理系にゅーす

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音波

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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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1: 2014/10/23(木) 09:36:52.31 ID:???.net
ブラックホールレーザーによるホーキング放射の観測ブックマーク
Nature Physics
2014年10月13日

Observing Hawking radiation with a black-hole laser

ホーキング放射(量子効果によってブラックホールから放出される放射)のブラックホールレーザーによる証拠が、今週のオンライン版で報告されている。
これは、自己増幅するホーキング放射の初の観測結果で、天体物理学のブラックホールを実験室で調べるエキサイティングな系が得られた。

1974年に、スティーヴン・ホーキングは、量子効果のためにブラックホールは完全にブラックではなく、実際はある種の放射を放つことを示した。
現在これは、ホーキング放射と呼ばれているが、放出される放射の量は極めて小さいと考えられるので、天体物理学的な観測はできないかもしれない。
そこで、光ではなく音が脱出できない、流体でできた音響ブラックホールを用いたホーキング放射の観測が試みられている。
しかし、こうした系でのホーキング放射の観測も、この効果が極めて小さいので困難であることが分かっている。

Jeff Steinhauerは今回、実験室でブラックホールレーザーを作ってホーキング放射を増幅する方法を実証している。
Steinhauerは、量子流体を用いて、ブラックホール地平面(ブラックホールに入る音が引き返せなくなる限界点)とホワイトホール地平面(その反対に、音が通れずはじき出される点)を組み合わせた。
こうした系は、音波のレーザーとして働き、放出されるホーキング放射を検出可能なレベルまで増幅する。
____________

▽記事引用元
http://www.natureasia.com/ja-jp/research/highlight/9516
natureasia.com(http://www.natureasia.com/)2014年10月13日

▽関連リンク
Nature Physics (2014) doi:10.1038/nphys3104
Received 14 July 2014 Accepted 19 August 2014 Published online 12 October 2014
Observation of self-amplifying Hawking radiation in an analogue black-hole laser
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys3104.html

*ご依頼いただきました。

引用元: 【宇宙物理】ブラックホールレーザーによるホーキング放射の観測ブックマーク

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1: 有明省吾 ◆BAKA3V.XYI @有明省吾ρφ ★ 2014/01/24(金) 15:42:13.47 ID:???0 BE:727536454-PLT(12069)

★110頭余のクジラ海岸に ニュージーランド

ニュージーランドの海岸に、今月に入って合わせて100頭余りのゴンドウクジラが打ち上げられ、地元の環境保護団体などは、周辺で行われていた資源発掘のための海底調査が影響しているのではないかと指摘しています。

ゴンドウクジラが打ち上げられているのは、ニュージーランド南島の北端にある海岸で、今月6日以降、これまでに110頭余りに上ります。
現地では、ボランティアの人たちなどがゴンドウクジラに水をかけたり、数人がかりで海に戻したりと懸命の救助を続けていますが、これまでに59頭が死にました。
これだけの数のクジラが相次いで海岸に打ち上げられるのは極めて異例のことです。
今のところ原因は明らかになっていませんが、この海岸に近い海域では、今月5日から18日まで、海底から地中深くに原油や鉱物資源がないかどうか確認するため音波を使った調査が行われていたということです。

このため環境保護団体などは、海中での音を頼りに暮らすゴンドウクジラが、調査で発生した音波の影響で方向感覚を失ったのではないかと指摘しており、関連を調べるとともに、原因が判明するまで海底での調査を中止するよう求めています。


※画像はイメージ
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NHK 1月24日 15時16分
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20140124/t10014740941000.html



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