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今までの常識を覆す特殊フィルターが開発中であることが判明wwwwwww

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1: しじみ ★ 2018/10/09(火) 22:06:27.51 ID:CAP_USER

掃除機やエアコンのフィルター、あるいはコーヒーのフィルターなどは「大きな物体をせき止めて小さな物だけ通す」という働きがあるのは誰もが知るところ。しかしそれとは逆に「大きな物だけ通す」という不思議なフィルターが開発されました。用途としては、「ハエだけが通れないフィルター」や「トイレの防臭フィルター」などが考えられるようです。

Free-standing liquid membranes as unusual particle separators | Science Advances
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat3276
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This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet | Science | AAAS
http://www.sciencemag.org/news/2018/08/improbable-membrane-can-trap-flies-jar-and-odor-toilet

フィルターの概念を完全に180度ひっくり返す「真逆フィルター」を開発したのは、ペンシルベニア州立大学の科学者らによる研究チーム。通常のフィルターは、表面に開けられた小さな隙間の大きさを変えることで通過できる物体の大きさを変えていました。一方、研究チームが開発したフィルターは、液体の「表面張力」を利用することで、一定の大きさと運動エネルギーを持つ物体だけを通過させることを可能にしました。


実際にそのフィルターが機能している様子は以下のムービーで見ることができます。

This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet - YouTube


コーヒーのフィルターは、粒子の大きなコーヒー豆は通さず、コーヒーを抽出した水(お湯)だけを通すことで、透明なコーヒーが飲めるようにしています。


一方、ペンシルバニア州立大学の研究チームが開発したのは、コーヒーフィルターの正反対「大きな物だけを通す」という特殊なフィルターです。


新しいアイデアのもととなったのは、人間の体にある細胞が細菌やウイルスなど一定の大きさを持つ物体だけを細胞内へと取り込むPhagocytosis(食作用)の様子でした。


この特殊フィルターを作るのに必要なのは、針金で作ったリングと非イオン化された水、そして発泡剤や洗浄剤の材料として用いられるラウリル硫酸ナトリウム(SDS)です。


このフィルターが機能する原理は、物体の運動エネルギーの違いを利用するというもの。一定の高さから落とされた物体は落下による運動エネルギーを持つようになります。この時、大きくて重い物体はより大きな運動エネルギーを持つようになり、液体の表面張力に打ち勝って液体の膜を通過することができるようになります。そして、物体が膜を通過した後は、物体が通過したことで開いた穴は液体の高い表面張力により自動的に閉じられてしまいます。


このフィルターの特徴はさらにあります。それは、表面張力の高い液体でできているために、非常に耐久性が高いというもの。実験段階では、フィルターに異物を繰り返し与え続ける試験を行ったところ、3時間たってもフィルターの機能は全く損なわれなかったとのこと。


これまでにはないフィルターが誕生することが期待されます。たとえば、固体の排せつ物は通す一方で、気体のガスは通さないようにすることで、全く新しいトイレの防臭装置が生まれたり……


外から大きな物は入れられる一方で、コバエは通れないフィルターなど。


また、外科手術の際には、開口部を外気にさらさないまま手術器具を使えるようにするという用途も考えられるとのこと。


そして、このフィルターには「遮断した物体を自動で集めて取り除くことができる」という便利な性能も備わっています。

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■動画
This improbable membrane can trap flies in a jar—and odor in a toilet https://youtu.be/Rod7nmKSWF0



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181008-improbable-membrane/




52: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:19:19.69 ID:adwcIPUI

>>1
面白すぎる

原理図もわかりやすい


70: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 10:10:11.77 ID:nEDbWNzT

>>1
エアカーテンっていうのにすればいいのに
小さなものはエアカーテンを通過できない
大きなものはエアカーテンの風圧に耐えて進める


79: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 10:33:57.64 ID:JqEj8Tw4

>>1
これ映像みたけど、個人的にはこれじゃない感がある
それを察してか、実際のフィルターとしての映像が少な目
なんというか、そう言えなくもない映像を編集しただけにみえちゃうんだよね



2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:10:36.15 ID:lkPC3W2Y

すげー(´・ω・`)なにこれすごい


7: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:24:11.90 ID:mq2ibebN

頭の良い人は発想からしてすげーのね


3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:12:49.77 ID:5Ad/jYEu

夜の営みに利用できそう


51: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:17:00.15 ID:q6iji64G

>>3
お前のモノは通過できないから心配するな。



4: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:19:46.12 ID:HFosV1tU

その膜が塵とかホコリとかコバエで汚れていくだろ?で、大きいのが通ったとき、その汚れが着かないかね。コバエのついた手術器具は嫌だよ?


87: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 11:51:26.15 ID:fLqW29Ia

>>4
液体の膜だからタンクに溜めておいて定期的に自動で張り直す機能とかも付けられそうだ



5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:21:52.41 ID:4mljoXMe

大きさなのか重さなのかわからんな


59: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 08:05:19.33 ID:jhiFU61R

>>5
ただ単に重いと二重層で受け止めきれないだけに見えるよね。



6: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:22:49.14 ID:QgO1DmJY

見た目はシャボン膜だよな。
大きい物が通過して穴が開いても、
自己再生して塞がるのが新規ポイント。
でも、そこを通り抜けた物体には液が付いてるはず。


8: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:25:24.74 ID:VjcxgqNb

人間は落ちるけどぬこは大丈夫なんだな
良かった


9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:26:36.54 ID:PctcX0nh

踏んで通る自動ドアとかそうだよな


33: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:37:58.04 ID:/2g2qBpt

>>9
なるほど、確かに同じ原理だな。



39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 02:22:04.23 ID:KATCOdb8

>>9エアカーテンなんかも質量が大きいほど通りやすい
小さい、軽いと飛ばされるから通れない


10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:28:06.00 ID:i8Lo5wmS

個体でも利用できるなら凄いね


11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:34:56.96 ID:FaIQT3Ro

素粒子論の漸近自由みたいなものだな


12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:37:09.26 ID:LOCxaXbW

現状のトラップ付き排水溝も気体分子遮って液体個体を通してるようなもんだな



17: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 22:56:12.25 ID:BWhJ2XM6

これ厳密には大きさではなく通過の際のエネルギーで通れるかどうか決まるんじゃないの


86: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 11:50:19.87 ID:Cof77fFi

>>17
発泡スチロールの玉は通れなそう


25: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:46:13.47 ID:iyp+uocU

宇宙空間で使えば、デブリは通過して空気は逃がさないとかできるのかな。


34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:51:34.62 ID:kp5Dk+lF

大きなものが小さなものを食べたとき
そのフィルターは小さなものを通すのか通さないのか



38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 01:14:05.09 ID:PrDX6SLz

これって水の上に浮いた油の事だよね


47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 05:45:58.39 ID:CtC9o49z

通った物はみな濡れてるの?


49: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:01:48.04 ID:E5AbaKhh

>>47
みたいっすな
水とナトリウムで、シャボン玉の被膜のような物を作って
表面張力をブチ抜く、質量のあるものだけ>通過
質量の無いものは、シャボン玉の被膜に捕まる、って言う仕組みなんだとさ

簡単な構造だけど、確かに…フィルターとして使った例は無かったな(アイディア賞


50: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 07:08:27.68 ID:NOQ3/ZUa

>>49
ナトリウムというか洗剤だよ
まさにシャボン玉の膜



91: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 11:58:36.39 ID:wSPwIl5Z

HPLCとかのカラムだってデカイ分子量の奴から出てくるじゃん
そんなに不思議なことじゃないだろ、これ


64: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 09:28:59.35 ID:9hf3+jS5

これがフィルター?
ハンドガンの弾は通さないがライフルの弾は通すフィルターとか作れそうだな


81: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 10:43:49.03 ID:kGFdEYVJ

なるほど、コーヒー豆は通しコーヒーは通さない。これが出来たのか?出来れば画期的、
でも重量や圧力を利用した分離装置は有るけどな
サイクロンなど遠心分離機、振動分離機も広義フィルターだな


82: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 10:51:17.27 ID:DED1hqsp

別に特殊でもそう新しいものでもないよなぁ。
風でほこりを吹き飛ばすというようなのも、細かいものだけ排除して
大きいものを残すフィルターだ。



58: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 08:00:40.21 ID:cvXMObxm

構造は難しくないけど、ありそうでなかった。
フィルターとして使う。

そういった発想にセンスを感じる




元スレ:http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1539090387/