エビがプラズマを

ぼや川より
本よりも・先にマブタを・閉じている
・・・ねみ～・・・

学術誌Science Advancesに3月15日付で掲載された論文
アメリカのテキサスA＆M大学の機械工学者デイヴィッド・スタークの研究チーム
テッポウエビが発するプラズマ衝撃波を再現するロボットハサミを開発
テッポウエビはハサミを素早く閉じてプラズマの閃光を伴う衝撃波を発生させる
体長わずか数cm
片方のハサミは分相応の大きさ
もう片方のハサミは巨大で、それをすさまじい力で閉じることによって衝撃波を発生させ、獲物を気絶させる
ハサミの2つの刃が噛み合う瞬間に気泡が発生すぐさま破裂
これによってプラズマの閃光と、4,400℃もの高温が生じる
狩りに使うのはもちろんのこと、スナップ音でコミュニケーションもとっていて
その音量は210㏈（ピストルは150㏈）
プラズマ衝撃波を使ってサンゴ礁に巣穴を掘る種もいる
ほかの節足動物と同じく、テッポウエビも定期的に脱皮
成長するにつれて小さくなった外骨格を脱ぎ捨てる
この脱皮後の殻を使ってスタークはハサミの型をとり
それをさらにスキャンして詳細な3Dモデルをつくった
その後、彼はモデルデータを3DプリントサーヴィスのShapewaysに送り
テッポウエビのプラズマ銃のプラスティック版が完成
ハサミの上半分は、普段は引き金を引いた状態でロックされている
その一部（プランジャー）を下半分の受け口（ソケット）に叩きつける構造
これによって水が急速に押し出され、気泡ができる
この原理はキャヴィテーション（液体の流れで圧力差によって短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象）と呼ばれている
・・・スクリューなんかで起こると効率が落ちる
スタークがつくったハサミは、バネ仕掛けの軸を中心に上半分のパーツが高速で回転して力を生み出しプランジャーをソケットに叩きつける
この動作でできた高速の水流が、キャヴィテーション気泡を生む
気泡は最初は低圧で比較的大きいが、すぐに破裂
「周囲の水に押され続けることで、圧力と温度が極めて高くなるのです」
気泡はとてつもない高温になりプラズマ発光が生じる
研究チームはラボでハイスピードカメラを使用し、ハサミの隙間から排出されるジェット水流を観察
また、その後に生じる衝撃波についても、プラズマ発生時の閃光というかたちで撮影することに成功
水中でプラズマを生み出すのは、テッポウエビだけではない
スタンフォード大学の生物学者レイチェル・クレインは
テッポウエビと同じくキャヴィテーション気泡を発生させる強烈なパンチを繰り出す甲殻類、シャコを研究している
ヒトは水中での溶接作業では、プラズマを利用したプラズマアーク溶接を使うし
レーザーを使って水中でプラズマをつくりだす方法も確立されている
ただし現在ヒトはプラズマを生むために多量のエネルギーを使ってる
将来さまざまな分野への応用が考えられる
野生のテッポウエビがサンゴ礁に巣穴を掘るように、ハサミが生み出すプラズマを使って岩盤を掘削
水分子を分解して過酸化水素をつくることで、水を浄化することも可能かも
「過酸化水素は水中の有機汚染物質を破壊します。水道水の殺菌や排水の浄化を考えるにあたっては、効率は非常に重要です」

・・・すげ～
ま～人でいえばライトセーバーを体に実装してるようなもん？

今日は～
イワデンダ/Woodsia polystichoides

４月はじめ
アチコチから芽が
萌える