-火のしくみ(1)人は火の性質を理解し、使いこなすことで文明を進化させてきました。人が火の正体を真に理解するのは19世紀になってからです。最近まで人は火についてよく理解しないまま使ってきたということになります。今日の人々が火の性質についてよく理解できているのかというと、実際にはそうでもないのではないでしょうか?特にメラメラと赤く燃える炎が何で出来ているのかなんて考えた事も無かった人もいるでしょう。本記事では、そんな炎の正体について迫っていきたいと思います。火や炎と言うのは普段から使っている単語ですが、それが厳密に言って何を指しているのかは意外に難しかったりします。火は「ろうそくや木が燃えた時に発生する現象」を指すこともあれば、「物を燃やした時に出る赤く光るモヤモヤとした物体」を指すこともあります。比較的広い範囲の意味を持つ「火」に対して、火の一部として炎は「火の中の勢い良く赤く光るモヤモヤしたモノ」辺りを指します。アバウトな表現にしましたので、却って分かりにくい人もいるかもしれません。要は、火は光を伴う急激な燃焼反応全般を指す広い言葉で、炎はその中でも強い光を伴う現象部分を指すという理解で良いでしょう。この時に疑問になるのが、「火や炎と言うのは物質として存在するのか?」と言う疑問です。物体なのか、現象なのか、火や炎とは何なのか?普通に考えてみると、炎と言うのは虹や霧のような現象のように思われます。炎に触れる事はできませんし、炎を切り取って保管しておく事もできません。すると、炎と言うのは実体のない何かだと感じるでしょう。確かに火や炎には現象という側面があるのですが、虹や霧が水蒸気に当たる光の加減で生まれる現象であり、そこにあるのが水分子である以上、炎にもなにか物質的な側面があるのではないかと考えたくなります。そこで、「現象としての炎」と「物質としての炎」の二つの側面から、炎の正体に迫っていきます。現象と側面から炎を見てみると、炎というのは化学反応の副産物だということが出来るでしょう。化学反応と言うのはこの場合「燃焼反応」のことを指しますが、燃焼反応では「光」と「熱」が発生します。現象という側面から見てみると、この光と熱が炎の正体です。燃焼反応の過程を考えながら見てみると、可燃物に「強い熱」が与えられ、可燃物が酸素と結びついて化学反応が起こり、その際に熱とともに赤や黄色の光を放つ。この赤や黄色の光が炎であり、炎と言うのは実際に存在する何かではないということが出来る様に思えます。その化学反応で生まれる熱や光だけでは、あの独特にゆらゆらと光を放つ炎の説明は出来ません。(連鎖反応が続く)>という連続的な反応でひたすら熱を生み出しているのに気づきます。実はこの「熱」がキーワードです。強い熱が加わった物質に起こる現象は果たして本当に「燃焼反応」だけでしょうか?実は他にも、燃料を気化させる現象や固形燃料を細かく分解する現象も同時に起こしているのです。水に火をかければ燃えますし、ガソリンをゆっくりと(火を使わずに)温めれば気化します。紙や木に火を付けて燃やすと最終的にはバラバラになってしまいます。強い熱は固形物の組成を化学反応で変化させ、バラバラにしてしまうのです。して気化した燃料やバラバラになった固形燃料は微粒子となって空気中に放出されます。熱を持った気体は重力下では上昇していく性質があるため、これらは勢い良く上昇していきます。これら酸素が豊富な空気中を上昇する微粒子は、当然のように「燃焼しながら」上昇していきます。炎が総じて上に向かって伸びていくのは、この正体が気化した燃料や熱を得た微粒子が熱で上昇ながら燃えていたからで、燃焼反応が上手いことあの炎の形になっているわけではありません。炎と言うのは確かに現象である一方で、「燃えている微粒子」ということも出来るかもしれませんね。数年前から少しずつ聞かれるようになった新興テクノロジーのひとつに、3Dプリンターがあります。今や価格も下がって個人で楽しむハードルが下がってきましたが、それだけではありません。金属素材を3Dプリンティングできる技術が確立し、今では航空機などの産業機械分野での活用も始まっています。今では住宅3Dプリンティングを行うスタートアップが日本でも立ち上がるなど、社会にどんどん浸透してきています。した3Dプリント技術導入の流れは医療にも及んでいます。生物の臓器や体組織を3Dプリント技術で作り出す、3Dバイオプリンティングと呼ばれる技術がそれです。本記事では、3Dバイオプリンティングの概要と手法、そして今後の展望について解説していきます。いま振り返りたい木炭の話2020年4月、史上初めて原油先物価格がマイナスにまで下落しました。理由を簡単に言えば、貯蔵するコストを支払って保有しておくよりもお金を払って別の人に引き取ってもらう方が得だという考えが大勢になったため。さまざまな要因が重なった結果ですが、世界に衝撃が走りました。石油が日本で普及したのは20世紀中頃のこと。それまで家庭の調理や暖房は木炭が広く使われていました。さかのぼって、江戸時代で使われていたのはもっぱら薪。時代が下って木炭に移り変わったのは火力が高い、煙が出ないなどの利点があるためでした。木炭のそうした性質は何によるものなのでしょうか?[—続きを読む—]バードストライク対策:たかが鳥と侮るなかれ、鷹に犬に芝刈りに飛行機と鳥が衝突する事故は「バードストライク」と呼ばれ、日本だけでも2018年に1400件ほど起きています。世界的に見れば、2008年から2015年の間に10万件近い事例が報告されており、2011年から2016年までの6年間でバードストライクが引き金となった事故が17件起きています。映画『ハドソン川の奇跡』の題材になったUSエアウェイズ1549便の事故もそのひとつ。間違えれば重大事故につながるバードストライクへの対策はあるのでしょうか?この記事では、アメリカ海軍で実際に使われているマニュアルを参考に、具体的な対策について紹介していきます。[—続きを読む—]様々な透明化技術の登場、透明マントはどこまできたか?2019年10月、カナダの企業Hyperstealthが、透明マントの特許出願を発表。透明マントとは言葉のあやですが、公表された映像は目を疑うようなもの。この「透明マント」は薄いシートを通すことで、電力を使うことなく後ろにある物体を見えなくしてしまうのです。Hyperstealthは2010年からこの研究を続けており、それがようやく実を結んだ形です。透明マントのように姿を消すことは、昔から人類の夢のひとつでした。それでも、科学的にそれを実現しようというアプローチが始まったのは、ようやく2000年代に入ってからこの記事では「透明マント」をはじめとする光学迷彩技術研究の歴史を辿り、最新の理論の解説をしていきます。reserved.Top。