理系にゅーす

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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: 2018/12/11(火) 14:32:35.40 ID:CAP_USER
■-RHIC衝突型加速器で強い証拠を発見-

理化学研究所(理研)仁科加速器科学研究センター理研BNL研究センター実験研究グループの秋葉康之グループリーダーが実験代表者を務めるPHENIX実験[1]国際共同研究グループは、米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)の「RHIC衝突型加速器[2]」を用いて、陽子、重陽子、ヘリウム3(3He)の各原子核と金原子核(197Au)をそれぞれ衝突させた結果、「クォーク・グルーオン・プラズマ」と呼ばれる超高温・超高密度物質の“小さなしずく”が生成されたことを示す強い証拠を得ました。

本研究成果は、自然界に働く四つの基本的な力の一つである「強い相互作用[3]」や宇宙初期の状態の理解につながると期待できます。

金原子核のように大きな原子核同士を非常に高いエネルギーで衝突させると、原子核中の陽子や中性子が融合し、クォーク[4]とグルーオン[5]からなるクォーク・グルーオン・プラズマが生成されます。

今回、PHENIX実験国際共同研究グループは、衝突エネルギー200GeV(ギガ電子ボルト、ギガは10億)で、陽子と金原子核、重陽子と金原子核、ヘリウム3と金原子核をそれぞれ衝突させる実験を行いました。その結果、全ての実験で「楕円フロー[6]」、「三角フロー[6]」と呼ばれるハドロン[7]の集団運動パターンが得られたことから、小さな原子核と大きな原子核の衝突においてもクォーク・グルーオン・プラズマが生成されることが強く示されました。

本研究は、英国の科学雑誌『Nature Physics』のオンライン版(12月10日付け:日本時間12月11日)に掲載されます。

(中略)

■研究手法と成果

原子核衝突実験で生成されたクォーク・グルーオン・プラズマは、一瞬のうちに消滅して多くのクォークとグルーオンからなる複合粒子(ハドロン)に分解してしまうため、直接観測することはできません。しかし、このハドロンの生成パターンを解析することにより、その源であるクォーク・グルーオン・プラズマの性質を調べることができます。特に重要なのは、「楕円フロー」および「三角フロー」と呼ばれる、ハドロンの集団運動パターンです。このパターンは、クォーク・グルーオン・プラズマの粘性が非常に低いために生み出されます(図2)。

PHENIX実験国際共同研究グループはRHIC衝突型加速器を用いて、2014年にヘリウム3原子核(3He:陽子数2、中性子数1)と金原子核(陽子数79、中性子数118)を衝突させる実験を、2015年に陽子と金原子核を衝突させる実験を、2016年には重陽子(陽子数2)と金原子核を衝突させる実験を、それぞれ衝突エネルギー200GeV(ギガ電子ボルト、ギガは10億)で行いました。

その結果、三つのどの衝突実験においても、ハドロン集団運動パターンの楕円フローと三角フローが観測されたことが分かりました(図3)。しかも、これらの楕円フローと三角フローの強度は、それぞれの衝突でクォーク・グルーオン・プラズマが生成されると仮定した場合の理論計算の値と極めて近いことが分かりました。これらの結果は、三つの衝突実験において確かにクォーク・グルーオン・プラズマが生成されたことを示す極めて強力な証拠です。

続きはソースで

理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20181211_1/
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】宇宙初期物質の小さなしずく「クォーク・グルーオン・プラズマ」を創成 理研[12/11]

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1: 2018/12/09(日) 16:28:45.89 ID:CAP_USER
 トマトの収穫量を倍増させ、糖度も向上させる特殊なLEDライトを、徳島文理大理工学部(香川県さぬき市)が開発した。企業と来夏をめどに製品化を目指している。

 月明かり程度の微弱な光を発し、肉眼で見えないほどの速度で点滅を繰り返す。ナノ物質工学科の梶山博司教授が開発を手掛けた。

 梶山教授によると、植物は昼間の光合成で生成した糖を消費し、生命活動を維持している。昼間は成長のために多くの糖を消費するが、代謝が落ちる夜間は余った糖を実などに送る「転流」が起こる。朝に収穫した野菜がおいしいのは、糖が実に転流した状態だからだという。

 この現象に着目した。特殊なLEDを組み込んだネットを苗木の近くにつるして夜間に照射。

続きはソースで

■開発されたLED。夜間に照射すると収穫量の倍増が期待できる
https://www.yomiuri.co.jp/photo/20181208/20181208-OYT1I50008-N.jpg


読売新聞
https://www.yomiuri.co.jp/science/20181208-OYT1T50043.html
ダウンロード (1)


引用元: トマト収穫倍増、糖度アップ…LEDライト開発[12/09]

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1: 2018/11/11(日) 19:17:21.50 ID:CAP_USER
 九州大学と九州工業大学の研究グループは、立方晶fcc(面心立方格子)構造を有する鉄鋼において、水素含有量が増加するほど立方晶hcp(六方最密構造)相の生成が抑制されることを世界で初めて発見した。

 鉄鋼の強さと機能性は、結晶構造によって変化し、結晶構造は、鉄に添加する元素の種類や量によって変わる。従来、水素はfcc→hcp結晶構造変化を「促進」することが定説となっていた。

 しかし本研究では、水素を含ませた鋼材の挙動調査で、水素がfcc→hcp結晶構造変化を「顕著に抑制」することを発見。水素の含有量を調整した試料を冷却しながらhcp相分率を測定したところ、試料中の水素量が多いほどhcp相分率が増加せず、fcc-hcp変態が抑制されていることがわかったという。これは世界で初めて観測された現象であり、これまでの常識を打ち破るものだ。

続きはソースで

論文情報:【Scientific Reports】An unconventional hydrogen effect that suppresses thermal formation of the hcp phase in fcc steels
https://www.nature.com/articles/s41598-018-34542-0

https://univ-journal.jp/23459/
images


引用元: 鉄鋼中の水素が結晶構造変化を抑制 九州大学と九州工業大学が発見 鋼材の高品質化・高強度化に向けた研究開発に貢献

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1: 2018/10/28(日) 13:31:59.13 ID:CAP_USER
 名古屋大学大学院工学研究科の新津葵一准教授らの研究グループは、世界最小クラスのコンタクトレンズ方式の血糖モニタリング装置の試作に成功した。

 糖尿病治療や予防においては、患者自身が血糖値を持続的に把握することが重要である。血糖値の測定には、従来、皮下にセンサーを埋め込むなどの侵襲性(体内に傷をつける)のある装置が主流であった。低侵襲性のものとして、血糖濃度と相関のある涙液糖濃度に着目したコンタクトレンズ方式の装置が注目を浴びているものの、電気を供給するためのメガネ型端末など別の装置が必要となるため、就寝時や運動時の測定がしづらく、普及が進んでいないのが現状であった。

続きはソースで

論文情報:【Proceedings of IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference】A 385μm × 385μm 0.165 V 0.27 nW Fully-Integrated Supply-Modulated OOK CMOS TX in 65nm CMOS for Glasses-Free, Self-Powered, and Fuel-Cell-Embedded Continuous Glucose Monitoring Contact Lens
https://www.epapers.org/biocas2018/ESR/paper_details.php?PHPSESSID=ok076vdjtkiu7kett65d8hk0g0&paper_id=6237

https://univ-journal.jp/23319/
ダウンロード (2)


引用元: 【医学】血糖をモニタリングするコンタクトレンズ型装置の試作に名古屋大学が成功[10/28]

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1: 2018/10/21(日) 19:46:04.57 ID:CAP_USER
 京都大学の坂本智子特定研究員らの研究グループは、精巣内に存在する「セルトリ細胞」と精◯細胞の相互作用によって正常な精◯の形態が生成される過程を明らかにし、セルトリ細胞内の「アクチン細胞骨格系」の異常が男性不妊の原因の一つとなることを示した。男性不妊の新しい治療法の開発が期待される。

 近年、少子化が社会的な問題になっており、不妊の診断及び治療が喫緊の課題となっている。妊娠を望むカップルのうち約 10~15%が不妊であり、その約半数は男性側に原因があると考えられている。男性不妊の原因の多くは精◯形成障害だが、原因が不明で根本的な治療法はない。しかし、これまでの研究報告から、正常な精◯の形成には、精◯細胞と、精巣内に存在する支持細胞であるセルトリ細胞との密接な相互作用が重要であることは分かっていた。

続きはソースで

論文情報:【PLOS Biology】mDia1/3 generate cortical F-actin meshwork in Sertoli cells that is continuous with contractile F-actin bundles and indispensable for spermatogenesis and male fertility
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2004874

https://univ-journal.jp/23222/
ダウンロード (3)


引用元: 【医学】京都大学が男性不妊の原因の一端を解明、新治療法の開発期待[10/21]

京都大学が男性不妊の原因の一端を解明、新治療法の開発期待の続きを読む
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