原子番号に小数点？ 周期表の狭間に潜む"新元素"

日経サイエンス @NikkeiScience

📗11月25日発売！ 日経サイエンス2024年1月号 【巻頭特集：あり得ない物質を作る】 従来の固定観念を超えて，画期的な新物質を作るヒントが見えてきた。 【特集2：ビッグデータの幾何学】 ・ヒョウと共に生きる　人里におりる野生動物　ほか nikkei-science.com/page/magazine/… #化学 #物理 #トポロジー pic.twitter.com/WUm6MVfrkb

拡大

日本経済新聞 電子版（日経電子版） @nikkei

周期表に並ぶ118種の元素。 s.nikkei.com/418lX4l 特殊な反応条件で原子レベルで均一に混ぜると、「新元素」が生まれることがわかってきました。京都大学の北川宏教授は「常識を超えた新物質がイノベーションにつながる」と話します。 pic.twitter.com/QjYb6SfnrK

拡大

津嶋辰郎 @tsushimat

可能性への期待も含めておもしろい 現代の錬金術、周期表のはざまに潜む「新元素」を探せ - 日本経済新聞 nikkei.com/article/DGXZQO…

音川 勝俊(oto) @k_otogawa

これ詳しい人教えて欲しい。 それは混合物と同じでは無いか？ もしくは単一分子が何らかの分子間力により錯体を作って他の分子と同じように振る舞っている...? twitter.com/nikkei/status/…

川端裕人 『ドードー鳥と孤独鳥』（国書刊行会）いよいよ発売中！ @Rsider

日経サイエンスの24年01号「ありえない物質」特集が、勉強になった。元素を均質に混ぜることで、あたかも新元素のように振る舞うというのは、目から鱗。周期表にある元素が、とある性質について必ずしも最適ではなく、原子数比でいわば「有理化」されたものの中から選べるとしたら、新しい世界が広がる

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

【“新元素”を生む現代の錬金術】 「水兵リーベ，僕の船...」で覚えた元素の周期表。ここにない元素をもし生み出せたら...そんな発想が現代の化学では現実になりつつあります。常識を超えた新物質につながる研究を紹介します！ 詳しい内容は本日発売の最新号をぜひ！！ nikkei-science.com/page/magazine/…

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

周期表に並ぶ元素の原子番号は「1，2，3，4，5...」と自然数で記述されます。その番号ごとに元素は異なる性質をもちます。ところが，特殊な反応条件で複数の元素を原子レベルで均一に混ぜると，もとの性質を失って全く新しい性質を示す“新元素”に生まれ変わることがわかってきました。

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

生まれ変わった“新元素”は，小数や分数の原子番号をもつ元素のように振る舞います。周期表で隣り合う元素のはざまには，望みの性能をもつ“新元素”が潜んでいるかもしれない...そんな期待から多くの材料化学者が“新元素”の研究に乗り出しました。高性能な触媒などの開発が進んでいます。

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

膨大な組み合わせから望みの“新元素”を探すため，自動合成や計算科学を駆使した実験もスタートしました。年に1万通りを解析できる装置を開発し，わずか半年で有望な触媒の候補が見つかりました。将来は混ぜる元素の組成や合成の条件などのレシピを提案する生成AIが実現しているかもしれません。

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

“新元素”誕生のキーワードとなる「ハイエントロピー化」を知ったのは，今から数ヶ月前のことです。電池と超電導という全く別の分野の取材で同時期に登場し，これは材料科学を変える突破口になりそうだ！と企画を着想しました。誰もが知る周期表の先には，底知れぬ可能性が秘められていると感じます。

遠藤智之 Tomoyuki Endo @EndoTomoyuki_Ub

最新号には，材料科学でも活躍が期待されている「トポロジカルデータ解析」も載っています。こちらも必見です！紹介は筆者の出村編集長@DemuraMasaakiにお任せします〜 nikkei-science.com/202401_049.html

出村政彬 Masaaki Demura @DemuraMasaaki

夕方のひととき，コーヒーとドーナツはいかがでしょうか。この2つは相性ぴったり。なんといっても同じ形ですから。 ……この週末に発売された日経サイエンス1月号で「トポロジカルデータ解析」の記事を書きました。 pic.twitter.com/uZ0O39Heji

拡大

出村政彬 Masaaki Demura @DemuraMasaaki

トポロジー（位相幾何学）では，コーヒーカップと穴の空いたドーナツは同じ形です。ぐにゃぐにゃ変形させれば2つの形の間を自在に行き来できます。 遠い昔に学校で習った「合同」や「相似」は図形をグループ分けする方法でしたが，トポロジーも多次元の図形を分類する幾何学の道具に位置づけられます。

出村政彬 Masaaki Demura @DemuraMasaaki

このトポロジーをビッグデータの解析に応用する「トポロジカルデータ解析」がいま注目されています。図形に関する数学がどのように数値だらけのデータ解析に使えるのか，ぜひ今月の特集「ビッグデータの幾何学」を読んで貰えたらと思います。 nikkei-science.com/202401_058.html