MAKE: Japan: Science Archives

Science Archive: Science

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July 2, 2009

2つの球をくっつけるとコマになる

木やガラスや鉄でできたボールを2つ、接着剤でくっつけてはじくと、コマとなってキレイに回る。球の数は2個じゃなくてもいいみたいです。

コマツインをつくってみた

Posted by Takumi Funada | Jul 2, 2009 03:00 AM
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June 26, 2009

高圧電気でコインを一瞬にして縮める映像

Hackerbot LabsはIntellectual Venturesに招かれて、Maker Faireのエディターズチョイス賞を獲得した高圧電気コイン縮小機の実験を行い、その様子を10万fpsというVision ResearchのPhantom超高速度カメラで撮影した。

Hackerbot Labsのチームは、手製の装置に組み込まれた10 kV（15,000ジュール！）の電圧を巨大な300μFキャパシターから放出し「50セント玉を25セント玉に、25セント玉を10セント玉に、10セント玉を小さな金属の塊に！」変えてしまう。このプロセスは"電磁成型"と呼ばれるものだ。

コイルに電流を流すと電磁場が発生する。この場合は、電流が非常に大きいので、大変に強力な電磁場が作られ、コイルはメチャクチャ強力な電磁石になります。

磁石と化したコイルの中の電磁場は、渦電流を引き起こし、コイルの中に置かれたコインを取り巻きます。コインの中を電流が通ることで、ここでも電磁場が発生します（つまりコインも磁石になるわけです）。このとき、コインの磁石とコイルの磁石は磁性が逆になっているので、この２つは激しく反発し合います。

この反発力は、金属自身の強度を上回り、コイルは膨張して爆発します。一方、コインは押しつぶされて小さくなります。

実験の結果、いくつか面白いことがわかった。

10万fpsで撮影した映像を見ると、コインは30～40マイクロ秒で縮んでいる。
コインはコイルが爆発する前に縮んでいる。
コイルの爆発によって 135 dB もの衝撃波が発生した。
縮むときのコインの縁の速度は、時速約 640 Km。

High Speed Coin Shrinking（英語）［Intellectual Venturesより］

訳者から：10万フレーム毎秒で撮影しても、コインが縮む瞬間はほんの4フレーム分しかない。後半で緑色に光っているのは、コイルの銅が蒸発した瞬間だそうだ。

- Adam Flaherty

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Jun 26, 2009 03:00 AM
Electronics, Imaging, Makers, Science | Permalink | Comments (0)

June 24, 2009

ラトガース大学のマスコットから名前をもらったThe Scarlet Knightは、巡航ミサイル型の自動探査艇だ。4月27日にニュージャージーの海岸から発射された。計画通りにいけば、ラトガースチームは、クリスマス前後にスペイン最西端の海岸で回収できることになっている。もし成功すれば、大西洋を横断した初の無人機となる。このミッションのサイトでは、この潜水艇の現在位置がGoogle Earthでわかるようになっている。また、バッテリーの状態と、チームのナビゲーションブログも見られるよ。

- Sean Michael Ragan

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Jun 24, 2009 12:00 AM
GPS, Robotics, Science | Permalink | Comments (0)

June 5, 2009

アホであることの大切さ

UVA MicrobiologistのMartin A. Schwartz は、Journal of Cell Scienceに面白い記事を書いている。彼が言うところの "創造的愚" の大切さに関する内容だ。

我々が博士課程の教育において、学生に対して行っている2つのひどい仕打ちについて指摘したい。ひとつには、学生たちが、研究がいかに難しいものであるかを、まったく教えられていないことだ。特に重要な研究を行うことは、ものすごく難しい。ものすごく厳しい科目を取るよりも、ずっと難しい。なぜ難しいのかと言えば、研究とは未知の物事への没頭だからだ。自分が何をしているのかすらわからない。答や結果が得られるまで、自分の疑問は正しいのか、正しい実験を行っているのかすらわからない。たしかに、科学は、一流雑誌のトップに掲載されるための競争によって、さらに難しいものになっている。しかし、そうした事情を考慮しなかったとしても、目覚ましい研究とは本質的に困難なものであり、部門が、研究施設が、はたまた国が政策を変更したところで、その本質的な難しさが軽減されるわけではない。

2つ目は、私たちが、学生を創造的愚者に育てるための十分な努力をしてないことだ。つまり、自分が馬鹿だと思えないならば、心底努力していないということだ。ここで言うのは "相対的な愚かさ" ではない。クラスの他の学生が資料を読み考察し試験でAを取ったが自分は取れなかった、という話ではない。また、非常に才能ある人々が、その才能を発揮でいない職場で働いているといった話でもない。科学は、自分自身の "絶対的愚" と対峙する要素を含んでいる。この愚は実存的事実であり、自らの方向を未知の中へと推し進める努力に内在している。学生が間違った答えを言うようになったり、根を上げて「わかりません」と言うまで教授会が粘れるならば、予備試験や論文試験は有効だ。試験の目的は、学生がすべてに正しく答えられるかを見ることではない。もし、すべてに正解できるようなら、教授会が試験を失敗したことになる。重要なのは、学生の弱点を見極めることだ。それは、一部には、努力目標をどこに置くかを見ることであり、一部には、実際の研究に役立つ十分に高度なレベルでの知識の欠落の有無を見ることである。

The importance of stupidity in scientific research（英語）［ありがとう、Arwen！］

- Gareth Branwyn

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Jun 5, 2009 01:00 AM
Education, Science | Permalink | Comments (0)

June 2, 2009

クラドニプレートの歌

Make Labsで雑誌掲載用のプロジェクトを担当しているMeara O'Reillyは、サウンドビジュアルアーティストとしても知られている。その彼女が現在取り組んでいるプロジェクト "クラドニミュージック" のビデオを、友人のLisa Foti-Strausと共同で製作した。彼女は、Make英語版 Vol.16のためのクロードニーの記事を製作したあと、クラドニプレートを製作し、そこに浮かび上がる模様を主体とした曲を描いてきた。彼女の声がいい。すごくオバケっぽい。

Chladni Song

- Gareth Branwyn

編集から：クラドニプレートは壊れたスピーカと細かい粉を使って、音波を可視化する道具です。Make日本語版 Vol.6で紹介しています。

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Jun 2, 2009 12:00 AM
Arts, Music, Science | Permalink | Comments (0)

May 21, 2009

空き缶スターリングエンジンキット

Youtubeを徘徊していると、ジェットエンジンや蒸気エンジンを作っている人が見つかります。すごいです。憧れます。自分も作ってみたい。でも、恐がりなのでムリそうです。爆発してネジが眉間に向かって飛んでくる様子を想像しちゃうんですよね。
そんなある日、書店で見つけたのがコンセプトプラスの空き缶スターリングエンジンキット。JAXA（宇宙航空研究開発機構）の研究成果を基にしたこのエンジンは、お湯を熱源に動作します。量は湯飲み一杯でじゅうぶん。お茶をいれる感覚でエンジンを動かすことができるわけです。
作り方はカンタン。ただし、ワタクシの場合、一発では動きませんでした。いろいろ調整しても始動してくれない。どうやらときどき湯飲みから降ろして、缶全体を冷やしてやらないといけないようです。
調整したら、じゅうぶん缶を冷やしてから再始動。それに気付いたら、すぐ動くようになりました。コトコトコトとかわいくピストンが上下します。発生した動力を、鑑賞するだけでなく、光にかえるキットも用意されています（LED発電キット）。これに似たものは自分でコイルを巻いて作れるかもしれない。しばらく遊べそうなエンジンです。

Posted by Takumi Funada | May 21, 2009 02:00 AM
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May 8, 2009

自家製水晶でレーザーが発生

Dorkbot DCの仲間、Jon Singerは、彼の友人でレーザーハッカーのCroatianのウェブページを教えてくれた。彼はNd:YAGレーザーを発生させるために、一カリウムリン酸塩（KDP）水晶を自宅で成長させていた。そして、水晶が育つにはかなりの時間がかかったが、ようやく十分に大きくなったところで、光の角度などを慎重に調整して当ててやると、第二次高調波発生が起こり、美しい緑のビームが現れた。第二次高調波発生は、そう易々とできるものではなく、ひとえに、彼の努力のたまものといえる。

Homegrown KDP crystal and successful SHG attempt（英語）［ありがとう、Jon！］

- Gareth Branwyn

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | May 8, 2009 02:00 AM
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April 14, 2009

乱数生成シールド

力武健次さんが実験中の乱数発生回路はArduinoのシールドとして実装されている。安価なトランジスタを使って「雪崩降伏」を生じさせ、ATmega168のコンパレータで観測することでランダムなデータを作り出す仕組みらしい。詳しい説明は力武さんのページ「Arduino Duemilanoveで物理乱数を生成する」をどうぞ。

Posted by Takumi Funada | Apr 14, 2009 02:00 AM
Arduino, Science | Permalink | Comments (0)

April 8, 2009

スペインの高校生がNASAに勝った

高校生グループがカイトフォトを新しいレベルに押し上げた。気象風船フォトだ。彼らの予算は、確実にNASAを下回る。非常に低コストで、ほとんどの機材や電子回路は自作だ。

このプロジェクトに関するGarethの前の記事はこちら。

Mail Onlineに最新の情報が掲載された。写真の著作権は学生の彼らにある。これって素敵じゃない？

Gerard Marull Paretas、Sergi Saballs Vil、Martm Gasull Morcillo、Jaume Puigmiquel Casamortは、電子センサー回路を一から作り、ヘビーデューティーな43ポンドのラテックス製風船を宇宙との境にまで打ち上げ、そのデータを収集した。
教師Jordi Fanals Oriolの指導のもと、18歳から19歳の科学者の卵たちは、Google Earthと交信するハイテクセンサーを使った風船の打ち上げを目指していた。

「Meteotek は、3万メートル上空の地球の大気の状態を測定し、その証拠写真を撮影し、風船がしぼんだ後に、風船に備え付けた機材を回収することが可能であるかを確かめるための実験でした」と、チームリーダーの Paretas（18歳）は語る。

「実験の結果に驚いてます。特に写真にね。手作りの機材を宇宙の境界まで飛ばせたなんて、信じられません」

彼らは Google Earthをプロジェクトに取り込み、彼らのデータをうまく合成して見せた。

彼らの実験結果は、素晴らしい形で写真やブログの文章と組み合わせられている。彼らのサイトは、Google 翻訳で、スペイン語圏以外の人にもわかるようになっている。

ありがとう Tom！

- Chris Connors

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Apr 8, 2009 02:00 AM
DIY Projects, Flying, Kits, Photography, Portable Audio and Video, Science, Something I want to learn to do... | Permalink | Comments (0)

March 30, 2009

電気の原理を解説する古き良きアニメーション

General Electric社が作った、電気の原理を紹介する古き良きアニメーションだ。これはInternet ArchiveのPrellinger Collectionに収められていた。電子はかわいくて楽しいヤツだとは想像していたけど、電荷があんなにゴッツイ野郎どもだったとは！

このチビ助、どっかで見たことない？

- Collin Cunningham

訳者から：びっくりするほど、よくわかる！　感動的。ところで、電子ちゃんのそっくりさんとは、Makeの編集長Mark Frauenfelderがデザインした"Makey（メイキー）"くんだ。「ハックしてよろしい」と勝手に許可を出しまくっているMakeのアイドルだ。

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Mar 30, 2009 12:00 AM
Electronics, Retro, Science | Permalink | Comments (0)

March 26, 2009

One Earth Designs - 辺境の生活を支援するデザイン

写真提供：Scot Frank（Flickr）

数週間前、Amy Smithが主催するMITのグループ、D-Labのイベント会場で、Scot Frankとばったり出会った。

そこで　Scotは、One Earth Designsという彼のプロジェクトについて話してくれた。開発途上国の人々に、効率的な技術的支援をするというものだ。

その後、Scotは電子メールで、エネルギーを生み出す仕事や、検査技術について情報を教えてくれた。

太陽光：

これは、軽量な携帯型ソーラー・クッカー / ヒーター / 発電機です。世界の高山地帯で、地元の材料を使って作れるようになっています。1日5時間を燃料集めに費やし、さらにそれを使うことで部屋の空気を汚染するといった状況を変えたいと、村人たちが使いに来てくれました。

現在、私たちはヒマラヤで活動しています。昔から天幕の素材として使われてきたヤクの毛で布を作り、竹で骨組みを作りました。今年の夏に普及活動を開始する予定です。この装置を村人たちが自分で作るようになれば、現金収入を得られるようになり、修理や管理も自分たちでできるようになります。

写真提供：Scot Frank（Flickr）

ヒマラヤ地方では、燃料のほとんどが動物の糞と木材です。これらの燃料の採取には、男女格差、病原菌の伝染、収入の低下、環境破壊、土地争いなどといった問題がつきまといます。また、これらの燃料を燃やすと、室内の空気汚染や、温室効果ガスの排出といった問題も引き起こします。

私たちは、ヒマラヤ東部の6つの村の住民から、こうした問題を解決するための協力を依頼されました。それに応えて私たちが開発したのが、このSolSourceです。太陽の光を集めて、料理、暖房、低コストな熱電気発電という3つの仕事を1台でこなす、携帯式の装置です。SolSourceの直接的な効果には、室内の空気汚染の改善、局地的気候変動の低減、女性の教育機会の拡大などがあげられます。間接的な効果としては、地元に伝わる知識と材料を使って製造することで、継続的な現金収入が得られるようになり、ヒマラヤ地方の集落に、コミュニティとしての自己効力感を芽生えさせるということが揚げられます。

水：

写真提供：Scot Frank（Flickr）

私たちはまた、水の水質検査や処理に関する意識を高めるためのプロジェクトも立ち上げようとしています。現在、ヒマラヤとガーナのNGOと、2つの学校の子供たち（サンフランシスコと中国）に簡単な水質検査の方法を教え、自分たちが住んでいる地域の水質データを集めてオンラインに提供してもらうという活動をしています（いわゆる"市民科学"）。これは、住民に飲み水の水質を知ってもらう（または処理法を学んでもらう）だけでなく、すばらしい実践的な科学の学習活動であり、意識を高めることになると考えています。最近の会議で提案されたプロジェクトの概要を下に示します。

写真提供：Scot Frank（Flickr）

One Earth Designsに協賛するNGOに関する情報：

WatMap project In collaboration with: ガーナのPure Home Waterとの協同プロジェクト
Shem Women's Group：太陽光と水
The Bridge Fund：水と衛生
Shambala Connection：水と教育

One Earth Designsは、先進国の人間が使っている資源に手が届かない人々の生活を改善するという、すばらしい活動をしている。地元住民や教育機関の経験や需要をバネにして、命を救い仕事を創出する技術を生み出している。こうした重要なプロジェクトを写真に収め公開することで、Scotと彼の協力者たちは、遠い世界の問題に私たちの目を向けさせてくれる。

我々は、よりよい世界を作るために何ができるだろう。身の回りにあるエネルギーを集めて仕事をさせるには、どうしたらいいか。人の命を助けるための装置を考えたことはある？　辺境の集落で使われている素晴らしい水質試験用のシステムを見たことがある？　みんなの意見を聞かせてほしい。また、こうしたシステムの写真やビデオがあったら、ぜひ、MAKE Flickr poolにアップしてほしい。

- Chris Connors

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Mar 26, 2009 01:00 AM
Open source hardware, Remake, Science | Permalink | Comments (0)

March 25, 2009

Meteotek - 高校生の高々度気球プロジェクト

Meteotekはスペインの高校で実施されている、気象観測用気球を作るプロジェクトだ。この気球は、気温と気圧のセンサー、GPS、無線、静止カメラを備えている。それが、2009年2月28日、打ち上げが成功した。彼らのFlickrのページはスペイン語表示だけど、写真を見ればわかる。今やアマチュアでも、高校生ですら、宇宙にまで届く高度な技術を扱えるようになった。これには本当に驚かされる。車の後部座席の指令センターは必見！

Meteotek 08（スペイン語）

- Gareth Branwyn

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Mar 25, 2009 02:00 AM
Flying, Made On Earth, Science | Permalink | Comments (0)

March 24, 2009

ビー玉スターリングエンジン

どうしてこれで動くのか。よく考えればわかるような、やっぱりわからないような。

Posted by Takumi Funada | Mar 24, 2009 03:00 AM
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March 17, 2009

Arduinoで磁気浮上

Mekonikは、Arduino、ソレノイドコイル、ホール効果センサー、そして頭のいいコードを使って永久磁石を宙に浮かせる装置を作った。

この装置は、小さなホール効果センサー（Honeywell製SS19、AllElectronicsで50セントで購入）を使って永久磁石の磁界を検知し、その情報を元に電磁石の磁力を調整しています。センサーが電磁石側にあるため、そこから読み出される数値は、浮いている永久磁石と電磁石の磁界の和となります。もっとも難しかったのは、そこから永久磁石の磁界だけを抽出する方法でした。誘導原やアンペールの法則を論理的に研究し実験を重ねた結果、非常に安定的に磁石のダートなど、永久磁石を浮かせることに成功しました。結果としては、まだ完璧ではありません。小さな振動が見られます。これは、ArduinoのA/Dコンバーターが制限値に達してしまったことによる現象と思われます。

見てわかるとおり、これは一般に馴染みのある浮上式ではなく、引っ張り上げる方式だ。今はさらに研究が進んでいる。センサーからのフィードバックの取得と応答を高速化するのではなく、彼はArduino IDEのシリアルライブラリーに画期的な改良を加えた。詳しい情報とディスカッションは、このプロジェクトのブログでどうぞ。

- Collin Cunningham

［原文］

Posted by Tetsuo Kanai | Mar 17, 2009 02:00 AM
Arduino, Science | Permalink | Comments (0)

March 6, 2009