科学技術系ネタの部屋

＜ご案内＞

  

 

　この部屋では、けんじさんがこれまで関わってきた研究テーマなどを中心に紹介します。

　難しい内容が多いかもしれませんが、お気軽にメールにてご質問下さい。訪問者のレベルには特に注意していませんが、恐らく大学入学程度の物理・化学の能力が必要だと思われます。

　自分が苦手なのもありますが、理論式はなるべく省いています。式の展開などのご質問にはあまり正確にお答えできないかもしれません。

　取り上げたテーマの中には、まだ結論がハッキリしていないものもあります。反論・補足・別解・・・遠慮なくご連絡下さい。

　引用・転載については、特に制限はしませんが、本サイトの情報の使用による事故・紛争等については、管理者は一切の責任を負いかねます。また、当サイト内の写真、図画に関しましては、著作権は放棄しておりません。

＜海の気象現象・千葉県船橋市の海岸地域での高潮＞
　高潮と高波の違いって説明できますか？　NHKの朝の天気予報で「波の高さ3mでやや高いでしょう」なんて言っているので、「高潮で潮位が1m上がった」なんて大したことの無いように思えます。この誤解がとても大きな間違いであることを、けんじさんにとって一番身近なゼロメートル地帯である。千葉県船橋市の開眼を想定して開設します。

＜電気防食技術の原理と検証＞

　いろんな分野を渡り歩いたけんじさん。いよいよ土木工学の分野に突入してしまいました。そこで出会ったのは電気防食。超音波時代に電気化学はかなりじっくり勉強しましたので、土木屋の分野と言えども親近感が湧きます。

　土木学会系の図書では、電気防食の原理を中学校で習うような「電気とイオン」で説明していますが、電気化学屋さんならば誰でも知っている概念が無視されていました。

　電気化学の知見から、電気防食の原理に関する「勘違い」を正します。（但し、現時点ではこの勘違いの解消によって電気防食の信頼性が根本から崩れることは無いと判断しています）

＜超音波で日本酒から焼酎を造る研究＞

　超音波ついでに、研究費で自分の好きなお酒が買えないかと手を出してみました。超音波式の加湿器の原理で、アルコール溶液を噴霧すると、アルコール分の方が先に噴霧されます。この霧を回収すれば、高濃度のアルコールが手に入ります。

　焼酎は大雑把に言うと、日本酒を蒸留で濃縮して作ります。残念ながらこの蒸溜の時の熱で風味が損なわれてしまうことがあります。超音波による噴霧はほぼ常温で行われるため、原料となる日本酒の風味を多く残した焼酎ができるわけです。

　実は一番難しかったのは、噴霧した後の滴の回収で、ここでも超音波を使いました。エネルギー的にはかなりハイコストな「趣味の領域の酒」となったのでした。

＜ソノケミストリーとソノルミネッセンス＞

　私の学位論文のテーマともなった分野です。超音波で化学反応を起こしたり、水を発光させたりすることが出来ます。

　電磁波に比べて波長が遥かに長い超音波が化学反応に影響するなんて、普通の化学屋さんだったら考えもしないでしょう。ポイントは、水中に強力な超音波を照射するときに発生する「音響キャビテーション」です。掘り下げていくにつれて、超音波や光の研究から「泡」の研究になっていったのでした。

＜ロボコン競技アイディア「ハーベスト」＞
　学生時代に研究室の「輪講」の一環として、研究室内で４つくらいのグループに分かれて行われた「ロボコン競技アイディアコンテスト」の時のネタです。

＜植物の脳波？葉面電位について＞

　脳波の研究をやっていた片手間で手を出しました。観葉植物の葉に脳波測定用の端子を貼付け、何らかの変化があるか試してみました。動物のように脳波のようなものがあるのは想像しにくいですが、確かに測定される電位には変化がありました。ただ、脳波との最大の違いは、植物の葉の電位が直流的に変化するということです。「植物波」などではなく「葉面電位」というネーミングもこのことから来ているのかもしれません。

＜脳波解析に基づく意思伝達システムの構築＞

　もし、頭の中で考えるだけで機械を操作できたら・・。そんなドラえもんの世界のような夢のある研究です。脳波は、人間の頭脳の活動状態によって変化することが知られており、医療の世界では脳の中を非破壊で診察できる手段として実績があります。脳波を解析することによって、人間の思考情報をキャッチし、機械に接続すれば、操作が可能かもしれません。

　結果として、脳波での機械の操作は可能であることが見出されました。現在、この脳波を使ったコントローラーを車椅子に取付け、肢体が不自由な人でも自分の意志で車椅子を操作できる・・といった方向で研究が進められているそうです。

　この研究の成功の鍵は人間の持つ意外な能力にあったのでした・・。

＜６足歩行ロボットの製作と自律分散処理＞

　ちょうど長野オリンピックが開催さた1998年頃に取り組んでいた研究です。知的な昆虫ロボットの制作を目指しました。当時は知的な動作を行わせるには、人工知能的なプログラミングを行うことが一般的で、結果として高速なコンピュータや大きなメモリが必要とされました。

　ところで、生物界を見回してみると、例えば昆虫は大きな頭脳を持つことなく、知的で多彩な動作をしています。この原理を利用出来れば、知的なロボットを昆虫のようなコンパクトな構造で実現できるのではないだろう・・というのが本研究の出発点でした。