理系にゅーす

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1: 2019/04/20(土) 20:48:57.32 ID:CAP_USER
テッポウエビは想像を絶する生きものだ。体長わずか数センチメートル。片方のハサミは分相応の大きさだが、もう片方のハサミは巨大で、それをすさまじい力で閉じることによって衝撃波を発生させ、獲物を気絶させる。

ハサミの2つの刃が噛み合う瞬間に気泡が発生し、すぐさま破裂する。これによってプラズマの閃光と、4,400℃もの高温が生じる。信じられない話だが、手のひらに乗るくらい小さな水生生物が、はさみをパチンと鳴らすことで、超高温の気泡を兵器に変えるのだ。

研究者たちがいま、この恐るべき力の応用方法を模索している。学術誌『Science Advances』に3月15日付で掲載された論文で、ある研究チームがテッポウエビのプラズマ銃を真似たロボットハサミを製作し、プラズマを発生させることに成功したと報告した。生物進化が産んだこの奇抜な能力をうまく改良できれば、さまざまな水中での用途が考えられる。

テッポウエビは、プラズマの衝撃を生み出す武器をさまざまな用途に使っている。狩りに使うのはもちろんのこと、スナップ音でコミュニケーションもとっていて、その音量は210デシベルにも達する(本物のピストルは150デシベル程度だ)。プラズマ衝撃波を使ってサンゴ礁に巣穴を掘る種もいる。おかげで海底は実に騒々しく、ソナーに干渉を起こすほどだ。
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/05/GettyImages-964903474.jpg

■脱皮後の殻を使ってハサミを3Dプリント

テキサスA&M大学の機械工学者デイヴィッド・スタークは、テッポウエビの多機能ハサミは人間にも役立つのではないかと考えた。彼のチームは、まずは何匹かの生きたテッポウエビを入手した。

ほかの節足動物と同じく、テッポウエビも定期的に脱皮する。成長するにつれて小さくなった外骨格を脱ぎ捨てるのだ。

この脱皮後の殻を使ってスタークはハサミの型をとり、それをさらにスキャンして詳細な3Dモデルをつくった。その後、彼はモデルデータを3DプリントサーヴィスのShapewaysに送り、テッポウエビのプラズマ銃のプラスティック版が完成した。

■ネズミ捕りの仕組みを応用した実験

スタークは、この独特の構造の付属肢を使って実験を行なった。ハサミの上半分は、普段は引き金を引いた状態でロックされている。その一部(プランジャー)を下半分の受け口(ソケット)に叩きつける構造になっている。

これによって水が急速に押し出され、気泡ができる。この原理はキャヴィテーション(液体の流れで圧力差によって短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象)と呼ばれている。

「バネを使うネズミ捕りのようだと思いました」と、スタークは言う。「そこで、実際にネズミ捕りをいくつか水に沈めてみて、トリガーを外したときにアームがどのくらい速く回転するか試しました。そしてネズミ捕りのアイデアを、ハサミを閉じる仕掛けとして応用したのです」

スタークがつくったハサミは、バネ仕掛けの軸を中心に上半分のパーツが高速で回転して力を生み出し、プランジャーをソケットに叩きつける。この動作でできた高速の水流が、キャヴィテーション気泡を生む。気泡は最初は低圧で比較的大きいが、すぐに破裂に向かう。

「周囲の水に押され続けることで、圧力と温度が極めて高くなるのです」と、彼は言う。気泡はとてつもない高温になり、プラズマ発光が生じるほどだ。
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/04/01-xtang1.2019-03-14-15_41_04.gif

■既存の方法よりも10倍以上も効率的

これと同じ現象は、テッポウエビがハサミを閉じたときにも観察される。「水が外側に押し出されることで衝撃波が出現します」。野生のテッポウエビは、こうして獲物をノックアウトしているのだ。

研究チームはラボでハイスピードカメラを使用し、ハサミの隙間から排出されるジェット水流を観察した。また、その後に生じる衝撃波についても、プラズマ発生時の閃光というかたちで撮影することに成功した。

水中でプラズマを生み出すのは、テッポウエビの専売特許ではない。水中での溶接作業では、プラズマを利用したプラズマアーク溶接という方法が用いられ、こちらも超高熱を生み出す。また、レーザーを使って水中でプラズマをつくりだす方法も確立されている。

続きはソースで

https://wired.jp/2019/04/18/shrimp-plasma/
ダウンロード


引用元: テッポウエビが発する「プラズマ衝撃波」を再現するロボットハサミ、米研究者らが開発[04/18]

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1: 2018/03/24(土) 00:38:57.19 ID:CAP_USER
大阪大学核物理研究センターの嶋達志准教授らの研究グループは23日、九州大学、高エネルギー加速器研究機構、名古屋大学、インディアナ大学と共同で、原子の大きさ程度の距離に働く未知の力の探索を行なったと発表した。

 われわれが生活している空間は、縦・横・高さの3つの次元で構成されているが、一般相対性理論と量子力学の統合を可能にする理論として注目を集めている「超ひも理論」によれば、この世界は3次元ではなく10次元(時間も含めると11次元)で構成されていると考えることができる。
しかし、いままで4つめ以降の次元(余剰次元)はみつかっていない。
その理由は、余剰次元は極めて小さいサイズにコンパクト化されているため、発見が困難だからだとされている。

画像:希ガス標的を封入した容器に、図中左下からパルス中性子ビームを照射し、下流に設置した中性子検出器で中性子の散乱角度分布を精密に測定する。
もし余剰次元が存在すると、既知の力のみから予想される分布からズレが生じる
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1113/193/01_l.png

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/1113193.html
ダウンロード (1)


引用元: 【超ひも理論】阪大、4つめの次元の探索を開始[03/23]

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1: 2017/07/21(金) 14:36:04.88 ID:CAP_USER9
人間の手を模擬したロボットハンドが進化している。
従来、指の中に収まるサイズのモーターでは人間と同じ力を出すことが難しかったが、東京工業大学や東京大学などが人工筋肉やバネを使った新しい駆動機構を利用し、人の手と同じ5本指のロボットハンドを開発した。

人の手と構造が同じであれば、人の道具をそのまま使えるため、用途が広がる。
5本指ハンドの研究がロボットの可能性を広げている。

【ワイヤが「腱」】
5本指ハンドの研究では人工筋肉ワイヤを「腱」として活用する機構が注目を集めている。
そこには人体が筋肉で腱を引き関節を曲げる機構を取り入れている。

東京工業大学の鈴森康一教授と東芝は、細い人工筋肉アクチュエーターを使った5本指のハンドを開発した。
ハンドには約40本の人工筋肉を配置し、空気圧で細径チューブを伸縮させ人工筋肉を駆動させる。

鈴森教授は「人工筋肉は細く、軽く、力を出せる」とメリットを強調する。
軽量化が腕の先端にハンドを付け動かしやすくした。

指の曲げ伸ばしに加え、指を左右に振ることも可能。
この動きにより対象物の形に合わせて指を沿わせられるため、しっかりと物をつかめるようになる。

鈴森教授は「駆動精度よりも対象になじんで力を加える機能が重要。
人間の手は動きの精密さよりも、適応性の高さが作業を豊かにしている」と指摘する。

続きはソースで

写真:東工大と東芝の5本指ハンド、手の骨格に人工筋肉を配置している
http://d1z3vv7o7vo5tt.cloudfront.net/medium/article/img1_file597075726fb67.jpg

https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00436460?twinews=20170721
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※画像はイメージで本文と関係ありません



引用元: 【技術】進化する5本指のロボットハンド 東工大は人工筋肉ワイヤ、東大はバネと相次いで新開発(写真あり) [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/05/18(木) 15:12:51.44 ID:CAP_USER9
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20170518-00000062-reut-int

科学誌サイエンティフィック・リポーツに掲載された米研究者らの調査で、ティラノサウルス族(Tレックス)の恐竜がものを噛む力は小型車3台分の重量に相当し、骨などを簡単に噛み砕けたことが分かった。

調査では、Tレックスの顎の筋肉の解剖に基くコンピューターモデルと、ワニや鳥などの子孫の解析を行った。その結果、ものを噛む力は3630キロ前後と、恐竜で最強だったとみられている。円錐形をした長さ18センチの歯で計算すると、1平方センチ当たりの力は3万0300キロとなる。

体長約13メートル、体重約7トンのTレックスは、骨を噛み砕いて食べることができたため、それができなかった他の肉食動物より優位だったと考えられるという。

今回の研究で、Tレックスは、これまでに調査したどの生物よりも噛む力があると結論付けられたが、2012年の研究で、Tレックスより数百万年前に生息していたワニのデイノスクスが、1万0400キロで噛んでいたと推定されている。

ティラノサウルス。昨年10月にシカゴのフィールド博物館で撮影
https://lpt.c.yimg.jp/amd/20170518-00000062-reut-000-view.jpg
ダウンロード (1)


引用元: 【恐竜】ティラノサウルスの「噛む力」は小型車3台分。米研究チーム [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/05/12(金) 21:15:35.65 ID:CAP_USER9
<英キール大学の研究者が、「乱暴な言葉を口にすることで、人間のパワーをより強くすることができる」という研究結果を発表した>

いわずもがな、日常生活において"ちくしょう"や"くそったれ"といった乱暴な言葉遣いは避けるべきだが、時として、このような言葉が私たちの力を強くしてくれる可能性があるそうだ。
英キール大学のリチャード・ステファンズ博士は、2017年5月5日、英国心理学協会の年次会議において「乱暴な言葉を口にすることで、人間のパワーをより強くすることができる」との研究結果を発表した。

■痛みへの耐性、運動強度や握力で実験

ステファンズ博士らによる研究プロジェクトでは、被験者29名によるサイクリングテストと被験者52名による握力テストを実施。
いずれも、乱暴な言葉を発した場合とそうでない場合でテストを行い、結果を比較したところ、乱暴な言葉を発した場合のほうが、より高い数値を記録した。

これらのテストは、ステファンズ博士が2009年に発表した「乱暴な言葉を発した場合のほうが、そうでない場合よりも、氷水に手を浸したときの痛みに耐えやすい」との研究結果をもとに実施されたもの。
乱暴な言葉遣いは、痛みへの耐性だけでなく、運動強度や握力にも何らかの作用をもたらしている可能性があるというわけだ。

続きはソースで

http://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2017/05/iStock-155135228-thumb-720xauto.jpg
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/05/post-7580.php
ダウンロード (1)


引用元: 【科学】乱暴な言葉を発すると人間のパワーは強くなる 英国の研究結果 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/01/03(火) 23:59:47.97 ID:CAP_USER
ヤシガニ「挟む力」地上最強…体重の90倍近く

沖縄県内の樹林などに生息するヤシガニのはさみの力が、推計で最大約340キロに及び、カニやエビなどの甲殻類では「最強」となることが、沖縄美ちゅら海水族館(沖縄県本部町)を運営する「沖縄美ら島財団」の実測調査でわかった。
 
ライオンが物をかむ力(約300キロ)に匹敵する強さで、物を挟む力としては地上の生物で最強クラスになるという。
 
ヤシガニがヤシの実を割るほどの力があることは知られていたが、はさみの威力が実測値などで明らかになるのは初めて。研究成果は米科学雑誌「プロス・ワン」電子版に掲載された。

続きはソースで

▽引用元:YOMIURI ONLINE 2016年12月31日 08時49分
http://www.yomiuri.co.jp/science/20161230-OYT1T50141.html

▽関連
沖縄美ら島財団 プレスリリース 2016.12.01
甲殻類最強!ライオンの咬む力に匹敵? ヤシガニ 驚きのハサミの力
http://churashima.okinawa/pressrelease/detail/1029
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引用元: 【生物】甲殻類最強!ヤシガニのはさみの力 推計で最大約340キロ 体重の90倍近く/沖縄美ら島財団©2ch.net

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