目に見えない世界～第３回～

目に見えない世界第３回は・・・硬貨です．１円玉から５００円玉まで見たんですが，そこそこ面白かったのが１円玉と１０円玉だったのでこの2つを見てみましょう．今回はほとんど観察しただけです笑．高校生にはアルミと銅の精錬がすごく分かりやすくまとまったサイトを発見したのでシェアしたいなと思います．さあ，ミクロな世界を見てみましょう．

目次

 1円玉を200倍に

観察

左：平成３年　右：平成１９年

平成の平の字を200倍にしてみました．16年たつとこんなに削れるもんですかね笑．

あと，「平」の右の点の形が良く見ると違いますね．硬貨は金属板を打ち抜く圧穿（あっせん）という工程を経て作られます．打ち抜かれた型によってほんのちょっとはばらつきが出るんでしょうね．

1円玉の表

そして表側！よく見ると葉っぱの模様が違いますね．真ん中に線があるもの，端に線があるもの，線がないものがあります．意外と細かいデザインになってるんですね．あと，この模様（若木）が凸なので，周囲が少しきれいになっていますね．

アルミの製法について

そういえばアルミの製法って100年以上変わってなくてホールエル―法なんですが，調べてみるとAppleが二酸化炭素を排出しない製法に投資しているのだとか．本当にできるのであれば，コスト次第ではノーベル賞とれるのでは？

Apple、先進のカーボンフリー アルミニウム精練法の実現に 道を開く - Apple (日本)

ホールエルー法って明らかにノーベル賞ものなんですが，ノーベル賞ができる前に発明されたので受賞できてないんですよね．それくらいすごい製法なので高校生のみなさんはよく勉強してみてください．化学のグルメってサイトがすごく分かりやすかったのでおススメです．

・アルミニウムの工業的製法「ボーキサイトの精錬・融解塩電解」について完全解説！〜仕組みから氷晶石を入れる理由まで〜 | 化学のグルメ

10円玉を200倍に

観察

左：10円玉　右：平等院鳳凰堂

左の図は200倍した写真を集めて連結したものです．これだとギリギリ目に見える程度ですね．

本物と比べてみると結構再現度は高いみたいですね．真ん中の灯篭がないのが一番気になります．階段の段数はぴったし！点の数は明らかに少ない．

左：鳳凰堂の左下　右：鳳凰堂の屋根の上の鳳凰

左下の石垣的なものは六角形なんですね．ゴミが挟まってたり傷がすごかったり・・・財布の中で金属同士ぶつかり合うから仕方ないですね．

そして右の鳳凰は適当か笑！

もうちょっと力入れてもいいのでは？きっと500円玉のデザインが平等院鳳凰堂だったらもっときれいに作ってもらえたことでしょう．

ごみを拡大

ごみを拡大してみてみると，たぶん砂粒ですね．10~20 μm(0.01~0.02 mm)位のものが挟まっています．こんな小さなものが挟まっているなんて・・・

 青銅の特徴と銅の製法

10円玉は，銅（Cu）とスズ（Sn）の合金です．いわゆる青銅ですね．青銅器時代なんて名前にもなっているくらい良く使われてきた合金です．融点が割と低く，700℃～800℃位です．ライターとかは800℃から1000℃位なので，ライターとかでも溶かせるくらいなので，すごく簡単に加工ができました．銅だけだと柔らかすぎるのですが，スズを混ぜ込むことで硬くなり，武器や農具として使うことができたんです．いまや金属の王様は鉄ですが，その昔は青銅が覇権を取っていたんですね．加工しやすいから今でも硬貨としても用いられていると．銅を精錬し，溶かした後，スズを加えて合金にし，冷やして板状にして圧穿すると１０円玉の出来上がりです！

現代の銅の工業的製法を紹介しておきますね．

銅の工業的製法「粗銅の精製・電解精錬」について完全解説！〜仕組みから陽極泥の詳細まで〜 | 化学のグルメ

という感じで硬貨をみてきました！金属って結晶がいっぱい集まってできているので結晶粒とか見れないかなーと思っていたんですが，見れず・・・

とにかく傷がすごいですね笑

なんかお金がかわいそうになってきたのでこれからはもっと優しく触ろうと思いました．

おわり！

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

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

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

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

黒

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．

赤

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．．

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

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・・・

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

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！

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！