理系にゅーす

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モーター

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1: sin+sinφ ★ 2014/02/14(金) 06:05:22.56 ID:???
米ペンシルバニア州立大学の研究グループはこのたび、生きたヒト細胞の内部に注入された金属製の “ナノモーター” を、超音波と磁場によって自在に遠隔操作する技術を開発しました。
この成果は、世界的なトップジャーナルとして知られるAngewandte Chemieに掲載されています。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-500x384.jpg
<おことわり>
ファイルサイズを抑えるために、本記事内のGifムービーは画面サイズを縮小しています。
携帯端末からは読み込みが遅くなるかもしれませんが、ぜひ見てみてください!ホントにスゴイんです!! 
PS. 記事の最後に引用元であるYoutubeへのリンクをまとめておきました。

同大学の研究員であるWei Wang氏らは、ルテニウムと金の微小なロッドを連結することで、長さ3μmほどの「ナノモーター」を作製。
これをHeLa細胞(ヒーラ細胞, がん細胞の一種)に注入し、外部から超音波と磁場を印加することで、その動きを自由自在に制御することに成功しています。
今回ばかりは、まず実際にモノが動いている様子を見て頂くのが一番インパクトがあると思いますので、ナノモーターを細胞内で動かしている動画(Gif)を貼っておきます。
筆者も最初に見た時は、こんなことが可能になっているのかと度肝を抜かれました。

がん細胞の中を動き回るナノモーター。これで等倍速です。
モーターが動いている細胞とそうでないものがある所に注目。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-01.gif

作製されたナノモーターは、以下のように細胞の表面にとりつかせることも可能となっています。
細胞表面にナノモーターを取りつかせている状態。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-00.gif

上のようにナノモーターで “コーティング” した細胞はビーズ状につなげたり高速で回転させたりすることも可能となっており、
デモンストレーション動画も公開されています。
特に高速回転している様子は、CGなのでは?と疑いたくなるような光景です。
ナノモーターを細胞表面に取りつかせ、ビーズ状に連結。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-02.gif
細胞を7個連結してスピンさせています。これも等倍速。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-04.gif
nanomotor-propelled-in-living-cell-03
早送りではなく、これで等倍速。丸いのはもちろん細胞です。
http://ggsoku.com/wp-content/uploads/nanomotor-propelled-in-living-cell-03.gif

同研究室のTom Mallouk教授によると、同グループでは10年ほど前に世界で初めて化学力を用いたナノモーターの作製に成功していたものの、この時は毒性のある材料を使用する必要があった上に生物の体液中では動かすことができなかったため、ヒトの細胞には応用できませんでした。

今回、超音波と磁場を用いた手法を開拓したことで、ようやく生体システム内部(in vivo)で微細構造物を操作することが可能になったとしています。
今後はがん細胞を内部から物理的に破壊する技術やドラッグデリバリーなどへの応用展開を探ってゆきたいとのこと。
いやー、なんだか久々にショッキングな科学動画を見たせいか、まだ脳が興奮している感じがします…。
具体的な制御条件などはAngwanteの原著論文に記載されていると思いますので、論文を閲覧可能な環境にある方は、ぜひ一度チェックされてみてはいかがでしょうか。

ソース:米大学、生きたヒト細胞内でナノモーターを自在制御する技術を開発: スッゴイ動画有り
http://ggsoku.com/tech/nanomotor-propelled-in-living-human-cell/

関連:ペンシルバニア州立大、ヒトの細胞内部で人工ナノモーターの動きを制御
http://sustainablejapan.net/?p=4867
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1: ラ ケブラーダ(芋) 2014/01/26(日) 22:57:26.45 ID:CB30uc/8P BE:150633397-PLT(12000) ポイント特典
マツダは昨年末、「デミオEV」をベースとした「マツダ RE レンジエクステンダー」の技術説明会を開催しました。
この車両で実に興味深いのが、レンジエクステンダー(Range Extender:航続距離延長装置)にロータリーエンジンを採用している点です。そもそも「レンジエクステンダーってなに?」という方もいると思うので、まずは基礎的な部分から解説しましょう。

レンジエクステンダーとは、電気自動車(EV)に発電専用のエンジンを搭載することにより、文字通り航続距離を延ばすための装置です。
ハイブリッドカーがエンジンとモーターを使い分けながら走行するのに対して、レンジエクステンダーEVで車両の駆動に用いるのはモーターのみ。

エンジンはあくまでもバッテリーを充電するためのみに使われるのです。EVでは航続距離が最大のネックといわれていますが、これを補完する技術として注目を集めています。また、搭載するバッテリーの容量をある程度まで抑えられるため車内スペースが確保できたり、バッテリーにかかるコストを抑えられるというメリットもあります。

ロータリーエンジンの特性が活きるレンジエクステンダーユニット

 マツダ RE レンジエクステンダーの原動機は、ベース車両であるデミオEVと同じく最高出力75kW(102PS)/5200~12000rpm、最大トルク150N・m(15.3kgf・m)/0~2800rpmのモーターです。駆動用バッテリーには、総電力量20kWh、総電圧346Vのリチウムイオンバッテリーを採用。
そしてレンジエクステンダーとして、330ccの新型ロータリーエンジン(シングルローター)と、定格出力20kWの発電機を備えています。ロータリーエンジンの最高出力は22kW(約30PS)ですが、発電機の動力源としては十分。ベルト駆動方式によって2倍の回転数で発電機を回し、約5%の改善効果を実現しました。

 ちなみにロータリーエンジンはガソリン仕様で、容量約9リットルの燃料タンクを搭載。マツダ RE レンジエクステンダーではこれらロータリーエンジン/発電機/燃料タンク、そしてインバータとオイルパンをまとめてユニット化し、リアトランクスペース下部にすっきりと収納しています。

ダウンロード (1)


http://thepage.jp/detail/20140123-00000005-wordleaf?page=2

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