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Archive: Science
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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！
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Mar 25, 2009 02:00 AM
Flying, Made On Earth, Science |
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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
Science |
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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 |
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March 6, 2009
オフィス用具で作ったロケット
サインペンと圧縮空気のスプレー缶と、あとはオフィスに普通に転がっている材料を使って"液体燃料ロケット"を作るという、スゴイHow-Toだ。このロケット、20メートル以上も飛ぶそうだ。
だけど、IT部門のJohn Glenn、気をつけてくれよ！ これは意外に危険なプロジェクトだ。かならず外で飛ばすこと。安全ゴーグルを着用すること。噴射はすごく冷たいから凍傷に注意すること。何かを飛ばしたり、高圧の気体を扱うときは、十分に気をつけるってのは常識だけどね。
使う物：
サインペン（シャーピーペン）
エアーブロー缶
絶縁テープ（梱包用のテープでも可）
ボールペン
輪ゴム
ビンの蓋
カッター
TIP：あるMakerからこのInstructablesの記事へのコメントとして、こんな助言があった。もう1本サインペンを使って、その先端部分を切り、ロケットの噴射口に取り付けると、デラバル・ノズルの形になって、噴射性能が上がるとのこと。
詳しい作り方は Instructable を見てね。
訳者から：デラバル・ノズルってのは、いわゆる普通のロケットエンジンのあの釣り鐘みたいなやつだね。あの原理は、スゥェーデン人発明家ド・ラバル (Gustaf de Laval) が発明したものだそうだ。
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Mar 6, 2009 01:00 AM
Flying, Instructables, Science |
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February 25, 2009
カブトムシを遠隔操作
カリフォルニア大学の研究者が、カブトムシをハックして遠隔操作を可能にした。
ノートパソコンから無線信号を送ると、カブトムシは飛行を開始したり止めたりする。画面上部に見えているカブトムシは、実用目的のために拘束されている。飛行パターンを観察しやすくするために、虫は透明板に固定されている。送られる電気信号は、オシロスコープに映し出される。短い周期の信号を送ると羽ばたきを開始する。再び短い周期の信号を受けると羽ばたきを止める。Head over to Technology Reviewでビデオが見られるよ。［Hack a Dayより］
［...］
カブトムシに装着された装置は、市販のマイクロプロセッサーと無線受信機と電池を特製のプリント基盤に組み込んだもの。6本の電極が虫の視葉と羽を動かす筋肉に接続されている。飛行コマンドは、高周波送信機から無線で虫に送られる。隣にあるノートパソコンがそれを制御している。高周波の電気信号が無視の視葉に送られると飛行を開始する。短いパルスを1回送ると停止する。左右の飛行用筋肉の基部に信号を送ると、それぞれ左旋回、右旋回を行う。
- Collin Cunningham
訳者から：なんか、すごーく怖い。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Feb 25, 2009 12:00 AM
Electronics, Science |
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January 30, 2009
紫外線レーザーで色が変わる液体
新しいプロジェクトの調査をしていたら（我らマッドサイエンティスト系人間はいつもやっていることだが）、この驚くべきビデオを発見した。基本的には透明な化学物質なんだが、紫外線を当てると一瞬にして緑色に変化する。しかし、重要なのは、この反応が一瞬にして元に戻るというところだ。紫外線が当たらなくなると、0.5秒ほどで色が消えて透明の状態に戻るのだ。
これを見て、ドクター・スース（絵本作家）が "The Cat's Quizzer" に書いていた発明品 "フラッシュダーク"（フラッシュライト＝懐中電灯の反対）を思い出した。光を当てると、明るくなる代わりに暗くなる懐中電灯のようだからね。
何に応用するかって？ 大きなビデオプロジェクターかな。
普通のプロジェクターは、大きなスクリーンを使って大きな映像を投影できるのがいいところ。しかし、最大の欠点は、表現できるいちばん暗い色がスクリーンの色だってことだ。ところが、あらゆる光を反射できるように、スクリーンは白と決まってる。そのため、プロジェクターは暗い場所でしか使えない。または、うーんと明るい光源を使うかだ。
反射式の液晶ディスプレイ（テレビ用ではなく、時計などに使われているもの）は、仕組みが違う。光を発するのではなく、周囲の光を遮断することで暗い部分を作って画像を表現している。そのため、消費電力も少ないし、明るい場所でも使える。しかし、液晶ディスプレイは投影ができないから、大型化が簡単ではない。
そこで考えた。この液体を壁に塗れば、これらのテクノロジーのいいところだけを組み合わせることができないかとね。紫外線プロジェクターが明暗を反転した映像を映し出す。明るい光を当てて見える、暗い緑の像ができるわけだ。しかしこれには、情報表示やアートでの応用を妨げる2つの大きな欠点がある。1つは、反応が遅いことだ（600ミリ秒：E Inkよりも遅い）。フルモーションのビデオは表示できない。もう1つは、1色しかないことだ。フルカラーにするには、まだまだ研究が必要だろう。
みなだったら、これをどう使う？
さらに：
- 研究レポート: "明確な着色と速やかな退色機能を持つ拡散抑制されたヘキサアリールビスイミダゾール誘導体のフォトクロミズム"（英語）（アクセス制限あり。でもこのタイトルがカッコいいので載せました）
- Wired Science Blog（英語）
- The Chem Blog（英語）
- John Maushammer
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jan 30, 2009 12:00 AM
Chemistry, News from the Future, Science |
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January 15, 2009
Wastricity（ウェイストリシティー）
Wastricity（ウェイストリシティー）とは、個人的にも公的にも何の役にも立たない形で電気を使うこと。
昼間に街灯を付けたり建物を照らしたりしても、誰も喜ばない。こうした、行政による電気やその他の資産の無駄使いを発見したとき、誰に訴えればいいんだろう。無駄を指摘されたとき、彼らはどう対処するだろう。有権者による年間予算の崩壊をなんとか緊急に押しとどめる策の要求に対して、率先して動こうという気があるのだろうか。
何の役にも立っていない機器が電気を使っていれば、私たちは化石燃料に由来し、配電網を通して配給される公的資産である電気を浪費していることになる。
個人の生活においても、携帯電話を接続してない充電器をコンセントに入れたままにしておくだけでも、それがウェイストリシティーとなる。外出するときにゲーム機のスイッチを入れっぱなしにしておくのも同じだ。誰もいない部屋の電気を付けっぱなしにしておくことも、ウェイストリティーの定番だ。
家計の予算は潤沢にある？ 電気の無駄を探し出して、ウェイストリシティーをなくすことで、ちょっとだけお金が浮くとしたら？ あなたの学校や町には、ウェイストリシティーをなくすための対策をしていますか？ あなたのお子さんや生徒さんたちを、ウェイストリシティーをなくす戦いに、どう巻き込みますか？ 人々にウェイストリシティーをなくさせるための、何かよい動機は思いつきませんか？
ウェイストリシティー。あなたなら、どうやってなくします？
訳者から：ウェイストリシティーは、無駄のwaste（ウェイスト）と電気のelectricity（エレクトリシティー）を掛けた言葉だね。本文中の「年間予算の崩壊」のリンク先の記事は、マサチューセッツ州で行っている公立学校の教育改革プランが、財政難により第一目標へも到達できないことがわかった、というボストングローブ紙の記事。深刻だよ。ウチでは去年、百万人のキャンドルナイトに参加して、家の電気を消して、ロウソクの光で本の朗読会をやったんだけど、よかったよ。なにがよかったって、終わってから電気を付けたら、眩しくてたまらなかった。普段、どんだけ明るい家に住んでいるのかがわかったよ。でも、すぐにまた慣れちゃうんだけどね。いかんいかん。
- Chris Connors
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jan 15, 2009 12:00 AM
Culture jamming, Electronics, Green, Remake, Science, Something I want to learn to do... |
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December 18, 2008
遺伝的アルゴリズムで楽しむ
遺伝的アルゴリズムは、普通に解こうとすると難解で複雑な問題の、ほぼ最適な解法を探り出すシンプルな手段となる。進化の過程、突然変異、交配、選択圧をシミュレートすることで、プログラムは問題の解法を導き出す。
Seth Justは、Perlで書いたシンプルでカスタマイズ可能な遺伝的アルゴリズムについて教えてくれた。一連の問題が一組ある場合、各"個体"をランダムに初期化する関数、個体を変化させる変異関数、もっとも強い数を持つ個体を組み合わせる交叉関数、個体の強さを算定する適応関数を、ユーザーが定義できる。彼のコードには丁寧な解説が付いていて、いろいろな問題に簡単に適用できる。
もうひとつ、彼は、ここでぜひとも紹介しておきたい面白いプロジェクトについても教えてくれた。上の、モナリザの絵が変化する写真は、Roger Alsingが作った遺伝的アルゴリズムの例だ。たった50個の半透明ポリゴンに90万以上の変異を加えることで、プログラムはポリゴンの位置や色を最適化して、びっくりするほどモナリザによく似た絵を作り出す。
もうひとつクールな例がある。このFlashビークルシミュレーターだ。2人の乗客を乗せた2輪の車両がランダムに作られる。この車両の適応度は、2人の乗客が地面に触れることなく、できるだけ遠くまで走れることで計られる。最初は、ほとんど走れない状態で反復されるが、進化が進むと、より頑丈な車両が作られるうようになり、地形に沿って走れるようになる。
Genetic Algorithms in Perl（英語）
Genetic Programming: Evolution of Mona Lisa（英語）
Genetic Car（英語）
- Jason Striegel
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Dec 18, 2008 01:00 AM
Science, hacks |
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November 12, 2008
ペーパーエンジニアリング
中村開己さんの驚くべきペーパークラフトの世界だ。［EMS Labsより］
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Nov 12, 2008 12:00 AM
Paper Crafts, Science |
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October 27, 2008
計算に浸れるWebサイト
カシオが提供している高精度計算サイト"keisan"は、ブラウザ上で使える様々な「計算機」の集合体。物理の公式や統計関数といった専門的なものから、「BMIと適正体重」のような日常的なものまで、様々な式が100以上のカテゴリーに分かれて用意されています。
会員が自作の式を投稿することもでき、そのなかにも、おもしろいものがあります。「何枚撮れば全員瞬きなしの集合写真が得られる？」は人数とシャッタースピードから、取るべき枚数を計算してくれます。「音速を正確に求める」を使って、この部屋の音速を調べてみると1235.824574km/hとなりました。この調子で延々計算してしまいそうです。
Posted by Takumi Funada |
Oct 27, 2008 01:00 AM
Science |
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October 20, 2008
数学は"クールじゃない"なんて考えはアメリカを滅ぼす
アメリカの数学力と科学力が落ち込んでいることを伝える多くの記事を読めば、どうしたって落ち込む。だけど Makeは違うよ。下の記事は、いかに私たちが、寄ってたかって数学を"クール"じゃないものにしているか、に関するレポートだ。そこで、誰かを非難したり文句を言ったりするのではなく、ぜひお願いしたいことがある。数学が"クール"なものだと子供たちにわからせるために、みんながやっていることを書き込んでほしいんだ。Makeの読者には、親や教師もいっぱいいる。だから、みんなに教えてほしい。うまく行く方法と、うまく行かない方法をね（過去の記事のリンクにも飛んで見てほしい。数学は、物作りの世界では重要な位置をしめているんだよね）。
アメリカ人は、数学のできる女の子をからかうのが好きなようだ。しかしこの態度は、この国から秀でた才能を失わせることに繋がると、今週の金曜日、研究者たちは発表した。彼らの調査によると、女の子も男の子と同程度に数学の能力を高めることができるにも関わらず、仲間外れにされたり、無視されたりするために、数学の勉強を嫌がる傾向にあることがわかった。「女の子の意欲を削ぐアメリカの習慣は、男の子の勉学意欲も削いでしまう」と、この調査を主導しているウィスコンシン大学マディソン校のJanet Mertz教授は報告している。「これは緊急を要する問題になっている。調査データによれば、この国のトップクラスの若い数学者の大半が、外国の出身だからだ」米国数学会の報告書でMertzとそのグループは、1974年まで遡って国際的な数学競技会のデータを集め分析した。また、アメリカの学生に対して行った調査にも着目した。「アメリカの中学校と高校から繋がる社会的状況が、数学を楽しむのはかっこ悪いことと思わせるようにしている。数学を楽しむ者は仲間外れにされ、結果として、才能ある女子は、才能ある男子以上に、数学の才能を押し隠して、クラスの仲間に溶け込もうとしている」という。
数学的アフガン編み（英語）
MIDIで聞く数学の証明（英語）
マンガ統計学ガイド（英語）（編集から：『マンガでわかる統計学』の英語版）
実用数学（英語）
数学的キルト（英語）
数学を強いる目覚まし時計（英語）
数学と編み物: パターンの解析（英語）
- Phillip Torrone
訳者から：出来る子の足を引っ張る傾向は、日本と同じだね。と、日本でも悲しんでいる場合じゃない。ウチでは子供たちが小さいころから論理パズルで遊んでいたので、計算は苦手だけど、数学的な論理を考えるのは好きになったね。あとは、他人の足を引っ張るような連中とは付き合わんでよろし！ という教育。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Oct 20, 2008 12:20 AM
Science |
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October 7, 2008
2008年のびっくり科学写真（ぎょえー！ これがイカの吸盤か！）
The Best Science Images of 2008 were announced at National Geographic（英語） - 恐ろしきイカの吸盤！（英語）
上の電子顕微鏡写真を見て、1986年の映画『リトルショップ・オブ・ホラーズ』が好きな人なら、あの血に飢えた植物を思い出すだろう。ドレクセル大学大学院のJessica Schiffmanは、ヤリイカの触手に並ぶ吸盤の実像を映し出した写真で、2008年International Science and Engineering Visualization Challengeの写真部門の特別賞を受賞した。ひとつの吸盤は、幅約400マイクロメーター、つまり人の髪の毛の直径より少し小さいぐらいの大きさで、固いキチン質の牙に囲まれている。
- Phillip Torrone
訳者から：しょえー！ 作り物かと思った！ あの吸血植物というより、ボクはスティーブン・キングの『ランゴリアーズ』を思い出しちゃったな（マイナーだけど）。International Science and Engineering Visualization Challengeは、Science誌と米国立科学財団が協賛して、科学的データの視覚化努力を促すために、毎年優れた作品に贈られている賞。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Oct 7, 2008 01:00 AM
Imaging, Science |
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September 29, 2008
チオシアン酸水銀 = めちゃくちゃグロい
チオシアン酸水銀の分解によって作られた伸びる灰の触手。めちゃくちゃキモわるー！ テツオの変身場面はコレを見て作られたのか？
追加情報。YouTubeに危険なレシピが載ってるよ。- Alien rock from Mars（英語）［Erica ありがとう！］
Illustrated Guide to Home Chemistry Experiments
- Collin Cunningham
訳者から：YouTubeの（詳細）にやり方が書かれてる。濃縮硝酸と水銀と、チオグリコール酸ナトリウムまたはチオ硫酸カリウムを使うそうだ。危険な香り。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 29, 2008 01:00 AM
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September 26, 2008
サーボモーターでタッチスクリーンを傾けてボールの曲芸
このシンプルなプロジェクトは、数基のサーボモーターでタッチスクリーンを傾かせて、タッチスクリーン上のボールが常に中央に来るようにバランスをとるというもの。その目的は不明だが、シンプルにしてエレガントなこのプロジェクトを賞賛したい。上のビデオを見るとよくわかるよ。
Ball Balancing Touchscreen Electronics Labより
- Jonah Brucker-Cohen
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 26, 2008 12:50 AM
Computers, Robotics, Science |
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September 8, 2008
無重力でダイエットコークとメントス - Make独占映像！
Robertより-
先週末、家族でスペース・アドベンチャーのG-Force Oneを体験しに行った（たまたま昨晩の『Mythbusters（怪しい伝説）』でも取り上げられていた）。科学オタクとして、我々は微重力環境でなにか面白い実験はできないかと時間をかけて考えたのだが、ダイエットコークとメントスの反応を確かめようということになった。我々は、グローブバッグにカメラのポートとマウントを取り付けた（部屋を汚さないため）。そして、実験の一部始終をカシオEX-F1を使って毎秒300フレームで撮影した。証明は非常出口の窓だ。結果は、なんとも微妙だった（もっと研究しなくちゃね。あはは）。でも、ビデオは面白い。実験がどう変化していったか、我々がどのようにそれに対処したかの物語が楽しめる。
詳しくはこちらをどうぞ。http://rjwoodhead.blogspot.com/（英語）
ビデオだけならこちら。http://www.youtube.com/watch?v=P01kVKp6MIs
ハードディスクをジャイロに改造して投げてみたんだけど、そのビデオが公開できるまでには、あと数週間かかりそう。
ところで、スペース・アドベンチャーのスタッフに敬意を表したい。私たちの実験のために、通常よりも長く飛行してくれた（彼らも科学に対する理解がとっても深い）。時間切れで泣かないよう、運輸保安局との調整もやってくれたのだ。
訳者から：ムービー内のテロップの対訳：
- 2008年8月24日G-Force One Flight ZG186にて微重力環境でのダイエットコークとメントスの反応に関する実験
- 飲み物担当 Robert Woodhead
高速度撮影担当 James Ueki - 実験課題：気泡の対流が起きない微重力環境は、メンティキュレーション中に気泡の発生率にどう影響を与えるか。
- 機内を汚さないために、LabSafety.comのグローブバッグを使用。これに撮影用のアクリルの窓を取り付けた。
- 後部の非常口の窓の明かりをメインの照明として使用。高速度ビデオ撮影には通常の撮影よりも明るい光が要求される。
- コーラ格納ユニット・リストリクターノズル（CCURN）の想定外の作用により、安定した大きな水泡の形成が困難となった。
- コーラの流速の制御が困難となり、実験機材の中で予想外の流れが発生。
- さらに、通常は感じられない微少な重力が常に存在し、それが実験に影響を与えた。また、分潮も発生した。
- メンティキュレーションはゆっくりに見える。しかしこの仮説を証明するには、より洗練された実験環境で安定コーラ球（SCS）を生成する必要がある。
- マークⅡメンティキュレーターはすでに設計が進んでおり、近い将来、飛行の予定である。
- 最終目標は、安定的に保持しされ大量のコーラの中心でメンティキュレーションを行うことにある。
- コーラ球を素早く生成し、そこにメントスを挿入できる装置の設計開発は、大変な技術的挑戦となるだろう。
- しかし、メントス反応研究に対する我々の熱意は、G-Force Oneの搭乗回数に制限をもたらすものではない。
- 本当の科学を行おうとすれば、大きな犠牲を覚悟する必要がある！
- ああ、それから、メントスが明らかに親水性であることはわかったかな？ だからコーラがメントスにへばり付いているのだ！
- ここまで見たキミは、こう思っているだろう。「すげー！ ボクもそんな飛行機に乗って、こいつらみたいなホンモノの科学実験をしてみたい！」とね。
- ボクのブログを読めば、もっと詳しいことがわかるよ。 http://rjwoodhwad.blogspot.com
- ZeroGのウェブサイトも見るといいだろう。 http://gozerog.com
- 彼らに"Trebor"から聞いたと話してくれ。全員がチケットをもらえるとは限らないが、次回、ボクたちが搭乗するときに、いっしょに割引価格で乗れるかもよ。
- Michelle Peters、Akane McCarthy、Sylvia Parsons、そしてZeroGのみなさんに感謝いたします。
夏休みの作文では、ウチの子供たちはA+を取ること間違いナシだ。
ロバート・ウッドヘッドって、もしかして......。
やっぱり！ Treborでわかったよ！ あのウッドヘッドだ！
- Phillip Torrone
［原文
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 8, 2008 01:00 AM
Science |
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Tetsuo Kanai
Takumi Funada
Hideo Tamura
