理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

冷却

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/02/18(日) 03:11:56.22 ID:CAP_USER
東京大学(東大)は、同大らの研究グループが、睡眠中に海馬の神経回路がどのようにクールダウンされるのかを明らかにしたことを発表した。

この成果は、東大大学院薬学系研究科の池谷裕二教授、理化学研究所(理研) 脳科学総合研究センターの藤澤茂義氏、マックスプランク脳科学研究所研究員の乘本裕明氏(元:東京大学大学院薬学系研究科 大学院生/元:理化学研究所 基礎科学特別研究 員)によるもので、2月8日の「Science誌」(オンライン版)に掲載された。

海馬が学習や記憶に関わっていることは知られているが、神経細胞の数には限りがあるため、そのままでは脳内が記憶情報で飽和してしまう。
そのため何らかの「クールダウン」の機構が海馬に備わっていると長らく予想されていた。

このたび研究グループは、生体動物および「sharp wave ripple(以下、SWR)」を発生する特殊な脳スライスを用いることで、
SWRがシナプス可塑性に与える影響を調べた。
その結果、SWRが睡眠中にシナプスの繋がり度合いを弱めていることを突き止めた。
この現象は、眠る直前に学習した情報をコードするニューロン群では生じなかった。

続きはソースで

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180216-585504/

ダウンロード


引用元: 【脳科学】東大ら、睡眠中に脳がクールダウンされる仕組みを解明- 生物が眠る謎に迫る[02/16]

【脳科学】東大ら、睡眠中に脳がクールダウンされる仕組みを解明- 生物が眠る謎に迫るの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/02/02(金) 01:00:18.33 ID:CAP_USER
2018年1月後半の大寒波では日本海側だけでなく関東地方にも雪が降り、転倒や車のスリップなどで700人以上がケガ(*1)をしました。

 それは氷という物質(H2Oの固体状態)の持つ、ある特殊な性質からくるものでした。
それが「滑る」です。

 もちろん、鉄板の上に水や油が撒かれていれば滑りますが、乾いた鉄板であればいくら寒かろうが熱かろうが、滑ることはありません。
でも氷は、水が撒かれてなくとも滑るのです。なぜなのでしょう。

 他にも氷は、他の物質にない特殊な性質をいろいろ持っています。
その2つ目が「増える」です。ふつうの物質は、液体から固体になるとき、体積が減ります。
たとえば溶かしたパラフィン(洋ロウソクの原料)を、コップに入れて冷やしていくと真ん中が大きく凹みます。体積が15%も減るからです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/3/e/670m/img_3efc2ba51062d3292662346688ec6a4947581.jpg

 でもH2Oの場合には逆です。
固体(氷)になると体積が10%増えるので、液体(水)に浮くようになります。

氷の特殊さの3つ目は「奪う」です。
H2Oは気体→液体のときに周りから奪う熱量=凝集熱(逆が気化熱もしくは蒸発熱)も、
1gあたり532calと他の物質に比べ圧倒的(*2)ですが、
液体→固体の凝固熱(逆は融解熱)も80calと銅の2倍、鉄の13倍、液体酸素の24倍に達します。
氷はできるときに、多くの熱を周りから奪うのです。

〈氷はなぜ増えるのか。それは〉

「滑る」の話にいく前に、水が凍ると体積が増える(*3)理由を説明します。

 ふつうの物質は、固体になるとき分子間の隙間が減って、
ぎゅっと締まるので体積が減ることになります。密度が上がるので、体積当たりでは重くなります。

 H2O分子の特長はその非常に強い分極性(双極性モーメントという)にあります。
遠くから見ると電気的に中性ですが、近寄るとプラスとマイナスが狭い範囲で強く分かれているのです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/e/d/670m/img_ed67863b28ed06835425b4d9314ce7c643682.jpg

 磁気と電気は異なりますが、H2O分子はもの凄く小さな強力磁石のようなものとイメージしてもいいでしょう。
これが相手の物質に張り付いて、分子をひとつひとつ引き剥がし、自分たちの隙間に取り込んでいくのです。
これが水にものが良く溶ける理由なのですが、これはH2O分子同士でも同じ。

 H2O分子は、H2O分子のなかに上手に取り込まれているのです。

 ところが、固体になると分子は行儀良く整列しなくてはならないので、逆に隙間ができて体積が増えるというわけです。
http://dol.ismcdn.jp/mwimgs/f/8/670m/img_f862cf5cf4883e1617efbcd16d5fd69a28541.jpg

 まさにこの「増える」性質のために、海や川の生物は冬でも死なずに済んでいます。
もし氷が水より重かったら大変です。寒気によって冷やされた水は凍って海底に沈みます。
代わりに温かい水が海面に上がって、大気に冷やされまた海底に沈みます。
海底からドンドン凍っていって、最後には住む場所がなくなってしまいます。

 でも、逆なので、氷はまず海面を覆い、それ以上の寒気が海水に触れることを拒絶(*4)します。
上から徐々に凍ってはいきますが、熱伝導率が低く凝固熱が大きいので、簡単には増えません。

続きはソースで

ダイヤモンド・オンライン
http://diamond.jp/articles/-/157394
ダウンロード


引用元: 【化学】氷がなぜ滑るのか、実はまだわかっていない[02/01]

氷がなぜ滑るのか、実はまだわかっていないの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2017/12/28(木) 18:15:51.46 ID:CAP_USER
〈溶融スラグ〉

 家庭ゴミなどの一般廃棄物のうち、いわゆる「燃えるゴミ」を焼却処理するゴミ清掃工場では、ゴミ焼却に伴って焼却灰が発生し、主に最終処分場に埋められている。
焼却灰の減容化のために、焼却灰を高温で溶融させた後に水中で冷却し、「溶融スラグ」とよばれるガラス状固形物として回収する処理が広く行われている。

 現在、全国で年間約80万トンもの溶融スラグが、自治体などのゴミ清掃工場から発生しており、その一部は道路用のアスファルト骨材やコンクリート用骨材などの土木資材としての利用が図られているものの、さらなる有効活用の手段が求められている。

〈幅広く有効活用〉

 産業技術総合研究所は、ゴミ清掃工場から排出される溶融スラグを従来よりも幅広く有効活用するために、三井造船と共同で高付加価値材料を創り出す技術開発に取り組んでいる。

 溶融スラグを、特定の条件で酸性の溶液を用いて化学的に処理すると、溶融スラグ中に含まれるシリカ(SiO2)成分が、処理溶液に溶けない白色の固体として沈降する。
この白色固体を濾(ろ)過などの操作で回収すると、純度93―98%を超えるシリカが簡単に得られることを発見した。

 このシリカの比表面積はおよそ1グラム当たり600平方メートルであり、高比表面積材料として市販されている合成シリカ材料と同等以上の値である。

続きはソースで

(上)原料の溶融スラグ(下)高比表面積シリカ
https://c01.newswitch.jp/cover?url=http%3A%2F%2Fnewswitch.jp%2Fimg%2Fupload%2Fphpf2lf66_5a4375223fc4b.jpg

ニュースイッチ
https://newswitch.jp/p/11499
images


引用元: 【産総研】燃えるゴミの焼却灰から生まれた素材、用途がどんどん広がる!

燃えるゴミの焼却灰から生まれた素材、用途がどんどん広がる!の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2017/12/27(水) 05:15:47.87 ID:CAP_USER
富田隆文 理学研究科博士課程学生、高橋義朗 同教授、段下一平 基礎物理学研究所助教らの研究グループは、レーザー光を組み合わせて作る光格子に極低温の原子気体(レーザー冷却、蒸発冷却などを施し、真空容器中の気体を絶対温度でナノケルビンの温度にまで液化・固化させることなく冷却させたもの)を導入し、周囲の環境との相互作用によるエネルギーや粒子の出入り(以下、散逸)が量子相転移(圧力や磁場などを変化させた際に量子力学的なゆらぎにより物質の状態が異なる状態へと変わること)に与える影響を観測することに、世界で初めて成功しました。

 本研究成果は、2017年12月23日午前4時に米国の科学誌「Science Advances」に掲載されました。

〈概要〉

 金属の中では、規則的にイオンが配列した結晶構造の中を電子が動き回っています。
電子に代表されるような量子力学に従う粒子が多数集まり互いに相互作用している系を量子多体系といい、
このような系で起こる物理現象を解明することは物質の性質を理解する上で非常に重要です。
また、量子力学に従う物質で構成された系は、散逸の影響で容易にその状態が変わってしまうため、量子多体系に対して散逸がどのような影響を及ぼすかを明らかにすることは、物質中で起こる物理現象の理解や量子技術を用いたデバイスの開発にとって重要です。

 本研究グループは、「モット絶縁体-超流動相転移」と呼ばれる量子相転移に対して、制御性の高い散逸を人工的に導入し、その影響を調べました。

続きはソースで

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/171223_2.html
ダウンロード (2)


引用元: 【京都大学】見られていると絶縁体が安定化する -観測による量子多体状態の制御技術を確立-

【京都大学】見られていると絶縁体が安定化する -観測による量子多体状態の制御技術を確立-の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2017/08/23(水) 07:55:53.98 ID:CAP_USER9
http://www.afpbb.com/articles/-/3139416?act=all

【8月22日 CNS】世界的に著名な低温医学専門家のアーロン・ドレイク(Aaron Drake)氏は14日、中国・山東省(Shandong)済南市(Jinan)で中国国内2人目となる人体冷凍保存の申請者に、人体冷凍保存のための手術を行ったと発表した。

 人体冷凍保存の申請者は49歳女性で、肺がん患者だった展文蓮(Zhan Wenlian)さん。人体冷凍保存の手術は山東省銀豊生命科学研究院(Yinfeng Institutes for Biological Sciences)と山東大学齊魯医院(Qilu Hospital of Shandong University)が共同で行い、展さんの臨死宣告後の2017年5月8日午前4時ごろから実施され、手術時間は約60時間以上に及んだ。  

 展さんの主治医は法定の手順に基づいて臨床死を宣告後、展さんの体の生理機能を維持するための処置を施した。展さんの遺体は専用救急車で銀豊生命科学研究院の低温医学研究センターへ移送され、灌流置換手術が行われた。手術終了後、展さんの遺体は大スパン自動プログラム冷却装置の中に移されると、降温を始めた。数十時間後、遺体の内外温度は共にマイナス190℃以下に安定した。

続きはソースで

(c)CNS/JCM/AFPBB News

2017/08/22 18:11(中国)

手術終了後の遺体を移した大スパン高精度自動プログラム冷却装置(撮影日不明)。(c)山東省銀豊生命科学研究院
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/e/1/-/img_e1ca198bf93338896d39c6a5dd25e7a189542.jpg
images


引用元: 【医療】中国2例目の人体冷凍保存手術 山東省の肺がん患者に [無断転載禁止]©2ch.net

中国2例目の人体冷凍保存手術 山東省の肺がん患者にの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2017/07/28(金) 22:45:41.70 ID:CAP_USER9
暑さで寝苦しい夏は、朝までエアコンをつけっぱなしにしている人もいることだろう。
だがエアコンをつけたまま眠った結果、寝起きに体がだるくなってしまうことがある。
なぜ体がだるくなってしまうのだろう?

今回は体がだるくなってしまう理由、だるくなってしまったときの回復方法、体がだるくならないエアコンの使用法について、長岡内科医院院長の鈴木飛鳥先生に話を伺った。

■エアコンをつけたまま眠ると体がだるくなる理由

寝苦しい熱帯夜に、エアコンをつけて快眠できれば、暑さで消耗した体力も回復しそうだが……。
「特に、基礎代謝の少ない高齢者や子供が、エアコンの設定温度を25度以下にしたまま寝ると、冷気により睡眠中の体温が放散し、風邪や下痢など寝冷えによる症状がみられることがあります。
健康な大人でも、長時間体を冷やし続けると末梢血管が収縮し、血液の循環が悪くなって倦怠(けんたい)感や手足の冷え、肩こり、腰痛などを生じることがあります」(鈴木先生)

寝起きに体のだるさをもたらす原因は、体が冷えたことにより血液の循環が悪くなることが原因だった。

■体がだるくなってしまったときの回復方法

では体がだるくなってしまった場合、どのように解消するとよいのだろうか。

「エアコンの設定温度を上げて外気との温度差を少なくし、直接エアコンの冷気にあたらないようにしましょう。
お風呂に入り体を温めることも不快な症状を和らげます。
また、就寝中だけでなく日中も、エアコンが効いた場所では着衣に気を配り、屋内外の温度差を5度以内にすると体への負担が減ります」(鈴木先生)

人間の体温は自律神経により一定に保たれているため、エアコンによる冷やしすぎは自律神経失調症のような症状も引き起こしかねない。

「エアコンが効いた屋内では交感神経の働きで血管が収縮する一方、暑い屋外では副交感神経の働きで血管は拡張します。
屋内と外気の温度差が大きい場合、繰り返し屋内、屋外を移動すると自律神経のバランスを崩し、倦怠感や体の冷え、関節痛、頭痛、食欲不振、便秘、下痢など、自律神経失調症のような症状が生じる可能性があります」(鈴木先生)

続きはソースで

https://gunosy.com/articles/aahJi
images


引用元: 【生活の知恵】エアコンをつけたまま寝ると体がだるくなる理由 [無断転載禁止]©2ch.net

【生活の知恵】エアコンをつけたまま寝ると体がだるくなる理由の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ