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抵抗

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1: 2018/12/18(火) 15:37:51.84 ID:CAP_USER
■動画
Magnetic Pogo Stick? https://youtu.be/9261h0LKIJY



強力なネオジム磁石などを販売しているK&J Magnetics, Incのチームは、ユーザーから「磁石の反発力を利用してバネの替わりにすることができるのか?」という問い合わせを受けていたとのこと。そこで開発チームは、実際にホッピングのバネを分析して「ホッピングのバネを磁石に置き換えることはできるのか?」という実験を行いました。

Magnetic Pogo Stick
https://www.kjmagnetics.com/blog.asp?p=pogo-stick-spring
https://i.gzn.jp/img/2018/12/18/magnetic-pogo-stick/img-snap07886_m.jpg

チームは古いホッピングを使ってさまざまな検証を行ったそうで、その様子をまとめたムービーがYouTubeで公開されています。
1本足でピョンピョンとジャンプするホッピングには、衝撃を吸収してジャンプするためのバネが付いています。検証チームはホッピングに物差しを取り付け、体重150ポンド(約68kg)の成人男性がホッピングを使用した時にどれほどバネが圧縮されるのかを測ったとのこと。まずは成人男性が全体重をホッピングに預けたところ、バネはおよそ2インチ(約5cm)ほど縮みました。

残念ながら、「実物大のホッピングのバネを磁石に置き換えようとした場合、かなり強力な磁石を大量に使用しなければならず危険」という判断のもと、今回は8分の1スケールのミニチュアホッピングを使用することにしました。

バネを磁石に置き換えられるかどうかを調べるために、まずは「バネにかかる力はバネの伸びる距離または縮む距離に比例する」というフックの法則を理解する必要があります。今回検証チームが使用したバネの「ばね定数」は1インチ(約2.5cm)あたり8ポンド(約3.6kg)。つまり、バネを2インチ縮めた時にバネへかけられた力は2×8=16ポンド(約7.2kg)となり、バネを0.5インチ(約1.3cm)縮めた時にかかった力は0.5×8=4ポンド(約1.8kg)となります。
https://i.gzn.jp/img/2018/12/18/magnetic-pogo-stick/02_m.png

また、ホッピングの場合は最初の段階でバネが少し縮んでいます。それを再現するため、検証チームはもともと約2.9インチ(約7.4cm)のバネを長さ2.4インチ(約6cm)に縮めた状態で、ミニチュアホッピングにセットしたとのこと。

これによりホッピング自体に力が加えられる前から、バネにはある程度の力が加えられた状態になります。グラフにするとこんな感じ。
https://i.gzn.jp/img/2018/12/18/magnetic-pogo-stick/04_m.png

ミニチュアホッピングのバネを磁石に置き換えられるのかどうかを調べるため、チームはRC44という直径0.75インチ(約1.9cm)のリング状ネオジム磁石2個を、磁石同士が反発するようにしてミニチュアホッピングにセットしました。
その結果、ミニチュアホッピングが縮んだ距離と加えた力の関係をグラフに表したのがコレ。赤い線がバネ、青い線が磁石を表しています。磁石はホッピングを押し込んでもほとんど抵抗せず、およそ1.5インチ(約3.8cm)ほど押し込んでからようやく強く反発し始めました。バネは加えた力と縮んだ距離が直線的なグラフを描くのに対し、磁石では非常に急なカーブを描いています。
https://i.gzn.jp/img/2018/12/18/magnetic-pogo-stick/06_m.png

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/12/18/magnetic-pogo-stick/14_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181218-magnetic-pogo-stick/
ダウンロード


引用元: 【力学/物理学】〈フックの法則〉「ホッピングのバネ」を磁石の反発力に置き換えることは可能なのか?を検証[12/18]

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1: 2018/12/16(日) 14:34:03.32 ID:CAP_USER
・超電導は電気抵抗がゼロになるとともに、ピンどめ効果を与えるなど応用範囲は広いが、低温下でしか実現できていない
・高圧の水素化ランタンによって、-23℃での高温での超電導を達成したとの主張
・論文の査読や、追試による検証はまだだが、今現在の最高温度を達成した研究者によるもので信憑性は高い

ドイツの科学者たちが、高温超伝導の新記録を達成したと主張しています。プレプリントサーバの“ArXiv”で発表された論文によると、250Kつまり-23℃での史上最も高い温度での、電気抵抗ゼロが達成されました。

Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures
https://arxiv.org/abs/1812.01561
まだ他の研究者による確認は取れていませんが、この主張は現実味があります。というのも、発表したのがマックスプランク研究所の物理学者ミカイル・エルメッツ氏で、2014年に203Kの高温超電導を達成したその人だからです。

1911年に初めて発見された超電導は、なんとも奇妙な現象です。通常、導体を流れる電流には抵抗がかかり、流れるほどにロスが増えます。しかし、ある種の材料を冷やしていくと奇妙なことが起こります。電気抵抗がゼロになり、電流は抵抗無しで動けるようになるのです。

もし、電気抵抗ゼロ、かつマイスナー効果と呼ばれる効果も持つ場合、それは超電導と呼ばれます。マイスナー効果とは、磁場が浸透しなくなると同時に、内部にあった磁場が排出される現象です。ピンどめ効果を持つため、浮遊した磁性体のイメージとして一般に知られています。

科学者たちにとって、常温での超電導を達成することは悲願です。もし達成できれば、応用範囲は広く、社会を変えるだけのインパクトがあります。
世界中の科学者たちが、この課題に取り組み、最高温度を記録したことを報告しては、再現性が確認されずに失敗するということが繰り返されています。 

続きはソースで

関連link
https://www.technologyreview.com/s/612559/the-record-for-high-temperature-superconductivity-has-been-smashed-again/
https://www.zaikei.co.jp/article/20181215/484030.html

https://nazology.net/archives/26846
gahag-007817


引用元: 【超電導】「-23℃」の高温超電導を達成! 夢の常温超電導に一歩近づく[12/15]

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1: 2018/11/28(水) 16:37:12.91 ID:CAP_USER
■遺伝子編集技術、クリスパー(CRISPR)の共同開発者の一人であるフェン・チャン教授は、中国の研究者が遺伝子を組み換えた女の子を誕生させたとの発表を受けて、CRISPRで遺伝子編集した赤ちゃんを誕生させることを当分の間は全世界で停止すべきだと声明を出した。同教授は、実験の危険性に加えて、実験が秘密裏になされたことを深く憂慮していると述べている。

遺伝子編集技術「クリスパー(CRISPR)」の共同開発者の一人であるフェン・チャン教授は、CRISPRを用いて遺伝子編集した赤ちゃんを誕生させることを全世界的に停止すべきだと呼びかけている。

マサチューセッツ州ケンブリッジにあるブロード研究所(マサチューセッツ工科大学とハーバード大学の共同組織)のメンバーであるチャン教授の呼びかけは、中国の研究チームが、エイズウィルス(HIV)に抵抗力を持つように遺伝子を組み換えた双子の女の子を誕生させたと発表した翌日になされた。

続きはソースで

https://cdn.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2018/11/26233110/fengzhang.jpg
https://www.technologyreview.jp/s/114412/crispr-inventor-feng-zhang-calls-for-moratorium-on-gene-edited-babies/
ダウンロード (2)


引用元: 中国遺伝子編集ベビー誕生:「即時停止を」遺伝子編集技術CRISPR共同開発者が声明[11/28]

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1: 2018/09/15(土) 13:26:17.03 ID:CAP_USER
京都大学、茨城大学らの研究グループは、本来電子を流さない絶縁体であるイッテルビウム12ホウ化物において、強磁場中で電気抵抗と磁化率が磁場とともに振動する現象(量子振動)を初めて観測した。量子振動は通常、電気を流す金属でしか観測されない現象であり、このことはイッテルビウム12ホウ化物において金属とも絶縁体とも言えない前例のない電子状態が実現している可能性を示す。

 「金属とは何か」という問いに対する最もシンプルで正確な答えは、「フェルミ面を持つ物質」である。フェルミ面とは、電子の示すフェルミ統計に従って運動量ベクトル空間のエネルギーの低い状態から全部の電子をつめたときに、電子で占められた状態と占められない状態の境をなす曲面をいう。

 フェルミ面の存在を示す最も直接的なものとして、強磁場中で電気抵抗や磁化が外部磁場変化に伴って周期運動する「量子振動」がある。

続きはソースで

論文情報:【Science】Quantum Oscillations of Electrical Resistivity in an Insulator
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/08/29/science.aap9607

https://univ-journal.jp/22611/
ダウンロード (1)


引用元: 絶縁体の量子振動を観測、前例のない電子状態を発見 京都大学な[09/08]

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1: 2018/08/08(水) 15:55:34.66 ID:CAP_USER
白石誠司 工学研究科教授、セルゲ◯・ドゥシェンコ 同博士研究員(研究当時、現:米国標準化研究所及びメリーランド大学研究員)、外園将也 同修士課程学生らの研究グループは中村浩次 三重大学准教授と共同で、金属である白金を極めて薄い膜(超薄膜)にしたとき、シリコンなどの半導体で実現されるトランジスタ特性(材料の抵抗を外部電圧で制御する特性)が現れること、さらにそれに伴って白金がスピンを電流に変換する「スピン軌道相互作用」という機能を大幅に変調・制御ことができることを世界で初めて発見しました。

 固体物理学における常識を覆す発見であり、特にエレクトロニクスやスピントロニクス分野の新しい発展に繋がる成果です。

 本研究成果は、2018年8月7日に英国の国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。

■概要
 今日の情報社会の隆盛をもたらしたトランジスタは、半導体(現在は一般的にシリコンが用いられる)中のキャリア(電子または正孔)をゲート電圧で誘起することで、抵抗の大きさを制御し、情報のオンとオフを操作します。

 しかし、金属は一般的にキャリアの数が非常に多いために、ゲート電圧によってキャリアを誘起しても、抵抗を変えることは困難でした。

 本研究グループは、まず2ナノメートルという極めて薄い白金(Pt)の膜(超薄膜)を、磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット(YIG)の上に作製しました。そして、このPt超薄膜の上にイオン液体をのせて強いゲート電圧をかけたところ、上記のような半導体で実現されるトランジスタ特性が現れることを発見しました。

続きはソースで

■今回の研究で用いた素子の構造図と実験の概念図
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/01.jpg

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/02.jpg

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/180807_1.html
images


引用元: 【固形物理学】金属が半導体に化ける可能性 -超薄膜の白金がトランジスタ特性を発揮することを発見-京都大学[08/08]

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1: 2018/07/04(水) 17:57:48.30 ID:CAP_USER
水泳のクロールで速く泳ごうとすればするほど、キック動作(バタ足)は前に進む力に貢献しにくくなる――。こんな研究結果を、筑波大と東京工業大の研究チームがまとめた。秒速1・3メートル(100メートルのタイムで76秒92に相当)より速くなると、足の動きで生じる水の抵抗が大幅に増えるという。生体工学の専門誌「ジャーナル・オブ・バイオメカニクス」に論文が掲載された。

研究チームによると、クロールのバタ足は下半身を持ち上げて水平に近い姿勢をとるためには必須で、抵抗を減らすのに貢献していると考えられてきた。

クロールで速く泳ごうとすると腕の回転も増やす必要がある。

続きはソースで

(杉本崇)

朝日新聞 2018年7月4日11時09分
https://www.asahi.com/articles/ASL732TJ1L73ULBJ002.html
論文
https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2018.05.027
ダウンロード


引用元: 【スポーツ科学】クロールのバタ足、速くなる効果なし むしろ水の抵抗が増える

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