1: しじみ ★ 2018/10/09(火) 22:06:27.51 ID:CAP_USER
掃除機やエアコンのフィルター、あるいはコーヒーのフィルターなどは「大きな物体をせき止めて小さな物だけ通す」という働きがあるのは誰もが知るところ。しかしそれとは逆に「大きな物だけ通す」という不思議なフィルターが開発されました。用途としては、「ハエだけが通れないフィルター」や「トイレの防臭フィルター」などが考えられるようです。
Free-standing liquid membranes as unusual particle separators | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat3276
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet | Science | AAAS
http://www.sciencemag.org/news/2018/08/improbable-membrane-can-trap-flies-jar-and-odor-toilet
フィルターの概念を完全に180度ひっくり返す「真逆フィルター」を開発したのは、ペンシルベニア州立大学の科学者らによる研究チーム。通常のフィルターは、表面に開けられた小さな隙間の大きさを変えることで通過できる物体の大きさを変えていました。一方、研究チームが開発したフィルターは、液体の「表面張力」を利用することで、一定の大きさと運動エネルギーを持つ物体だけを通過させることを可能にしました。
実際にそのフィルターが機能している様子は以下のムービーで見ることができます。
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet - YouTube
コーヒーのフィルターは、粒子の大きなコーヒー豆は通さず、コーヒーを抽出した水(お湯)だけを通すことで、透明なコーヒーが飲めるようにしています。
一方、ペンシルバニア州立大学の研究チームが開発したのは、コーヒーフィルターの正反対「大きな物だけを通す」という特殊なフィルターです。
新しいアイデアのもととなったのは、人間の体にある細胞が細菌やウイルスなど一定の大きさを持つ物体だけを細胞内へと取り込むPhagocytosis(食作用)の様子でした。
この特殊フィルターを作るのに必要なのは、針金で作ったリングと非イオン化された水、そして発泡剤や洗浄剤の材料として用いられるラウリル硫酸ナトリウム(SDS)です。
このフィルターが機能する原理は、物体の運動エネルギーの違いを利用するというもの。一定の高さから落とされた物体は落下による運動エネルギーを持つようになります。この時、大きくて重い物体はより大きな運動エネルギーを持つようになり、液体の表面張力に打ち勝って液体の膜を通過することができるようになります。そして、物体が膜を通過した後は、物体が通過したことで開いた穴は液体の高い表面張力により自動的に閉じられてしまいます。
このフィルターの特徴はさらにあります。それは、表面張力の高い液体でできているために、非常に耐久性が高いというもの。実験段階では、フィルターに異物を繰り返し与え続ける試験を行ったところ、3時間たってもフィルターの機能は全く損なわれなかったとのこと。
これまでにはないフィルターが誕生することが期待されます。たとえば、固体の排せつ物は通す一方で、気体のガスは通さないようにすることで、全く新しいトイレの防臭装置が生まれたり……
外から大きな物は入れられる一方で、コバエは通れないフィルターなど。
また、外科手術の際には、開口部を外気にさらさないまま手術器具を使えるようにするという用途も考えられるとのこと。
そして、このフィルターには「遮断した物体を自動で集めて取り除くことができる」という便利な性能も備わっています。
https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/01_m.jpg
■動画
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet https://youtu.be/Rod7nmKSWF0
GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181008-improbable-membrane/
Free-standing liquid membranes as unusual particle separators | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat3276
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet | Science | AAAS
http://www.sciencemag.org/news/2018/08/improbable-membrane-can-trap-flies-jar-and-odor-toilet
フィルターの概念を完全に180度ひっくり返す「真逆フィルター」を開発したのは、ペンシルベニア州立大学の科学者らによる研究チーム。通常のフィルターは、表面に開けられた小さな隙間の大きさを変えることで通過できる物体の大きさを変えていました。一方、研究チームが開発したフィルターは、液体の「表面張力」を利用することで、一定の大きさと運動エネルギーを持つ物体だけを通過させることを可能にしました。
実際にそのフィルターが機能している様子は以下のムービーで見ることができます。
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet - YouTube
コーヒーのフィルターは、粒子の大きなコーヒー豆は通さず、コーヒーを抽出した水(お湯)だけを通すことで、透明なコーヒーが飲めるようにしています。
一方、ペンシルバニア州立大学の研究チームが開発したのは、コーヒーフィルターの正反対「大きな物だけを通す」という特殊なフィルターです。
新しいアイデアのもととなったのは、人間の体にある細胞が細菌やウイルスなど一定の大きさを持つ物体だけを細胞内へと取り込むPhagocytosis(食作用)の様子でした。
この特殊フィルターを作るのに必要なのは、針金で作ったリングと非イオン化された水、そして発泡剤や洗浄剤の材料として用いられるラウリル硫酸ナトリウム(SDS)です。
このフィルターが機能する原理は、物体の運動エネルギーの違いを利用するというもの。一定の高さから落とされた物体は落下による運動エネルギーを持つようになります。この時、大きくて重い物体はより大きな運動エネルギーを持つようになり、液体の表面張力に打ち勝って液体の膜を通過することができるようになります。そして、物体が膜を通過した後は、物体が通過したことで開いた穴は液体の高い表面張力により自動的に閉じられてしまいます。
このフィルターの特徴はさらにあります。それは、表面張力の高い液体でできているために、非常に耐久性が高いというもの。実験段階では、フィルターに異物を繰り返し与え続ける試験を行ったところ、3時間たってもフィルターの機能は全く損なわれなかったとのこと。
これまでにはないフィルターが誕生することが期待されます。たとえば、固体の排せつ物は通す一方で、気体のガスは通さないようにすることで、全く新しいトイレの防臭装置が生まれたり……
外から大きな物は入れられる一方で、コバエは通れないフィルターなど。
また、外科手術の際には、開口部を外気にさらさないまま手術器具を使えるようにするという用途も考えられるとのこと。
そして、このフィルターには「遮断した物体を自動で集めて取り除くことができる」という便利な性能も備わっています。
https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/01_m.jpg
■動画
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet https://youtu.be/Rod7nmKSWF0
GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181008-improbable-membrane/
引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1539090387/
52: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:19:19.69 ID:adwcIPUI
>>1
面白すぎる
原理図もわかりやすい
面白すぎる
原理図もわかりやすい
2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:10:36.15 ID:lkPC3W2Y
すげー(´・ω・`)なにこれすごい
3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:12:49.77 ID:5Ad/jYEu
えっちなことに利用できそう
51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:17:00.15 ID:q6iji64G
>>3
お前のモノは通過できないから心配するな。
お前のモノは通過できないから心配するな。
4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:19:46.12 ID:HFosV1tU
その膜が塵とかホコリとかコバエで汚れていくだろ?で、大きいのが通ったとき、その汚れが着かないかね。コバエのついた手術器具は嫌だよ?
5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:21:52.41 ID:4mljoXMe
大きさなのか重さなのかわからんな
6: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:22:49.14 ID:QgO1DmJY
見た目はシャボン膜だよな。
大きい物が通過して穴が開いても、
自己再生して塞がるのが新規ポイント。
でも、そこを通り抜けた物体には液が付いてるはず。
大きい物が通過して穴が開いても、
自己再生して塞がるのが新規ポイント。
でも、そこを通り抜けた物体には液が付いてるはず。
7: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:24:11.90 ID:mq2ibebN
頭の良い人は発想からしてすげーのね
9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:26:36.54 ID:PctcX0nh
踏んで通る自動ドアとかそうだよな
33: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:37:58.04 ID:/2g2qBpt
>>9
なるほど、確かに同じ原理だな。
なるほど、確かに同じ原理だな。
39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 02:22:04.23 ID:KATCOdb8
>>9エアカーテンなんかも質量が大きいほど通りやすい
小さい、軽いと飛ばされるから通れない
小さい、軽いと飛ばされるから通れない
11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:34:56.96 ID:FaIQT3Ro
素粒子論の漸近自由みたいなものだな
12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:37:09.26 ID:LOCxaXbW
現状のトラップ付き排水溝も気体分子遮って液体個体を通してるようなもんだな
14: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:39:04.23 ID:gSwHMWvU
ザルの組み合わせじゃないの?
15: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:43:19.33 ID:Df+TYWBP
白血球さんの食い殺すのはこれで血小板たそのフィブリンは普通にコーヒーのフィルター(網)だよな
確かに膜はよごれるけどフィルターの目詰まりよりは全然まともだな
確かに膜はよごれるけどフィルターの目詰まりよりは全然まともだな
16: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:43:54.53 ID:owAvZIiP
破れないシャボン玉か
17: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:56:12.25 ID:BWhJ2XM6
これ厳密には大きさではなく通過の際のエネルギーで通れるかどうか決まるんじゃないの
18: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:07:45.91 ID:lwZZr1c8
何かを水に浸けて沈まなかった上澄みだけ取るとか良くありそうな気もする
19: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:08:58.34 ID:y0G8l7Zj
あれ?万有引力は?(ピサの斜塔の実験は?)
21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:11:06.95 ID:xH1P6pqu
>>19
mghのmの違い
mghのmの違い
20: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:09:47.53 ID:1jitk6bf
なるほどなーこりゃ面白い
読む前はどうやるのかサッパリ想像つかなかったけど
読むとなるほどーおもしろい
読む前はどうやるのかサッパリ想像つかなかったけど
読むとなるほどーおもしろい
22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:11:46.02 ID:4jrE6F8C
>コーヒーのフィルターは、粒子の大きなコーヒー豆は通さず、コーヒーを抽出した水(お湯)だけを通すことで、透明なコーヒーが飲めるようにしています。
↑ひところ話題になったクリアラテか。あれ人気あるのか?
↑ひところ話題になったクリアラテか。あれ人気あるのか?
23: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:40:14.27 ID:GhXhUMPK
通過するときに、少しは膜に使われてるヌルヌルの液体が付着しちゃいそうだけどな
24: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:44:09.03 ID:BymBh98Q
空気は通さないと思ったが
気圧差によってシャボン玉が
いっぱいできちゃうんじゃないか
気圧差によってシャボン玉が
いっぱいできちゃうんじゃないか
28: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:13:42.23 ID:uW6YLZRB
普通のフィルターで濾した後、残った大きなものを バサっと、ザルを
ひっくり返せば いいだけじゃね?
ひっくり返せば いいだけじゃね?
29: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:16:38.15 ID:o4+wyMTA
おもしれー
簡単に作れるのも格好いい
簡単に作れるのも格好いい
37: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 01:02:00.07 ID:jAuDrS72
これでいうと蜘蛛の巣とかもそう?
蜘蛛の巣は壊れちゃうけどね
蜘蛛の巣は壊れちゃうけどね
38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 01:14:05.09 ID:PrDX6SLz
これって水の上に浮いた油の事だよね
44: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 03:34:52.49 ID:/Kqo+sGl
小さいものは網目にはめて流す感じか
46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 05:16:55.11 ID:IgolXGJW
液体の膜? すごいような昔からあったようなないような
47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 05:45:58.39 ID:CtC9o49z
通った物はみな濡れてるの?
49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:01:48.04 ID:E5AbaKhh
>>47
みたいっすな
水とナトリウムで、シャボン玉の被膜のような物を作って
表面張力をブチ抜く、質量のあるものだけ>通過
質量の無いものは、シャボン玉の被膜に捕まる、って言う仕組みなんだとさ
簡単な構造だけど、確かに…フィルターとして使った例は無かったな(アイディア賞
みたいっすな
水とナトリウムで、シャボン玉の被膜のような物を作って
表面張力をブチ抜く、質量のあるものだけ>通過
質量の無いものは、シャボン玉の被膜に捕まる、って言う仕組みなんだとさ
簡単な構造だけど、確かに…フィルターとして使った例は無かったな(アイディア賞
50: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:08:27.68 ID:NOQ3/ZUa
>>49
ナトリウムというか洗剤だよ
まさにシャボン玉の膜
ナトリウムというか洗剤だよ
まさにシャボン玉の膜
48: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 06:56:42.21 ID:E5AbaKhh
なんだろこれ、すげーな
球体の表面張力で、張ってるゲルを全部吸い上げた奴だけ>通過できる
みたいな感じなのかなぁ
アイディア賞もんだな
球体の表面張力で、張ってるゲルを全部吸い上げた奴だけ>通過できる
みたいな感じなのかなぁ
アイディア賞もんだな
58: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 08:00:40.21 ID:cvXMObxm
構造は難しくないけど、ありそうでなかった。
フィルターとして使う。
そういった発想にセンスを感じる
フィルターとして使う。
そういった発想にセンスを感じる