電気をパケット化

発電所から送られてくる電気エネルギーは連続した流れです。一方で通信ネットワークは、データをパケット単位に分割して伝送するパケット交換方式を採用しています。もし電気エネルギーをパケット交換方式で扱うことができれば、必要量の電気に宛先をつけて、この電気はこれだけの量をどこの家に届ける、とか、電池のこれだけの電気をどのモーターに届ける、などのきめ細かな電力の処理が可能となり、電気エネルギーネットワークの大きな変革となります。

電気をパケット化


電力パルスと宛先情報タグから構成される電力パケットを生成し目的地に電気を送り届ける概念は、1990 年代に新技術として提案されました。ですが、当時の技術では電力のパケット化を実現することは困難でした。 その後のパワーエレクトロニクス技術の進展で、現在では半導体素子による大電力の高速スイッチングが可能となってきています。

これを受け、京都大学とスウェーデン王立工科大学のプロジェクトチームは既存の技術を応用して、電力のパケット化の研究を進めています。新たに開発したシステムでは、宛先情報を電圧波形として電力パルスに直接付与することで、物理的に宛先付き電力のパケット化を実現しています。また、電力パケットを仕分ける、電力ルータも実現しており、電力のパケット配信の超電力効率化社会が到来するかもしれません。


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2018-07-08 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

渇いたら飲む、はパフォーマンス低下

運動中に喉の渇きを感じてから飲むという水分補給の仕方では脱水状態に陥りやすく、パフォーマンスが低下する可能性があることが、米アーカンソー大学による研究で明らかになりました。 7人の男性自転車競技選手にエルゴメーターのペダルをこいでもらい、汗の量を測定したり、精密に量をはかった水を飲んでもらったりしながら、のどの渇き、胃の中の水分量、ペダルをこぐ力の相関をとりました。その結果、喉は渇いていなくても胃の中の水分量が不十分な場合、スピードやペダルをこぐ力が低下することが分かったということです。 運動中にはのどの渇きに関係なく、体内の適切な水分量を維持することが重要のようです。


2018-07-07 : 雑談 : コメント : 0 :

音楽が戦争を終わらせる脳内メカニズム

歌で戦争を平和に導く、というアニメのテーマは最近では「LOST SONG」が話題になりましたし、マクロスシリー、ガンダムSEED、シンフォギア、プリキュアなど、いろいろな作品で登場する設定です。これについては、多くの人が「そんなのはアニメの世界だけの話、現実の戦争が歌で終わるはずない」と思っているはずです。ですが、最近の研究で歌に戦争を終わらせる力があることが脳のメカニズムから見ても科学的な根拠がありそうだ、と科学者の間で思われ始めています。

米国ユタ大学などの研究チームは、アルツハイマー病患者に自分で選んだ音楽を聴いてもらい、機能的MRI(fMRI)を用いた脳画像検査を実施した結果、脳全体で情報ネットワークが活発に情報交換を始めることを明らかにしました。

また、戦争に向かう社会では脳の活動が好戦的な部分に偏ってしまい、脳全体を使って、多数の情報を多角的かつ冷静に判断できない状態になっていると考えることができなくなっています。これを今回のユタ大学の研究と結びつけると、歌姫が戦場で歌を歌うことによって、脳全体が均一に活動を開始し、冷静な人間的判断が呼び起こされることがfMRIで間接的に確認されたことになるといえます。


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2018-07-06 : 雑談 : コメント : 0 :

独り勝ちはよくない

自然界ではたくさんの生物が空間を共有して暮らしていますが、その生態系はとても安定しています。特定の生物種が大発生を起こしたり、逆に大絶滅したりする、といった大きな変化は、一軒の家の中のゴキブリレベルで起きることはあっても広い環境レベルではあまり生じません。

一方で、理論研究からは一つの空間に共存する生物の種類が多くなるほど生態系は不安定になると予想されています。理論研究と現実の間にギャップがあるということは、研究者の気づいていない、生態系を安定化させる何らかの仕組みがあることを示唆しています。

この未解明の仕組みを明らかにするために、東北大学の研究者らは、コンピューターの中で生態系を再現して解析しました。このような研究は珍しいのですが、その理由は、生態系のバランスは、単純にどれかが増えればどれかが減る、というものではなく、その環境にいるすべての生物が互いに個体数に影響を及ぼしあっているはずなので、それを反映した非常に複雑な数式を考える必要があるものの、これまでの研究者は誰もそこまで緻密な理論式を構築することができていなかったためです。

東北大学の研究者らが今回初めてその複雑な数式を用いた自然生態系の数理モデルを作成しました。このモデルを解析したところ、そこに住む生物の密度による生態系のバランスに与える影響について重要な事実が明らかになりました。

自分の仲間が増えた時には、敵の勢力が拡大した方が、つまり、自分たちの独り勝ちならない環境の方が生態系全体のバランスが保たれやすいという想定外のことがわかったのです。これまでは、敵対関係が同時に強大化するような状態は生態系のバランスを崩壊させると科学者は想像していました。 つまり、これまでの科学者は生態系の安定性とはあまり関係のない、一つの生態系に住む種の多さや、個体数の多さを熱心に研究していた、ということです。

このような仕組みがあるからこそ、砂漠のような閑散とした生態系も、アマゾンのようなとても密度の高い生態系もそれぞれに安定しているということになります。


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2018-07-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 第709回 皮膚の菌を移植して健康に

米国立アレルギー・感染症研究所が健康な人から採取した皮膚常在菌をアトピー性皮膚炎を発症したマウスに移植したところマウスの症状が改善することを発見しました。

皮膚常在菌とは、私たちの全身をコーティングするように皮膚で勝手に生活している細菌の集団のことで、時にはさまざまな病気の原因になってしまいますが、基本的には、私たちの身体を外界の有害物や刺激から守る役目を担っています。下の写真は皮膚常在菌の一例(電子顕微鏡写真)です。

ヴォイニッチの科学書 第709回 皮膚の菌を移植して健康に

マウスで治療効果があるのなら、人間でも効くのではないかと考え、健康な他人の皮膚常在菌を患者に移植して治療効果があるかどうかを確認する実験(臨床試験)が行われました。臨床試験ではアトピー性皮膚炎患者の症状は改善し、副作用や合併症もなかったことから、他人の細菌の移植がアトピー性皮膚炎の画期的な治療法となり得ることが明らかになりました。


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2018-07-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ダイオメガ

私たちの身の回りの物質は全て、「クォーク」と「レプトン」(電子やニュートリノなど)と呼ばれる素粒子からできています。 陽子や中性子はクォーク3個から構成され「バリオン」と呼ばれます。また、バリオンが複数集まったものが原子核です。特に、二つのバリオン(クォーク6個)からなる最も簡単な原子核は、二つのバリオンの意味で「ダイバリオン」と呼ばれます。実物のダイバリオンは陽子1個と中性子1個が結合した重陽子が1930年代に発見されたのみです。  

理化学研究所と大阪大学の共同研究チームがスーパーコンピューター京を使って、ダイバリオンのシミュレーション研究に成功しました。

ダイオメガ

スーパーコンピューター京の中に構築した仮想世界で2個のΩ粒子を少しずつ接近させたところ、0.3×10-13cm程度まではお互いに引き合い、2個のΩ粒子が結合状態を作る可能性などが示されました。さらに近づけると急激に反発力が強くなりました(次図)。

ダイオメガ

2個のΩ粒子が結合した粒子は新発見で、2個のΩの意味で「ダイオメガ(ΩΩ)」と名付けられました。ダイオメガは現実世界にも存在する可能性が非常に高いものと思われています。 現実世界ではまだ確認されていない新粒子ダイオメガを今後は加速器を使った重イオン衝突実験 で実際に観測することが目標となります。もし存在が確認できれば、1930年の重陽子の発見以来、約1世紀ぶりの新粒子の確認となりますし、この世界になぜ物質が存在するのか、という謎の解明にもつながるものと期待できます。

ダイオメガ
今回の研究に使用されたスーパーコンピューター京


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2018-07-03 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

座り過ぎは脳に悪影響を及ぼす

米カリフォルニア大学ロサンゼルス校の研究者らが長く座り過ぎると脳に悪影響が現れることを明らかにしました。座った姿勢で長時間過ごす人は、新たな記憶の形成に重要な役目を担う脳領域の細胞層の厚さが薄いことが分かったとのことです。 比較的運動をしている人でも座っている時間が長いとこれらの領域は薄くなっていたことから、運動不足の問題ではなく、座り続けることそのものに問題がありそうです。  
ただ、今回の調査では座っている時に何をしているかは考慮されていませんので、書類の作成やコンピューターゲームなど認知的な活動をしている場合と、漠然とテレビを眺めている場合では違いがあるのかもしれませんが、よくわかっていません。


2018-07-03 : トップニュース : コメント : 0 :

ケニア初の人工衛星

ケニア初の人工衛星

ケニア共和国のナイロビ大学が開発したケニア初の人工衛星「1KUNS-PF」が、国際宇宙ステーションの「きぼう」からロボットアームにより放出されました。
衛星は1辺が10センチメートルの立方体で重さは1キログラムの超小型衛星です。搭載したナノカメラで上空400キロメートルからケニアの土地のマッピング、海岸線や森林の状態の撮影を行い、運用期間は12か月~18か月です。

2018-07-02 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

バジャウ族の潜水能力

インドネシアに1000年以上にわたりハウスボートで暮らし、素潜りで食料を採集して水上生活するバジャウ族という漂海民族の人たちがいます。この人たちは長時間息を止める能力に長けていることで有名で、重りを付け、木のゴーグルだけで70メートルも潜れる人もいます。日本の海女さんはだいたい数メートル程度で、ごく一部の海女さんが数十メートル短時間潜ることができる程度ですので、この人たちの特殊性がよくわかります。

英国ケンブリッジ大学の研究によるとこの民族の人たちの遺伝子には長時間の潜水に適応する多くの変化が起きていることがわかりました。たとえば、PDE10Aと呼ばれる遺伝子の変異は特徴的で、それによって甲状腺ホルモンの分泌量が増加し、脾臓が平均1.5倍も大きくなっています。  

素潜りの得意なアザラシは全身のサイズには不釣り合いな大きな脾臓を持っていることがわかっていることから、この遺伝子変異は素潜りを得意にする原因の一つであることが推測されます。


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2018-07-01 : 未分類 : コメント : 0 :
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おびおがしかし

Author:おびおがしかし
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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