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
no title


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。 

https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/01_m.jpg 

■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

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

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
えっちなことに利用できそう

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。

106: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 22:48:00.72 ID:+9siAR3E
>>3
もしかしてお前天才か?

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

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。

100: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 17:27:29.73 ID:sWBiVdpv
>>6
表面張力が大きいから付着してても微量なんじゃないかと思うけどそのへんどうなんだろうね

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

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

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

20: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:09:47.53 ID:1jitk6bf
なるほどなーこりゃ面白い
読む前はどうやるのかサッパリ想像つかなかったけど
読むとなるほどーおもしろい

30: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:17:18.21 ID:uVaWw2Bp
面白ーい

35: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:54:08.17 ID:St2RzrK9
蚊を通さない網戸はよ

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

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

60: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 08:17:17.18 ID:D2OzUm16
ちっさいものがフィルターに詰まり
大きい球体に続いて通過しそうな・・・

63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 09:07:58.76 ID:UOoHWHAI
>>60
動画でその対策も確か紹介されてたはず

67: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 10:07:21.34 ID:uSCkf34b
>>60
それどこの料金所ゲート…?
車両通過センサーが働かないほどのテールツーノーズで通過する。

62: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 08:43:36.59 ID:jo4HVqgo
すごいな。全然発想もしたことなかったよ

96: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 12:16:28.44 ID:10YogAB9
人や象が蜘蛛の巣に引っかかることはないけど、ハエやチョウはひっかかっちゃう。

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 13:53:25.95 ID:8tgW7v5I
逆転の発想の勝ちやね
勝利は常に正しい

108: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/11(木) 04:22:17.35 ID:k8rX7YvU
要は表面張力を突き破るか突き破らないか
原理的には馴染みあるものだけど思い付かないもんだね

29: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:16:38.15 ID:o4+wyMTA
おもしれー
簡単に作れるのも格好いい

引用元: ・常識の正反対「大きな物だけ通過できる」という特殊なフィルターが開発される[10/09]