理系にゅーす

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温度

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1: 2019/05/15(水) 06:18:46.25 ID:CAP_USER
こちらの画像は、欧州宇宙機関(ESA)の金星探査機「ビーナス・エクスプレス」に搭載されていた光学観測機器「Venus Monitoring Camera(VMC)」によって撮影された、金星の南半球です。画像に向かって右側が金星の赤道で、左側が極域になります。人の目には見えない紫外線で撮影されているため、擬似的に青を基調とした色で着色されています。
https://sorae.info/wp-content/uploads/2019/05/Earth_s_evil_twin.jpg

青い着色の効果もあって美しく見えますが、画像にも写っている金星の雲は、水ではなく硫酸の粒でできています。雲からは硫酸の雨も降っていますが、金星の表面温度は摂氏470度にも達するので、その雨粒は地表に降り注ぐ前に蒸発してしまいます。

これほどまでに高温なのは、大気のほとんどが温室効果ガスの代表である二酸化炭素によって占められているから。470℃といえば鉛、スズ、亜鉛といった融点の低い金属であれば溶けてしまう温度で、もっと太陽に近い水星の表面温度をしのぐほどの高温です。

地球とほぼ同じ大きさの金星はよく「地球の双子」と表現されるものの、その環境は地球とは大きく異なります。ESAも冒頭の画像に「Earth’s evil twin(地球の邪悪な双子)」というタイトルを付けているほどです。

続きはソースで

https://www.esa.int/spaceinimages/Images/2019/05/Earth_s_evil_twin

https://sorae.info/030201/2019_5_14_venus.html
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】それは未来の可能性。地球温暖化の行く末を占う灼熱の双子「金星」の姿[05/14]

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1: 2019/04/25(木) 11:28:29.34 ID:CAP_USER
 東京大の研究チームは、窒素ガスと水から常温常圧下でアンモニアを効率的に合成する新手法を開発した。アンモニアは食料生産に欠かせない肥料の原料だが、工業的な合成は100年前に開発された、莫大(ばくだい)なエネルギーを必要とする手法が今も使われている。新手法が実用化できれば、省エネルギーで肥料が生産できると期待される。論文は24日付の英科学誌ネイチャー電子版に掲載される。

 原料の窒素は空気中に豊富に存在するが、反応しにくく利用は難しい。工業生産では約100年前に開発された「ハーバー・ボッシュ法」(HB法)が使われているが、高温高圧下で水素と窒素ガスを反応させるため、全世界のエネルギー消費の1~2%をHB法が占めているという。

続きはソースで

時事ドットコムsoc
https://www.jiji.com/jc/article?k=2019042500073&g=soc
ダウンロード (1)


引用元: 常温常圧でアンモニア=安価、高効率の新手法-東大[04/25]

常温常圧でアンモニア=安価、高効率の新手法-東大の続きを読む

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1: 2019/04/22(月) 20:09:52.83 ID:CAP_USER
磯からの大物釣りが趣味の福井県に住む渡邉邦鋭(わたなべくにえい)さん(56)は、仲間が釣ったイシガキダイを刺し身や鍋にして食べました。楽しい宴が一転、冷たい物に触れると顔や指先がビリビリと痛む温度感覚の異常に、約1年間も苦しみました。原因は「シガテラ」という食中毒でした。

■釣果を堪能、直後に吐き気

福井県坂井市の渡邉邦鋭(わたなべくにえい)さん(56)の趣味は磯釣りだ。狙いは「底物」と呼ばれ、強烈な引きが魅力のイシダイやイシガキダイ。イセエビやサザエ、ウニをエサに使う、釣り人あこがれの魚だ。

 特にイシガキダイは、成長すると口の周りが白くなり「クチジロ」とも呼ばれるが、なかなか釣れず、一般にも流通していない。

 この魚を、釣り仲間が2006年11月、東京・八丈島で釣り上げた。福井市内の居酒屋に持ち込み、釣り談議に花を咲かせることになった。

11月7日、渡邉さんや友人の木林博之(きばやしひろゆき)さん(60)らが集った。「頭がおいしいんだ」。釣った人に勧められ、渡邉さんたちはイシガキダイの鍋料理や刺し身に舌鼓を打った。楽しい会だった。

 ところが翌8日未明、自宅で寝ていた渡邉さんは、激しい吐き気と腹痛に襲われて目覚めた。尋常でない様子を心配した妻ゆかりさん(55)の運転する車で、永平寺町の福井大学病院に向かった。

 「食中毒でしょう」と医師に言われ、嘔吐(おうと)や下痢による脱水を防ぐため点滴を受けた。後でわかったが、渡邉さんや木林さんら、前夜に一緒に食べた7人中5人が同様の症状に苦しんでいた。

 居酒屋の食事を疑い、病院で便の検査や血液検査も受けたが、原因はわからなかった。

 数日後、奇妙な痛みを感じるようになった。水や床に触れたり、外で風に吹かれたりすると、手足や顔の表面がビリビリ痛むのだ。

 「何か変だ」。渡邉さんはパソコンに「痛い」「魚」「食中毒」などと入力し、インターネットで検索を繰り返した。

 偶然、「シガテラ」という病名が目にとまった。沖縄県のウェブサイトに説明があった。読み進めるうち「これだ」と思った。シガテラは熱帯や亜熱帯のサンゴ礁域で「毒化」した魚を食べることで起きる食中毒。主な症状に手足などの温度感覚の異常「ドライアイスセンセーション」がある。

続きはソースで

シガテラ(Wikipedia)
http://ja.wikipedia.org/w/index.php?curid=366092

https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20190418003009_comm.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20190419001096_comm.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASM4L5RNVM4LUBQU007.html

ダウンロード


引用元: 【シガテラ毒】釣ったイシダイで食中毒、長引く手足ピリピリ 原因は特殊なプランクトン由来の毒?[04/20]

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1: 2019/04/20(土) 20:48:57.32 ID:CAP_USER
テッポウエビは想像を絶する生きものだ。体長わずか数センチメートル。片方のハサミは分相応の大きさだが、もう片方のハサミは巨大で、それをすさまじい力で閉じることによって衝撃波を発生させ、獲物を気絶させる。

ハサミの2つの刃が噛み合う瞬間に気泡が発生し、すぐさま破裂する。これによってプラズマの閃光と、4,400℃もの高温が生じる。信じられない話だが、手のひらに乗るくらい小さな水生生物が、はさみをパチンと鳴らすことで、超高温の気泡を兵器に変えるのだ。

研究者たちがいま、この恐るべき力の応用方法を模索している。学術誌『Science Advances』に3月15日付で掲載された論文で、ある研究チームがテッポウエビのプラズマ銃を真似たロボットハサミを製作し、プラズマを発生させることに成功したと報告した。生物進化が産んだこの奇抜な能力をうまく改良できれば、さまざまな水中での用途が考えられる。

テッポウエビは、プラズマの衝撃を生み出す武器をさまざまな用途に使っている。狩りに使うのはもちろんのこと、スナップ音でコミュニケーションもとっていて、その音量は210デシベルにも達する(本物のピストルは150デシベル程度だ)。プラズマ衝撃波を使ってサンゴ礁に巣穴を掘る種もいる。おかげで海底は実に騒々しく、ソナーに干渉を起こすほどだ。
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/05/GettyImages-964903474.jpg

■脱皮後の殻を使ってハサミを3Dプリント

テキサスA&M大学の機械工学者デイヴィッド・スタークは、テッポウエビの多機能ハサミは人間にも役立つのではないかと考えた。彼のチームは、まずは何匹かの生きたテッポウエビを入手した。

ほかの節足動物と同じく、テッポウエビも定期的に脱皮する。成長するにつれて小さくなった外骨格を脱ぎ捨てるのだ。

この脱皮後の殻を使ってスタークはハサミの型をとり、それをさらにスキャンして詳細な3Dモデルをつくった。その後、彼はモデルデータを3DプリントサーヴィスのShapewaysに送り、テッポウエビのプラズマ銃のプラスティック版が完成した。

■ネズミ捕りの仕組みを応用した実験

スタークは、この独特の構造の付属肢を使って実験を行なった。ハサミの上半分は、普段は引き金を引いた状態でロックされている。その一部(プランジャー)を下半分の受け口(ソケット)に叩きつける構造になっている。

これによって水が急速に押し出され、気泡ができる。この原理はキャヴィテーション(液体の流れで圧力差によって短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象)と呼ばれている。

「バネを使うネズミ捕りのようだと思いました」と、スタークは言う。「そこで、実際にネズミ捕りをいくつか水に沈めてみて、トリガーを外したときにアームがどのくらい速く回転するか試しました。そしてネズミ捕りのアイデアを、ハサミを閉じる仕掛けとして応用したのです」

スタークがつくったハサミは、バネ仕掛けの軸を中心に上半分のパーツが高速で回転して力を生み出し、プランジャーをソケットに叩きつける。この動作でできた高速の水流が、キャヴィテーション気泡を生む。気泡は最初は低圧で比較的大きいが、すぐに破裂に向かう。

「周囲の水に押され続けることで、圧力と温度が極めて高くなるのです」と、彼は言う。気泡はとてつもない高温になり、プラズマ発光が生じるほどだ。
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/04/01-xtang1.2019-03-14-15_41_04.gif

■既存の方法よりも10倍以上も効率的

これと同じ現象は、テッポウエビがハサミを閉じたときにも観察される。「水が外側に押し出されることで衝撃波が出現します」。野生のテッポウエビは、こうして獲物をノックアウトしているのだ。

研究チームはラボでハイスピードカメラを使用し、ハサミの隙間から排出されるジェット水流を観察した。また、その後に生じる衝撃波についても、プラズマ発生時の閃光というかたちで撮影することに成功した。

水中でプラズマを生み出すのは、テッポウエビの専売特許ではない。水中での溶接作業では、プラズマを利用したプラズマアーク溶接という方法が用いられ、こちらも超高熱を生み出す。また、レーザーを使って水中でプラズマをつくりだす方法も確立されている。

続きはソースで

https://wired.jp/2019/04/18/shrimp-plasma/
ダウンロード


引用元: テッポウエビが発する「プラズマ衝撃波」を再現するロボットハサミ、米研究者らが開発[04/18]

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1: 2019/05/10(金) 21:38:14.30 ID:CAP_USER
■高温高圧で存在する「超イオン氷」を瞬間的に再現、海王星と天王星の謎に迫る

 南極の海から家庭の冷凍庫まで、地球上にある氷はほぼ同じタイプだが、遠く離れた惑星では極端な温度と圧力によって、奇妙で多様な氷が形成されている。

 研究者はこのほど、新しい種類と見られる氷をX線でとらえることに成功した。「超イオン氷」という導電性の高い氷だ。5月8日付けで学術誌『ネイチャー』に発表された論文によると、この氷は、太陽の表面温度の半分ほどの高温と、100万~400万気圧という高圧下で存在する。

「数千度という温度ですが、間違いなくこれは氷の話です」と、研究チームを率いた米ローレンス・リバモア国立研究所の物理学者マリウス・ミヨー氏は言う。

 これだけの高温・高圧条件が地球上で自然にそろうことはないが、天王星や海王星といった、大量の水がある巨大惑星の深部では可能だと考えられる。これらの惑星は独特の磁場を持っており、その起源は謎に包まれている。今回の発見は、その謎を解く鍵になるのではないかと期待されている。
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/ph_thumb.jpeg

■18番目の氷

 水の結晶構造は、すでに17種類も知られている(SF作家カート・ヴォネガットの小説『猫のゆりかご』には恐ろしい「アイス・ナイン」という物質が登場するが、実在の「氷IX」はそれよりもずっと無害だ)。そして今から30年以上も前に、水に非常に高い圧力をかけると超イオン氷ができることが予想されていた。

 一般に超イオン導電体は、固体と液体の性質を兼ね備えている。結晶格子を作るのは固体と同じでも、その間を液体のように、電荷を運ぶイオンが自由に流れる。今回のように、水(H2O)の超イオン氷では、酸素の結晶格子の間を水素イオンが飛び回っている。

「物質の状態としては非常にエキゾチックです」と論文共著者で同研究所所属のフェデリカ・コッパリ氏は言う。

2018年、ミヨー氏とコッパリ氏らは、ダイヤモンドアンビルという装置とレーザーによる衝撃波を使って水を圧縮し、数ナノ秒(1ナノ秒は十億分の1秒)の間だけ氷にすることに成功した。氷になっている間は導電率が数百倍になっていて、超イオン氷であることを強く示唆していた。

 その後の最新の研究では、6基の大型レーザーを使って連続的に衝撃波を発生させ、薄い水の層に数百万気圧の高圧と1700~2700℃の高温を与えて氷にした。正確なタイミングでX線を照射して測定したところ(これも数ナノ秒しか持続しない)、酸素原子が確かに結晶構造をとっていることが明らかになった。

 酸素原子は、面心立方格子(立方体の8つの頂点と6つの面の中心に原子がある形)という高密度の配置になっていた。氷の結晶がこのような構造をとっているのが確認されたのはこれが初めてだ、とコッパリ氏は言う。研究チームは、この新しい18種類目の結晶構造を「氷XVIII」と呼ぼうと提案している。

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/02.jpg

続きはソースで

https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/051000268/
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引用元: 地球にない「熱い氷」初めて構造をとらえた 高温高圧で存在する「超イオン氷」[05/10]

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1: 2019/03/07(木) 06:45:04.65 ID:CAP_USER
温度が300度に達する火災現場でも1分間連続で飛行できるドローンが、世界で初めて実用化されることになりました。

このドローンはベンチャー企業の「エンルート」と、国が所管する「NEDO=新エネルギー・産業技術総合開発機構」が開発しました。

ドローンの機体やプロペラ部品には、軽量で耐火性があるチタンなどが使われ、火元の上空5メートルから10メートルの、温度が300度に達する環境でも1分間連続で飛行し動画を撮影することができます。

続きはソースで 

https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190306/K10011837971_1903061621_1903061626_01_02.jpg
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190306/K10011837971_1903061621_1903061626_01_03.jpg

NHKニュース
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190306/k10011837971000.html
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引用元: 世界初 高温の火災現場でも連続飛行可能なドローン実用化へ[03/06]

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