【PR】ヴォイニッチの科学書(有料版)

ヴォイニッチの科学書(有料版)

最新科学情報を毎週 耳と目にお届けします。
ヴォイニッチの科学書(有料版)

毎日大量に発表される科学的知見、新技術開発の話題から「へぇ~」って思えて、知って得した気分になれる科学の話題を厳選してお届けしています。

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●番組の長さ 30分~45分
●毎週番組で紹介しきれなかった話題を満載の配付資料 pdf も今なら付いてきます

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・配付資料は「おまけ」です。配信が遅れたり、配信をお休みする週もあります。
・無料版もあります、こちらから・・・ http://www.c-radio.net/link/voynich.html  

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2015-09-27 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

セルロース分解酵素の分子構造

酵素は分子量が数万もあるタンパク質です。言ってしまえば、アミノ酸が単に一列につながって絡み合っただけの分子ですが、不思議なことに、何かの分子を抱え込んで、その形を変化させる触媒能力を持っています。その変化とは元の分子に酸素をくっつけたり、元の分子の一部分を切り取ったりするものです。

下の写真は東京大学の研究チームが中性子回折法という新たな分析方法を使って解明したセルロースという繊維を分解する酵素の分子モデルです。紫色が酵素本体、緑色がセルロース繊維で、酵素が繊維をがっしりと抱え込んで分解作業を行っている様子が想像できます。

セルロース分解酵素の分子構造
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

リチウムイオン電池の6倍の容量を持つリチウム空気電池

リチウム空気電池の新たな電極が発明され、既存のリチウムイオン電池の6倍の容量を達成しました。現在600km走行できる電気自動車にこのリチウム空気電池を搭載すると最高で600kmは走行できそうです。

ただし、問題点は繰り返し充電回数でしょうか・・・。100回以上の繰り返し充放電が可能とされていますが、もうちょっと寿命が欲しいですよね。頻繁に交換 or リフレッシュができるほど安価になれば、その点はあまり問題ではないかもしれませんが・・・。

東北大学の研究者らが開発したリチウム空気電池は正極に新たに開発した多孔質グラフェンを使用した電池です。通常のリチウムイオン電池が正極にコバルト系やマンガン系の化合物を用いているのに対し、リチウム空気電池はリチウム金属と空気を電極として使用し、リチウム金属、電解液と空気だけで作動する電池です。ここに、下の写真のようにナノスケールで大量の隙間があり、体積比で表面積が著しく大きい正極を採用することによって大容量化に成功したものです。

まだこの電極は開発段階のため、今後は実用化のための研究が続けられます。

ナノ多孔質金属の3次元立体図
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

新型ブルーリボン

日野自動車の大型路線バスがモデルチェンジしました。
ディーゼル車はすでに発売済み、ハイブリッドは12月1日に追加です。

フルモデルチェンジではないのでデザイン的には今となってはコンサバですが、均整の取れた良いデザインだと思います。個人的には中ドアから後ろの窓の下辺のラインは車内のステップアップにあわせて一段上にあげた方がカッコイイと思うのです・・・。

ディーゼルは出力250馬力で価格は2575万円。79人乗りですので、一人あたり33万円くらい。4人乗りに換算すると132万円ですので軽自動車よりもコスパ良いです!!!

新型ブルーリボン

#コスパ至上主義の人はみんな軽自動車やめてバス買うんかな・・・・
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

脳の神経細胞は行列を作って移動して自分の配置につく

脳は基本的に興奮しやすい神経細胞でできています。それら興奮性神経細胞が興奮しすぎて異常状態にならないように適所に抑制性神経細胞が配置されていて、興奮精細胞をなだめる役目をしています。このような緻密な構造は胎児期に形成されます。胎児期に適切に抑制性神経細胞が配置されないと統合失調症やてんかんなどの病気の原因になると考えられています。

一方で、胎児期にどのようにして脳が形成されるかを観察した実験によると、神経細胞は脳の深いところで生み出されて脳の中を移動して自分の持ち場に着くことがわかっていました。これだけでも十分な驚きなのですが、慶應義塾大学の研究者らが抑制性神経細胞を光らせるように遺伝子改変したマウスで脳の形成を観察したところ、下の図のように胎児の脳の奥深くで生み出された神経細胞は誕生場所から集団になって列を形成し、扁桃体付近までみんなで一緒に移動した後に、そこで離ればなれになってそれぞれが自分の持ち場に着くことがわかりました。

脳の神経細胞は行列を作って移動して自分の配置につく
慶應義塾大学のプレスリリースより引用

ではいったい誰が(どんな分子が)このような統率の取れた行動の指揮をしているのかを調べたところ、遺伝子の活性化を制御する COUP-TFII という分子がそれぞれの抑制性神経細胞の中で自分の行き先を制御していることがわかりました。脳の中で COUP-TFII がたくさんあると神経細胞は扁桃体の近くでみんな留まってしまい、COUP-TFII が少ないとバラバラに大脳皮質に移動して、扁桃体に寄り道さえせず、脳の芯部から一直線に大脳皮質を目指す道無き道を行く抑制性神経細胞も登場しました。

つまり、実際の胎児の抑制性神経細胞の中では COUP-TFII がそれぞれ適切に活性化して、一個一個の細胞の進路をコントロールしているのであろうと思われます。脳って、不思議過ぎます。誰がこんなしくみを生み出したのでしょうね?
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

宇宙空間に望遠鏡を放り投げて太陽を観測

天体を観測すると言えば、地上から望遠鏡を構えるか、宇宙望遠鏡を打ち上げるか、探査機を飛ばすか・・そういった感じかと思いますが、ロケットで望遠鏡を宇宙空間に放り投げて高高度に達した5分間だけ観測を行い、そのまま望遠鏡は落下してパラシュートで回収する・・・という観測が行われました。

このプロジェクトは太陽コロナ(上層大気)が太陽表面よりも温度が高いという不思議現象のメカニズムを解明することを目的としたCLASPプロジェクトです。
http://hinode.nao.ac.jp/news/CLASP_Launch/
http://hinode.nao.ac.jp/KakenS/CLASP.shtml

下のイラストは宇宙に放り投げられた望遠鏡の断面イラストですが、2015年9月4日に米国で小形ロケットに搭載されて上空150km異常まで持ち上げられそこでの滞空時間5分弱の間に既存の太陽観測衛星では観測できない特殊な波長で太陽を観測し、データをメモリーに記録して地上に持ち帰りました。

宇宙空間に望遠鏡を放り投げて太陽を観測

データの解析は今後行われますが、コロナのエネルギー源とされている太陽の彩層の磁場についてどのような新たな情報が得られるのか、とても楽しみですね。
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

果物アレルギーの人が増えているらしいです

おいしくカラフルなフルーツやそれらが盛りつけられたデザートはみんな大好きですけど、8月9日付の日経朝刊によると最近、果物アレルギーを新たに発症してそれらが食べられなくなっている人が増えているそうです。

果物アレルギーは花粉症とセットで発症します。花粉症でのアレルギー反応の原因はスギやヒノキが放出するアレルギー反応の原因物質、総称「アレルゲン」で、それらが鼻の中に飛び込んでくるのが原因です。アレルゲンは本来、植物ごとに構造が異なっているので、スギには反応するけどヒノキには反応しない人、みたいな花粉症にもバリエーションがあります。ところが、アレルゲンの構造が70%程度似ていると人間の身体はそれを識別せずに反応してしまいます。その結果、シラカバ花粉症の人はリンゴやモモに反応する、ゴムアレルギーの人はマンゴーにも反応してしまうといったことが起きてしまいます。

大好きだったフルーツがある日突然食べられなくなる、というのは誰にでも起きる可能性があることでとても残念です。皆さんよく知っているとおり、花粉症の根本的な治療薬はありませんので、反応が激しくなれば我慢して食べるか、対症療法をしながら食べるということになります。もちろん全身性の激しい反応が出るような場合には、治療方法が発明されるまで一生そのフルーツは食べられなくなります。
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

イギリスや韓国では実際の道路で走行中の自動車に無線給電

走行中のEV=電気自動車に給電する技術をどうやって実用化しましょうか、というお話。

韓国では以前から走行中の路線EVバスへの無線給電が一部で試験的に導入されていて実用上問題ないことが確認されつつあるようですが、こちらは決まったルートを決まった車両が走行する条件付きでした。一方、イギリスでは高速道路での一般車(しくみに対応している条件付き)に対する無線給電実験が2015年中に始まるそうです。

BMWやルノーが加わったこの政府主導のプロジェクト、高速道路での実験開始を前にしてすでに成功は見えているようで(そりゃ、韓国にできればイギリスでもできるでしょ・・・)、1年半の実験の後に高速道路以外の公道に導入が開始されるとか。これが普及すればEVやハイブリッド車は充電停車せずに走行距離が伸びますし、特にEVの最大の不安点である電池切れ停止の不安も解消できるかもしれません。

このしくみには道路側と車載側の規格の一致が必要ですが、日本ではあまり動きが見えませんね。自動車の無線給電の規格を韓国や欧州に牛耳られ、それに適合させるために莫大な額のライセンス料を日本の自動車メーカーは支払うことになり、それが自動車の車両価格に乗せられてますます日本の自動車は高額で庶民には高嶺の花になり売れなくなる・・・なんて負の連鎖にならなければ良いのですが。

・・・昔って、200万円台でそこそこの車が買えてたのよ・・・
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

アクティブリンク社の装着ロボットおもしろい

パナソニックと三井物産が出資している国内ベンチャーのアクティブリンク社が開発している装着型ロボットがおもしろいです。
http://activelink.co.jp/doc/151.html

パワーローダー

このパワーローダーという装置は「人間が出す力の大きさと向きを検出する操作部と、電磁モーターに よって動作するロボットの腕が機械的に直結しており、ロボットの挙動を人間が直接感じることができる」のだそうで、蒼穹のファフナーに出てくる搭乗型メカのファフナーの元祖みたいな感じです。あと、マトリックスレボリューションズでミフネ船長がこんなのでセンチネルと戦ってましたよね。

そのうち、熱い物に触ると「あっちぃ!」とかフィードバックされて、メカが異常高温になって故障するのを防ぐ機能を搭載するとか・・・(本末転倒)

ちなみに、重い荷物を持つ作業などをサポートするアシストスーツ AWN-03 は100万円程度で購入できるようです。将来はこういうメカを装備した人間による超人オリンピックとか見てみたいですね。テクノロジーのサポートを受ければ人間はどこまで人間を超えられるのか・・・的な。F1レースと通じるおもしろさがありそうです。


2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

偏光ガラス窓

偏光ガラスを2枚重ねて片方だけくるくる回転させると透明になったり、真っ黒になったりが刻々と変わりますが、そのまんまのしくみの窓を神奈川工科大学が開発したそうですが・・・・・・・・今までなかったの????

偏光ガラスを回転させて光の透過率を変えることによって、いろいろな室内作業に最適の明るさにするそうですが、難点は円い窓にしか作れないこと・・・。今後は四角い窓に後から取り付ける方式の装置などを作り、住宅やビルの窓での実用化を目指すとのことですが・・・。あれって、物理的に回転させないといけないので難しいような気がしますね。

広い壁の中にぽつんと窓が埋め込んであるなら簡単ですけど、よくある連続窓や住宅の開閉式窓はなんかとてつもなく開発のハードルが高そうです・・・っていうか、本当に今までなかったの????
2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

生きてて良かった

ナショジオの記事によりますと、カエルツボカビ病で絶滅したと考えられていたカエルの中の一種が生存していることが発見されたそうです。私たちの気づかないところで毎日膨大な量の生物種が絶滅しているそうですが、それでも、たった一種であったとしても病気の蔓延を逃れることに成功して生きていたのはウレシイですね。

Atelopus bomolochos
ヤセヒキガエル属の1種(学名:Atelopus bomolochos)
Alejandro Arteaga, Tropical Herping


2015-09-26 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

光吸収メタマテリアル

 人工光学材料「光吸収メタマテリアル」を岡山大学と理化学研究所の共同研究チームが開発しました。

 光吸収メタマテリアルはその名前の通り、入った光を一切反射したりすることなくすべて吸収するフィルム状のマテリアルです。白い紙はいろいろな波長の光を反射するので白く見え、黒い光はほとんど光を反射しないので黒く見えます。黒い紙を究極まで黒くしたのが光吸収メタマテリアルです。

 赤外線を使って物質の性質の科学的な分析を行うことは科学者の間では一般的ですが、赤外線は周辺のあらゆるところから放出されていますので、非常にノイズが多く、精密な分析の難しい分析手法の一つです。今回開発された光吸収メタマテリアルは光(=エネルギーの一部)を反射しないため、たとえるならば赤外線分析装置の中に暗黒の宇宙を作り出したことになります。この光吸収メタマテリアルの上に分析したい物質を配置して測定を行うと背景からのノイズが激減し、これまで以上に精密な分析を行うことができるという仕掛けです。

 赤外線領域での分析は温室効果ガスなどの環境モニタリングに使用すれば非常に有効です。また、背景のノイズで分析精度が低下するのは赤外線だけではありませんので、今回のしくみを他の波長域の測定方法に応用することも可能です。分析装置には基本的に手を加えることなく既存の装置でノイズを低下させる光吸収マテリアルをサンプルステージに使用した分析方法は今後のトレンドになるかもしれません。
2015-09-23 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

人間は地球上最恐・最悪の捕食者

 種を保存するために、他種を殺すことは避けることはできません。ライオンやサメだけではなく小動物や昆虫も、当然人間も他種を殺して食べています。ただし、ビクトリア大学(カナダ)の考察では、人間と人間以外の動物では他種の殺戮スタイルが下記の点で全く異なっており、人間は地球の生命を絶滅に導く最怖・最悪の捕食者である可能性が指摘されています。

・子どもを狙わず繁殖期にある大人を狙う (わざわざ育ててから殺したりしますよね)
・数千匹の集団を一網打尽にすることもある (魚類は漁法によってはこうなりますね)
・食べる意図はなく殺すことそのものに意味を見いだす (スポーツとしての狩猟とか)

 他種を殺すことによって絶滅を生み出す可能性の他、極端な狩猟や漁業によって生態系のバランスが崩れ、それがきっかけとなって大量絶滅のきっかけを作ってしまう可能性などが指摘されています。
2015-09-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

神経のコードを整理する脂質の発見

 パソコンやテレビ・ビデオの裏側、机の足元が電線や接続コードでぐちゃぐちゃな人は多いと思います。巻いたり束ねたりすると火事の原因になるからといって長く伸ばしたまま配線を繰り返し、電気製品の裏側に二度と触れたくない魔界を構築してしまうことは、どんなに整理整頓が好きな人でもやってしまうことです(自己弁護)。

 そうは言っても普通の家庭であれば絡み合っている機器は10台、あるいは20台といったレベルなのではないでしょうか? 一方で、私たちの全身には神経細胞という膨大な量の配線があり、足の指先から頭のてっぺんまでが脳との情報交換をしています。こんな複雑な配線がもしあなたの家のテレビの裏面のようにこんがらがっていたらどうなるでしょうか。そのうち入力と出力を間違えてつないだり、つないだつもりでもコードの反対側は何にもつながっていなかった、ということになるはずです。神経回路が伝えている情報は痛みなどの皮膚の感覚の他に自分自身は感じていませんが関節の動き情報や手足の位置の情報も伝えています。このような重要な回路が混線しては生命は維持できません。
 
 理化学研究所の研究チームは東北大学、東京大学と共同で、さまざまな機能の異なる配線=異なる種類の感覚を伝える神経細胞を分別して正しく接続する役目を担っている新たな脂質を発見しました。脳脊髄の神経回路が作られる段階ではさまざまな異なる役目を担う神経細胞回路は同じ経路を通って脊髄へ到達しますが、脊髄に入った直後に適切に分別されて混線することなくそれぞれの目的地へ誘導されます。その役目を担っている脂質「リゾホスファチジルグルコシド」の存在が明らかになったのです。

 神経細胞にはリゾホスファチジルグルコシドを感知するタンパク質があり、脊髄内の要所要所にあるリゾホスファチジルグルコシドに出会うと、痛覚の神経細胞は反発する行動をとって進路を変えます。下の写真は理化学研究所のプレスリリースからですが、中央に見えるひも状のものが痛覚神経の突起です。画面の左上にリゾホスファチジルグルコシドを滴下すると神経細胞はそれを嫌うように右側にそれていきます。このようなしくみが脳内にあることによって、本来は行ってはいない領域に痛覚神経が侵入せず適切な方向に配線されるようになっているのです。

リゾホスファチジルグルコシド

 脂質が神経回路の構築を制御するというのはこれまで知られていなかった新しい概念ですので、事故などで損傷した神経回路の修復医療などに応用できるかもしれません。また、これまではこのような体内の細胞制御は受容体タンパク質や酵素などが大きな役目を担っていると思われていましたが、触媒作用もなく、受容体でもない単なる脂質が重要な役目を担っていることがあることがわかったため、今後の生命科学研究においても同様のアプローチによって新たな生命の神秘が解明されるかもしれません。

 また、東京大学の研究者らは、神経細胞の突起の伸長を一定の長さで止める分子を発見しました。ショウジョウバエにおける発見ですが人間にも同様の物質があることがわかっていて、同じ役目を担っていると想像されます。神経細胞は独立した別々の細胞にもかかわらず、驚くほど長さが正確に調整されていて、視神経など同じ機能を担う細胞群は厳密に長さがそろっています。

 胎児の脳が形成される過程でそのような調整が行われるのですが、そのメカニズムはわかっていませんでした。そこで、RNA干渉と呼ぶ実験手法で、可能性のあるタンパク質を1個ずつブロックして、ブロックした結果ショウジョウバエの神経系にどのような変化が起きるのかを観察する実験を行いました。

 その結果、「Ryk」、「Wnt5」と名付けたタンパク質をそれぞれ作らせないようにしたショウジョウバエでは神経細胞の突起の伸長が適切な位置で止まらなくなり、長さがバラバラの神経細胞群ができてしまいました。つまり、これらのタンパク質が神経細胞の長さをそろえる役目を担っているタンパク質であるということができます。
2015-09-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

セルロースナノファイバー

 日本製紙、中越パルプ工業、大王製紙、北越紀州製紙など製紙メーカー各社が得意の植物から繊維を取り出す技術を応用して新型軽量で高い強度を持つ素材であるセルロースナノファイバー(CNF)の商業生産に今後積極的に取り組みます。市場は今後15年間で1兆円に成長すると期待されています。

 CNFは単独、あるいは樹脂の添加物として使用し、自動車部品、フィルター、紙おむつ、化粧の原材料、食品用包装材などの用途が検討されています。現状では製造コストが高いことが問題点で、各社共に製造方法の改良や工場増設による量産効果によるコスト削減を課題としています。

セルロースナノファイバーの特徴(王子フォールディングス Webサイトより引用)
セルロースナノファイバーは、植物繊維(パルプ)をナノオーダー(1mmの百万分の一)にまで細かく解きほぐしたもので、髪の毛の2万分の1程度の太さになります。線熱膨張係数(=温度変化に伴う伸縮の度合い)はガラス繊維並みに小さく、弾性率はガラス繊維より高い(=硬くて丈夫)という優れた特性を有しています。また、セルロースナノファイバーは植物由来であることから、紙と同様に環境負荷が小さく、リサイクル性に優れた材料であることも特長です。
http://www.ojiholdings.co.jp/news/2013/130318_2.html
2015-09-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

お腹の病気を神経治療で

 お腹が痛ければ腹痛の薬、頭が痛ければ頭痛薬。身体の不調が生じた際には「患部」に対して治療を施すことは当たり前のことでした。ですが、医学の進歩に伴って、全身の情報ネットワークが解明されつつあり、その結果、患部とは異なる場所に治療を施すことが効果的である病気も存在することがわかってきました。「元を絶たなきゃダメ」とは昔からよく言われるフレーズですが、最近は元のさらに元が見つかり始めてます。

 大阪市立大学の研究者らは胃腸の不快を訴えるものの、検査を行っても明確なキズ・潰瘍等、不調の原因となる異常が発見できない患者について、脳内のセロトニンと呼ばれる情報伝達物質の振る舞いが原因になっている可能性を指摘しました。医師が「機能性ディスペプシア」と呼ぶこの病気については消化管の生理機能に着目した原因追及の研究が行われていましたが、その原因は突き止められていません。

 研究者らが9名の患者と、比較対象として8名の非患者に対して問診とPET(陽電子放射断層撮影)検査を行ったところ、患者では中脳、視床の領域において神経細胞がセロトニンを受け入れやすい状態に変化していることがわかりました。セロトニンは覚醒状態の維持を行ったり、痛みの情報を伝達したりする役目を持ちます。この結果は、これらの患者に既存の医薬品が効かないことと一致する検査結果です。このことから、胃腸の不調が症状である機能性ディスペプシア患者において、脳が重要な治療部位の一つである可能性があり、消化器病薬以外にも、中枢あるいは神経伝達系に作用する医薬品などを使った新たな治療方法を見いだされる可能性があります。
2015-09-22 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

Chapter-565 クラゲじゃないよむしろ人間だよ

最近、サルパという生物の人気が密かに高まっています。

サルパは海に住む動物プランクトンの一種です。大きさは数センチ程度のものがほとんどですが、種によっては30センチくらいまで成長する種もあります。30センチもあると見た目は何となくクラゲなのですが、クラゲとは全く関係が無く、背部神経索を持つ脊索動物であるのでむしろ人間に近い生物です。

Chapter-565 クラゲじゃないよむしろ人間だよ
Lars Plougmann from London, United Kingdom

自分で動き回りますし、植物プランクトンを集めて食べたりもしますが、世界中のあちこちの海で仲間同士がつながって例のひものようになって生活しています。このひもの長さは時には10メートルを超えることもあります。

サルパでおもしろいのはその増え方です。あるサルパは、無性生殖でクローンを大量に生み出します。生まれた子どもたちはひも状になって海中を漂って生活しますが、そのうち皆、自立してばらばらになります。単身独立したサルパはまずメスになって卵を1つ抱えます。メスは親世代の雄が受精させますが、母親は胎児を育てている真っ最中に精巣が形成されて雄になります。この雄が子ども世代を受精させることになります。つまり、妊娠中の父親が娘を妊娠させる、ということです。そのうち、父親でもあり母親でもあるサルパから赤ちゃんサルパが飛び出して同世代の赤ちゃんとつながって例のひもを作ります。

サルパの無性生殖による急速な増殖がどうも地球環境の保持にも役立っている可能性があることが指摘されています。サルパは動物ですので植物プランクトンを食べると糞を排出します。サルパの糞は水よりも密度が高いので水に沈みます。

植物プランクトンは光合成によって二酸化炭素を吸収して細胞の成分に変換しますので、これをサルパが食べると言うことは大気中の二酸化炭素を食べているのと同じことになります。その結果放出される糞は重くて水に沈みますので、二酸化炭素を海底に隔離することになります。このようにサルパは大気中の二酸化炭素の量を調節する役目を担っている可能性があります。

サルパ
Hartmut Olstowski



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2015-09-14 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

Chapter-564 原子の世界をのぞき見る

2015年8月29日 Chapter-564 原子の世界をのぞき見る

化学を勉強するときに誰もがつまずく亀の甲(=ベンゼン環)、つまり、6個の炭素と6個の水素が結合した有機化合物のキホンとも言える六角形のですが、ベンゼン環って本当にあんな形してるの? 誰かが見たというの? と思ったことはありませんか?
分子の構造は原子間力顕微鏡と呼ばれる顕微鏡で見ることができます。

原子間力顕微鏡は観察対象の分子に針を近づけ、針の先端の原子が分子を構成する原子と相互作用するその力を計測することによって観察する方法です。要するに実際に分子に触って、その手触りを記録しているようなものです。初期の原子間力は本当に観察対象に針を接触させてアナログレコードのように情報を読み取っていましたが、この方法では観察の結果表面が破壊されてしまうのでその後、技術改良によって非接触で引力を検知するしくみに変わりました。

IBMが発表したペンタセン分子の画像は紙に普通に書いたペンタセン分子、あまりのそのままだったのでむしろ多くの人が驚きました。これがきっかけになって、世界中の科学者が原子間力顕微鏡を使って様々な分子を可視化して構造決定や化学反応メカニズムの解明などに取り組んでいます。

さて、そういった形で有機化学の研究で多用されている原子間力顕微鏡に先行して開発された顕微鏡として、走査型トンネル顕微鏡というものがあります。走査型トンネル電子顕微鏡も針を使って観察対象物を調べる点は同じなのですが、針に電圧をかけ、観察対象物の表面との間で流れる電流を画像化します。1986年に発明者がノーベル賞を受賞した走査型トンネル顕微鏡も多くの原子を可視化することに成功しました。この方法はシリコンの表面構造など、金属や半導体を原子レベルで観察する目的で大活躍しましたが、電流で観察するという原理上、観察対象物が電気を流さない絶縁体だと電流が発生しませんので観察することができません。

その欠点を補ったのが原子間力顕微鏡でした。ちなみに、走査型トンネル顕微鏡と原子間力顕微鏡を発明したのは同じ人です。走査型トンネル顕微鏡で原子を見ることに成功したのは1983年、原子間力顕微鏡で原子を見ることに成功したのは1995年のことでした。



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箱の中にグチャグチャに入った部品を的確に取り出す産業用ロボット

組み立て工場では産業ロボットが大活躍ですが、これまでは産業用ロボットが的確に動作できるように部品などをあらかじめきちんと準備しておく必要がありました。

今回、新エネルギー・産業技術総合開発機構と株式会社三次元メディアは箱の中にグチャグチャにバラで入ったパーツを三次元認識で的確にピックアップできるロボットを開発しました。 これまで、教えたことを繰り返すのが基本だった産業用ロボットが、自分で周辺の状況を的確に認識して判断して行動できるようになる時代がもうすぐ来そうです。

箱の中にグチャグチャに入った部品を的確に取り出す産業用ロボット
箱の中にグチャグチャに入った部品を的確に取り出す産業用ロボット
2015-09-06 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

Chapter-563 暗黒物質の正体は強相互作用性暗黒重粒子なのか

2015年8月22日 Chapter-563 暗黒物質の正体は強相互作用性暗黒重粒子なのか 

宇宙空間を満たしているという暗黒物質は未だその正体はつかめていませんが、暗黒物質があると仮定することによって天文学で観測されるいろいろな出来事をうまく説明することができる、そういう存在です。

いちおは物質で、むしろ宇宙空間に存在する物質の80%以上は暗黒物質、銀河系内のあらゆるところに存在し、質量は持つが、私たちの目に見える物質と相互作用をしないためどのような波長で観測しても見えないものです。これも、そういう性質であると仮定することによっていろいろとうまくいくということです。

最近では、遠くの銀河から来る光が大きな質量を持つ何かによって曲げられているので、そこには暗黒物質があるのではないか、あるいは、銀河の回転速度を計測した場合に観測される星よりも遙かに多くの質量がなければ回転が説明できないがそこには何も見えない、といった観測事実によって暗黒物質は確かに存在するらしい、という説が有力です。  

暗黒物質が何なのかは未だよくわからないのですが、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構の研究者らが最近、新しい理論を提唱しました。その理論は「暗黒物質は湯川粒子と性質が非常によく似ている」というものです。この考え方はこれまでの暗黒物質に関する考え方と根本的に異なるものです。  

では湯川粒子とは何なのでしょうか?  専門家はこの粒子のことをパイ中間子とも呼びます。ただし、今回提唱されたのはパイ中間子そのものではなく、それと非常によく似た性質を持つ(SIMP:Strongly Interacting Massive Particle)という粒子であるという新理論を発表した。専門家はこれをシンプと読むそうですが、シンプだと科学者は懺悔しなければならなくなりますので、シンプのことを「強相互作用性暗黒重粒子」と呼ぶことにします。  

一方、強相互作用性暗黒重粒子がほぼ同じ性質を持つ湯川粒子、つまりパイ中間子は湯川秀樹博士が1935年に提唱した粒子です。湯川粒子は原子核を構成する陽子や中性子の間で作用し、原子核を安定的に保つとされています。銀河における暗黒物質の分布をシミュレーションした場合、これまでの暗黒物質として創造された性質をパラメーターとして与えると暗黒物質は銀河の中心に存在してしまうことになることがわかっています。ですが、実際には銀河の回転などの観測結果から、銀河の星と星の隙間を埋め尽くすように暗黒物質は存在しているはずです。

そこで、強相互作用性暗黒重粒子をパラーメーターとして与えると銀河の中心部から外側にかけて暗黒物質がなだらかに分布することがわかりました。この場合のダークマターの分布は観測事実とよく一致します。  現状では強相互作用性暗黒重粒子は数多くの暗黒物質に関する理論的な説明の一つに過ぎません。今後、欧州合同原子核研究機構のLHC加速器など、世界各国の加速器を使った研究によって確認されるかもしれません。



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Chapter-562 人体内細胞ネットワーク

2015年8月15日 Chapter-562 人体内細胞ネットワーク

理化学研究所の研究チームは、私たちの身体の中で、細胞が互いにコミュニケーションする時に通信手段として使用されるタンパク質の大規模な解析を行い、細胞間相互作用を可視化することに成功しました。  

胞間相互作用は、細胞から分泌されるホルモンのような分子が、細胞と細胞の間を移動して別の細胞にたどり着き、細胞表面に存在する受容体と呼ばれるタンパク質に結合することによって行われています。これまで、特定の生命現象、たとえばモノを考えるときには細胞と細胞がどのように相互作用しているか、とか、異性を好きになるときにはどんなホルモンが活発化しているか、といった研究は精力的に行われていましたが、細胞同士の相互作用の全体像を体系的に記述した報告はありませんでした。  

研究チームは、ヒトで報告されている約2000組の細胞同士の相互作用に着目し、それらの活動を144種類のヒトの細胞の遺伝子などのデータを使って網羅的に解析しました。その結果、ほとんどの細胞が数十種から数百種もの相互作用を同時に行っていたものの、細胞の種類によって特異的な情報交換が活性化している傾向が非常に強いことや、異なる種類の細胞同士の通信よりも、血球系同士、神経細胞系同士など由来を同じくする細胞同士の通信の方が多いことなどがわかりました。



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2015-09-06 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

グラフェンの原子間力顕微鏡写真

グラフェンは炭素原子が六角形に集まった原子1個分の厚さしかないシートですけど
参考:http://obio.blog.fc2.com/blog-entry-761.html
下の写真はそのグラフェンの原子間力顕微鏡写真です。
黒いところは穴が開いているわけではなくて、6個の炭素原子のうち対称の位置関係にある2個の炭素原子が2個のホウ素原子と置き換えられているので顕微鏡では黒く見えるのだそうです。

ホント、グラフェンってきれいです。
いつか、この表面を電子が滑走している様子も写真に撮れたりするのでしょうね。

グラフェンの原子間力顕微鏡写真
 科学技術振興機構プレスリリースより引用
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

原子サイズの3Dプリンターも誕生するか!?

触媒の分子構造がおもしろいですね。
ロボットアームのアームの長さを調整することによってこれまで置換基を入れにくかった場所に選択的に置換基を導入する触媒。
三次元で動く工作用機械みたいな触媒です。
ベンゼン環のメタ位に置換基を入れようってわけですが、ここは今までの有機合成反応では選択的に導入することが難しい、これを何とかしていっていう東京大学と科学技術振興機構の研究です。

官能基を位置選択的に導入するために・・・
(1)置換反応を進行させる「反応部位」 ・・・置換基の導入をする部分
(2)芳香環の1つ目の置換基を認識する「認識部位」 ・・・足場になる場所を決める部分
(3)これらの部位をつなぐ「架橋部位」 ・・・足場と反応部位の距離をぴったりと調整するスペーサー
の3つの部位から構成される独自の触媒分子。

このように水素結合により芳香環上の官能基を認識することでメタ位に選択的に官能基を導入する反応は世界的に例がないとのことです。また、温和な条件下でグラム単位の反応でも比較的高い収率で目的の化合物が得られることも確認済みだそうですので、環境に優しい合成反応でもあるようです。

芳香環上の官能基を認識することでメタ位に選択的に官能基を導入するロボットアーム触媒

この技術を応用すれば、原子サイズの3Dプリンターが開発できそうです。
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

まじジェットストリームアタックが発生した件

太平洋でジェットストリームアタックが行われているようです。

下の写真は米国の気象衛星NOAAにるものですが、見事に3つの台風が一列に並んで攻撃を仕掛けています。いずれも「カテゴリー4」の非常に強い台風です。左端が日本に接近しつつある台風17号「キロ」そして真ん中が「イグナシオ」右が「ヒメナ」です。

まじジェットストリームアタックが発生した件
NASA Goddard MODIS Rapid Response, Jeff Schmaltz

下の写真は日本の気象衛星ひまわり8号の画像です。(2015年9月5日 午前8時30分)
「キロ」と「イグナシオ」が見えています。

まじジェットストリームアタックが発生した件

このように強力な台風が3つも同時に一列に並んでいる様子が観測されたのは観測史上初めてのことで、東太平洋で海水の温度が上昇するエルニーニョ現象が関わっているのではないかと推測されています。

ちなみにこっちはSEED DESTINY のヒルダ、ヘルベルト、マーズのお三方。

ヒルダ、マーズ、ヘルベルト
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ビフィズス菌はどうしてお腹に良いのかわかってなかった

ビフィズス菌はどうしてお腹に良いのかわかってなかった

ビフィズス菌は整腸作用を示すことが良く知られていますが、菌がお腹の中で何をしているのかはよくわかっていませんでした。そこで、森永乳業は、理化学研究所、慶應義塾大学との共同でビフィズス菌がその他の腸内細菌に与える影響に着目して研究を行いました。

その結果、ビフィズス菌は乳酸などの有機酸やビタミンB群などの有用成分を分泌して腸内細菌の役に立っているほか、他の腸内細菌に影響を与えて、ビフィズス菌以外が作る酪酸やビオチンなどの有用物質の量を増加させていることがわかりました。酪酸は腸内細菌のエネルギー源になり、ビオチンは人間の細胞に必須のビタミンの一つです。

下のグラフは人間の腸内細菌を無菌マウスに移植し、そこにビフィズス菌をさらに摂取させたマウス(赤色)とビフィズス菌を摂取させていないマウス(黄色)で腸内の有用成分の量を分析したものです。このようにビフィズス菌自身が作る物質が増えているだけではなく、ビフィズス菌は作らない有用物質の量も増えていることがわかります。

ビフィズス菌はどうしてお腹に良いのかわかってなかった
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

リュックで背中を痛める子どもが増えている

リュックの不適切な使用で背中や首を痛める子どもが増えているそうです。

・重さは体重の5~10%を超えてはいけない
・背負う子どもの身体よりも小さい物を選ぶ
・ウエストより上で背負う
・常に両方のストラップで背負う
・背中と背負う部分のパッドの衝撃吸収力が高い物を選ぶ
・固いもの、とがった物は背中から離れた場所に入れる

あと、電車の中とかお店の中では手に持ってくれるとありがたいです。。。。
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

冥王星探査機ニューホライズンズ 次の目標天体が決定

2015年7月に冥王星に初めて接近して観測を行った探査機「ニューホライズンズ」の次の目標天体がカイパーベルト天体のひとつ「2014 MU69」になりそうです。この天体は冥王星よりも遙かに小さく、太陽系が形成される時代にはこのような小さな天体が衝突を繰り返して次第に大きな惑星に成長したと考えられています。

冥王星探査機ニューホライズンズ 次の目標天体が決定
NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

ニューホライズンズには軌道を修正するための燃料はまだ十分残っており、原子力電池もまだ数年は問題なく稼働できるということです。下の図はニューホライズンズの飛行経路です。太陽系外縁部のカイパーベルト天体を観測した後は太陽系を飛び出して無限の宇宙に旅立ちます。

冥王星探査機ニューホライズンズ 次の目標天体が決定
NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

蝶の羽・ツインジェット星雲

蝶の羽・ツインジェット星雲
ESA/Hubble & NASA

この写真は地球から4200光年彼方にある惑星状星雲です。
中心にある星から時速100万キロメートルで星自身の構成物を吹き出し、死に向かっています。
中心は2個の星がお互いの周りを回る連星系で、構成物を吹き出しているのはその片方の星。もう片方の星は一足先に死んですでに冷たくなっています。それでも、連星状態が保たれているために、二つの星の相互作用でこのような美しい姿が形成されているものと考えられています。

自分の身体の構成成分を宇宙空間にまき散らしながら最後の時を迎える星。ひょっとすると50億年前、この星の近くには私たちと同じような文明を持った惑星があって、人々の幸せな生活があったのではないか、そんなことを思ってしまいます。
2015-09-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ついにグラフェンの量産化が実現

グラフェンは原子1個分の厚さしかない炭素だけでできたシート上の分子です。

ついにグラフェンの量産化が実現か

グラフェンは非常に電気を流しやすく、じょうぶで、熱を伝えやすい特徴的な新素材として脚光を浴びました。

実験室レベルではそれらの特性を生かした様々な研究開発が行われていますが、商業化の障壁の一つはその量産の難しさです。もともと、グラフェンの「簡単な」作り方として紹介されたのはグラフェンが何層も積み重なった天然のグラファイトをセロテープで両側から挟んでセロテープを引きはがす、という作業を繰り返して原子一層にするという方法でした。確かにこの方法は簡単で誰でもグラフェンを作ることができましたが、産業用途で大量生産することは不可能です。

東京工業大学と東京大学の共同研究チームは新しく開発したイオン液体と超音波の組み合わせを用いることで、30分という短時間にグラファイトを1層、1層のグラフェンへと95%の確率で剥がす手法を開発しました。この方法で得られたグラフェンは構造欠陥をほとんど含まれない非常に高品質な物であることも確認されました。

グラフェンの産業用途での量産方法はすでに海外の研究者らによって報告されていましたが、これまでの方法ではグラフェンのシートの中に多数の欠損を含み、せっかくのグラフェンの性能を発揮できる材料には仕上がっていないという問題がありました。

ついにグラフェンの量産化が実現

※イオン液体 : 塩と同じく、プラス電荷の部位とマイナス電荷の部位しか含まないにも関わらず、室温で液体として振る舞う物質の総称です。分子構造を自由に改変して様々な性質の液体を作れることから「デザイナー溶媒」と呼ばれます。今回の開発で使用されたのはオリゴマーイオン液体と呼ばれるイオン液体です。

オリゴマーイオン液体


2015-09-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

太陽のコロナが太陽表面より熱い証拠を確認

太陽のコロナが太陽表面より熱い証拠を確認

太陽の表面温度は約6000度ですが、そのさらに外側の太陽上空の大気=コロナは約100万度で、なぜか熱源であるはずの太陽本体よりもそこから離れた場所の方が温度が圧倒的に高いという「コロナ加熱問題」が存在しています。この理由はいろいろと推測され、磁場の強い場所から特に強いX線が放射されているという観測結果が大きなヒントであると思われていましたが、加熱のメカニズムの証拠は発見されていませんでした。

太陽観測衛星「ひので」と「IRIS」による観測結果をスーパーコンピュータで解析した結果、コロナの中で波のエネルギーが熱エネルギーへと変換される過程が世界で初めてとらえられました。「共鳴吸収」と呼ばれるメカニズムで振動エネルギーが運動に変換され、それによって生じる無数の小さな渦が波のエネルギーを熱エネルギーに変換していたのでした。

太陽のコロナが太陽表面より熱い証拠を確認
2015-09-02 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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おびおがしかし

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会社員をしながら科学のコンテンツを作ってます。書籍とか、トークライブとか、セミナーとか、ネットラジオとか、Webコンテンツとか。でも、楽しいことしかしません。楽しいことしかできない病、TD! それがおびおなのです。
苦手な食べ物:シーチキン、レバー、昆虫系
Web:ヴォイニッチの科学書
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