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水滴

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1: 2019/03/14(木) 00:32:31.35 ID:CAP_USER
寒い冬の朝、口からハーッと息を吐く。息が白く見える。この白い息の正体は細かい水滴だ。体から出てきた息には、たくさんの水蒸気が含まれている。それが急に冷えて、それだけの水蒸気を含むことができない状態になる。空気が水蒸気を限度いっぱいまで含んでいる状態を「飽和」という。吐いた息は、それを超えて水蒸気を含んでしまっている「過飽和」の状態になる。その多すぎた分が液体に戻って細かい水滴となり、白い雲のようになって目に見える。

このときに欠かせないのが「エーロゾル(エアロゾル)」だ。エーロゾルとは、大気中に漂う固体や液体の微粒子のことだ。ものを燃やしたときに出る黒いすすや、工場の煙突などから排出される硫酸成分や硝酸成分から変化したものもある。過飽和の状態になった空気とエーロゾルが出合うと、余分な水蒸気がエーロゾルの周りにくっついて水滴になる。

空の雲も、白い息と同じしくみでできる。雲は、日差しを遮って地面に届く太陽熱の量を減らすし、地面から放射される熱を吸収する働きもある。雲のでき具合は、気象や気候の予測に大きく影響を与える。ところが、現在の科学では、雨を降らす雲の飽和、過飽和、エーロゾルの関係が、じゅうぶんによくわかっていない。雨雲の中がどれくらい過飽和になっているのかという基本的な事柄さえ、わからなかった。その推定に初めて成功したのが、東京大学の茂木信宏(もてき のぶひろ)助教らの研究グループだ。東京、沖縄での大気観測から得た雲中の過飽和度は0.08%。これまでは0.1%、1%などと推定されていた。

続きはソースで

図 雨雲の過飽和度を観測する手法の模式図。上昇気流の中の黒色炭素(初期トレーサー)と、落ちてきた雨粒に含まれている黒色炭素(除去されたトレーサー)のサイズの違いを調べ、それらを比較することで、雨雲の水蒸気の含みすぎ具合(過飽和度)を推定する。(茂木さんら研究グループ提供)
https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/images/001.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20190313-784294/
ダウンロード (7)


引用元: 【気象】雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかった[03/13]

雨雲が水分をどれくらい含みすぎて雨を降らせているのかが、初めてわかったの続きを読む

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1: 2015/06/16(火) 21:31:49.74 ID:???.net
「水滴」で動くコンピューター・プロセッサー(動画あり) « WIRED.jp
http://wired.jp/2015/06/16/computer-moving-water-droplets/


https://www.youtube.com/embed/m5WodTppevo


水滴の流体力学を応用して論理回路を作成する試みが、スタンフォード大学で行われている。物理的なモノの制御と操作が可能な、新しいタイプのコンピューターの実現を目指しているという。

スタンフォード大学でバイオエンジニアリングを研究するマヌ・プラカシュ准教授の研究室では、10年以上前から、通常の電子ではなく、移動する水滴のユニークな物理的特性を利用して動作する「同期式のコンピューター・プロセッサー(synchronous computer processor)」に取り組んでいる。

ただし、彼らはこの研究で、パソコンやスマートフォンを動かすような従来のプロセッサーの代替品をつくろうとしているのではない。物理的なモノの制御と操作が可能な、新しいタイプのコンピューターの実現を目指しているのだ。

プラカシュ准教授は大学院生のとき、自分の専門である水滴の流体力学とコンピューターサイエンスを組み合わせる、というアイデアを思いついた。このコンピューターでは、マシンに内蔵された電磁コイルが磁場を発生。

続きはソースで

ダウンロード

引用元: 【工学/流体力学】水滴の流体力学を応用して論理回路を作成する試み スタンフォード大学

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1: 2015/01/30(金) 01:40:38.71 ID:???.net
掲載日:2015年1月25日

画像
http://nge.jp/wp-content/uploads/2015/01/Super_hydrophobic01-690x459.jpg

 金属表面に水滴を落とすと、一瞬広がったように見えた水滴は、すぐさまふたたびまとまり、信じられないジャンプを見せる。少なくとも動画(下に掲載)で見ている範囲では、サンプルの金属表面が濡れることはない。
落とされた水はすべてバウンドして、サンプルの外へはじき出されてしまう。

 また、この超撥水金属表面に水を落とすと、その水がバウンドしながら汚れを取り去っていってくれるという特徴もある。金属表面は簡単に清潔になり、濡れることもない。

|レーザーによる表面加工

 これは、アメリカ・ロチェスター大学の研究チームが発表した表面加工の技術だ。

Using Lasers to Create Super-hydrophobic Materials - YouTube
https://www.youtube.com/watch?x-yt-cl=85027636&x-yt-ts=1422503916&v=FLegmQ8_dHg#t=176



 動画を見ると、まず出てくるのは数年前に開発したという超親水加工だ。金属の板に水滴を落とすと、水は瞬時に、板の傾斜をものともせず駆け上がりつつ広がっていく。

 しかし、今回のニュースはその反対の技術だ。超撥水加工である。

 撥水加工といえば、従来はコーティングによるものが主流だった。しかしこれはコーティングではなく、金属表面にレーザーで微細なパターンを刻むことで実現している。なお同様の技法で超親水加工や、光を吸収する表面加工も可能だ。

 従来のコーティングによる撥水加工で代表的なものといえば、フライパンの焦げ付き防止などに使われるテフロンがある。

 しかし、テフロンコーティング上で水滴を流し落としたい場合、その面は70度近く傾けないといけない。それに対し、この表面加工ではなんと5度以下の角度で水滴を落とせるのだ。

画像
http://nge.jp/wp-content/uploads/2015/01/Super_hydrophobic02.jpg

続く

引用元: 【光学/技術】水が超絶ジャンプ!レーザー加工でありえない撥水加工が実現

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1: 2014/11/07(金) 02:15:45.18 ID:???.net
ホールパンチ雲に虹
Jane J. Lee,
National Geographic News
November 6, 2014

11月3日、オーストラリア、ビクトリア州ウォンサッギの住民が、“ホールパンチ雲(穴あき雲)”の穴の中に虹がかかるという珍しい現象を撮影。
それらの写真は、まれに見る気象現象についてのさまざまな憶測と共に、1日のうちにインターネット上で一気に広がることとなった。

雲は細かな水滴が集まってできており、ホールパンチ雲はそれらの水滴の一部が欠落して穴が開くことによって発生する。
ごく限られた範囲でだけ雪が降ることで、雲の中にこのような穴が生じることになる。

通常、大気中の水滴が氷晶や雪になるには微粒子と結合する必要があるが、このような現象は吹雪のときに大規模に発生する。
気温が摂氏マイナス40度程度にまで低下しないかぎり、水滴が微粒子の力を借りずに自ら氷晶にな ることはない。

ホールパンチ雲のごく一部分だけで温度が低下し、局所的な吹雪が発生。
雪が落下すると、その部分が穴になって残る。
氷晶が太陽の光を反射して虹が作られる一方で、これらの氷晶の作用により中央に“幻日”と呼ばれる明るく光るスポットが現れる。

-----------引用ここまで 全文は引用元参照----------

▽記事引用元
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20141106001
National Geographic(http://www.nationalgeographic.co.jp/)November 6, 2014


画像
11月3日に、オーストラリア南部の上空に出現した、虹をともなうホールパンチ雲。
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/cloud-fallstreak-hole-punch-1_85545_990x742_600x450.jpg

引用元: 【気象】ホールパンチ雲(穴あき雲)に虹 珍しい現象を撮影/オーストラリア__

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