Posted in技術・工学・物理・数学 物質・化学

ナノスケールの金属3Dプリンティング

市販されている金属の3Dプリンティングは昨日までに説明したように微粉末をレーザー加熱で融かしてくっつけるものでした。加工寸法はレーザーのスポット径で決まり、0.1mm程度です。それを2~3桁縮める方法が今年の8月に発表されました。無料で読めるのが下記です。 https://www.nature.com/articles/s41563-024-02031-7 https://www.instrument.com.cn/news/20240822/737574.shtml フェムト秒レーザーを使います。レーザーを圧縮して短いパルスにしているため１パルス当たりの光が強いので励起状態がさらに励起される…
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金属用3Dプリンタのレーザー波長

金属用3Dプリンターはレーザーで金属粉を融かしてくっつけています。動画を見ると、火花があがっています。 https://www.youtube.com/watch?v=8L6ac1fdgWU 窒素またはAr雰囲気で金属が燃えるはずはないのに火花が上がっているのは不思議ですね。何が起こっているのでしょうか？ これはおそらくレーザーで加熱された微粒子が熱膨張でお互いにはじきあって一部が飛び出しているのでしょう(spattering)。色からすると飛び出した粒子の温度は1000℃は超えていると思います。その分の量が減るのを考慮する必要があるでしょう。下に形成されたものがあるか、粉のままかによって飛び…
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金属用3Dプリンタ―の仕組み

金属を3Dプリンターで印刷するには、粉体をレーザーで加熱します。下記が文章での説明です。 https://www.hubs.com/knowledge-base/introduction-metal-3d-printing/ レーザーのほかにも電子ビーム（真空中）、超音波などが使われることがあるそうですが実用機では主にレーザーです。 大気中ではなくアルゴン中で製造を行うことで金属粉の酸化を防ぎます。全体を適切な温度で加熱することによりレーザー照射により融点または焼結温度を超えるようにします。金属粉を薄く一様にひき、レーザーを照射します。レーザー可動鏡などでスキャンしますが、レンズで焦点を結ばせ…
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世界の研究所：スウェーデン　Höganäs AB

全然関係ないですが、数日前からのシリアの内戦激化とウクライナ停戦交渉がつながっている、という説を聞いて、思わず膝を打ちました。計略ならば兵法（囲魏救趙＋借刀殺人の計？）に出てくるような手際（てぎわ）ですが、本当でしょうか。いずれにしても早く平和が来ることを祈ります。 https://www.npr.org/2024/11/30/g-s1-36285/how-a-syrian-rebel-group-pulled-off-its-stunning-seizure-of-aleppo https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%B2%E9%AD%8F%E6%95%91…
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細胞の種類の同定に単一細胞のmRNAの種類と量を使う

身体の細胞の種類を一つ一つ同定するための最も確かな方法は、その細胞のDNA発現パターンを知ることです(single cell transcriptomics)。一人の細胞のDNAは全身で同じでも細胞の種類によってどの遺伝子が発現して必要なタンパク質を作っているかが異なります。タンパク質の分析(proteomics)は大変ですが、その手前のmRNAはPCR法を使って微量でも分析することができます。 https://en.wikipedia.org/wiki/Single-cell_transcriptomics に手法が解説されています（ちょっと簡略）。 https://www.nature.c…
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Human Cell Atlasの中身

Human Cell Atlas の中を見ると例えば下記のページが肺のデータだそうです。黒い umap という図形が細胞の種類や地域性別などのチェックボックスをon/offすると変わりますが、何を示している図なのか、意味がよくわかりません。 https://cellxgene.cziscience.com/e/066943a2-fdac-4b29-b348-40cede398e4e.cxg/ 解説記事を読んでみることにしましょう。下記にはコンピュータがHuman Cell Atlasにどのように使われるか書いてあります。 https://www.nature.com/articles/d415…
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個人がLED照明を使って家で育てる植物とは？

オランダはLED照明を用いた植物工場を欧州で最初に商用化したようです。 https://www.led-professional.com/project_news/general-lighting/europes-first-all-led-industrial-plant-opens-in-the-Netherlands 世界で最初に行ったのがどの国かは調べきれていません。どこが最初か？という質問を生成AIに投げると適当な情報が返ってきて、こっちの方が先でしょう、と手持ちの情報を出すと、実はその通りです、と言って追加情報を出してくるのであてになりません。おそらくこちらの手持ちの情報を学習して…
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養殖キノコは日本名のものが多い

キノコの栽培は家庭でもできるようで、菌やキットを売っています。下記の会社はヨーロッパ、多分オランダにあるようですが、どこにあるか書いてありません。日本に輸入するのは農水省から制限がありそうです。 https://toshifarm.com/en/collections/lions-mane 上の写真は変わったキノコですが、日本語ではヤマブシタケというようです。食用で、漢方薬（猴頭）にもなるそうです。 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A4%E3%83%9E%E3%83%96%E3%82%B7%E3%82%BF%E3%82%B1 社名や扱っているキノコから…
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オランダの農業技術とFood Valley構想

Wageningen はオランダの内陸部にあります。鉄道は近くを通っているようですが、大都市からは遠いです。大学と研究所の町です。Food Valleyという産学官の農業・食品研究機関の集積地ができていますが、なぜこの立地なのか気になります。ちなみに、ingenという語尾はオランダの地名にたくさんありますが、「○○族に向かう/ともにある（土地）」という意味だそうです。 https://en.wikipedia.org/wiki/Wageningen_University_%26_Research によると、1876年に国立農学校ができてそれが次第に整備されたようです。小さい国なので、1か所に集…
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世界の研究所：オランダ　Wageningen University and Research

先週の月曜日のキノコの話を追いかけようと思って調べていたら、オランダの Wageningen University & Reseach（読み方はワーヘニンゲン）がひっかかりました。 https://www.wur.nl/en/value-creation-cooperation/join-us-on-campus.htm ここは、大学と官民の研究所が合体して運営されているようで、農業分野での大学世界ランキングでは1位です。 https://www.topuniversities.com/university-subject-rankings/agriculture-forestry 「…