理系にゅーす

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音波

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1: 2017/02/28(火) 07:16:10.51 ID:CAP_USER9
オランダの国立原子分子物理学研究所(AMOLF)とライデン大学、米テキサス大学オースティン校の研究チームは、振動・衝撃などの機械的な力が一方向にしか伝わらないメタマテリアルを開発した。研究論文は科学誌「Nature」に掲載された。

通常、どの方向から物質に力が加わっても、あるいは電磁波や音波などがどの方向から物質内に入射しても、それらの力や波は物質内を伝播していく。この性質は相反性と呼ばれ、物理学上の基本的な法則のひとつである。軟らかい物体であれば、物体の左側を押したとき右側に力が伝わって変形し、逆に右側を押せば左側が変形するのも、力学的な相反性であるといえる。

研究チームは今回、ゴムを材料に用いて、力学的な相反性が破れたメタマテリアルを作製した。このメタマテリアルを右側から押すと、圧力をかけたポイントの近くでは物体が変形するが、反対側にはほとんど力の影響が及ばない。一方、左側から同じ力で押した場合には、物体全体に力が強く伝わっていくという。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2017/02/27/130/images/001.jpg
http://news.mynavi.jp/news/2017/02/27/130/
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引用元: 【科学】衝撃や振動が一方向にしか伝わらないメタマテリアルを開発 ©2ch.net

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1: 2016/07/29(金) 12:24:03.48 ID:CAP_USER
「大赤斑」が数百度の木星大気の熱源だった? 最新研究が解き明かす (sorae.jp) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160729-00010000-sorae_jp-sctch
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160729-00010000-sorae_jp-000-1-view.jpg


木星に存在する、巨大な渦巻きこと「大赤斑」。一方木星大気の上部には熱を持ったスポットがあるのですが、科学者によるとこの巨大な渦巻きが「音波を照射」することにより、木星大気の加熱に関わっているというのです。
 
学術雑誌のネイチャーに提出された報告によれば、大赤斑によって熱せられた木星大気の温度は数百度にも達し、大気のどの部分よりも熱くなっています。なお科学者たちは木星からの赤外線の放出を観測することにより、この熱いスポットを発見しました。そして、木星の雲から約800km上空の部分は、太陽からの熱の放射からは考えられないほど高温になっているのです。
 
ボストン大学の研究チームのJames O’Donoghue氏は、「我々は、このような高温のスポットが大赤斑の上に存在していることにすぐに気づきました。これは偶然の一致なのか、それとも関連性があるのでしょうか?」と語っています。
 
大赤斑はハリケーンのような構造になっており、ガスが680km/hという高速で渦巻いています。このような高速な回転でも、大赤斑のサイズの大きさからガスが1回転するのに6日はかかるとされています。さらに共同研究者のLuke Moore氏は、「大赤斑は木星大気の熱いスポットの膨大なエネルギー供給源です。しかし、これまでその実際にその証拠を観測することはできませんでした」としています。
 
そして研究者たちは最終的な結論として、大赤斑は「音波」をエネルギーとして照射し、木星上空の大気を温めているとしているのです。
 
現在木星には探査機「ジュノー」が投入され、観測を行っています。人類にとってお馴染みのこの巨大な惑星は、まだまだわからないことだらけなのです。
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引用元: 【惑星科学】「大赤斑」が数百度の木星大気の熱源だった? 最新研究が解き明かす [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2015/12/05(土) 08:37:52.43 ID:CAP_USER.net
音波使って物体浮遊、空中でビーズの動き自由に制御 (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20151205-00010001-newswitch-sctch

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薬剤カプセル送達や微細手術など医療分野への応用想定

 SFテレビドラマ『スタートレック』に出てくる、離れた場所から宇宙船などの物体を捕らえて引き寄せる「トラクター・ビーム」のような技術が登場――。ただし、物体をつかむのはレーザーや電磁気でも、空気の圧力でもない。「音波」を使ってビーズのように小さな物体を空中に持ち上げ、空中に浮いたまま自由に動かせる。このような技術は世界で初めてという。

 この「音響ホログラム」という技術を開発したのは、英国のブリストル大学とサセ◯クス大学、および両大学の教授が設立した大学発ベンチャーのウルトラハプティクス(Ultrahaptics)。

 仕組みはこうだ。64個の小さなスピーカーを8×8の正方形に並べ、そこから人間の耳には聞こえない周波数40キロヘルツの超音波を大強度で発振。ポリスチレンでできた最大直径4mmの球形ビーズを、音波が形作る形状の違った3種類の「力の場」でピンセットで挟むようにして包み込み、空中に持ち上げる。しかも、力の場でビーズがしっかり空中に固定されているため、スピーカーを斜めや逆さまにしても、ビーズが落ちることがない。2個のビーズを浮かせて、それぞれ別の動きをさせることもできる。

 これまでレーザーを使った似たような技術はあったが、マイクロメートル(マイクロは100万分の1)単位の小さい物質しか持ち上げられず、しかも大きなエネルギーが必要だったという。
それに比べると、音響ホログラムの消費電力は9ワットと非常に小さい。

 応用分野としては、壊れやすい物体を移動して組み立てる製造工程や、医療分野が想定される。薬剤カプセルを体内の目的の部位に届けたり、超小型のメスや手術装置に応用すれば、皮膚をあまり切開することなく、体内の病変部位を手術で除去したり治療したりする手法が考えられるとしている。

 研究成果は10月27日発行のオンライン論文誌ネイチャーコミュニケーションズに掲載された。

引用元: 【技術】音波使って物体浮遊、空中でビーズの動き自由に制御

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1: 2015/10/30(金) 12:42:57.36 ID:???*.net
◆「UFOに吸い込まれる」状態が科学で実現される!? 「トラクター・ビーム」研究がアツい!!

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あなたは「トラクター・ビーム」を知っているだろうか?
12月に最新作の公開を控えた映画『スター・ウォーズ』シリーズに登場する、物体に照射することで挙動を自由にコントロールしてしまう技術だ。
その名の通り、宇宙船を拿捕・誘導したり、貨物を積み込むなどの目的で用いられる設定となっている。
ほかのSF映画でも、しばしばUFOが人間を拉致する際にビームを照射するシーンが見られるが、これも同様の性質を持つ技術であると言えるだろう。

このようにSF映画ではお馴染みのトラクター・ビームだが、これが身近な技術となる可能性が浮上してきた。
なんと世界中の科学者たちが、触れることなく自由に物体を動かす技術を作り出すことに成功しているというのだ!
一体どのような方法で? 今回は、イギリスの研究グループによる最新研究の話題をお届けしよう。

■「人の耳では聞こえない大音量」がカギだった

今月27日、科学サイト「Live Science」が報じたところによると、現実世界でトラクター・ビームを実現し、オンライン学術誌「Nature Communications」上に論文を発表したのは、英・ブリストル大学の研究グループだ。
彼らが作り上げたトラクター・ビームとは、なんと音波を用いる技術だった。
そして、その原理も極めて単純だ。精密にコントロールされた音波を物体に照射することで、物体の周囲に高圧域と低圧域を生み出す。
すると、高圧域に押される形で物体は低圧域へと移動する。
しかも、それは重力に逆らう形でも作用するため、物体を引き寄せたり引き離すだけではなく、旋回させたり宙に浮かせることさえ可能になるというのだ。

なお、これほどのパワーを生じさせるためには140~150dBという耳が壊れるほど強い音波が求められるが、
40Hz以下という低周波数であれば人間が聞き取ることはできない。
つまり、「人の耳では聞こえない大音量」によって物体を移動させる技術というわけだ。

続きはソースで

画像
http://tocana.jp/images/TractorBeam.jpg
http://tocana.jp/images/TractorBeam_2.jpg
http://tocana.jp/images/TractorBeam_3.jpg
https://www.youtube.com/watch?v=7vgM_m33Xec&feature=player_embedded



TOCANA 2015年10月30日(金)
http://tocana.jp/2015/10/post_7779_entry.html
http://tocana.jp/2015/10/post_7779_entry_2.html

引用元: 【科学】「UFOに吸い込まれる」状態が科学で実現される!? 「トラクター・ビーム」研究がアツい

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1: 2015/04/05(日) 11:57:40.94 ID:???*.net
英ヨーク大学の研究者チームが発見したのは、恒星のプラズマのなかで、音の放出に非常によく似た物理的メカニズムが生じることだった。つまり星は「歌う」、ということだ。

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どうやら、星も音を発しているようだ。

当然のことながら、厳密に言うなら、わたしたちが地上で耳にしているものではない。というのも、宇宙は真空だからだ(音波が伝播するには媒体が必要だ)。しかし、物理学的観点からすると、「音」と非常によく似た何かが存在する。

発見したのは、英ヨーク大学の研究者チームだ。「Physical Rewiew Letters」で発表されたばかりの研究によると、彼らは、実験室でプラズマに向けて超強度レーザーを照射したところ、「音波が放出されている」ことに気付いた。

特にレーザー光が衝突した後の1兆分の1秒において、プラズマは高密度の領域からより密度の低い領域へと急速に流れ蓄積されて(「まるで都市の道路の交通のように」と研究者たちは説明している)、圧力の衝撃(つまり、音波)が生じるのが観察された。

続きはソースで

画像
http://image.news.livedoor.com/newsimage/b/f/bf2fc_126_shutterstock_213274165.jpg

http://news.livedoor.com/lite/article_detail/9967290/

引用元: 【宇宙】星は歌う、という研究結果 恒星のプラズマ中に音波の放出を発見

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1: 2014/11/21(金) 20:52:42.29 ID:???.net
魚の音響タグ、アザラシにとっては「食事時の鐘」 英研究
http://www.afpbb.com/articles/-/3032140
AFP 2014年11月21日 14:23 発信地:パリ/フランス


【11月21日 AFP】魚の生態を調査するために付けられる音響タグは、アザラシにとって獲物の居場所を知らせる「ディナーベル(食事時の鐘)」の役割を果たしている可能性があることが分かった。

英学術専門誌「英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B)」で18日に発表された英研究チームの論文によると、ハイイロアザラシを対象とした実験の結果、タグの音と、たやすく捕えることができる獲物の存在との関連性を、アザラシたちが素早く習得することが分かった。

研究チームは、音響タグに遭遇したことがない10頭の若いアザラシを、タグ付きの魚とタグなしの魚が無作為に投入される箱20個と一緒にコンクリート製プールに入れ、20回の実験を実施した。

研究チームは「実験が進むにつれ、アザラシたちが魚を見つけるまで箱に出入りする回数は、タグなしの魚よりもタグ付きの魚のほうが少なくなっていった。
音響タグを、獲物の場所に結び付けることを学んだことを示している」と説明している。

タグ入りの箱を見つける時間は、試験を重ねるごとに1回につき約5%短くなった。さらに、タグ付きの魚入りの箱にアザラシが入る頻度は、空箱やタグなしの魚入りの箱に入る回数よりも大幅に高かった。

音響タグは、魚の生存と個体群の健康状態を評価するための標識再捕獲法を用いた調査で広く使用されている。タグからは、装着させられた魚には感知できないと考えられている超音波が出ている。

従来の研究でも、この音波はアザラシのような一部の捕食動物には聞こえるとされていたが、今回の研究は「『ディナーベル』効果につながる信号と食べ物との関連付けの学習」を発見した初のものだとされる。

研究チームは、他の動物に対しても同様の結果が予想できると指摘。ボートのエンジンやタービン、ソナーなどが発する人工の音が、生態系に重大な影響を及ぼすような行動の変化を引き起こしている可能性を示唆している。

たとえば、サメなどの捕食動物にタグが取り付けられると、アザラシといったエサとなる動物が発信音に気づいて逃げてしまい、狩りの成功率を低下させてしまうこともあり得るという。

論文では「このように、自然の中に人工の音源を導入する際には、野生動物に与えうる有害・有益な影響全てを考慮することが重要だ」と述べている。


原論文:
Grey seals use anthropogenic signals from acoustic tags to locate fish: evidence from a simulated foraging task | Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1798/20141595

引用元: 【環境/生物】生態調査用の魚の音響タグ、アザラシにとっては「食事時の鐘」…英研究 [11/21]

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