理系にゅーす

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圧力

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1: 2014/10/30(木) 15:48:18.15 ID:???0.net
SFの話じゃなくなるかも。

宇宙への輸送が低コストで可能になると期待されている宇宙エレベーター。
なんだか本当に実現するのかつい疑ってしまいますが、数ある問題の中で最大のものが材料でしょう。
でも、ペンシルバニア州立大学の研究者らが発見したダイヤモンドナノフィラメントを使えばその問題が解決するかもしれません。

研究者たちは、鎖状に規則的に集合したネックレスのようなダイヤモンドナノ糸を作ることに成功したと発表しました。
これは、液状のベンゼンをとてつもない圧力(地球上の気圧の約20万倍)にかけてできたもの。
驚くべきことに、このダイヤモンドナノフィラメントは実験の中で偶然できたものなんだそう。
構造はダイヤモンドと同じで、ナノフィラメントの薄さは髪の毛の20万分の1です。

今後は、いかにこのナノフィラメントを長く伸ばすかが問題だそうで、まだ一筋縄にはいかなさそう。
地表から宇宙の距離なんて想像を絶するほど長いですからね。
日本の大林組も2050年までに宇宙エレベーターを作るっていってたけど、僕たちが生きてるうちに完成するのかか楽しみですね。

画像
http://www.gizmodo.jp/images/2014/10/141026diamondnanothreads.jpg
http://www.gizmodo.jp/images/2014/10/141026diamondnanothreads2.jpg
http://www.gizmodo.jp/2014/10/post_15774.html

引用元: 【科学】宇宙エレベーターの材料はこれで決まり? カーボンナノチューブより強い物質が見つかる

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1: 2014/10/01(水) 00:46:06.49 ID:???.net
鉄に溶けた水素はどこにいる? -鉄中の水素を中性子で観測することに成功-
2014年9月29日 09:00

独立行政法人日本原子力研究開発機構量子ビーム応用研究センター、J-PARCセンター及び国立大学法人東北大学金属材料研究所は、同大学原子分子材料科学高等研究機構、学校法人中央大学理工学部及び国立大学法人愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センターとの共同研究により、高温高圧力下において鉄中に高濃度に溶けた水素の位置や量を観測することに世界で初めて成功しました。

水素は鉄などの金属中へある温度、圧力条件で溶け込みます。
溶けた水素は例えば材料強度を弱めるといった機械的な特性変化(水素脆性)を引き起こしますが、その現象の理解には、水素がどこにどのくらい存在するのか、という情報が重要になります。
鉄中に水素は数万気圧という高圧力下でしか高濃度に溶け込むことができません。
材料中の水素を観測する方法は限られ、また高温高圧力下での測定は技術的に困難でしたので、これまで実験的に観測できませんでした。
今回、水素を観測することができるJ-PARCの大強度中性子線を利用して、高温高圧力下の鉄中に高濃度に溶けた水素の位置や量を、実験的に決定することに成功しました。

これまで、面心立方構造の鉄中においては、鉄原子が作る八面体サイト(隙間)の内部のみに水素が存在すると考えられていましたが、高温高圧力下における中性子回折実験により八面体サイトに加えて鉄原子の作る四面体サイトの内部にも水素が存在することを世界で初めて明らかにしました。

本研究の成果によって、鉄中に溶けた水素に関係する特性の変化に対する理解がより一層進むと期待されます。
また各種鉄鋼材料の高品質化・高強度化に向けた研究開発や、地球内部のコア(核)に存在する鉄の研究などの進展にも役立つと期待されています。
_________

▽記事引用元
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/09/press20140926-03.html
東北大学(https://www.tohoku.ac.jp/japanese/)2014年9月29日 09:00 配信記事

詳細(プレスリリース本文)
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140926_03web.pdf

引用元: 【物理】鉄に溶けた水素はどこにいる?鉄中の水素を中性子で観測することに成功/東北大 

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~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/07/01(火) 06:40:07.03 ID:???.net

大きな動物におしっこ名人はいない

Xochitl Rojas-Rocha, 25 June 2014 6:15 pm

新しい研究は体の大きさや膀胱容量にかかわらず、哺乳類の排尿にかかる時間が著しく似ていることを示した。
http://newswatch.nationalgeographic.com/files/2013/10/Urination-graphic-final-10-22-rev-1-as-Smart-Object-1-600x567.png

ゾウの膀胱はネコの膀胱の3000倍以上の大きさがあるが、2種類の動物の排尿にかかる時間は同じだ。この驚くべき研究の結論は、以前にarXivプレプリントサーバに発表され、今週の米国科学アカデミー紀要に掲載された。

さまざまな哺乳類を撮影した動画によって、動物が3キログラム以上であれば、膀胱を空にするのにかかる時間はおよそ21秒であることが明らかになった。その理由を探るため、研究者たちは動物たちの尿道から出る尿の流量を測定した。

動物の体が大きくなるとともに、その尿道の長さも長くなる。

続きはソースで

※ソースに動画あり

ソース:ScienceShot - Science(25 June 2014)
Video: Large animals are no whiz at peeing
http://news.sciencemag.org/plants-animals/2014/06/video-large-animals-are-no-whiz-peeing

原論文:PNAS
Patricia J. Yang, Jonathan Pham, Jerome Choo, and David L. Hu.
Duration of urination does not change with body size.
http://www.pnas.org/content/early/2014/06/25/1402289111
~~引用ここまで~~



引用元: 【生体力学】ゾウもネコもおしっこにかかる時間は同じ


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1: ランタンタン◆zUrkJbwkmQ 2014/04/05(土)10:07:37 ID:GOWM0Tb2u

科学って映画よりテレビより面白い!
Triple Point=三重点という魔法のような状況が、科学の世界にはあるんですって。温度が0.01℃、圧力が0.006気圧の時に、液体・個体・気体が同時に存在することができる、それがこのフラスコの中の状態。
研究室など特別な機関以外で目にすることはない、とても珍しい状況です。動画越しでもビックリ。

【動画】
https://www.youtube.com/watch?v=XEbMHmDhq2I



http://www.gizmodo.jp/sp/2014/04/31_2.html?cx_click=sp_ranking



個体・液体・気体、3つの状態が1度に起きる「三重点」の続きを読む

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1: ◆CHURa/Os2M @ちゅら猫ρ ★ 2014/01/30(木) 15:16:33.23 ID:???0

★竹ファイバーで強化プラスチック 九工大が新材料開発
2014年01月29日(最終更新 2014年01月29日 03時00分)


【画像】
竹繊維を混ぜたプラスチックで作った建築資材 
http://www.nishinippon.co.jp/import/national/20140129/201401290003_000_m.jpg


九州工業大大学院生命体工学研究科(北九州市)の西田治男教授(高分子化学)が、竹繊維を使ったプラスチック材料を開発した。しなやかな竹の繊維を混ぜることで強度が増し、熱による変形が抑制されるといい、建築資材や自動車部品などへの活用が期待される。西田教授は「普及が進むことで放置竹林対策にもつながる」と話している。

竹の繊維を使った布や紙製品は実用化されているが、プラスチック化は珍しく、文部科学省が「大学発新産業創出拠点プロジェクト」に採択。実用のめどが立ったため、西田教授は2014年度中に法人を設立し、事業化を支援する。

竹の有効活用の研究は09年に開始。10年以降はタケノコの産地として知られる北九州市や福岡県八女市の支援も受け、複合材料の開発に取り組んできた。

竹から繊維を取り出すには、高温の圧力容器内で加減圧を繰り返したり、薬品で溶かし出したりするが、コストが高かった。西田教授は圧力容器を使わず、竹に水蒸気を当て繊維周辺の物質を分解する手法に着目。220度前後の水蒸気を1時間~1時間半当てて細かく粉砕し、繊維を取り出す方法を確立した。

複合材料には、竹繊維を30~50%配合。プラスチックより堅い竹繊維を混ぜることで、複合材料は曲げ強度が2倍に増したほか、熱による膨張も10分の1程度になった。静電気を帯びにくい性質もあり、既に北九州市の自動車部品メーカー2社が製品化の可能性を調査。竹の粉末は月産100トンで通常のプラスチックより価格が安くなるため、大手素材メーカーからも問い合わせが来ているという。(以下略)

20332d89.jpg

http://www.nishinippon.co.jp/nnp/national/article/66254 


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1: 伊勢うどんφ ★ 2014/01/06(月) 23:02:43.07 ID:???

溶岩(マグマ)の浮力は、超巨大火山が大噴火を起こす理由を説明するカギとなるとの研究報告が5日、英科学誌「ネイチャー・ジオサイエンス(Nature Geoscience)」に発表された。

1c90ab95.jpg

 超巨大火山の1つ、米ワイオミング(Wyoming)州にあるイエローストーン(Yellowstone)火山は、約60万年前に最後に噴火した際に、1000立方キロあまりの火山灰と岩石を噴出した。

 2005年に発表された研究によると、この種の大規模な事象では、成層圏まで舞い上げられた火山灰が太陽光を遮るため、地球の表面温度は10年以上にわたり、最大で10度低下する可能性があるという。

 この四半世紀中に起きた最大の噴火は、フィリピンのピナツボ(Pinatubo)火山の1991年の噴火だ。
それでも火山からの放出物は10立方キロ程度だった。

 なぜ火山によってこのような違いが出てくるのかを理解するために、スイス、フランス、英国の国際研究チームは、火山岩に含まれる鉱物のジルコンを用いて噴火の年代を判定する、火山活動のコンピューターモデルを構築した。

 またこれとは別に、スイス連邦工科大学(Swiss Federal Institute of Technology、ETH)の研究チームは、高度なX線設備を使用して、超巨大火山の下部にある溶岩の密度を調べた。

 従来型の火山では、火山の活動性が「マグマだまり」、すなわち火山下部にある溶岩の貯蔵所の大きさによって決まることが、これらの研究によって明らかになっている。

 従来型火山のマグマだまりは体積が比較的小さく、下層から上昇してくるマグマよって定期的に補充され、圧力が過剰に高くなったところで外部に放出される。放出されるマグマの量はそれほど多くない。

2014年01月06日 12:16 AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3006037

NATURE GEOSCIENCE
Supervolcano eruptions driven by melt buoyancy in large silicic magma chambers
http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2042.html


9: 伊勢うどんφ ★ 2014/01/06(月) 23:16:04.13 ID:???

>>1の続き

■マグマの密度

 超巨大火山では、マグマだまりのサイズがあまりにも大きいため、マグマの注入だけで加圧されることはない。
しかしその代わりに、浮揚性のあるマグマが間断なく蓄積され続ける。

 マグマだまりはまるで「やかん」のように、最初は圧力に抵抗できるだけの強度を保っているが、最終的には大噴火によるマグマの放出を経て崩壊してしまう。

 ETHのウィム・マルフェ(Wim Malfait)氏はAFPの電子メールでの取材に「これまで、超巨大火山のマグマだまりに存在するマグマの密度を測定した人は誰もいなかった」と語り、「この密度は重要だ。なぜなら、マグマは硬い岩より密度が低く、マグマだまりにあるマグマは、マグマだまりの天井を押すからだ」と指摘した。

「これは、サッカーボールを手で押さえて水中に沈めるのに似ている。
ボール内の空気は周囲の水より軽いため、ボールは浮力によって逆方向に押し返される。
マグマだまり内にマグマが十分に凝集して、圧力が過度に高くなると、超巨大噴火が始まることになる」

 スイス・仏・英の国際チームの試算によると、最大級の噴火では、3500~7000立方キロのマグマの放出を伴うという。
このような上限値が明確にされたのは今回が初めてだ。

■予想にはさらなる研究が必要

 これら2つの研究から、超巨大火山における噴火の頻度を知るための有用な情報を得ることができるのではと論文の筆者らは期待している。
超巨大火山の噴火は、過去3200万年で23回しか発生していないため、超巨大火山に再度マグマが充填(じゅうてん)され、噴火が起きるまでの期間がどの程度になるのかは、ほとんど何も分かっていない。

 今回の研究は、イエローストーン火山のリスクを理解するのに役立つはずだ。
それでもさらに多くの研究を重ねる必要があると論文の著者らは述べている。

 スイス・ジュネーブ大学(University of Geneva)のルカ・カリッチ(Luca Caricchi)助教(火山学)は「マグマだまりの縦方向の拡張の評価値を用いて、イエローストーンのような火山系が危険な状態にあるか否かを推察することが可能になるかもしれない」と話す

「だが、火山の噴火を起こす圧力は、多くの要因が関与する相関的要素だ。
われわれのモデルを用いて何らかの予測を行うのは時期尚早だろう」



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