雪の結晶、但し水の中
読売新聞の記事より。
無重力下で雪の結晶…宇宙ステーションの「きぼう」で成功
「きぼう」での氷結晶成長実験。ガラス管の先に、さしわたし数ミリの美しい氷の結晶が成長している(宇宙機構、北海道大提供)
国際宇宙ステーション(ISS)に設置された日本実験棟「きぼう」で2日、氷の結晶の成長過程を調べる初めての科学実験が始まった。茨城県つくば市の宇宙航空研究開発機構筑波宇宙センターからの指令で行われたが、見事な「氷の花」を咲かせることに成功した。「きぼう」での実験は、8月に続き2度目。地上での実験は重力の影響で水が対流してしまうため、形のよい結晶ができなかった。
無重力下で観察しようと北海道大低温科学研究所の古川義純教授が提案。
水で満たされた装置内に、ガラス細管の先端部から小さな氷の種を出すと、その周囲に、きれいな結晶が成長した。鮮明な氷の結晶成長の画像撮影は世界初。
古川教授は「想像以上に対称性の良い結晶ができた」と喜んだ。
結晶成長の分析は、半導体製造に欠かせないシリコン結晶の製造など、工業にも応用可能な基礎となる。実験は来年3月ごろまで100回前後行われる。
(2008年12月2日12時49分 読売新聞)
どんな形かというと、
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のような形になっている。これは、液体の水の中に置いた氷の表面から起きた結晶成長で、枝の先端が丸くなっているのが特徴。むしろ、チンダル像に近い。通常の雪結晶は、水蒸気から結晶成長するので、樹枝状に成長した場合は先端部分が尖った形になる。
ただ、なぜ液体中で成長させると丸い感じになり気相中で成長させると尖った感じになるのか、このことを既に誰かが説明しているのかも含めて、不勉強故に私は知らないのだけど……。もし、シミュレーションで特徴を出そうと考えた場合、分子がやってきて固体表面にくっつく部分は気相でも液相でも同じ扱いだろうけど、固体表面への分子の供給速度とか、相転移した後の熱伝導の方向や速度が、周囲が気体の時と液体の時で大きく違うし、どうなるのかなぁ……。
#とりあえず、「ありがとう」が関係ない事は確かだ:-P。
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