理系にゅーす

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1: 2019/01/20(日) 18:27:19.42 ID:CAP_USER
肥料の原料として世界中で生産されている水素と窒素の化合物「アンモニア」の新しい合成法を、九州工業大大学院生命体工学研究科(北九州市若松区)の春山哲也教授(54)が開発した。水と空気だけを材料にする簡易的な方法で、化石燃料を使用する従来の製造法に比べて、大幅なコスト低減が見込まれる。環境への負荷も少なく、注目を集めそうだ。

 春山教授によると、世界の人口が増え続ける中、アンモニアは食糧の増産に欠かせない重要な化合物。世界で年間約1億7千万トン生産されている。

 現在の製造はほぼ100%、1913年に実用化された「ハーバー・ボッシュ法」を採用。天然ガスに含まれる水素を高温、高圧で窒素と合成し、アンモニアを生み出す。ただし、大規模な工場が必要で、二酸化炭素(CO2)を排出することにもなる。

続きはソースで

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https://web.smartnews.com/articles/fyvMhZ9PXHy
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引用元: 【化学】アンモニアに新合成法 水と空気だけ、コスト大幅減 九工大の春山教授開発[01/19]

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1: 2019/01/19(土) 15:27:30.22 ID:CAP_USER
 特に文系の人にとって、物理や化学は縁遠い世界。一見もっともらしい用語で説明されると、わからないまま信じてしまうこともあるだろう。そんな事例はいくつもある。ナショナル ジオグラフィックの別冊『科学の迷信 世界を惑わせた思い込みの真相』から物理と化学に関する迷信を紹介する。

■一酸化二水素は危険?

 1980年代初頭。ミシガン州デュランドに拠点を置く「デュランド・エクスプレス」紙は、都市の水道に化学物質「一酸化二水素(DHMO)」が入っていると報じた。その物質は「皮膚に激しい水ぶくれを引き起こす蒸気」を生成するという。カリフォルニア大学の学生たちはこれに便乗し、「一酸化二水素禁止連合」を創設。さらに、この運動に刺激を受けたアイダホ州の中学生ネイサン・ゾナーが、DHMO禁止を求める請願書を高校の新入生たちに回覧した。

 研究者は、DHMOを癌性腫瘍や酸性雨の中で検知したという。DHMOは温室効果や熱帯低気圧、土壌侵食を引き起こす。だが、既得権益を持つ人たちがDHMOの規制を妨げてきた。工業溶剤として使われるDHMOなしには、動物実験や原子力発電は不可能だからだ。この観点から、議会が行動を起こしたがらないのも驚くことではない。その結果、人々が知らないうちに一酸化二水素を摂取している──。噂の全容はこのようなものだ。

 だが、よく考えてみてほしい。一酸化二水素とは「H2O」、すなわち「水」のことだ。デュランド・エクスプレスが「一酸化二水素」の記事を報じたのは1983年4月1日、エイプリルフールの嘘だったのだ。

 この嘘は、チェーンメールで広がり、科学教室でも話題になり、時に無知な議員を引っかけ、何も知らない市民団体をぎょっとさせた。2004年には、ある弁護士補佐官がカリフォルニア州の都市アリソ・ビエホの市職員に対して、DHMOがポリスチレン製のカップの主要成分なので禁止するよう、説得しかけたことさえあった。

■塩を入れると早く沸騰する?

 料理をするとき、鍋に入れた水を沸騰させることはよくあるだろう。そこでおばあちゃんの知恵袋のように語られるのが、「塩をひとつまみ入れると早く沸騰する」という豆知識。しかし、家庭で信じられていたこの説は、実は逆効果なのだ。

 そもそも沸騰とは、液体から気体への変化が、温度の上昇により内部からも激しく起こる現象である。水を火にかけると、水の分子が衝突してエネルギーを互いにやり取りし、水粒子が蒸発して表面から脱出する。水の温度が上がるにつれて分子の衝突は次第に激しくなり、やがて水は液体の状態を保てなくなって内部から気化し始める。この現象が起きる温度が「沸点」だ。実は、塩は水の沸点を下げるどころか、逆にわずかに上昇させる。

 液体によって沸点は異なり、水の沸点は100℃。1ガロン(3.7リットル)の水にティースプーン4杯の塩を加えると、沸点は100.4℃に上昇する。つまり、ほんのわずかな違いではあるが、100℃まで熱すればいいはずの水を、塩を加えることによって0.4℃余計に熱しなければいけなくなるのだ。

 だからといって、私たちは塩を加える習慣をやめる必要はない。塩ゆでした野菜はより色鮮やかになり、塩気のあるパスタはよりおいしくなるからだ。

■磁極が一つしかない星がある?

 1931年、理論物理学者ポール・ディラックが、磁極が一つしかない孤立した磁石(S極のないN極のみの磁石、またはその逆)が存在する可能性を初めて指摘した。その後、物理学者たちは、そうしたいわゆる「モノポール」が自然発生した実例がないか調査した。

 1982年、カリフォルニア州スタンフォード大学の研究者は、研究室で単独実験中にモノポールを検出したと発表した。だが、誰もその発見を再現できなかった。月の岩石や古代の鉱物など、自然界に存在する物質についてのすべての実験からは、そのようなものはまだ見つかっていない。

 棒磁石を半分に分割すると、論理的にはそれぞれ一つずつの極を持つように思える。しかし実際には、分割した棒磁石はそれぞれN極とS極を持っている。

続きはソースで

https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/51OM4BXsnBL._SX343_BO1,204,203,200_.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/18/112100019/112200003/
ダウンロード (2)


引用元: 【物理と化学】一酸化二水素、沸点、磁極 ――物理と化学の迷信

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1: 2019/01/15(火) 16:55:19.66 ID:CAP_USER
 年の初めはダイエット。というわけではありませんが、食べ過ぎ飲み過ぎになりがちな正月休み明け、今年1回目のこの欄では、英国栄養士会(BDA)による「2019年やってはだめなセレブダイエット」を紹介したいと思います。セレブが行っているけれど、栄養士から見るとNGなダイエット法を指摘する、毎年恒例の企画。昨年も取り上げたのですが(>>1�、今年も興味深いものが並んでいます。

今年のやってはいけないダイエットは、血液型ダイエット、飲尿法、デトックス茶/痩身(そうしん)コーヒー、スリミング小袋サプリ、アルカリ水の五つ。

 中でもアルカリ水のファンには、トランプ米国大統領、オバマ前大統領、ビヨンセ、ビル・ゲ◯ツ、マドンナと、そうそうたる大物の名前が挙げられています。

 BDAによるとアルカリ水とは「通常の飲料水よりもpHが高く、カルシウム、シリカ、カリウム、マグネシウムなどの化合物を含む」水のこと。それ故に、アルカリ水を飲むことで「栄養代謝を助け、通常の水道水よりも効果的に毒を除き、より健康に導くと信じる人たちがいる。健康問題の原因となる血液の酸性を下げてくれるという考え方もある」のだそう。

 多くの水を飲むことは健康全般によいことであるとしながらも、BDAは「水道で自由に飲めるのに、高価な水に金を浪費するべきではない」とバッサリ。「このダイエットは人間生理を誤解しており、確かな根拠に基づいていない」と指摘します。水のpHは血液のpHに影響を与えることはなく、人間の体は血液のpHを一定の幅に収まるよう制御しています。もしその幅を外れるようなことがあれば、病気につながる。それに、ほとんどの人が、健康な肝臓と腎臓の働きによって体から毒を除いているのだ、と。

 実はこれ、昨年のだめダイエットに名指しされた「アルカリダイエット」とほぼ同じ議論。こちらは、アルカリ性の食品を多く食べ、酸性の食品を減らして血液のpHバランスを変えると主張するものでした。アルカリ、という言葉が健康に良いイメージを持っているのでしょうか。

 血液型好きは日本人に限らないのか、と思ったのが、血液型ダイエット。食べてはいけないものやたくさん食べた方がよい食品を血液型別にタイプ分け。歌手のクリフ・リチャード、シェリル・コールらが実践しているのだとか。

 「血が沸騰する!」とBDAは怒りの鉄槌(てっつい)。「何の科学的根拠もない。これで体重が減る人がいるのは、あれこれと食べるモノに制限を加えて、食事から得られるカロリーが減るためだ」としています。

 デトックス茶/痩身コーヒーについては、「この手の痩せる飲み物は長年売られていて消えることがない。ソーシャルメディアでは、スリムで魅力的なセレブや健康関連の話題を書くブロガーによる宣伝がおなじみになっている」と言います。それが、本来減量など必要ない若い世代をターゲットにしているのが問題だと。

続きはソースで

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/SDI201901118193.html
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引用元: 【栄養学】やってはいけない五つのダイエット 英国栄養士会が選定[01/12]

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1: 2019/01/26(土) 13:42:43.47 ID:CAP_USER
■苦手な環境から逃げ出す意外な手段、1日で最大90キロ移動できるスピードも

 ナマコは長い間、海底をのろのろ動くだけの生き物と考えられてきたが、実は意外な方法で大きく移動できるらしいことが最新の研究でわかった。ナマコは暮らしている環境を変えたくなると、体を風船のように膨らませ、流れに身を任せて海の中を漂うのだ。

 これまでナマコは、海底に暮らすほかの生物と同じように、幼生の時期にだけ長距離を浮遊すると考えられてきた。成体になった後は海底をはって暮らし、敵が来たら少し速く動くくらいだと。しかし実際は、はるかに効率的な移動手段を隠し持っているようだ。大量の水を吸い込み、比重を下げることで浮力を得て、海底から離れ、海の流れに身を任せるのだ。

 カナダ、ニューファンドランドメモリアル大学の海洋生物学者アニー・メルシエ氏は「ナマコは肛門を含むあらゆる穴から水を吸い上げます」と説明する。メルシエ氏らは1月12日付けで学術誌「Journal of Animal Ecology」に論文を発表した。ナマコは肛門から水を出し入れすることで呼吸を行うが、その呼吸器を水で満たし、膨張するのだ。その後、一部のナマコはひっくり返り、大きく広がった肛門を上にして浮遊する。

 1980年代からナマコを研究しているメルシエ氏は、ナマコが膨らむという情報を詳しく調査するため、研究室と実際の海で2種のナマコを観察した。一つは北大西洋から北極海にかけての冷たい海に生息するキンコ属のナマコ(Cucumaria frondosa)、もう一つはインド洋や太平洋の熱帯海域に暮らすハネジナマコ(Holothuria scabra)だ。

 研究室では、水中の塩分濃度やほかの個体との密集度、堆積物の状態を変えて、ナマコの反応を観察した。嵐の日や海流の強い海、底引き網漁が行われた後の海底の状態などを再現したものだ。その結果、塩分濃度が低すぎたり堆積物が多すぎると、ナマコたちはその場から逃げ出した。一部のナマコは数分以内に、体に対する水の比率が700%以上にも上昇し、風船のようになって素早く流された。


 海での観察では、膨張したキンコ属のナマコが回転しながら海中を漂う姿を船から撮影した。動画を分析したところ、速い個体は1日で最大90キロも移動できるほどのスピードに達していることが判明した。これは幼生の時に移動するスピードよりも速い。

■キンコ属のナマコ(Cucumaria frondosa)。浮力を得るため、水で体を膨らませている。(PHOTOGRAPH COURTESY MERCIER LAB)
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012300054/02.jpg

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012300054/
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引用元: 【生物】ナマコは700%膨張して海を大移動、最新研究[01/26]

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1: 2019/01/22(火) 13:29:47.65 ID:CAP_USER
「セメント」は、コンクリートやモルタルなどを作るときに水や溶液に混ぜ合わせて硬化させるための粉のことで、その生産量は世界で410万トンに上ります。セメントを作るときや、セメントと水を混ぜ合わせてコンクリートを作るとき、多くの二酸化炭素(CO₂)が放出されていて、環境への影響はあるものの、強度や耐久性の点で、今も世界中でコンクリートが使われています。「Ferrock」は、このコンクリートの利点を備えつつ、抱える問題をクリアしています。

Ferrock: A Stronger, Greener Alternative to Concrete?
https://buildabroad.org/2016/09/27/ferrock/
https://i.gzn.jp/img/2019/01/22/ferrock/01.png

Ferrockを「発見」したのはアリゾナ大学のデビッド・ストーン氏。環境化学の博士課程で、鉄が錆びて固くなってしまうのを防ぐ方法を模索している中で偶然にたどり着いたものだったそうです。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/01/22/ferrock/00.jpg
https://i.gzn.jp/img/2019/01/22/ferrock/01.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190122-ferrock/
images


引用元: 【材料工学】コンクリートより強力・柔軟・安価でCO2を吸収する建材「Ferrock」[01/22]

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1: 2018/12/30(日) 14:08:48.61 ID:CAP_USER
慶應義塾大学理工学部生命情報学科の山田貴大助教と舟橋啓准教授らをはじめとした国際共同研究グループは、Pv11細胞の乾燥耐性および再水和復活メカニズムについて新たな知見を提示した。

 アフリカ原産の昆虫であるネムリユスリカの幼虫は乾燥耐性を持っており、完全な乾燥を経ても、無代謝状態に入ることで死を回避し、水を与えられることで再び元の生活環に戻ることが可能である。このネムリユスリカ胚由来の培養細胞として樹立されたPv11細胞は、高濃度トレハロース処理により、増殖能力を保ったまま常温で乾燥保存することができる。  

 今回、同グループは、乾燥させても死なず、水を与えることで細胞分裂が再開するPv11細胞の不思議な現象に着目し、このメカニズムに寄与しうる遺伝子を推定した。

続きはソースで

論文情報:【Scientific Reports】Transcriptome analysis of the anhydrobiotic cell line Pv11 infers the mechanism of desiccation tolerance and recovery
https://www.nature.com/articles/s41598-018-36124-6

https://univ-journal.jp/24192/
images


引用元: 【生命科学】乾燥しても死なず、水を与えられると復活する細胞のメカニズムを解明[12/29]

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