ミクロかマクロか

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こういう記事がでました.これをメタマテリアルと言ってしまうのか...材料科学分野では材料そのものを分子レベルでメタマテリアルにする方向を目指したくなると思うのです.え?材料科学では色々な分子を組み合わせるから,このクマのように同じ部材の組み方を変えるのとは違うでしょ?と言われますか.はい,確かにそういう研究は多いですね.けれど高分子科学の場合は同種の分子で異なる構造を作れる(というか異なる構造ができてしまう)のです.例えばスーパーやコンビニの袋につかわれるポリエチレンは分子の並び方によっては超高強度繊維になります. この記事のアプローチと材料科学のアプローチはにているけど,どうも本質的に同じ,というのは何か心理的な抵抗があって,何が抵抗のモトなのか...(記事の方法論は優れていると思いますので方法自体をディスっているわけではありません.単に自分の中での気持ち悪さの問題です.すいません.) 要するに何をもってミクロとマクロの線引きをするか,という問題でしょうか.上記の記事では,単位となっている部材(数ミリ角くらいに見えますね)は,あくまでミクロという立場です.一方,これらの部材を組み合わせて人間の触感に現れるサイズのものがマクロであるとする.ここで,この単位部材ってミクロなんか?と自分の中の何かが突っ込んでいます.自分にとってのミクロは熱運動で自発的に平衡化できる大きさのものです.大きさとしては1マイクロメートル以下.それ以上大きいものは熱運動しないので,統計力学の範疇外.材料力学や流体力学で扱う領域です.そういうのはマクロなんじゃないかと.計算手法の問題かもしれません.自分が扱う熱運動するような物体の方程式系でかけるものはミクロ.それでは書かない系はマクロ.今回の記事は自分の中ではすべてマクロの世界の話. 自分のミクロ/マクロの区分けも恣意的なので,他はどうかと思ってググってみますと,大半は経済学の話になっていました.家計がミクロ.国家予算がマクロだとか.家計は熱運動で平衡化する...ということはないな.

これは試したい

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こういう商品の情報がありました.どちらも買わねばならん気がします.こういう商品はあまり売れないとすぐに無くなってしまって,後から手に入れようとしても難しいのです.もちろんずっと売れてくれて定番商品になれば良いのですが. レオロジーを利用したおもちゃの元祖はシリパテだと思います.このwikiのHistoryのところに詳しく書いてありますが,シリパテは第二次世界大戦中にアメリカが行った合成ゴム開発プロジェクトの失敗物だったのです.こんなものなんの役にも立たないと思われたところを,おもちゃとして売り出したら大成功したわけです.宇宙飛行士のおもちゃとしてアポロに載って宇宙にも行きました. 増渕世代のオジサンには懐かしいスライムも大ヒットしたレオロジーおもちゃです.(このスライムのwikiに書いてある,第二次大戦中のアメリカで云々,はシリパテの間違いじゃないかな?)あのルービックキューブと同じくらい売り上げています. 液体ではなく固体モノでも触感を売りにするおもちゃはたくさんあり,例えばこれとか,それなりにヒットしました. 元レオロジー学会会長の上田さんによれば「レオロジーはおさわりの学問」ということです.まず触感から入るのは増渕も同意します.触感とデータの関係が感覚的に判る人は良いレオロジストだと思います.

論文査読を功績として扱おうとするシステム

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こういうwebサイトから登録の案内をいただき,登録してみました.このサイトPublonsは,論文査読を功績にしましょうという試みを行っているようです. Natureに関連する記事があります.我々が論文を書くとき,出版前にほとんど必ず他の研究者の査読を受けます.査読の結果,そのまま出版,軽微な手直しをして出版,大幅な改定後に再査読,却下,の4段階の裁定が下されます.最終的な裁定を下すのは編集者ですが,査読者の意見が大きく反映されます.査読者は1論文あたり通常2名ですが,もっと多くつく場合もあるし(最大4名付いたことがあります),1名だけのこともあります.査読の過程では,誰が査読者なのかは編集者以外はわからないようになっています.つまり著者は誰が査読してくれているか知らされません.(語り口や指摘するポイントなどで推測できる場合もあります.)査読者を選ぶのは雑誌の編集者で,当該論文の学術分野の研究者から選ばれます.最近は著者に何人か査読者を提案させる場合もあります.選ばれた査読者側は,査読を断る権利はあります.しかし相身互いというか,自分の論文も査読されているわけなので,正直断りづらいものがあります.特に編集者や著者が自分の知り合いである場合.査読は一切無償で実施されています.査読の頻度ですが,増渕の場合だと年に20回くらいやっています.(自分が年に10本くらい論文を出すので,それぞれ2人に査読してもらっているとして,10x2=20本くらいはお返しとしてやるべきである,と,ある人に言われました.このNatureの記事に出ている方は年に100本以上やっているようですが,他の仕事もあるのにそんなことが可能なのか?) それで上記のサイトとの関係でいうとポイントは3つです. 1)査読は科学にとって不可欠である 2)査読は匿名で行う 3)査読は無償であり,何も報酬はない 査読はそれなりに大変です.査読するにはもちろん当該論文をきちんと読まないといけませんし,査読結果に対してはA4で1枚から数枚のレポートを書かないといけません(論文は英語ですからもちろんレポートも英語).これには結構時間が必要で,自分の専門に近い分野なら半日もあればできますが,ちょっとずれている場合は関連する論文を数本読む必要がでて来たりして,足掛け数日かかる場合もあります.また査読は期限が設けられており,2週間くらいでレポートを戻さなければなりません.査読を期日内に仕上げることは非常に重要です.論文は出版された日付が新しいほど価値が高いので,査読が遅いために出版が遅れると著者に取り返しがつかないダメージを与える場合があります.(増渕自身も,査読が遅くて競合する論文に出版の先を越されたことがあります.)だから,忙しくて日程が詰まっている場合は,査読依頼をちゃんと断ることも大切です. で,当該のサイトは,このように労力がかかっている査読の実績を蓄積して,必要なときに取り出せるようにする仕組みをつくろうとしているようです.査読の匿名性などを担保しつつどのような仕組みを構築しようとしているか,興味あるところなのでしばらく付き合ってみようと思います.

線形代数1

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今期,増渕は線形代数1の担当を仰せつかりました.しかも物理工学ではなく化学系の1年生向けでした. 線形代数というのはざっくり言って行列に関する内容を学ぶのですが,今年入学した現役の1年生は高校で行列を全く習っていないのです.実は今年の3月までそのことを知りませんでしたので驚きました.与えられた行列のn乗を求めよ,みたいな問題は増渕が受験生の頃は定番でしたので.しかし,考えてみますと,今までの高校の数学では2x2の行列しか出てこなかったのです.だから行列式や逆行列の公式を丸暗記でもなんとかなってしまう.これで行列を分かった気になって,大学で痛い目にあった人も多かったはず.線形代数ではもっと大きな行列を,しかも行列の次数を限定せずに,計算できるようにならないといけません.このとき2x2行列の知識がなまじあると,行列要素が指定されない抽象度が上がった問題に対応できないのです. さて試験は金曜日に終わり,成績も報告しました.Sが6人,Aが33人,Bが20人,Cが12人,Fが9人でした.Fの人は再試験になります.

谷口貴志先生ご来訪

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 7月17日(金)に京大から谷口貴志先生がおいで下さり,(田中先生と同じく)またもや応化での集中講義をなさいました.内容は相分離の平衡論とダイナミクスだったようです.ようです,というのは,増渕自身は講義や顕微鏡メンテナンスの業者対応などで聴講できなかったため,谷口先生にお昼ごはんをご馳走しつつ内容をお聞きしたからです.増渕研の4年生二人に聴講してもらいましたが,彼らにはとてもよい内容だったのではないかと思います.  谷口先生と増渕は因縁浅からぬ仲です.これまで名大土井研で1年お互いが助手としてご一緒しただけでなく,山形大学では(在籍期間は重なっていませんが)同じ教授にお仕えし,さらに京大では同じCREST研究に携わりました.講義の後のセミナーではCREST研究「ソフトマターのマルチスケールシミュレーション」の発展に関してお話がありました.分子レベルの運動や構造をどのようにして材料のマクロな挙動につなげるかという問題で,支配方程式が異なる複数の計算を接続しなければならない.例えばNCCで取り組んでいる高分子コンポジット材料などは,マルチスケール問題の典型であると考えられています.現状ではまだ単純な系で考え方の確認を行っている段階ですが,ソフトマターを対象にしている研究者は日本では少ないのです.谷口先生のご講演の中では増渕にも宿題が出されてしまいました.解決されるべき課題は山積みですが,先生も言われていたように少しずつでも進めなければなりません.  谷口先生も増渕もソフトマター物理をやっているので,増渕の実感として判るのですが,谷口先生には増渕は研究者として全く敵いません.お仕事の幅が広く,それぞれのお仕事にゴマカシがありません.先日の田中先生と同様に,今後もご指導をお願いしたい先生です.

第60回高分子夏季大学

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表記のイベントにご招待いただいて講演してきました.お話した内容はレオロジーの基礎に関するもので,提出した予稿はここです.レオロジー入門編としてお話するいつもの内容ですが,いろいろネタが増えているだけに50分だとちょっと厳しい,少しサービスして高分子液体のレオロジーを説明しようとしていたら時間切れになってしまいました. 今回は自分の講演はさておき,他にいろいろ興味深いお話がありました.初日の伊藤先生,西先生のお話は名大で会議があって参加できませんでしたが,2日目のバイオミメティック系のお話,自動車用高分子材料のお話はじっくり聞かせていただけました.しかし3部屋で並列のセッションだったので,名大応化の八島先生や馬場先生のお話を聞けなかったのは残念でした. 馬場先生は増渕が名大の院生だったことから可愛がっていただいていて(その同時は先生は神戸女子薬科大学におられました),馬場先生のご講演を聴いて増渕はプレゼンの大切さに気付かされたという歴史があります.増渕は勝手に馬場先生をプレゼンの師匠だと思っております.このところずっとお話をお伺いする機会がなかったので,今回はチャンスと思ったのです.しかし同時刻に金沢工大の影山先生が自動車用CFRP材料のお話(NCCに直接かかわる情報を収集する)があったので拝聴できませんでした.残念です. しかし懇親会では馬場先生や八島先生にもご挨拶できましたし,高分子学会会長の高原先生はじめ,お世話になっている先生方にもお会い出来ました.北九州の櫻井先生には研究費を取りにいくお話もいただきました.山形の時任先生ともお話できました.東工大の先生方ともお話できました. 会議では先生方だけでなく,学生の方や元学生の方ともお話できました.まず,何回か学会で顔を合わせている金沢大学の学生さん,木田くんとお話できました.この人はとても優秀な人で,4年生の秋に参加した学会でポスター賞をいきなり取っていきました.いわゆるプラスチックで基礎的な仕事をしている貴重な人材なのでぜひ頑張って欲しい方です. また,懇親会では農工大のときに増渕の講義を聴いたという卒業生の方,三浦さんからお声がけいただきました.ありがたいことです.最初増渕はわかりませんでしたが,お話しているうちにテストの点がよかった優秀な方だったことを思い出しました.増渕の研究室ではなかったのですが,農工大の有機材料は学生数が少ない(1学年40名)ですし,1−3年の間で講義を何回も担当するので,教員と学生の間が近いのです.自分の研究室におられた皆さんは当然として,そうでない方もそれなりに覚えています. たくさんの方にご挨拶できた今回の会は収穫ありました.高分子学会はなぜか講師に旅費をくれないので自分の研究費で出しましたが,その価値は充分ありました.

肉の緩和時間?

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Googleアラートで収集した話.Googleはキーワードを登録しておくと,そのワードに該当するニュースが出た時に自動で知らせてくれる機能があります.増渕はこういう本を書いたりしているので,レオロジー関連の面白そうな話を収集するために,粘度とか弾性率とかそれっぽい言葉をいくつか登録しています. すると数日前に,キーワード「緩和時間」でこういう記事が引っかかりました.プロトンNMRで肉の中の水分子の緩和時間を調べると霜降り状態がわかるという産総研の研究です.なんでも水の緩和時間は筋肉では短く脂肪では長いんだそうな.ちと残念なことにNMRなので,緩和時間といっても相当短い,数ナノ秒での運動です. 肉の力学応答を見ているわけではないので,触感を直に見るものではありません.けれども,この記事の良い所は「共鳴させ、共鳴前の状態に戻るまでの時間(緩和時間)を計る」と,緩和時間の定義をちゃんと書いているところ.これはレオロジーでいうところの粘弾性緩和と本質的に同じです.違いは刺激の手段と測定時間域だけで,原理は全く同じです. 化学のバックグラウンドを持つ人にレオロジーを理解してもらうにはNMRとの対比は良いアナロジーになりますので,この肉の話も引き出しに収めておくことにします.

おいしさ科学館:口紅

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増渕がお世話になっている会社の一つに太陽化学があります.ここでは様々な食品,化粧品,その他に用いられる乳化剤や増粘剤を扱っています.それらの添加剤で食感や触感をコントロールしたり,あるいは保水性などの機能改善を行っています. 太陽化学はおいしさ科学館という施設を持っていて,ここではおいしさや使い心地を数値化して科学的に評価する試みを種種行っています.もちろんレオメーターも活躍しており,数台稼働しています.この連載コラムにいくつかの例が掲載されていて,どれも興味深いものです.例えばこのコラムにあるプリンの弾性率の話とか.おいしさ科学館の紹介ページにあるチョコレートの弾性率の温度変化は増渕がレオロジーの基礎をお話するときはよく使わせていただいています.(ちなみに著者で館長の山口さんは名大の先輩でもあります.応物卒ではなく理学部化学科のご卒業だそうですが.) そのおいしさ科学館の最近のコラムで,口紅の使用感の数値化が紹介されました.口紅のレオロジーをきちんと測る方法は花王の名畑さんがこのような論文をすでに出しておられます(この名畑さんの方法をコラムでは従来法と称しています).名畑さんの方法では口紅を潰して均一化し,レオメーターの冶具に正当にセットして粘度や弾性率を得ています.一方,太陽化学では口紅を唇に塗る感触,口紅がついていない唇に口紅を引き始めた時の感触,を数値化しようとしています.すなわち,レオメーターに口紅を引かせて,そのトルクを評価しています.(評価をするときにどのようなモデル関数にするのが良いかというあたりで増渕も少しお手伝いしました.) 太陽化学の方法は,定義がはっきりした物性量を測っているとは言い難いです.また,少なくともコラムの範疇ではサンプルの中身や構造を提示しているわけでもありません.このようなわけで(名畑さんの論文とは違って)論文にするのは難しいのです.けれどもエンジニアリングとしてはとても面白いと思いますので,レオロジー(というよりもレオメーター)の応用例としてご紹介しました.

近畿化学協会コンピュータ化学部会(2015/6/22)

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こういう研究会にご招待いただいて講演してきました.国内の学会でシミュレーションの話題でご依頼をいただいたのは久しぶりで,ほぼ1年ぶりでした.このところレオロジーの基礎に関する内容で講演を依頼されることも多くなっていました.まあ話題が選べる場合は自分でそっちに持って行ってしまうのですが. 今回は応化の篠田先生がお話されて,その次が増渕,最後がゼオンの本田さんでした.篠田先生は生態系の分子シミュレーションで国際的に高く評価されている粗視化相互作用である,篠田ポテンシャルを開発された方です.篠田先生が粗視化相互作用の話をしてくださったので,その後増渕が粗視化易動度の話をするのは,増渕にとって都合の良いプログラムでした. シミュレーション技術としての自分の仕事の面白さを伝えようとすると,まず高分子特有のからみあいという現象をご理解いただく必要があります.また,その有用性をご理解いただくには,レオロジーやプラスチックの成形加工について多少なりともご紹介する必要があります.こういうわけで,自分の仕事の内容をお話する前段階のイントロダクションが長ったらしくなってしまうのです.今回の場合も1時間お時間をいただきましたが,30分はイントロに使いました.もちろん,イントロをどのくらい丁寧にしなければならないかは話す場所に依存します.レオロジー系の学会なら問題意識は参加者間でほぼ共有されているので短くてすみます.たとえば昨年のPacific Rim Conference on Rheologyでは同じ1時間の講演でイントロはたかだか5分でした. ちなみに昨年は13回招待講演がありましたが,今年は公的な場所へのご招待はこれでまだ2回めです.移籍したことと,会議が多くてお断りしている分があるため,ずいぶん減ってしまいました.競争的資金を取ることや博士研究員を募る場合のこと等考えるとよろしくありません.調整して露出を増やしたいと思います.

マランゴニ効果の応用:トイレの物理

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B4の平山くんから教えてもらった,マランゴニ効果の応用例がすごいという話. ウチの研究室では週1回,土井先生のソフトマター物理の本を輪読しています.山本先生がガイド役で,ウチの部屋の4年生二人と,松下研からのゲスト松島さんが読んでくる,という形です.本の中でマランゴニ効果の話になり,身近な例や応用として何かないだろうか?との議論になりました(増渕は参加していないので,伝聞です). マランゴニ効果というのは界面張力の不均一により流れが駆動される現象です.wikipediaには半導体を作るとき悪さをする,と書いてありますが,少なくとも我々には身近ではありません.どこかのwebに味噌汁でできるモクモクしたパターンがマランゴニ効果に関係ある,と書いてあるらしいのですが,これは熱対流ですよね多分. そうしたら先週,平山くんが,「マランゴニの応用があった!」と言うではありませんか.これがトイレの洗剤スクラビングバブルというもの.このwebページを是非みてください.考えついたヒトは偉大.CMで便器が一気にコーティングされるような描写があって,マランゴニだと気づかない自分はソフトマター物理をわかっていないと自己嫌悪に陥りました. ウチの部屋は学生と教員あわせて4名しかいないので,昼メシも仲良く一緒に食べるのですが,そんな昼メシ時に「汚物が既にくっついている場合はどうなるのか」「どうやって便器表面に保持するのか」等,汚くも楽しい話に花が咲いてしまいました.マジメに考えると,論文1報くらいには十分なりそうな話だなあと山本先生もおっしゃっています. 来年はだれかトイレの物理をやるかもしれません.