呼ぶのはありだと思うな。
      「紫外線励起の蛍光」はそれを行う手段・メカニズムのことなので矛盾しない。

      > わざわざ蛍光使うまでもなくUVカットでええんちゃうかと思わんでもないが
      > 蛍光を使うとそこが光源になるから光を回せるという利点がありそうな気がしてきた

      むしろ「紫外線を(反射ではなく)吸収すると熱になってしまうから、それなら赤色蛍光に使えば発熱量を抑えられる上に光合成に寄与できるので単純なUVカット以上の付加価値があるかも」みたいな発想だと思う。
      コストや耐久性などが実用レベルになるかどうかはこれからだろうけどね。

    • by Anonymous Coward

      実際に植物の成長が促進されてる実証実験の結果はガン無視ですか。

      • by Anonymous Coward

        何荒ぶってるのか知らんけど、通ると波長変換するフィルムかと思ったら受け止めて発光してるフィルムだった、ってのはガッカリで間違いないと思うのだが?

        方向性もなくなるだろうし…。実際、発光してる写真見る限りそんな感じ。
        https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/221027_pr.pdf [hokudai.ac.jp]
        この下の方の写真。

        個人的には、上記期待に反したのは残念だけど、研究の価値事態は損なってない。勝手に期待して外しただけだしなw

        それと、植物の生長に寄与しているのが、発光した赤色光の成果なのか

        • by Anonymous Coward

          批判されて反論するのは普通の事
          勝手に期待してがっかりしたと書き込むほうが荒ぶってる

          • by Anonymous Coward

            そもそも#4353800が見当違いの反論だろっていうね。
            不思議な思考回路だよ。

            • by Anonymous Coward

              技術的にガッカリなのはわかるが赤色光が成長に好影響なのは分かっていることなので、ただカットしてしまうよりは変換したほうが有効なのでは。

              • by Anonymous Coward

                ただカットするだけでも、太陽光は莫大だから、UVカットだけでも良いんじゃね、
                って言ってるのがルートの書き込み(#4353718)だね。

                そういう気候条件ならそうだね。
                って言うしか無い気がする。#4353800 みたいな見解は出てこないだろなぁ普通。

                実際論文の方見ると、一般的に農業ハウスではUVカットはやってるよ、って話のようだ。
                赤色光に変換するメリットは、それこそ「太陽光のエネルギーが弱い所」限定じゃないかって気もしなくもないが、変換シートだけで収穫サイクルとか増大するならメリットはあるだろな。

            • by Anonymous Coward

              不思議なのは自分は正しいと思い込んでるお前の思考回路だよ
              技術的に云々じゃなくてお前の態度がおかしい

              • by Anonymous Coward

                「意味がない条件下なら意味ないよねと言ってるだけ」、っていう無意味な茶々だね

              • by Anonymous Coward

                まあ、すぐ頭に血が上って根に持つタイプみたいだからね。

            • by Anonymous Coward

              その時不思議な事が起こった

  • LED灯は寿命が長く、素子の大きさも小さい=消費量が大きく減った。

  • by Anonymous Coward on 2022年11月02日 18時56分 (#4354145)

    1.2倍の大きさになれば、重量は1.2^3で1.7倍くらいになりそうなのに、実際は1.2^2くらいの重量しかない。これは植物たちが3次元のように見えて実は2次元のフラクタル次元を持った生命体だったということなのか…

    • by Anonymous Coward

      成長の方向が完全に等方的ならそうかもしれませんが、例えば高さや葉の数は1.2倍になるが
      茎の太さはそこまで大きくならず、葉の大きさ・厚みは変わらないとかだとそんなもんかと。

    • by Anonymous Coward

      そんなビッグライト当てたように膨張したら気味悪いわ

      • by Anonymous Coward

        でもお股についてるでしょ

        • by Anonymous Coward

          いやだからタテヨコ太さが等長に膨らむのかよって話だろ
          最近ここ文盲多くね?

          • by Anonymous Coward

            そもそも「タテヨコ太さが等長に膨らむ」必要があるのかって話になるのでは。

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にわかな奴ほど語りたがる -- あるハッカー

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