Walk in the Spirit

​​ ​​​​ グラフェンは居住環境に広く応用できる、

​​『コンクリート、塗料、ソーラーパネル、​ 壁材、ライト、スピーカー、バッテリー、水ろ過膜、
セキュリティードア、ITアンテナ、ガス検知(空気センサー)、
床暖房、無配線ホーム、外部電磁波防御、屋根/壁の除氷、
コンクリート自己劣化表示、太陽電池など、』

​ 以下、 2つの記事をUpするが、特に2つ目は、

​
グラフェンフラグシップは、欧州委員会の未来・新技術フラグシップです。
10億ユーロの予算をかけたグラフェンフラッグシップは、
これまでにない規模の新しい共同研究で、
欧州では最大の研究イニシアチブを形成しています。 ​

​EUの肝入りの組織で、
今後、研究の実現化が急ピッチで進むと思われ、

最初に、概要記事で、

新素材グラフェンでスマートホームを実現する7つの方法
How new material graphene can make smart homes smarter
2018年12月28日　inman.com

​https://www.inman.com/2018/12/28/how-new-material-graphene-can-make-smart-homes-smarter/​

持続可能性、省エネ、ソーラーオプション、イノベーション、エンジニアリング、スマートホーム技術の知識などが、消費者やビジネスリーダー、世界を変えようとしている社員にとって極めて重要な時代になっています。

2018年だけでも、米国では198億ドルをスマートホーム技術に費やしています。私は、グラフェンという新素材がスマートホーム業界に革命を起こし、スマートホーム技術の進歩やイノベーションの重要な要素になると予測しています。

グラフェンの研究は1800年代半ばから行われていましたが、2004年になって初めて炭素の単原子層を発見し、分離しました 。

それ以来、研究は急速に進み、グラフェンは現在、科学的に最も強い物質であり、世界で最も有用な「不思議な」素材の一つであると考えられています。

グラフェンは、原子1個分の厚さ （人間の髪の毛1本の直径の100万倍）のほぼ 透明で柔軟なシート を形成しています。

強さは鉄の200倍、軽さは6倍 。電気エネルギーや熱エネルギーの伝導体であり、環境に優しく持続可能であり、完璧なスマートホームを作るための無限の可能性を秘めています。

1. スマートビルディング

コンクリートは、鉄と並んで最も一般的な建築材料ですが、コンクリートやセメントの製造に伴う温室効果ガスの排出量は依然として高い水準にあります。セメント製造は、世界の炭素排出量の6％を占めています。

グラフェンをコンクリートやセメントに組み込むことで、より強く、耐水性のある複合材料となり 、排出量を削減することができます。

この材料は建築現場で直接使用することができ、より少ないコンクリートで強固で耐久性のある建物を建設することができ、温室効果ガスの排出を削減することができます。

このプロセスでは、コンクリートを作るために使用する材料の約半分を削減し、低コストで実現します。

2. スマートペイント

補修が必要な構造物を感知すると色が変わる特殊な塗料 で家を塗れることを想像してみてください。

研究者たちは、グラフェンを使ったスマートな塗料を開発し、色を変えることで割れ目などを示すことに成功しました。

これは、住宅検査のプロセスに革命をもたらす可能性があります。

また、グラフェンは環境に優しい塗料にも利用されています。

グラフェンは超伝導体であるため、塗料にグラフェンを加えることで、建物の熱調節機能が向上 し、暖房や空調の使用量を減らすことができます。

グラフェンを塗料やコーティング剤などの建築材料に配合することで、強度、耐久性、カバー力が大幅に向上します 。

3. スマートソーラー

住宅のソーラーパネルは、優れたエネルギー源です。 グラフェンは、透明な太陽電池を作ることができ 、ほとんどすべての表面を電力源に変えることができます。

この技術を使えば、住宅の外観を維持したまま、 ガレージのドアや窓、屋根などを太陽電池の導電体にすることができます。

4. スマートライト

近い将来、光る壁が電球に取って代わり、 光る「壁紙」の導入が可能になるかもしれません。

これにより、電球に比べて部屋全体を快適に調整できる光が得られるほか、エネルギー効率を高めることもできます。

また、熱や電気の伝導率が高く、銅よりも電気を通しやすいという特徴もあります。

5. スマートサウンド

音を出すために、通常のスピーカーは物理的に前後に動くことで空気中に圧力波を作り出しています。

グラフェンは、 動かないソリッドステートのオーディオデバイスを作ることができ、大型のサウンドシステムやスピーカーを必要としなくなります。

研究者たちは、超薄型タッチスクリーン技術にスピーカーを組み込むことで、 スクリーン自体が音を出すことができると考えており、おそらく壁に組み込むことができるでしょう。

6. スマートバッテリー

グラフェンは、軽量で耐久性があり、 大容量のエネルギー貯蔵に適したバッテリーを作ることができるほか、充電時間を短縮することもできます 。

グラフェンは電池の寿命を延ばし、従来の電池のように大量の炭素を必要とせずに導電性を持たせることができます。

グラフェンは、急速に充電できる新しい電池を作るためにも利用できます。

7. スマートウォーター

わが国では、水の節約が高い優先順位を持っています。

ミード湖やパウエル湖が枯渇すると、2020年までにアリゾナ州やネバダ州を含む7つの州の2500万人が節水を余儀なくされると予想されています。

グラフェン膜は水のフィルターとして使用でき、海水から85％の塩分を取り除くことができます。

この割合は、飲料用としては十分ではありませんが、農業用や造園用としては最適です。

これにより、干ばつの影響を受けている地域では、大きな水域の近くに位置し、より環境に優しいソリューションを用いて、近代的で低水量の造園を維持することができます。

グラフェンの素晴らしい特性をすべて組み合わせることで、スマートホームの世界に全体的なインパクトを与えることができ、変革の担い手としてのグラフェンの参加もそう遠くはないでしょう。

​次にEUのグラフェンフラグシップの解説記事、​

グラフェンを使ったスマートホームのためのイノベーション
（Graphene-based innovations for smart homes）
2021/03/18 　graphene-flagship

ようこそ、未来の家へ。

この10年間で、スマートホームの技術はますます一般的になり、音声で操作する機器は今やほとんどどこにでもあるものになりました。

この特集記事では、IIT（イタリア工科大学）のエネルギー部門グラフェン・フラッグシップ・ビジネス・ディベロッパーであるファブリツィオ・トゥベルティーニが、グラフェンと層状材料が、設計・生産エンジニアがスマートホーム・イノベーションのための高度なデバイスを開発する際にどのように役立つかを解説します。

アマゾンだけでも、4500社が製造した100万台以上のAlexa対応機器を販売しています。

アマゾンストアには、3000台以上のGoogleアシスタントデバイス、580台のCortanaデバイス、390台のSiriを使用するデバイスが在庫されています。

ヨーロッパの無数の家庭が、無数のタスクを制御、監視、自動化するためにスマートテクノロジーを導入しているのも不思議ではありません。

これらの売上により、この分野は今後5年間で年平均61％の成長が見込まれています。CNNが、未来の家庭はアニメ「The Jetsons」の現実世界版のようなものになると予測しているのもさもありなんです。

すでにさまざまなスマートホーム技術が市場に出回っていますが、グラフェンとその関連素材を導入することで、スマートホームのサービスをさらに充実させることができるでしょう。

グラフェン・フラッグシップのパートナーたちは、さまざまなソリューションを実現しました。

​https://graphene-flagship.eu/graphene/news/graphene-based-innovations-for-smart-homes/​

セキュリティにおけるグラフェン

玄関の鍵を開けたままにしておいても、侵入者の心配がないという時代は終わりました。

グラフェン・フラッグシップ社のパートナーであるCNR-ISOF社は、開閉機能などの読み取り・書き込みアプリケーション用に、新しいフレキシブルな NFC（Near Field Communication）アンテナ を開発しました。

これは、現在の金属製アンテナに代わる、信頼性が高く、環境に優しいアンテナです。

グラフェンアンテナ は、ソフトウェアによる校正を必要とせず、実際の機器に直接使用することができます。

これは、BluetoothやWi-Fiなどの現在の安全ではない選択肢が、まもなく廃止されることを意味します。

最近のデモンストレーションでは、グラフェン製のRFID（Radio Frequency Identification）タグをRFIDリーダーに近づけると、自動的に着用者の写真が撮影されました。

これは、スマートホームセキュリティだけでなく、公共の安全性を確保するための様々な閉鎖環境での応用が考えられます。

グラフェンフラッグシップの貢献者であるVTTとケンブリッジ大学が開発した グラフェンフレキシブルアンテナ は、すでに製品化されており、この技術の商業化を実証しています。

さらに、グラフェンフラッグシップのパートナーであるオランダのデルフト工科大学（TU Delft）の研究により、 セキュリティはドアを開閉の察知を可能にします。

1mm×2mmのシリコンチップ上に1万本のグラフェン膜を浮遊させることで、ドアの開閉や気圧の変化を検知することができます 。

グラフェンを使ったセンサー は、侵入者を捕まえるだけでなく、家の安全を確保するためにも応用できます。

グラフェンフラッグシップのパートナーであるICN2社（スペイン）は、湿度から有毒ガスまであらゆるものを検知するガス検知器のプロトタイプを開発しました。

また、ケンブリッジ大学とマンチェスター大学は、 「 グラフェン・ノーズ 」と呼ばれる新しいセンサーを開発しました。

これは、ガス汚染物質の信号を組み合わせた独自のセンサーのマトリックスで、 現在の空気の質を知らせてくれます 。

住宅の配線にグラフェンを使用

未来のスマートハウスは、新しいアプリケーションを（建築後に）後付けするのではなく、スマートに構築されるでしょう。

導電性セメントの用途は、 電気配線を過去のものにする ことにとどまらないかもしれません。

熱を放散する能力があるため、高価な温度管理アプリケーションを使用しなくても、スマートホームを 涼しくする ために使用することができます。

また、 グラフェン入りのセメントは、家の周りに導電性のグラフェンを張り巡らせ、照明や床暖房のグリッドとして使用する スマートブリック につながる可能性もあります。

イタリアの大手建材メーカーであり、グラフェン・フラッグシップ・パートナーでもあるItalcementi社は、 スクリードと床面の間にグラフェン・セメント系複合材の薄層を配置して、非常に効果的な熱伝達を行う 床暖房システ ム を最近発表しました。

電気を熱エネルギーに変換することで、床材の下に非常に薄いグラフェンコンクリートの層を設けることで、非侵襲的で効果的な暖房システムを実現 し、快適な生活と空間の最適化を実現します。

コンクリートが世界で最も広く使われている建築材料であることを考えると、導電性の高いセメント系複合材料の用途や利点は、暖かい壁や床にとどまりません。

未来の住宅では、 グラフェンコンクリート は、 屋外の除氷 、 電磁波シールド 、 自己感知コンクリート 、 コンクリート構造物の鉄筋のカソード保護 などに利用できます。

グラフェンの特性は、実現できることだけではなく、経済的にも大きなメリットをもたらします。

グラフェンを使用した ソーラーパネル は、太陽電池の安定性が向上し、シリコンベースのソーラーパネルに比べて 製造コストが4倍以上も安くなる という研究結果があります。

グラフェン・フラッグシップ・パートナーであるIIT（Istituto Italiano di Technologia）、ローマ・トル・ヴェルガータ大学、BeDimensional Spaの共同研究では、 グラフェンと二硫化モリブデン量子ドットのハイブリッドを開発し、 ペロブスカイト太陽電池 の安定化を図りました 。

これらの製品の多くは、科学的にも技術的にも大量生産が可能です。

これらの製品が証明しているのは、グラフェンがすでに工業用や商業用に適しているということです。

そのため、一軒ずつ世界を征服していかなければならないかもしれませんが、その変化はすでに、世界で最もクリエイティブな科学者やデザインエンジニアたちの心を捉えています。
（ここまで）

もはや飛ぶ鳥を落とす勢いゆえ、
有害/有毒などどこ吹く風、
グラフェンの生活環境への浸透は時間の問題、

​ 参考） ​
​グラフェン関係日記​ 、

​​ラクトース（乳糖）フリーミルクと酸化グラフェン ​​

​ 食品/薬は磁気を帯びている ​

​ カレンキングストンのインタビュー再掲（最初の6分）

​ PEGで覆われるナノサイズ酸化グラフェンnGOの脅威 ​

水処理/食品パッケージに酸化グラフェン​ （他の関連リンクはここ）
＊英マンチェスター大学はGOの開発研究中心機関、

グラフェン参考サイト：

スペイン（第5列）：laquintacolumna （ 翻訳 ） ​

​ ​上記サイトの英語での紹介：ORWELL CITY （ 翻訳 ） ​​