理系にゅーす

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応力

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1: 2018/07/12(木) 12:44:02.39 ID:CAP_USER
マサチューセッツ工科大学(MIT)と中国の科学者の共同チームが、ナノメートル(10億分の1メートル)単位の素材に、
集束イオンビームを用いて切り込みを入れることで精巧な「切り紙」を再現することに成功しました。

Kirigami-inspired technique manipulates light at the nanoscale | MIT News
http://news.mit.edu/2018/kirigami-inspired-technique-manipulates-light-nanoscale-0706

Nano-kirigami with giant optical chirality | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/7/eaat4436

MITの機械工学科のニコラス・X・ファン教授は、中国科学アカデミーや南中国工科大学の研究者との共同研究で、
マイクロチップ製造技術に用いる集束イオンビームを用いて、
数十ナノメートルという薄さの金属片に切り込みを正確に入れることで、複雑な三次元の形状を作成することに成功しました。
これまでの研究では、切り紙構造をナノスケールで再現するためには、
素材に切り込みを入れた後で複雑な手順による折りたたみ工程が必要だったそうですが、今回の研究チームが開発した技術では、
切り込みを入れるだけで三次元構造を一発で作れるようになっているとのこと。

実際に、集束イオンビームによる切り込みから一瞬にして三次元構造が形作られる様子は以下のムービーから見ることができます。

切り込みを入れた金属片が自然に展開するのは、金属片に切り込みを入れる際に利用する集束イオンビームに秘密があります。
低線量の集束イオンビームで切り込みを入れることで、イオンの一部が金属の結晶格子内に滞留します。
すると、結晶格子の形状が押し出されて、金属片を曲げるような強い応力が生まれ、金属片がきれいに展開します。

続きはソースで 

https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/a01.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/00_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/07/12/nanoscale-kirigami/a02_m.jpg

Nano-kirigami with giant optical chirality
https://youtu.be/VDm8_lfpXGk



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180712-nanoscale-kirigami/
images


引用元: 【機械工学】MITが10億分の1メートル単位で立体的な「切り紙」を作成することに成功[07/12]

MITが10億分の1メートル単位で立体的な「切り紙」を作成することに成功の続きを読む

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1: 2016/11/06(日) 23:18:07.55 ID:CAP_USER
富士山噴火 大地震との関係を物理学的に解析 静岡大理学部

富士山噴火と歴史的な大地震の関係性について、静岡大理学部の研究グループが物理学的観点からまとめた論文が、日本地球惑星科学連合の公式科学誌「PEPS」電子版に10月末、掲載された。
大地震の後に震源近くの火山が噴火しやすくなるという説はあるが、地下の応力と体積の変化から関係性を検討する手法は新しく、今後の研究の進ちょくに注目が集まる。

研究グループは震源が異なる複数の地震を対象に、富士山の噴火口になる貫入脈とマグマだまりが影響を受ける仕組みを解析した。
貫入脈は、過去の履歴から最も主要な噴火口になっている北西-南東と、東日本大震災を引き起こした東北地方太平洋沖地震後に活動が活発化した北北東-南南西の2方向を検討した。

地震の作用で貫入脈が押し開けられ、マグマだまりを圧縮する力が強まると、噴火の可能性が高まる。
研究グループの計算方法によると、マグマだまりについて東北地方太平洋沖地震ではほとんど変化がなかったが、南海トラフ沿いの巨大地震や元禄関東地震などでは圧縮する力が働いた。

対象地震の中で明確な噴火記録が残るのは南海トラフ巨大地震の一つとされる宝永地震の直後だけ。
貫入脈について同地震では開かせる力が働いたが、元禄関東地震では逆に閉じさせる力が強まっていた。

続きはソースで

▽引用元:YAHOO!ニュース @S[アットエス] by 静岡新聞?11/3(木) 7:58配信
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20161103-00000004-at_s-l22

▽関連
Progress in Earth and Planetary Science (PEPS)
過去の地震による火山下のマグマ溜まりおよびマグマ経路への静弾性的影響: 富士山の場合
http://progearthplanetsci.org/highlights_j/102.html
ダウンロード


引用元: 【物理】富士山噴火と歴史的な大地震の関係性 物理学的に解析/静岡大理学部 ©2ch.net

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~~引用ここから~~

1: Cancer ★@\(^o^)/ 2014/06/07(土) 13:28:12.38 ID:???.net

地磁気のパルスは地震を予知できるか?
Sid Perkins, June 6, 2014 - 5:30pm

いくつかの中規模地震の前に観察された短い磁気パルスは応力下の岩石内の化学結合切断が引き起こすらしい(写真はサン・アンドレアス断層)。
http://news.sciencemag.org/sites/default/files/styles/thumb_article_l/public/sn-quakes.jpg

最近起こった数回の中規模地震で、地震発生までの数日中に、付近の計器が地磁気の短い低周波パルスを記録していた。数人の科学者たちは、地震発生直前に強さと頻度が上がっていくように見えるそのようなパルスが、間近に迫った地震活動の早期警報サインに使えると提唱してきた。今回、一つのチームがこれらの磁気パルスがどのように生成されるかを示すモデルを作り上げたが、それらが人工起源かもしれないと批判する研究者たちもいる。

過去50年間の多数の地震の前に、地磁気の短い変動が検出されてきた、とサンノゼ大学(カリフォルニア州)の結晶学者、フリーデマン・フロイント(Friedemann Freund)は話した。たとえば、2007年10月にサンノゼの約15キロメートル北西で発生したマグニチュード5.4の地震の前の数週間に、震央付近の計器が地球深部から発出したと思われる多数の異常な磁気パルスを検知した。(最大ものは30ナノテスラを記録した。これは通常の地表で計測される地磁気の強さの約1/100,000だ。)パルスは地震の日が近づくにつれて頻度を増していった、とフロイントは話した。もっと最近、ペルーの中規模地震に先だって、2つの高感度磁気計は同じ種類のパルスを記録した。

フロイントによると、一つの大きな謎はそのようなパルスがどのように生成されるのかということだった。今回、彼と共同研究者たちはこれらのパルスが、地球深部の地震応力下にある岩石内の結晶中の顕微鏡的な変化に由来すると提唱した。たくさんのタイプの岩石の中で、特定の火山岩は内部に相当量の水を閉じ込めていて、結晶に過酸化結合と呼ばれる酸素-酸素結合がぎっしり詰まっている。(これらの結合ははるか昔に、化学変化がいくらかの水分子を切って、互いに結合させて水素分子を解離し、岩石外にガスとして拡散させて形成された。)それらの岩石が互いに滑り合う断層帯のそばなどで応力を受けると、過酸化結合の一部が切断される。その切断された結合は負電荷の電子を放出する。電子はその場にトラップされたままとなり、同時に結晶内に正電荷の「正孔」が作られる、とフロイントは説明した。ラボの実験では、正孔に関連する電気的擾乱が周囲の岩石を通って毎秒約100メートルの速さで拡散した。

フロイントらのチームは同じプロセスが地殻内部でも起こっていると提唱した。間近に迫った地震に先立って多量の岩石に応力が発生すると、内部にたくさんの正孔が作られる。
そういった正孔の大規模な移動が大きな電流を生じさせ、それが地表の検出器に記録される低周波磁気パルスを生成する原因である、と彼らは話した。

ペルーの地震では、磁気計に検出されたパルスのほとんどは6分の1秒から4分の1秒の間の範囲だった。しかし一部は2秒も続いた、とフロイントは話した。この長さはパルスが、近くや遠くの落雷が引き起こしたものでないことを強く示唆する。彼のモデルに対する一部の批判者は代替説明として落雷を挙げていた。彼によるともっと重用なのは、ペルーの2つのセンサーからのデータによって、それらのパルスの中で最も強いものが生じた地点を、続いて起こった地震の震央から数キロメートル以内に特定できたことだという。彼らはその結果をarXivプレプリントサーバに投稿した論文で報告した。現時点ではチームのモデルがまだ予備的であることをフロイントは認めた。この論文はあるジャーナルに投稿され、現在他の科学者たちによって査読されているところだ。

>>2以降につづく

ソース:ScienceNOW(June 6, 2014)
Could Pulses in Earth's Magnetic Field Forecast Earthquakes?
http://news.sciencemag.org/earth/2014/06/could-pulses-earths-magnetic-field-forecast-earthquakes

原論文:arXiv
John Scoville, Jorge Heraud, Friedemann Freund. Pre-earthquake Magnetic Pulses.
http://arxiv.org/abs/1405.4482v1


引用元: 【地震学】地磁気のパルスで地震予知はできるか?


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1: 伊勢うどんφ ★ 2014/01/17(金) 02:36:13.01 ID:???

東京大学大学院 理学系研究科物理学専攻・谷本博一博士研究員(現ジャックモノー研究所・博士研究員)と同専攻・佐野雅己教授らの研究グループは1月6日、細胞運動の物理的な法則を発見したと発表した。

運動は細胞の基本的な性質のひとつであり、この細胞運動の機構については、生物学的な立場からはすでに数多くの研究がなされている。
しかし、物理学的な立場から、細胞運動の「原理」を探る試みは始まったばかりだという。

研究グループは、複雑なデータを座標の級数で展開することでその空間構造をいくつかの簡単な座標で代表させる「多重極展開」と呼ばれる手法を導入し、細胞の応力場の空間構造を解析した。

牽引力顕微鏡(Traction Force Microscopy)を構築し、典型的な運動性細胞である細胞性粘菌の応力場をナノニュートン・マイクロメートルの精度で計測。
得られた測定結果を多重極展開に基づいて解析し、応力場の回転対称性と前後対称性それぞれの破れを特徴づける2つの指標を計算した。
その結果、これらの2つの座標が細胞の運動性を決めていることが明らかになったという。

多細胞生物の応用に期待

細胞の運動法則を発見したこの研究手法は、他の生命現象へも応用が可能とされている。
とくに発生過程で個々の細胞が空間的に協調して運動することで複雑な成体が形成される多細胞生物への応用が期待される。

432ee0b8.jpg

QLIFE PRO 2014/1/15
http://www.qlifepro.com/news/20140115/expect-cell-movement-law-discovered-medical-applications.html

プレスリリース
細胞の運動法則を発見 - プレスリリース - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2014/02.html

Biophysical Journal
- A Simple Force-Motion Relation for Migrating Cells Revealed by Multipole Analysis of Traction Stress
http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349513042161



細胞が自ら動く力とその運動の間に成立する関係を解明 、東大の続きを読む
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