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ちょっぴりお得な生活豆知識

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科学実験・自由研究

2021年01月18日
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テーマ:ニュース(89490)
 発光ダイオード(LED)製造大手「日亜化学工業」(徳島県阿南市)は、新型コロナウイルスを死滅させることができる高出力のLEDを開発した。このLEDを活用した空気清浄機などの新製品開発が期待される。

 同社によると、徳島大の野間口雅子教授(ウイルス学)らと共同で行った実験で、深紫外線と呼ばれる光を30秒照射したところ、99・99%のウイルスが不活化したことを確認した。

 出力が高いほど効果は高く、従来品(55ミリ・ワット)の約1・3倍にあたる出力70ミリ・ワットのLEDを量産化できる体制が整った。約2万時間、照射が可能という。

 県などに寄贈した試作機には、25ミリ・メートル間隔でLEDを配置し、充電式で持ち運ぶことができる。近くでかざすだけで、コロナウイルスを除去でき、アルコール消毒ができない場所などで役立つという。

 鎌田広専務は「エアコンや空気清浄機など多岐にわたる応用が期待でき、メーカーと協力して開発に取り組みたい」と話している。

【記事全文】2021年1月17日
 「新型コロナウイルスを死滅」高出力のLED、徳島の企業が開発













Last updated  2021年01月18日 09時34分58秒
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2020年12月25日
テーマ:ニュース(89490)
 より速く、より安全で、より大容量。NASAのジェット推進研究所やアメリカ・カリフォルニア工科大学をはじめとする研究グループは既存のネットワークを使用することにより、44キロ離れた地点へ量子ビットを転送することに成功したという。

 長距離量子テレポーテーションは、不可思議な量子のメカニズムを利用した量子インターネットの扉を開くかもしれない。

■量子ビットと量子ネットワーク

 既存のコンピューターはオンとオフ(すなわち1と0)で表される「ビット」によって膨大な計算を行っている。

 一方、量子粒子には「重ね合わせ」という状態があり、1か0かだけでなく、その両方の状態を表すことができる。これが「量子ビット」という情報単位で、昨今巷を賑わせている量子コンピューターもこれを利用している。

 この情報単位をやり取りする「量子ネットワーク」を実現するには、今私たちが日常的に使っているインターネットが動作しているのとまったく同じように、量子ビットを遠くまで送信できねばならない。しかし量子力学的な現象を利用したデータ送信は、普通のケーブルで信号を送信するよりもずっと複雑な作業になる。

■量子テレポーテーションの課題

 その基礎となるのが「量子テレポーテーション」だ。量子的にもつれた(量子もつれ)2つの粒子は互いに強く依存しており、片方の状態を観測すれば、もう片方の状態も直ちに確定されてしまう。この性質を利用すれば、理論上は遠く離れた場所に情報を瞬時に転送することができる。

 だが現実に量子テレポーテーションを行うには、いくつもの難題を克服せねばならない。

 たとえば「量子複製不可能定理」にしたがうなら、量子情報を正確にコピーすることはできない。したがって、量子テレポーテーションを利用した長距離通信は、それほど信頼できないものである可能性がある。

■長距離間の正確な情報転送に成功

 しかし『PRX Quantum』(12月4日付)に掲載された研究によれば、既存の技術を利用することで、44キロ離れた地点へ量子ビットを転送することに成功したという。

 特筆すべきは情報の90%が正確に転送されたことだ。これほどの長距離をこの正確さで転送できたのは史上初で、未来のコンピューターや通信の実現へ向けた大きな一歩であるとのことだ。

 それでも量子粒子はまだまだ扱いにくい代物で、正確なデータ通信を行うにはもっと精度を高める必要があるようだ。さて、量子インターネットが登場するのは何Gになった頃だろうか?

 研究グループの直近の計画としては、来年第二四半期までにシステムのアップグレードが行われ、よりいっそうの改善が図られるとのことだ。

【記事全文】2020年12月24日
 NASAの研究者らが初めて長距離の「量子テレポーテーション」の転送に成功




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Last updated  2020年12月25日 09時29分27秒
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2020年12月22日
テーマ:ニュース(89490)
 木星と土星が約400年ぶりに大接近する現象が21日夕、各地で観察された。多くの人々が南西の空を見上げ、歴史的な天体ショーに見入った。

 国立天文台によると、木星と土星は約20年の間隔で接近するが、太陽を周回する軌道の傾きが異なるため、見え方は毎回異なる。今回は、二つの惑星が満月の見かけ上の大きさの5分の1程度まで近づく。

 過去の大接近は1623年で、天文学者ガリレオ・ガリレイが活躍した時代まで遡る。同天文台の山岡均広報室長は「当時の大接近は太陽に近い位置だったため、ガリレオも観測はできなかったのではないか」と話した。22日夕にも観察のチャンスがある。

【記事全文】2020年12月21日
 木星と土星が400年ぶり大接近、歴史的天体ショー…22日夕も観測チャンス













Last updated  2020年12月22日 09時17分00秒
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2020年12月19日
テーマ:ニュース(89490)


 宇宙航空研究開発機構(JAXA)とヤマトホールディングスは12月18日、ヘリコプターのように垂直に離着陸し、航空輸送ができる「物流電動垂直離着陸機」(物流eVTOL)に装着する輸送用コンテナに適した空力形状を開発したと発表した。陸上輸送にも対応し、輸送用トラックに搭載できる形状だという。

 輸送用コンテナの名称は「PUPA8801」(ピューパ8801)。ヤマトHDが開発したコンセプトモデルを基にJAXAが航空技術を用いた検証を行い、高速で空気中を移動する際の空気抵抗などを配慮したコンテナの空力形状を設計。陸上輸送にも活用するため、荷物を運ぶ既存の荷役台と併用できるよう直方体に近い形になったという。

 “空飛ぶクルマ”とも称されるeVTOLは、渋滞を避けた移動や迅速な輸送手段の確保につながると期待されている。ヤマトHDは2019年8月、米ヘリコプターメーカー大手のBellと共同でeVTOLの実証実験を行い、飛行時の安全を確認したと発表。新たな輸送手段としてeVTOLを活用したサービスの実用化を進めている。

 今回の開発を踏まえ、JAXAは物流eVTOLなど次世代のエアモビリティの開発で航空技術の活用を進め、ヤマトHDは2020年代前半までに航空輸送のサービス実用化を目指すとしている。

【記事全文】2020年12月18日
 JAXAとヤマトHD、“空飛ぶ宅配”用コンテナの空力形状を開発 高速移動の空気抵抗を考慮














Last updated  2020年12月19日 09時34分32秒
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2020年12月06日
テーマ:ニュース(89490)
 探査機「はやぶさ2」から分離され、小惑星リュウグウの試料が入っているとみられるカプセルが日本時間6日午前3時ごろ、オーストラリア南部の砂漠に着陸し、約6年ぶりに地球に帰還した。宇宙航空研究開発機構(JAXA)がカプセルを発見したと発表した。世界初となる地下の物質を含む小惑星の試料を持ち帰った可能性が高いとみており、平成22年の初代はやぶさの帰還に続く快挙となった。

 JAXAによると、5日に機体から分離されたカプセルは6日午前2時半ごろ高度約120キロで大気圏に突入。カプセルからの電波などを手掛かりに捜索したところ、オーストラリア南部ウーメラ地区の砂漠に予定通り着陸したカプセルを午前4時47分にヘリコプターが発見した。

 回収した後、早ければ8日に日本に到着する予定で、試料の有無を本格的に調べる。

 はやぶさ2は、故障が相次いだ初代はやぶさの後継機として26年12月に地球を出発。地球と太陽の距離の35倍に当たる計52億キロの往復距離を無事に飛行し、カプセルの帰還を果たした。

 リュウグウでは2回の着地に成功し、地表の物質のほか、人工的なクレーターを作製して掘り出した地下の物質も採取を試みた。詳しく分析することで、太陽系の成り立ちや生命の起源を探る研究に役立つと期待されている。

 はやぶさ2の機体はカプセル分離後に地球から離れ、別の小惑星1998KY26に向かった。11年後に到着し、上空から観測する探査を行う。

【記事全文】2020年12月6日
 はやぶさ2 着陸したカプセル発見 6年ぶり帰還の快挙


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Last updated  2020年12月06日 09時20分30秒
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2020年11月25日
テーマ:ニュース(89490)
 南西諸島(鹿児島県、沖縄県)で新種のゴキブリ2種を発見したと、法政大学や鹿児島大学などの研究チームが24日、発表した。2種は光沢のあるメタリックブルーの体を持ち、生態は未解明だ。国内におけるゴキブリの新種発見は1985年以来。この2種を加えると日本産は計59種となった。

 2種はいずれもルリゴキブリ属で、「アカボシルリゴキブリ」と「ウスオビルリゴキブリ」と命名した。

 アカボシルリゴキブリは、羽に浮かぶオレンジ色の三つの紋が特徴。奄美大島や徳之島などに生息し、オスの全長が12~13ミリだ。ウスオビルリゴキブリは、羽にある紋の境界が不明瞭で帯のように見えるのが特徴。与那国島にのみ生息し、オスの全長が12・5~14・5ミリだ。いずれも森林に生息し、人との関わりはほとんどないという。

 チームは2年以上かけて捕獲や繁殖を進め、色や大きさなどを分析。DNA解析も行って新種と確認した。捕獲などを担当した竜洋りゅうよう昆虫自然観察公園(静岡県磐田市)職員の柳沢静磨さん(25)は「2種は餌など詳しい生態がわかっていない。南西諸島はほかにも様々なゴキブリがいるかもしれず、調査が必要だ」と話している。

【記事全文】2020年11月25日
 光沢あるメタリックブルーの体、新種ゴキブリ2種発見













Last updated  2020年11月25日 09時26分00秒
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2020年08月29日
テーマ:ニュース(89490)
 「空飛ぶクルマ」を開発するベンチャー企業が国内で初めて有人での飛行実験を成功させました。

 地面から約3メートル浮き上がってゆっくりと移動している空飛ぶクルマ。国内で初めて約4分間の有人飛行に成功しました。空飛ぶクルマはドローンのように空を移動する次世代の移動手段で現在、世界各国で開発が進められています。開発したスカイドライブは3年後の実用化に向けて、日本政策投資銀行など10社から、39億円を新たに調達したと発表しました。まずは大阪の中心地から万博エリアの間で利用を開始する方針です。

【記事全文】2020年8月29日
 「空飛ぶクルマ」有人飛行実験 国内で初めて成功














Last updated  2020年08月29日 09時21分19秒
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2020年08月21日
 マスクが抑える飛まつの量は、化学繊維や綿など素材や、形によって異なるとする研究結果をアメリカのデューク大学などの研究チームがまとめました。

世界的にさまざまなマスクを着ける人が増えるなか、研究チームは、化学繊維や綿など素材や形が異なる14種類のマスクで、大きな声を出した時に飛まつの粒がどの程度減るのか、レーザービームを使った実験でマスクを通過する量を計測しました。

この実験の結果では、広く普及している不織布マスクの素材に使われているポリプロピレンのマスクは90%以上、綿のマスクは90%程度から70%程度、何も着けていない場合に比べて飛まつの量が減ったということです。また、ニットのマスクの場合は65%程度、バンダナを二重にしたものは50%程度の効果だったとしています。

一方で、実験に用いた、首から口元までを覆うフリースと呼ばれる素材のものでは、飛まつの粒の量が反対に10%程度増えたということです。

この点について研究チームは「繊維によって大きな飛まつが細かくなった結果ではないか」と推測しています。

アメリカでは、マスクを手作りしたり代わりの物を使ったりする人が増えていますが、研究チームは、素材や形によって飛まつの広がりを防ぐ性能は大きく変わる可能性があるとしています。

この研究はアメリカの科学雑誌「サイエンス・アドバンシズ」に掲載されています。

【記事全文】2020年8月21日
 飛まつの量 マスクの素材や形で異なる 米大学の研究チーム


 マスクを製造販売しているメーカーなら既に研究済みでは?・・・ぽっ













Last updated  2020年08月21日 09時22分21秒
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2020年07月21日
テーマ:ニュース(89490)
<米デューク大学などの研究者は、光を吸収することで、身を隠し、天敵から効率よく逃れようとする18種39匹の深海魚を調べた......>

水深200メートル以上の深海は、ほとんどの光が海水に遮られ、暗闇が広がっている。このような環境下で生息する深海生物には、体内で光を生成して放射する「生物発光」や、深海に唯一届く青色光を吸収して異なる色の光を放出する「生物蛍光」などによって、暗闇を照らして獲物を探したり、これを惹き付けたりする種がある一方、これらの光を吸収することで、身を隠し、天敵から効率よく逃れようとする種もある。

■光の反射率0.044%のユメアンコウ属
米デューク大学と国立自然史博物館(NMNH)の共同研究チームは、メキシコ湾とカリフォルニア州モントレー湾で採集した18種39匹の深海魚を対象に、分光計を用いて魚皮の反射率を測定した。2020年7月16日に学術雑誌「カレント・バイオロジー」で発表された研究論文によると、そのうち16種の反射率は0.5%未満で、魚皮に当たった光の99.5%以上を吸収していることがわかった。

最も反射率が低かったのは0.044%のユメアンコウ属で、反射率が0.06%から0.4%程度の「最も黒いチョウ」よりも低く、反射率が0.31%から0.05%の「最も黒い鳥」といわれるフウチョウ科と同等であった。

研究チームでは、これらの「真っ黒な深海魚」の皮を電子顕微鏡で観察した。魚皮には、光を吸収する色素「メラニン」を含む細胞小器官「メラソーム」がある。

小さなパール状のメラソームが含まれる一般的な黒い皮と異なり、真っ黒な深海魚の皮では、大きく、ミントタブレット「チックタック」に似た形状のメラソームがびっしりと密集し、連続したシート状に形成されている。研究チームがコンピュータモデルを用いて、魚皮のメラソームの大きさや形をシミュレーションした結果、真っ黒な深海魚のメラソームは光を吸収するうえで最適な形状であることも明らかとなった。

■真っ黒な物質をより安価に製造する手法として応用できる?
研究チームでは、このような深海魚の光の吸収のメカニズムが、顕微鏡やカメラソーラーパネルなど、他の分野にも応用できるのではないかとみている。たとえば、真っ黒な物質をより安価に製造する手法として応用できる可能性がある。

研究論文の責任著者で国立自然史博物館の動物学者カレン・オズボーン博士は「深海魚の皮のメカニズムに倣い、色素の大きさや形を最適化することで、より安価で丈夫な光吸収素材を実現できるだろう」と述べている。

【記事全文】2020年7月20日
 光を99%吸収 最も黒い深海魚が発見される













Last updated  2020年07月21日 09時32分31秒
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2019年12月10日
テーマ:ニュース(89490)
植物が生命を脅かすほどのストレスを受けると人間の耳には聞こえない『超音波音』を発することが最新の研究で明らかになりました。音を収集することで、この音によって植物の状態を知ることができる言います。

「この発見は今までほとんど音を発しないと思っていた私たちの植物界への概念を変えるでしょう。」と論文の著者は検証前の論文としてbioRxivに投稿しました。

この調査結果は専門誌への掲載はされておらず研究結果の査読検証が行われていません。しかし、この発見が世界中の植物の進化や生態学の科学的理解に貢献するでしょう」と研究者たちは話しています

以前の研究では、『草食動物からの攻撃』と同様に温度や光の変化によるストレスによって植物の外見を変化させ、色や匂い、形を変化させることがわかっています。

ストレスを受けた植物は揮発性有機化合物を放出することもわかっていました。テルアビブ大学の研究チームは、植物が音も発するのかを調べるために水を与えず、茎を切ったトマトとタバコ、快適な環境に置いたトマトとタバコを比較し記録しました。そしてマイクを20~150kHZの超音波域に照準を合わせました。

すると、ストレスを受けた植物はストレスのない植物に比べ明らかに多くの音を発することが明らかとなったのです。研究チームは、植物がただ音を出しているわけではなく、何が起きているかによって音が異なると主張しています。

つまり、植物の身体状況を伝える音なのです。特別に設計された機械学習のひな形は、植物から発せられる音と周りの雑音を区別して水分不足なのか、それとも茎が切られたのかを特定できると報告しています。

植物には声帯がないのにどうやって音を出すというのでしょうか。おそらく空洞現象と言われている、木の内部で気泡が発生し爆発する、という内部プロセスの結果だろうと研究チームは語っています。空洞現象によって振動が起こる可能性が以前の研究でわかっていますが、音を発することとは関連付けられてはいませんでした。

驚くべきことに、植物が発する音は5メートル先からも検知されました。これはネズミや蛾など音に敏感な生物もこの音を聞いて理解することができる距離だろうと研究チームは考えています。

「私たちの研究によって動物や人間、または他の植物らがこの音を利用し植物の状態を知るための情報が得られるでしょう」と著者は述べています。

また、この研究が植物への理解と環境との対話への新しい扉を開き、特に農業分野へ貢献することになるとも付け加えています。植物の声を聞くことで、水が必要かどうかを監視し将来的に収穫量増加に役立つとが期待されています。

【記事全文】2019年12月8日
 植物はストレスを感じると人間の耳には聞こえない『超音波音』を発していたことが判明















Last updated  2019年12月10日 09時33分33秒
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