理系にゅーす

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流体

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1: 2019/02/15(金) 04:46:38.69 ID:CAP_USER
一度の射◯でおよそ1億匹の精◯が放出されるといわれていますが、そのうち卵子にたどり着き受精を果たせるのはたった1匹。およそ1億分の1という激しすぎる競争を勝ち抜けるような強い精◯を選別するために、女性の生 殖 器は精◯たちをさまざまなふるいにかけます。その一例に「体液の流れと生 殖 器の構造」があるとして、コーネル大学の研究者らが生殖器官内での精◯の動きをシミュレーションし、実験を行った結果を発表しています。

Strictures of a microchannel impose fierce competition to select for highly motile sperm | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaav2111
https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/00_m.jpg

Watch these sperm wriggle up a model reproductive tract - The Verge
https://www.theverge.com/2019/2/13/18223734/watch-sperm-model-reproductive-tract-study

実際にデバイス内を必死に進もうとするも押し流される精◯の姿は以下のムービーから見ることが可能です。

Strictures of a microchannel impose fierce competition to select for highly motile sperm - YouTube
https://youtu.be/rHnWW2gStzo



食品化学者のAlireza Abbaspourrad氏率いる研究チームは、生殖器官内での精◯の動きを高い精度でシミュレートできるような装置をマイクロ流体デバイスで開発しました。マイクロ流体力学は、100ナノメートルから数百マイクロメートルの単位の世界で化学的・物理的に液体の挙動について研究する学問です。技術の発展と共に精度の高い実験装置を作ることができるようになり、髪の毛よりも細い管をガラスやシリコンに通した「マイクロ流体デバイス」も開発されたことで、近年勢いを見せる分野の1つです。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/001.jpg

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/a01_m.jpg

https://i.gzn.jp/img/2019/02/14/sperm-model-reproductive-tract/a02_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190214-sperm-model-reproductive-tract/
ダウンロード (7)


引用元: 【医学】弱い精子は卵子にたどり着く前にブロックされることがよくわかる実験映像[02/14]

弱い精○は卵子にたどり着く前にブロックされることがよくわかる実験映像の続きを読む

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1: 2019/01/11(金) 10:51:34.81 ID:CAP_USER
■赤血球を高速度撮影したら血液学の通説が覆っちゃった

血液の流れ方に関する従来の学説が、赤血球の粘度がどう下がるのかをハイスピード撮影したことで覆った。

赤血球は柔軟性のある両面が凹んだ円盤状の細胞で、血漿中に浮遊しながら動いている。赤血球は通常の血液中の他の成分物質よりもはるかに大きく、身体全体の血液の流れを左右する存在だ。

通常の状態では、赤血球は複数が重なって「連銭」と呼ばれる円筒状の束になった硬貨のような構造を形成している。連銭は常に形成と離散を繰り返すが、絡まる場合もある。絡まった場合、血液は粘度が上がり、最終的には凝固する。

連銭構造によって、血管が細いほど、問題が生じやすそうに思える。特に、血管が赤血球とほとんど同じくらい極端に細いと、赤血球が詰まってしまいそうだ。

だが、血液学では、この種の問題が発生しないと昔から知られている。血液には血流が滞らなくする独特な性質があって、細い血管を通過するとき、血液の粘度が下がって流れやすくなるのだ。ただし、この現象の詳細は謎だった。

しかし26日、モンペリエ大学(フランス)のマナウク・アブカリアン研究員は、この現象を解明したという。アブカリアン研究員のチームがハイスピード撮影で人間の体内と同じ条件で赤血球の動きを録画したところ、血液内の赤血球の役割について、従来の考え方を覆す結果が出たいうのだ。

最初に背景を説明しよう。血液が細い血管を流れる際に粘度が下がる性質を「ずり流動化」という。液体の一部にかかる力が他の部分にかかる力と異なるとこの性質が生じ、ずり応力が発生する。物理学では、このような挙動の液体を非ニュートン流体(マヨネーズや生クリームのように、液体の形を変えようとしたとき、変えようとする力が強くなると粘度が高くなる性質を持つもの)という。

続きはソースで

https://www.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2016/08/erythrocytedeoxy.jpg

https://www.technologyreview.jp/s/7086/high-speed-video-footage-reveals-why-blood-becomes-runnier-in-microchannels/
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引用元: 【医学】タンクトレッド運動:細い血管を赤血球が通っても詰まらない原因の通説が覆った

タンクトレッド運動:細い血管を赤血球が通っても詰まらない原因の通説が覆ったの続きを読む

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1: 2019/01/11(金) 21:48:22.39 ID:CAP_USER
地球の磁場は40億年ほど前に誕生したと考えられていて、最新の磁場モデルは2015年に発表されました。このモデルは2020年までは持続すると考えられていましたが、急速な磁場の活発化によって、モデル修正が必要な事態になっていることが明らかになりました。

Earth’s magnetic field is acting up and geologists don’t know why
https://www.nature.com/articles/d41586-019-00007-1


「磁場」の存在は、日常生活で強く意識することはありませんが、生活の中で用いられている技術にとっては非常に重要な存在です。たとえば、Googleマップのナビゲーション機能で自分の向いている方向がほぼ正しく表示されるのは、GPS(全地球測位システム)と地磁気センサーを用いて現在地と向いている方向を割り出しているからです。

ところがいま、この磁場の急速な変化が起きているのだそうです。原因の1つと考えられるのが「地球の磁極の移動」です。

磁石に必ずN極とS極が2つ一対で存在するように、巨大な磁石である地球にも2つの磁極があります。北半球にあるのが「北磁極」、南半球にあるのが「南磁極」で、それぞれ極点(北極点・南極点)とは1000kmほど離れています。北極点・南極点があくまで地理学的に定められた地点であるのに対して、北磁極・南磁極は地磁気の変動によって移動することがあります。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/01/11/magnetic-field-act-up/pole_ss-j.png


https://i.gzn.jp/img/2019/01/11/magnetic-field-act-up/pole_ns-j.png



https://gigazine.net/news/20190111-magnetic-field-act-up/
ダウンロード (8)


引用元: 地球の「磁場」の動きが活発化、原因は研究者にも不明[01/11]

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1: 2018/12/25(火) 17:40:01.38 ID:CAP_USER
静岡大学の小野行徳教授らのグループは、日本電信電話株式会社、北海道大学の研究グループと共同で、電力供給なしにトランジスタの電流を増幅させることに成功した。新たな低消費電力デバイスの開発が期待される。

 コンピュータの高性能化は、構成部品であるトランジスタの電流を、いかに少ない電力で増大させるかが鍵だ。従来の増幅法では電力供給が不可欠で、供給電力が発熱の原因となることが性能向上の阻害要因だった。

 通常、物質中の電子は、電位の高い場所から低い場所へと移動し、等電位の端子間に電子は流れず電流は生じない。しかし、電子同士の衝突頻度が非常に高い特別な場合には、電子は流体のように振る舞い、近くに強い流れがあると、その流れに沿った新たな流れが生じる。この振る舞いは電子流体と呼ばれ、これまでは、ヒ化ガリウム(GaAs)などの一部の物質で、マイクロメートル以上の大きなスケールでしか観測されなかった。

続きはソースで

論文情報:【Nature Communications】Electron aspirator using electron-electron scattering in nanoscale silicon
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07278-8

https://univ-journal.jp/24158/
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引用元: 【トランジスタ】電力供給なしにトランジスタの電流を増幅、静岡大学などが成功[12/25]

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1: 2018/12/07(金) 16:54:54.13 ID:CAP_USER
これまでの宇宙理論では、宇宙に存在する5%のものしか説明することができず、残りの95%は目に見えず正体不明の「ダークマター(暗黒物質)」「ダークエネルギー(暗黒エネルギー)」であるとされています。新たな研究で、この2つは「Dark fluid(暗黒流体)」というものの一部であり、「暗黒流体が『負の質量』を持ち、かつ負の質量が連続的に作り出されている」と考えることで多くの「謎」が説明できるとする論文が発表されました。

[1712.07962] A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework
https://arxiv.org/abs/1712.07962

Bizarre 'dark fluid' with negative mass could dominate the universe – what my research suggests
https://theconversation.com/bizarre-dark-fluid-with-negative-mass-could-dominate-the-universe-what-my-research-suggests-107922

ダークマター、ダークエネルギーが何なのかは結論づけられていませんが、重力との関係からその推論が行われています。ダークマターは人間が知覚できるものに影響を及ぼす重力のようなものを持ち、ダークエネルギーは宇宙を加速度的に拡張させる斥力を持ちます。これまでの研究では、両者は異なる現象として扱われることがほとんどでしたが、オックスフォード大学の天体物理学者であるジェイミー・ファーンズ氏は新たな研究で、この2つの現象が負の質量を持つ「暗黒流体」というコンセプトの一部である可能性を示しています。

負の質量は、「負の重力を持つ物体」に関する仮説です。負の重力を持つ物体は、私たちが日常生活で経験する「正の重力」を持つ物体とは逆の動きを示します。例えば、私たちが負の重力を持つ物体を押すと、物体は私たちに近づいてくるという、直観に反した現象が起こるのです。

負の質量という考え自体は新しい宇宙論ではありません。通常の物体と同様に、負の質量を持った粒子は宇宙の拡大と共に広がっていくと考えられています。基本的に粒子が広がるにつれ、粒子が持つ斥力は小さくなるはずなのですが、これまでの数多くの研究では宇宙が広がっても斥力が弱まらないということが示されていました。新しく発表された暗黒流体の研究結果は、この一見矛盾する現象について説明するものとなります。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181206-dark-fluid-universe/
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引用元: 【宇宙】ダークマターやダークエネルギーは「負の質量」を持つ「Dark fluid(暗黒流体)」の一部だとする論文が発表される[12/06]

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1: 2016/12/30(金) 00:27:02.60 ID:CAP_USER
地球の地下3,000kmでは「超高温のジェット噴流」が起きている

地球の外核には「超高温の流体である鉄の海」があり、その旋回によって磁界が生じているが、ESAの地磁気観測衛星によって、部分的に高速な「ジェット噴流」が生じていることが確認された。

欧州宇宙機関(ESA)と欧州の大学研究チームは、地球の地下深くに高速で動くジェット噴流が生じていることを確認した。

地球の外核には「超高温の流体である鉄の海」があり、その旋回によって磁界が生じると考えられている(外核は地下約3,000kmにあり、その温度は、最も外側の部分で摂氏4,400度、最も内核に近い部分で6,100度とされる)。
自転車などの発電機(ダイナモ)の回転する導体と同じように、移動する鉄などの流体が電流を発生させ、これが地球の磁界を生み出すわけだ。

学術誌『Nature Geoscience』に発表された今回の研究は、英リーズ大学のフィル・リヴァモア率いる研究チームと、デンマーク工科大学の研究者たちが、ESAの地磁気観測衛星「SWARM」を使用して行ったものだ。
2013年11月に3基が打ち上げられたこの観測衛星は、地球の核、マントル、地殻、海、電離圏、磁気圏から生じるさまざまな磁界の測定を行っている(以下の動画)。
これらの磁界が集合的に形成する地球全体の磁界が、宇宙線から地球を保護しており、太陽風の際などに荷電粒子が地球に飛び込むのを防いでいる。
磁界を調査することは、地球内部を解明できる方法のひとつだ。

続きはソースで

▽引用元:WIRED 2016.12.27 TUE 19:00
http://wired.jp/2016/12/27/jet-stream-earth-core/

▽関連
ESA
THERER'S A JET STREAM IN OUR CORE 19 December 2016
http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/There_s_a_jet_stream_in_our_core

ダウンロード (2)


引用元: 【地球科学】地球の地下3,000kmでは「超高温のジェット噴流」が起きている ©2ch.net

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