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液体

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1: 2018/10/09(火) 22:06:27.51 ID:CAP_USER
掃除機やエアコンのフィルター、あるいはコーヒーのフィルターなどは「大きな物体をせき止めて小さな物だけ通す」という働きがあるのは誰もが知るところ。しかしそれとは逆に「大きな物だけ通す」という不思議なフィルターが開発されました。用途としては、「ハエだけが通れないフィルター」や「トイレの防臭フィルター」などが考えられるようです。

Free-standing liquid membranes as unusual particle separators | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat3276
https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/00_m.jpg

This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet | Science | AAAS
http://www.sciencemag.org/news/2018/08/improbable-membrane-can-trap-flies-jar-and-odor-toilet

フィルターの概念を完全に180度ひっくり返す「真逆フィルター」を開発したのは、ペンシルベニア州立大学の科学者らによる研究チーム。通常のフィルターは、表面に開けられた小さな隙間の大きさを変えることで通過できる物体の大きさを変えていました。一方、研究チームが開発したフィルターは、液体の「表面張力」を利用することで、一定の大きさと運動エネルギーを持つ物体だけを通過させることを可能にしました。


実際にそのフィルターが機能している様子は以下のムービーで見ることができます。

This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet - YouTube


コーヒーのフィルターは、粒子の大きなコーヒー豆は通さず、コーヒーを抽出した水(お湯)だけを通すことで、透明なコーヒーが飲めるようにしています。


一方、ペンシルバニア州立大学の研究チームが開発したのは、コーヒーフィルターの正反対「大きな物だけを通す」という特殊なフィルターです。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/01_m.jpg

■動画
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet https://youtu.be/Rod7nmKSWF0



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181008-improbable-membrane/
ダウンロード


引用元: 常識の正反対「大きな物だけ通過できる」という特殊なフィルターが開発される[10/09]

常識の正反対「大きな物だけ通過できる」という特殊なフィルターが開発されるの続きを読む

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1: 2018/10/02(火) 12:05:10.90 ID:CAP_USER
ブラジル、アマゾンのジャングルで、眠っている鳥の涙を飲む「ガ」が見つかった。同国では初めての報告で、世界的に見ても、これが3例目だ。

 ガやほかの動物の涙を飲む姿は、これまでにもたびたび目撃されてきた。これは、必須栄養素である塩分を得るためだと考えられている。塩分は植物の蜜には含まれておらず、他の場所では見つけるのが難しいからだ。

 鳥の涙も、同じ理由で狙われたのかもしれない。しかし、今回目撃された地域では、近くの川が毎年はんらんし、多くの塩分が土壌から水に溶け出している。つまり、塩分は簡単に手に入る。このため、9月17日付けで学術誌「エコロジー」にこの発見を発表した、ブラジル、マナウスにある国立アマゾン研究所の生物学者レアンドロ・モラエス氏は困惑している。

「こうした環境にありながら、なぜこれらのガは鳥の涙を飲んで塩分を補給しているのか、非常に興味深い問題です」と同氏は話す。

■めずらしい光景

 モラエス氏は、夜中に両生類や爬虫類を探している時に、鳥の涙を飲むガを発見した。アマゾン、ソリモンエス川沿いの森の中で、ヤガ科に属するガ、Gorgone macareaが、クロアゴアリドリの首にとまっているのを見つけたのだ。眠っている鳥に出くわすことさえ珍しいと同氏は言う。

「しかし、一番驚いたのは、ガが鳥の目の中に口吻を差し込んでいることに気づいた時でした」

 ガは、口の一部である長い管状の口吻を、ストローのように使って液体を吸う。以前マダガスカルで発見された、鳥の涙を飲む別のガの口吻には、涙を飲む際に体を固定するのに役立つと思われる突起があるが、これがアマゾンで見つかったガの口吻にもあるかどうかは、まだわかっていない。しかし、口吻は十分に長く、鳥が目を覚まさないよう、かなり離れた所からでも涙を飲める。

 通常は、ガがこの「ストロー」を使って動物から何かを吸うことはない。涙を飲むガが新たに発見された地域の熱帯雨林では、チョウやガが川のはんらんで浸水した土壌の近くに集まり、口吻を使って塩分を含んだ水をすする。

 しかし、水が引くと、塩分を含んだ水も他の場所へ流れてしまい、昆虫は塩分補給に困ってしまう。「ある時期にある地域で塩分の供給源が不足することにより、ガは鳥の涙から塩分を得ようとするのかもしれません」とモラエス氏は話す。

 あるいは、ガは別の種類の栄養を求めているのかもしれない。タンパク質だ。通常、ガは植物の蜜からタンパク質を摂取しているが、涙にはアルブミンとグロブリンという2種類のタンパク質が含まれているため、これを吸うことで、サプリメントのように栄養を補っている可能性がある。タンパク質の摂取量が増えると、より長く飛べるようになり、繁殖能力が向上し、寿命が延びると考えられる。

「脊椎動物の体液は、主要な代替タンパク質源です」と同氏は言う。たとえば吸血ガは、動物や人間の血をえさとする。

続きはソースで

■ガの一種(Gorgone macarea)がクロアゴアリドリの首にとまり、長い口吻で鳥の涙を飲もうとしている。ブラジルで生物学者が発見し、撮影した。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/100100424/ph_thumb.jpg
■鳥の涙を飲むガ。目的はタンパク質を摂取することかもしれない。
https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/100100424/01.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/news/18/100100424/
ダウンロード (1)


引用元: 【動物】〈画像〉眠っている鳥の涙を飲む蛾を発見、世界で3例目[10/01]

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1: 2018/09/16(日) 21:52:48.62 ID:CAP_USER
 東京大学生産技術研究所の田中肇教授らの研究グループは、これまで特異なガラス転移現象として説明されてきた水の動的異常性が、実はガラス転移と無関係であり、液体の正四面体構造形成に起因していることを初めて突き止めた。

 水が、4℃で最大密度を示す、結晶化の際に体積が膨張するなど、他の液体にない極めて特異な性質を持つことは広く知られている。また、通常の液体は、フラジャイルな液体(ガラスにならない液体)とストロングな液体(ガラスになる液体)に分類されるが、水は高温ではフラジャイル、低温ではストロングのような特異なふるまいを示す。
このような異常な挙動は、特殊なガラス転移現象としてこれまで理解されてきたが・・・

続きはソースで

論文:【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Origin of the emergent fragile-to-strong transition in supercooled water
http://www.pnas.org/content/early/2018/08/29/1807821115

https://univ-journal.jp/22725/
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引用元: 水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見[09/16]

水の持つ特別な性質について、東京大学が従来の通説を覆す発見の続きを読む

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1: 2018/09/10(月) 15:34:35.90 ID:CAP_USER
音響浮揚という原理をご存知でしょうか。音波を使って重力に逆らい、水滴など少量の物体を空中浮揚させることができる原理です。

■ドロップ・オン・デマンド方式の限界

この原理のように音波を利用した印刷技術に関する論文が先月末、Science Advancesに発表されました。音波と印刷、無縁なもの同士を結び付けた背景にあったのは、ドロップ・オン・デマンド方式の限界でした。

液滴は、紙へのインク印刷や薬物送達用のマイクロカプセル製造など多くのことに用いられています。その中でも、インクジェット印刷は液滴を用いるもっとも一般的な技術として知られています。そして、インクジェット印刷で用られる液体の粘度は水の10倍程度に限られていました。

液体の粘度がネック
ところが研究者にとって興味のある液体はもっと粘性の高いものばかり。バイオ医薬品とバイオプリンティングに不可欠な生物高分子などは少なくとも水の100倍、中にはハチミツと同じ2万5000倍ほどの粘性を持つ生物高分子などなど…。

バイオ医薬品や新素材、化粧品、食材そしてヒト組織の製造において、制御された大きさと構成での液滴の生産はきわめて重要になります。しかし、前述のような液体の粘性は温度や配合によって変わるため、液滴の大きさを管理する難易度はさらに上がるという状況でした。

このように、研究者たちにとって液体の粘度はネックとなっていたのです。

続きはソースで

■動画
Acoustophoretic Printing Summary https://youtu.be/FCbxfe9F6fs



https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/09/06/20180906-acoustophoretic-printing-1-w1280.gif
https://www.gizmodo.jp/2018/09/acoustophoretic-printing.html
images (3)


引用元: ハーバード大、「音」を使って液体の粘度に左右されない印刷技術を研究[09/06]

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1: 2018/07/26(木) 19:50:49.97 ID:CAP_USER
■動画
https://youtu.be/Gv7DI6b85cU



欧州宇宙機関(ESA)の火星探査機「マーズ・エクスプレス」が、火星に液体の水が存在している証拠を見つけた。米科学誌「サイエンス」で25日発表された。

火星の極冠の下に、幅20キロの湖があるとみられている。

これまでの調査では、火星の地表に断続的に液体の水が流れていたとみられる痕跡が見つかっていたが、現在の火星に水の存在を示す証拠が見つかったのは今回が初めて。

米航空宇宙局(NASA)の火星探査車「キュリオシティー」が探索した湖底の跡から、過去の火星表面に水があったことがうかがえていた。

しかし、薄い大気の影響で火星の地表温度は下がり、大半の水分は氷になった。

科学者たちはかねてより、火星上に液体の水がないか調べてきたが、決定的な証拠は得られていなかった。それだけに、今回の発見はきわめて興味深いものとなっている。

地球外生命の可能性を探る人にとっても興味深い発見だが、まだ生物が存在する可能性が高まったと言える段階ではない。

湖の存在は、火星軌道上を周回している欧州宇宙機関 (ESA)の「マーズ・エクスプレス」に搭載されたレーダー装置、「マーシス」によって明らかになった。

火星の湖は南極付近の氷の下にあるとみられている研究を主導するイタリア国立宇宙物理学研究所のロベルト・オロゼイ教授は、「それほど大きな湖ではないかもしれない」と話した。

マーシスは水の層の厚さを推定することはできなかったが、研究チームは最低1メートルの深さがあるとみている。

「深さがそれだけあるからこそ、まとまった水だと言うことができる。地球の氷河で見られるような、岩と氷の間に貯まった溶けた水ではなく、湖がある」

火星の表面を探査するマーズ・エクスプレスと、マーシスによるレーダー解析を重ね合わせたイメージ図

■今回の発見は?

マーシスのようなレーダー装置は、送った信号の反射から火星の地表やすぐ下の地中を調査している。

レーダー上部の長く続く白い線は南極層状堆積物(SPLD)と呼ばれるもので、氷と土がパイ生地状になっている。

調査チームはこのSPLDの下、氷から1.5キロほど地下に珍しいものを見つけた。

続きはソースで

https://ichef.bbci.co.uk/news/660/cpsprodpb/1868/production/_102684260_marsbg.jpg

BBC
https://www.bbc.com/japanese/44962070
images (1)


引用元: 【宇宙】〈動画あり〉火星で初めて液体の水を確認、地下に「湖」か[07/26]

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1: 2018/06/08(金) 15:49:42.36 ID:CAP_USER
空気中の二酸化炭素を低コストで吸収する新技術を、カナダの企業がこのほど公表した。
二酸化炭素1トンを取り出す費用は100ドル(約1万1000円)以下と、従来の技術の6分の1になるという。

米マイクロソフト創業者のビル・ゲ◯ツ氏が後押しするカーボン・エンジニアリング社は、二酸化炭素と再生可能エネルギーから合成液体燃料を生産することが目下の目標だとしている。

新技術に関する専門家によるピアレビュー(査読)を経た論文は、科学誌「ジュール」に掲載された。

■科学者たちの疑念

気候変動の原因になる二酸化炭素ガス問題を解決する技術的な「解決法」には常に、科学者たちから一定の疑いの目が向けられてきた。

宇宙に太陽光の遮光板を建設したり、二酸化炭素を吸収する物質を海中に投入したりといったアイデアは、温暖化ガスの排出削減を人々に訴えるという、平凡ながらも困難な取り組みから関心をそらしてしまい、危険でもあると指摘されてきた。

しかし、二酸化炭素を空気から直接吸収する計画は実質的に森林保護と同じで、幾分かはより現実的な方策だと考えられてきた。

このアイデアは、1990年代半ばに科学者のクラウス・ラックナー氏が最初に提唱したもので、その後、いくつかのハイテク企業が二酸化炭素を取り除く設備の高価なプロトタイプを建造してきた。

スイス企業のクライムワークス社は昨年、炭素を空気から直接取り出す設備を発表し、取り出された炭素を、近隣の温室設備で栽培されているトマトやキュウリの肥料として供給した。

カーボン・エンジニアリング社は今回、空気から直接取り出す技術の大幅な低コスト化に成功したと話している。

同社は2009年に、マイクロソフトのゲ◯ツ氏やカナダのオイルサンド産業に投資するノーマン・マリー・エドワーズ氏から出資を受け設立された。
同社は2015年から試験場を操業しており、一日当たり1トンの二酸化炭素を空気から取り出しているという。

同社の技術では、工夫が施された冷却塔に送風機によって空気が運ばれ、二酸化炭素と反応する液体に接触する。

その後いくつかの工程を経て、より純度の高い二酸化炭素が抽出され、二酸化炭素と反応する液体は空気接触器に戻される。

2011年に米国物理学会が行った研究では、空気から二酸化炭素を直接取り出す費用は1トン当たり600ドルだと示唆されていたが、カーボン・エンジニアリング社は、既存の技術を応用することで大幅なコスト削減が可能になったと説明する。

カーボン・エンジニアリング社を創業した米ハーバード大学のデイビッド・キース教授はBBCに対し、
「大きな前進だと言っているのは我が社だけではない」とし、「本当はそうでないのに、我々を救ってくれる魔法の解決策だとか、あまりに高額でばかげていているとか、人々に言われてしまうものから、実現でき有用な形で開発可能な産業技術だと、この技術が考えられるようになるきっかけになると期待している」と語った。

続きはソースで

https://ichef.bbci.co.uk/news/624/cpsprodpb/5DAD/production/_101918932_render1.jpg
https://ichef.bbci.co.uk/news/660/cpsprodpb/B420/production/_101921164_ce6.png
https://ichef.bbci.co.uk/news/624/cpsprodpb/13436/production/_101920987_ce5.jpg

BBCニュース
http://www.bbc.com/japanese/44409827 
(英語記事 Key 'step forward' in cutting cost of removing CO2 from air)
https://www.bbc.com/news/science-environment-44396781
ダウンロード


引用元: 【環境】二酸化炭素を大気から吸収する新技術 加企業、低コストで[06/08]

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