博士のたまごのブログ

横浜国立大学の博士課程に進学することに決めた大学院生の日記

目に見えない世界~第2回~

目に見えない世界第二回は・・紙と鉛筆とインクです.何気なく普段使うこれらを200倍に拡大するとどんな世界が広がっているのかちょっと覗いてみましょう.今日は最後に研究ぽく考察・仮説の立案をしてみました!

 

目次

 

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左:コピー用紙 右:鉛筆・ボールペン・サインペン(黒と赤)


今回用意したのは普通のコピー用紙,えんぴつ,サインペン(黒と赤)です.これらを拡大すると・・・

ちょっと見づらいですが,コピー用紙を200倍に拡大すると繊維状のものが重なり合っているのが見て取れます.紙が繊維からできているのは結構知られているとは思うのですが,200倍にするとそれが分かりますね.

紙って横に引っ張るだけでは破けづらく,裂くようにするとすぐに破けるというのは感覚的に知ってますよね.横に引っ張っている時は繊維同士の摩擦でなかなか破けないんですが,裂く場合そういった力がほとんど働かないのですぐに破けます.割けるチーズみたいなものですね笑

 

えんぴつで書いた文字を200倍に

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鉛筆でかいた「あ」を200倍に

繊維がよりはっきりと見えましたね.僕はこれを見たとき意外とスカスカだなと思ったのですが,皆さんはどうでしょうか.まあ,黒鉛をこすりつけているだけなので再表面の繊維にしか色がつかず,スカスカになるのは当たり前なんですけどね.

黒鉛の金属光沢もしっかり見えています.細かい黒鉛の粒子を紙の繊維がからめとっているはずなんですが,その黒鉛の粒子は確認できません.1 μm以下なのでしょうか.

 

ボールペンで書いた文字を200倍に

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ボールペンでかいた「あ」を200倍に

こちらも繊維がはっきり見えています繊維は透明っぽいです.よく見てみると,繊維がインクを吸っているわけではなさそうです.繊維がインクを吸っている場合,繊維の中に色のグラデーションができると思うんですが,それがありません,ボールペンのインクであっても単純に繊維にまとわりついているだけなんですね.たぶん.そしてこちらでも思ったのが意外とスカスカ.字が汚いからでしょうか..字がきれいな人のを見てみたい.

 

サインペンで書いた文字を200倍に

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サインペンで書いた「あ」を200倍に

さすがに太いし滲んでますね.やっぱり繊維がインクを吸っているようには見えないんですが,もう少し高倍率で見てみたいですね.おそらくインクの色素成分を繊維の隙間で担持しているだけなんでしょう.

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サインペンで書いた「あ」を200倍に

太い笑

なんでこんなに太いんだろうか..

裏移りについて

黒と赤比べたのには理由があって,マッキーだとめちゃめちゃ裏移りするんですよ.で,赤いやつだとしない.この理由が分かるかと思ってみてみたんですが..

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マッキーだけすごい裏移りする

うーん良く分からない.

裏移りって,紙にインクが付いた瞬間から,インクが乾くのと染みこんでいく現象が同時に起きているはずで,インクが乾くのが速いと赤のようになる.しみこむのが速いと黒のようになる.

乾く速度は「インクがどれだけ蒸発しやすいか」と「インクと紙との相性(濡れ性)」で決まり,しみこむ速度は「インクと紙との相性(濡れ性)」と「紙の隙間の大きさ(毛細管現象)」によると考えることができる.

写真から判断すると,赤はめっちゃ太いので紙に染みこみやすいはず(紙との相性がいい).だけど裏移りしないってことはそれ以上に乾く速度が速いんだと考えられる.

乾きやすいとインクの寿命は短くなるから,裏移りと寿命のトレードオフになるのだろう.

 

裏移りしないペンは寿命が短いはず!!

 だからおそらく赤は寿命が短い.

 

なんて研究っぽく考察して仮説をたててみたり.検証はいつかするかもしれないですが予定はないです.

 

おわり!

目に見えない世界~第1回~

「目で見えない世界ってどうなってるんだろう」

そんな素朴な疑問を持つ余裕を忘れた大人へ

小学生の時,光学顕微鏡をのぞいて花粉を観察してわくわくしたのを今でも覚えています.

皆さんは今,そんな疑問を抱くことはあるでしょうか.忙しい毎日を過ごしてばかりでそんな疑問が浮かばない人も多いのではないですか?

そんな忙しい皆さんが素朴な疑問を思い出すちょっとした休憩として,この記事を読んでいただきたいなと思っています.

 

17世紀後半,オランダのアントニー・レーンウェンフックがレンズ一枚のレンズからなる顕微鏡を発明しました.倍率は200倍以上だといわれ,この顕微鏡により,微生物や精子が発見されました.目に見えない様々なものが観察できるようになり科学の発展に大いに貢献しました.

そんな倍率200倍の世界はどうなっているのでしょうか.少しのぞいてみましょう.

 

今回の題材は,キーホルダーとiPhineのロゴです

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キーホルダーとiPhine XR

キーホルダーは鏡面のようになっていてきれいですね.iPhoneは実際の写真を撮れなかったので参考画像です.

 

まずキーホルダーを200倍にすると・・・

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左上のロゴを200倍にすると右の写真くらいにまで見えるようになる

おーこんな感じになってるんですね.黒い部分が金属なんですが,鏡面に見えても意外と傷のようなものが見えますね!

あと白い部分なんですが,丸いものがいっぱいついているように見えます.

ちなみに普通の印刷物を200倍にするとこちらのように見えます

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普通の印刷物を2倍

やはり点々がいっぱいついていますね

インクを噴射しているので点が少し散らばってしまっています笑

一方でキーホルダーの方は点々がエレガントに並んでいます.おそらく似たような印刷技術を使っているんだろうけどこの二つの違いはなんなんだろうか・・・今度調べてみよう

でも200倍にするとやっぱりこんなにも世界が違うんですね.

 

さて,次はiPhoneのロゴです.アップルマークじゃなくて文字の方です!

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iPhoneの裏のロゴを拡大 iの部分を200倍に!!

おーこっちはすごくなめらかですね.拡大するとすこしゆがみはあるんですが,先ほどのようにドットが見えるということはありませんでした.

どうやらレーザー刻印を行っているらしいんですがここまで綺麗だとは・・・

Appleってホント曲線が美しいですよね.

 

という感じで第一回目どうでしたか?技術の部分に関してあまり解説できなかったんですが,200倍の世界が少しでも感じられたでしょうか.次回以降は他の身近なものを見てみたいなと思います.ペットボトルのキャップとか見てみたいなあ.倍率も上げてみたいがそれは後々.

 

もし見たいものとかあったら教えてください.よろしくお願いします.

おわり!

博士になる

ブログの名前を「博士のたまごの日記」にしました!

僕は博士課程に進学することになったのです.

 理由はいろいろあるのですが,ざっくり言うと,研究以外にやりたいことができたからです.

 え?なぜ研究以外をやりたいのに博士課程に行くんだって?

 それについては執筆中です.実験嫌いな僕がはたして生き残っていけるのか.

 

次回「腹はくくったが,首はくくらない」

 

こうご期待!