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

構造

    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: 2018/01/04(木) 18:02:37.08 ID:CAP_USER
【1月4日 AFP】
明るさの変化パターンが異常なため「宇宙で最も神秘的な星」と呼ばれる太陽よりも大きな恒星「KIC8462852」。
この謎の星をめぐってはこれまで、宇宙人が構築した何らかの巨大構造物がその周りを回っている可能性も示唆されていたが、星の観測を続けてきた科学者100人以上のチームが3日、宇宙人説を沈静化させる研究論文を発表した。

 論文の主執筆者で、米ルイジアナ州立大学(Louisiana State University)のタベサ・ボヤジャン(Tabetha Boyajian)助教(物理学・天文学)は「この星の光が暗くなったり明るくなったりするように見える原因は、塵(ちり)である可能性が最も高い」と説明する。
KIC8462852は同助教の名前にちなんで「タビーの星」というニックネームで呼ばれている。

「最新データは、光がどの程度遮られるかが光の色によって異なることを示している。
それ故、この星と地球の観測者との間を通過しているものは何であれ、惑星や宇宙人の巨大構造物から期待されるような不透明な物体ではない」

 タビーの星は、系外惑星(太陽以外の恒星を公転する惑星)探索を行っている米航空宇宙局(NASA)のケプラー(Kepler)宇宙望遠鏡で最初に発見された。ケプラー宇宙望遠鏡は、星の前を横切る天体によって星の光が減光する時期を追跡観測して惑星を検出する。

 地球から1000光年以上の距離にあり、大きさが太陽の約1.5倍で温度が太陽より約1000度高いタビーの星にみられる光度の異常な減少には、世界中の関心が集まった。

「プラネットハンターズ(Planet Hunters)」として知られる市民科学者グループが、NASAのケプラーミッションで収集された膨大な量の観測データを詳細に調査することで、タビーの星の奇妙な挙動を発見した。

「先入観のない目で宇宙を見る人々がいなかったら、この風変わりな星は見過ごされていただろう」と、ボヤジャン助教は話した。

続きはソースで

(c)AFP/Kerry SHERIDAN

画像:粉々になった系外彗星と太陽よりも大きな恒星「KIC8462852」の想像図
https://amd.c.yimg.jp/im_siggXCLXkz_NkkSWnOLFMxKYtg---x400-y214-q90-exp3h-pril/amd/20180104-00000018-jij_afp-000-2-view.jpg
https://www.jiji.com/news/afpnj/photos/AFP036617_00.qui.jpg

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3157364?pid=19674852
images


引用元: 【宇宙】謎の変光星、原因は「宇宙人文明」でなく宇宙塵 研究

謎の変光星、原因は「宇宙人文明」でなく宇宙塵 研究の続きを読む

    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: 2017/12/30(土) 21:45:56.02 ID:CAP_USER9
炭素原子とその結合からできた蜂の巣のような六角形格子構造を持つシート状の物質「グラフェン」は、ダイヤモンド以上に炭素同士の結合が強く、世界で最も引っ張りに強い物質であり、世界で最も熱伝導率が良い物質とされている。
そのグラフェンを応用し、「最強の防御」を得られるであろう素材が新たに開発された。

グラフェンを2層構造にした「ジアメン(diamene)」は、強い力が加わった時、と貫通不能なダイヤモンドプレートに変化するという。
薄い素材で軽量なのにこの防御力。防弾服に最適である。

■グラフェンとは?

まず、グラフェンをご存知ない方のために説明しよう。
蜂の巣状に並ぶ炭素原子で形成された平らな金網を想像してもらえばいい。

この配列にすると、各炭素原子の3つの電子が原子の手にかたく結びつき、1つは自由に動けるまま残ることから、炭素に素晴らしい特性をもらたす。
ルーズな電子という特性から伝導テクノロジーにも利用できるし、そのメカニカル特性を利用すれば狭いナノチューブを作り出すこともできる。
どちらもの場合も、グラフェンが平らな二次元構造であるゆえに可能になることだ。

image credit:グラフェンの分子構造モデル
http://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/f/e/fedd0918.jpg

■グラフェンを二枚重ねることで、弾丸貫通不能な無敵の防御素材に

アメリカ・ニューヨーク市立大学先端科学研究センターの研究者は、グラフェン・シートを2枚重ねて、強い力で潰された時に三次元のダイヤモンド状構造に変化するようにした。
これは4つめの電子が固定されるとグラフェンがまた別の有名な炭素同素体、すなわちダイヤモンドに変化する性質を利用したものだ。

またシートの伝導性が急激に変化することで、いくつか面白い電気的特性が生じる。
だが、その応用としてまず考えられるのは軽量の保護材としてである。

続きはソースで

http://livedoor.blogimg.jp/karapaia_zaeega/imgs/7/6/76b554ab.jpg
http://karapaia.com/archives/52251509.html
ダウンロード


引用元: 【技術】銃弾が当たった瞬間、ダイヤモンドより硬くなる!驚異の素材「グラフェン」を2枚重ねた「ジアメン」で高い防弾効果

銃弾が当たった瞬間、ダイヤモンドより硬くなる!驚異の素材「グラフェン」を2枚重ねた「ジアメン」で高い防弾効果の続きを読む

    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: 2017/12/19(火) 23:50:07.50 ID:CAP_USER
軽くて薄く、そして強靱な素材として知られるグラフェン。この2次元の原子シートを用いることで無尽蔵にエネルギーを得られる可能性があることが、米大学の研究で明らかになった。鍵を握るのは、グラフェンの「ゆらぎ」だ。

ミクロの世界は、われわれを「ゆらぎ」の世界へといざなってくれる。液体の中にある微粒子を顕微鏡で見てみると、それらは生物のようにゆらゆらと不規則にうごめいて見えるはずだ。その理由は、熱運動する原子や分子が、溶媒中の微粒子と常にぶつかり合っているからだという。

この無尽蔵の「ゆらぎ」は、もしかすると人類に究極のクリーンエネルギーを提供してくれる鍵となるかもしれない。米アーカンソー大学の物理学者チームが、グラフェンの持つ特徴的な「ゆらぎ」から、エネルギーを取り出すことができるという強力な証拠を発見したのだ。

■2次元グラフェンの存在を可能にする「ゆらぎ」

鉛筆の芯の材料であるグラファイト(黒鉛)から生まれたことで知られるグラフェンは、軽くて薄く、そして強靱なことから「夢の素材」とも称される。これは蜂の巣のような六角形の構造が規則正しく平面上に繰り返された、2次元の原子シートである。ところがグラフェン自体、そもそも物理的に存在不可能な構造であるはずなのだという。

「グラフェンのように原子1個分の厚みをもつ平坦な素材とは、本質的にとても不安定で、超低温でも溶融してしまうはずなのです」と、米アーカンソー大学の物理学者ポール・ティバード教授は『WIRED』日本版の取材に説明する。これは「マーミン=ワグナーの定理」として知られている。「ですから、2004年のグラフェン発見は非常に驚くべきことでした」

ティバードをはじめとする研究チームは、2010年より“規格外の物質”であるグラフェンが存在しうる物理学の抜け穴を探し続けてきた。その結果、グラフェンは完全に平坦ではありえないことがわかってきたという。「2次元の素材は、存在するために波形で構成されていなければならないはずです」と、ティバードは言う。それも静止した状態ではなく、常に動き回るダイナミックなそれだ。つまりグラフェンは、熱運動により常に「ゆらいで」いるのである。

「この動きをブラウン運動といいます。実際にわたしたちの目でグラフェンの表面を見ることができたとすれば、海の表面のようだと形容できることでしょう。それらの波は不規則に上下したり、周期的に動いたりし、ときには表面を横切る“はぐれ波”のようなものもあります」

彼らは、走査トンネル顕微鏡を用いた実験と、シミュレーションを用いた理論的研究を経て、原子1個分のスケールでグラフェンの上下運動を監視できる技術を開発。まるで海面で上下するブイのように動くグラフェンの高さと時間データセットから速度を計算し、速度分布率を作成した。

するとこのデータから、グラフェンは思いもよらないスピードで上下していることがわかった。それらの動きはブラウン運動の「ゆらぎ」に加えて、さらに大きい高さをもつものだった。物理学ではこの現象をレヴィ飛翔と呼んでいるが、この非常に珍しい現象が、グラフェンでは毎秒何百回も起こっていたのだという。

「この謎を解明するのがわれわれのブレークスルーの鍵でした」と、ティバードは説明する。「最先端の分子動力学シミュレーションによって、グラフェンは単に振動しているだけではなく、波形に湾曲したグラフェンが凸面から凹面に反転することがわかったのです」

続きはソースで

https://wired.jp/2017/12/19/energy-from-graphene/
ダウンロード (1)


引用元: 【ナノテク】二次元材料グラフェンから無尽蔵のクリーンエネルギーを取り出せる可能性 

【ナノテク】二次元材料グラフェンから無尽蔵のクリーンエネルギーを取り出せる可能性の続きを読む

    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: 2017/12/11(月) 12:44:36.40 ID:CAP_USER
【12月8日 AFP】
南太平洋のニューカレドニア(New Caledonia)に生息するカラスは、小枝をかぎ針のような形に細工して、穴の奥に潜む昆虫を捕らえるのに役立つ道具を作り出す能力を持つことで知られている。
だが、このカラスが経験を積むと、この道具作りに対して「手抜き」をする可能性を指摘した研究結果が7日、発表された。

 この道具を作る際に、若いカラスは細心の注意を払ってくちばしを駆使するが、年を取って知恵を身につけたカラスは手順を簡略化して手っ取り早く作る傾向がある。

 米科学誌カレント・バイオロジー(Current Biology)に掲載された論文によると、若いカラスでは、くちばしを使って木の枝を丹念に折ったり切ったりする傾向がみられたが、老練なカラスほど、枝を引き抜くだけといういいかげんな作り方をしていた。結果、昆虫を引っかける「フック」(かぎ)の部分の構造がより浅かった。

 論文の主著者で、英セント・アンドリューズ大学(University of St Andrews)のクリスチャン・ルッツ(Christian Rutz)教授(生物学)はAFPの取材に対し、フックが深い道具を作るためには時間や労力といったコストが余分にかかるだろうが、経験を積んだ成鳥はこのコストを回避していると考えられると語った。

続きはソースで

(c)AFP

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3154675
ダウンロード


引用元: 【動物】道具作りをするカラス、老練になるほど「手抜き」の傾向

道具作りをするカラス、老練になるほど「手抜き」の傾向の続きを読む

    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: 2017/11/30(木) 02:18:56.50 ID:CAP_USER
音楽を聴いて鳥肌が立つ、という体験をしたことがあるだろうか。もしあるならば、あなたはとてもラッキーな経験をしている。

南カリフォルニア大学の研究により、「音楽を聴いて鳥肌が立つ」経験をできるのは人口のごく一部しかいないことが明らかになった。
ほとんどの人の脳ではニューロンと「音楽による鳥肌」がリンクしていないため、この現象を体験できないという。

ハーバード大学在学中からこの現象について研究を続けているMatthew Sachsによると、これを体験する人々の脳内の構造は特殊で、彼らの聴覚皮質と感情処理機能を接続する神経繊維は、一般のそれよりも密度が高いのだという。

現段階では、この高密度の神経繊維が存在する理由については未解明だが、これが存在するという発見自体が革新的なものであるとSachsは述べている。 彼は以下のように話している。

「私たちの発見は、報酬系への知覚アクセスにおける神経基盤が個々によって異なっていることの最初の証拠を提示しています。
またこの発見により、外的事象と感情との聴覚を経由したコミュニケーションが音楽というものを
人間にとっての審美的な報酬にしているという進化の原理が示唆されるのです。」

続きはソースで

Via: Social Cognitive and Affective Neuroscience , Digital Music News

fnmnltv
http://fnmnl.tv/2017/11/28/42506?articleview=more
images


引用元: 【神経学】音楽を聴いて〈鳥肌〉が立つのは特殊な脳の構造を持つ人だけが経験できるという研究結果

音楽を聴いて〈鳥肌〉が立つのは特殊な脳の構造を持つ人だけが経験できるという研究結果の続きを読む

    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: 2017/11/28(火) 03:18:56.11 ID:CAP_USER
〈発表のポイント〉

19世紀以来、化学者はアボガドロ数(10の23乗)個の分子の平均像から化学反応の速度を決定してきた。
今回、数十から数百個の分子の反応を調べるだけで速度と反応機構を決定できた。
一次元に並べた数十の分子の反応を逐次的に原子分解能顕微鏡で追跡して
「分子一つ一つはランダムだが総和を取ると一次反応速度式に従う」という量子力学理論の予測を実証した。
顕微鏡を用いて化学反応を記録し解析できることを実証した本成果は、従来の顕微鏡科学の常識を凌駕し、今後、化学、生物学、材料研究における超微量、超高分解能の構造決定の革新的分析手法として新たな研究分野および産業応用を切り拓くことが期待される。

〈発表概要〉

東京大学大学院理学系研究科化学専攻の中村栄一特任教授、原野幸治特任准教授、山内薫教授らの研究グループは、確率論的に起こる一つ一つの分子の反応挙動を顕微鏡で見ることで、その挙動が量子力学の理論の予測に合致することを初めて明らかにした(図1)。


ダブルスリット実験は電子の量子性を表す著名な実験である。
電子一つ一つは粒子としてランダムに挙動する一方で、波としての法則性も示す。
分子同士の反応も同様に挙動するものと予測されてきたが実験的証明はなかった。本研究では、化学反応がランダムに起きる一方で、統計的には一定の法則に従う、という量子力学的遷移状態理論の予測を実証した。

化学反応研究は19世紀以来、反応容器の中に入れたアボガドロ数(10の23乗)
個の分子の総量の増減(バルク実験)を追跡することで行われてきた。
今回、一次元に配列させた[60]フラーレン(注1)分子の反応を、分子一つ一つについて、温度を変えながら原子分解能電子顕微鏡(注2)で直接観察して、数十個の分子について積算した。

本成果を応用することにより、多数の分子の平均に頼る従前の研究手法では平均に埋もれてしまった微細な分子の動きに関する情報が獲得できるようになり、新しい化学反応の発見や、宇宙空間や地球内部など高エネルギー環境における反応モデルの提唱、さらには原油の接触改質などの工業スケール反応における高効率触媒の開発や合理的な化学反応プロセスの設計につながると期待される。


図1. 本研究の概要図
https://apps.adm.s.u-tokyo.ac.jp/WEB_info/p/pub/2762/image001_nakamura.jpg

続きはソースで

東京大学
https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2017/5616/
ダウンロード


引用元: 【東京大学】量子力学が予言した化学反応理論を初めて実験で証明

【東京大学】量子力学が予言した化学反応理論を初めて実験で証明の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ