愛知HAPPY★あいちハッピー/榊せんせの君子生活

化学を修めた君子。電池、下水浄化、うがいと手洗い、石鹸やコスメの手作り、ハーブ、香りの化学。金欠病の克服、貧乏ライフ。

銅めっきは電気配線に使われている技術

2016年11月04日 | aichi-happy理科実験2016

めっきを卒業論文で研究していたというとかなり怪訝な顔をされる。
めっきって何だろう!っていうぐらいのところから説明しないと伝わらない。めっきが剥げるという慣用句が有名なんですがどうやって作るか知っている人は稀です。

めっきとは金属の薄い膜を作る方法の一つです。
その特徴は化学溶液を用いることで低価格低消費エネルギーな成膜方法であることです。
古来から大仏の表面に金めっきを施して金ピカな神様の演出に使われている伝統的なテクノロジーです。
この伝統的なテクノロジーが今でもエレクトロニクス分野で活躍している新しいテクノロジーでもあるんです。
エレクトロニクスっていうカッコイイ言い方をしましたが要するに電気仕掛けの機械です。電気が流れなくては始まりません。
その電気を流す配線に使われているのが銅です。銅っていうのは10円玉を始め多くの硬貨で使われている基本金属です。金メダルよりもずっと身近な金属で、安いのでたくさん使われています。
銅は金や銀という貴金属の中では一番大量に使われて性能も十分な電気伝導度があります。
柔らかい金や変色しやすい銀よりも使い勝手が良いんです。

私はその銅を電気配線に使うためにめっきを作る研究をしていました。


めっきとは金属の薄膜で剥がれないように作るのが大原則です。
めっきが剥がれるのは、悪い本性が現れるので良くないことでした。
しかし私の研究していた銅のめっきはめっきと同じ手法ですが厳密にはめっきではなく電気析出法または電析法と呼んでいました。つまり、めっきのように密着して剥がれないものではなく、析出した銅薄膜を一度剥がしてからプラスチック板に張り付けなおして配線に使うのです。

プリント配線板っていう名前で呼ばれています。

今日は銅薄膜が電気配線に使われているっていうことまで。


銅めっきでナノ粒子を作りたい!!後半が銅触媒を作りたいの巻

2016年10月24日 | aichi-happy理科実験2016

前半、銅めっきの話をする。
後半、グダグダになって触媒のお話し。

銅メッキは硫酸銅があれば、第一段階クリア。
硫酸銅溶液を60度に熱して、電気分解。
陰極に銅のイオンが近づいて、析出。
それを、メッキ膜になる直前で止めて、析出核が多い条件ならば、
ナノ粒子ができるって算段だ。

1平方センチメートル(1センチ×1センチ)
の銅が0.01ミクロン(10ナノメーター)析出するだけの電流は??
1アンペアを96秒流すと36ミクロンと計算されているので、
1秒で、0.3ミクロン程度。
電流値を下げて、
0.1A流すと1秒で0.03ミクロン
0.01A電流では10秒で0.03ミクロン。
電圧は、1.2V程度のアルカリ電池をそのまま使う予定。
予想では、1.2Vで1センチぐらい離れた電極ならば、0.1Aぐらい流れるんじゃないか?

横河電機株式会社
横河ソリューションサービス株式会社
http://www.yokogawa.co.jp/an/faq/sc_isc/sc_isc_general.htm

を参考にRは0.1から0.4ぐらいの抵抗値(電気伝導度)と想像している。
導電率をK(S/cm)とすると、K=J/Rc
J=1とするとRcは10Ωから2.5Ω
オームの法則でV=RIより、I=V/Rで1.2V/10Ωだと0.12A流れるのか?

ついでに溶液のイオンの濃度は、
銅イオンが0.01モル/lぐらい。
当然、硫酸イオンも0.01モル、
これだと電気伝導度が足りないので、塩酸を混ぜてみる。
塩酸はサンポールね。

薬品が自由に使えれば硫酸入れたいね。界面活性剤も選んでから入れたい。

サンポールだから界面活性剤も入っている。

青い硫酸銅と塩酸のメッキ液に界面活性剤が入ったもんができそうだな。

これで、めっきはできる。

では、電極はどうしよう??


さて、なんのためのめっきか?

触媒を試作するんだった。

例の炭酸水をエタノールに電解するという触媒をつくるんだった。

基板に銅を使うと、活性が、あるのかないのか良くわからないけど、

単に銅板の表面をざらつかせるだけのメッキになってしまう。
ガラスでは電析できないので、無電解になる。
無電解は、パラジウムとかの触媒を使うので、素人向きじゃないよねえ。


うう、、触媒能を上げることが目的でめっきは手段を割り切ろう。

銅板を粗いやすりで曇らせて、ざらざらにする。そこへ墨を塗る。
または、ろうそくの煤を付ける。

こんなんで、触媒になるんかな??
酒がサイダーからできるんか?

怪しい。

けど想像力をたくましくしておく。

銅板の上の煤に窒素を混ぜる??

窒化銅を作る??

少量の窒素と炭素と銅がいるらしいのだ。

この辺は、煤に自然の空気の窒素が混ざったり、硫酸の代わりに硝酸を使ったりすると混ざるのだろう。

窒素を含む界面活性剤・・・?
ゼラチン・・・?にも窒素が含まれていたような??

ゼラチンは銅メッキにはつきものらしい。
なので、メッキしない今回は、銅と炭素だけになっても仕方がないのか??

銅の上をざらざらにして、鉛筆と墨汁で黒くする。

それを電極にして炭酸水を電気分解だ。
電気分解の前に炭素を固定化するには・・・??
鉛筆ならいいけど、墨汁じゃあ流れ取れちゃうか??

ええい、面倒だ。油で固めておこう。
ワックスとか縫っておけばいいか。

電極でどっち極側にするんだろうな・・・
炭酸ガスの炭酸イオンが還元されるんだから、水素がつくんだから、
おそらくは、陰極で還元されるんだろう。

水素イオンが近づいてきて、水素ガスになるときに触媒作用で、炭酸イオンと結びついてくれるんか??


炭酸水じゃなくて重曹水でもエタノールができるんか??

ナトリウムエトキシドなんてそうそうできるようには思えない。

ああ、理路不整然としか話せない。書けない。理解できない。

頭は、どんどん痴呆化している。


フルオライトとパイロクロアの電荷からSBT結晶化過程メカニズムを解く

2016年10月15日 | aichi-happy理科実験2016

ウィキペディアより

パイロクロアの結晶構造は立方晶系において一般に「パイロクロア構造」(Fd-3m) と呼ばれる。より一般的には A、Bを共に希土類元素又は遷移金属元素としたときに A2B2O6 および A2B2O7 と表される物質(例えば Y2Ti2O7)の構造のことを言う。
パイロクロア構造は単純な蛍石構造 (AO2 = A4O8) からなる超構造体で、陽イオン A と B が面方位 <110> に沿って並んだものである。また、隣接するBサイトの陽イオン間にある四面体状の隙間に陰イオンが入ることができる。
これは幾何学的フラストレーションを内在する格子系であり、特異な磁気効果を生み出している。

フルオライトはA4O8に対して
パイロクロアはA2B2O7で表される。

つまり、酸素が若干少なくて、金属原子が多い状態で安定して存在している。

SrBi2Ta2O9(SBT)薄膜では
Sr+2、Bi+3、Ta+5、O-2で
電荷のバランスから考えると、
SBTOは、マイナスが18、プラスが18で釣り合う。


SBTのパイロクロアになるときのTEMとEDX観察で
フルオライトが(SrBi2Ta2)O8なら、酸素が足りてない状態でマイナスが少ない。正孔が多い。
+2+3+3+5+5=+18と-16となる。
実際の実験でのフルオライトは
ストロンチウムが少な目なので、+1.4+3.9+3.9+5+5で+19.2
で大幅に酸素が少ない。
これを電荷のバランスで考えると、
ストロンチウムを多くしてビスマスを少なくしようとする力、
または、酸素を多く取り込もうとして周りの酸素を奪う力になると思う。



実際に、パイロクロアの分析からビスマスが減っていることを確認している。

ビスマスが減った後のパイロクロアを電荷バランスの視点で見ると、
(SrBiTa2)O7なら、ビスマスのプラスが減っているが、
+2+3+5+5=+15と-14で同じくマイナスが少なく、正孔が多い。
分析値と組成値を加味すると、
+1.4+3+5+5で+14.4でマイナスが若干少ないが、ほぼ拮抗してバランスが取れている。
パイロクロアは結晶化してさらにBLSFにはなりにくいと推測する。

フルオライトからパイロクロアでは、
酸素とビスマスの比は、0/Biが8/2=4.0から7/1=7.0へ増加している。
つまりビスマス一原子あたりの酸素が増加している。

押し出されて残ったビスマスは、酸素をあまり含まない金属に近い状態で、
粒子界面や粒子三重点に偏在する。


BLSFのSrBi2Ta2O9が強誘電体結晶だから
原子比 0/Biが9/2=4.5


ここで、SBTの結晶化はO2が希薄条件で早く低温で進む報告を考慮する。

つまり、周りに酸素が少ないとビスマスが押し出されやすくて
ビスマス原子が移動して結晶化が早く進む。

トランジション状態が酸素が少ない方ができやすいことと一致している。

私は、750度で生じたパイロクロアがBLSFとの界面のビスマスチッチ相を還元してトポロジカルになっていると信じている。


リーク電流を抑えるにはトポロジカルにしないように気をつける。
つまり結晶化が進みにくい条件で、例えばビスマス少なめ、高温高圧酸素ガス、でじっくり結晶化させることは、
リーク電流抑制に有効だろう。
なぜなら界面のビスマスの移動が起きにくくて均質なBLSFにすることができるから。




以上の、説明で矛盾なく焼成メカニズムを説明できていると思う。





本多藤島効果でチタン酸化物が有機物を分解する仕組み(トポロジカルと光触媒元素)

2016年10月05日 | aichi-happy理科実験2016

チタン酸化物は水を紫外線で分解できることが知られている。
これが本多藤島効果の発見の元になっている。

チタン酸化物が光触媒として有機物を分解して塗布面を綺麗に保つという利用のされ方をしている。

このときのチタン酸化物は、なぜ有機物を分解できるのか??

これもイオン化傾向や酸化還元電位から考察する。



以下は自分のブログの引用。

イオン化傾向の差が大きいほど還元性が強い。




ビスマスの少ないストロンチウム・タンタル酸化物は酸化されやすく、還元性が強い。

SrBi2Ta2O9に加えるとしたら、
リチウム (Li), Li+(aq) + e- \rightleftarrows\ Li(s), E°= -3.045 V
バリウム (Ba), Ba2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Ba(s), E°= -2.92 V
ストロンチウム (Sr), Sr2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Sr(s), E°= -2.89 V
アルミニウム (Al), Al3+(aq) + 3 e- \rightleftarrows\ Al(s), E°= -1.676 V
チタン (Ti), Ti4+ + 4 e- \rightleftarrows\ Ti, E°= -1.63 V[3]
ジルコニウム (Zr), Zr4+ + 4 e- \rightleftarrows\ Zr, E°= -1.534 V[3]
マンガン (Mn), Mn2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Mn(s), E°= -1.18 V
タンタル (Ta), Ta2O5(s) + 10 H+(aq) + 10 e- \rightleftarrows\ 2 Ta(s) + 5 H2O, E°= -0.81 V
鉄 (Fe), Fe2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Fe(s), E°= -0.44 V
鉛 (Pb), Pb2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Pb(s), E°= -0.1263 V
(水素 (H2)), 2 H+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ H2(g), E°= 0 V
アンチモン (Sb), Sb2O3(s) + 6 H+(aq) + 6 e- \rightleftarrows\ 2 Sb(s) + 3 H2O, E°= 0.1504 V
ビスマス (Bi), Bi3+(aq) + 3 e- \rightleftarrows\ Bi(s), E°= 0.3172 V
銅 (Cu), Cu2+(aq) + 2 e- \rightleftarrows\ Cu(s), E°= 0.340 V


SBTOはE゜=-0.4から―0.6V程度と予想。
E゜=0V水素では還元されないが、
E゜= -0.9V ストロンチウム・タンタル酸化物で還元されて表面がビスマス金属になる。

メカニズムは、水素が白金電極で水素イオンになる。
水素イオンはまず、ストロンチウム・タンタル酸化物を還元する。
生じたストロンチウム・タンタル酸化物の酸素欠損型が接しているBLSF結晶を還元する。
BLSFから還元された表面が電気伝導性を示す。



チタンの酸化還元電位は、-1.63Vと推測できる。
この電位を超えて、チタンが光によって還元されて、
相手を還元して酸化チタンに戻ろうとする性質が、
有機物を還元分解する本質であると思っている。

チタン以外に、近い電位はジルコニウム、マンガン、タンタルとある。
これらは、光触媒として働くには、
まず、光によって分解されて、
その直後に周りを還元して自身が酸化物に戻る性質をもっているか?ということが決め手になっている。

引用すると、

可視光応答光触媒及びその製造方法及びその利用方法


【課題】白熱灯、白色LED、太陽自然光等あらゆる可視光領域に対して感受性を有し、水の光分解に活性を有する可視光応答光触媒を開発することを課題とする。
【解決手段】酸化ジルコン及び黒鉛又はグラファイトシリカを主成分とする光触媒であって、60~100W白熱灯の紫外光をほとんど含まない可視光領域でも量子収率30%以上の水分解性能を発揮する光触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可視光応答光触媒及びその製造方法及びその利用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
可視光活性をもった光触媒としては、酸化チタン系のものが主流を占めている(例えば特開2003-260370、特開2004-330074、特開平11-333302、特開平11-333304)。
【0003】
これに対して、酸化ジルコニウムはハンドキャップが大きく可視光に応答し得ないとされているが、これを用いたものについても、特開2009-106897、特開2003-117407、特開2007-75678等において提案されている。
【0004】
このうち、特開2009-106897には酸化ジルコニウムに関しては酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの白色顔料の表面に0.05μm以下の酸化タングステン粒子を付着させた可視光応答型光触媒が開示されている。
【0005】
また、特開2007-75678には、酸化ジルコニウムにニオブ、タンタル、又はアンチモン、Cr,Feなどを含む可視光感受性機能酸化物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003-260370
【特許文献2】特開2004-330074
【特許文献3】特開平11-333302
【特許文献4】特開平11-333304
【特許文献5】特開2009-106897
【特許文献6】特開2003-117407
【特許文献7】特開2007-75678


以上のようにチタン以外に、近い電位はジルコニウム、マンガン、タンタルも光触媒になり得る。

これらの金属は、還元力をもって有機物を分解するなどの効果を示す。


これらが、結晶粒子界面における酸化還元にも関わっていると私は見ている。
結晶粒子界面の還元が起こると
ノーベル物理学賞のトポロジカル絶縁体が形成されるのだ。

ビスマスと光触媒と組み合わせた材料に紫外線を照射することで、
微視的な還元が起こり、
絶縁結晶の表面が還元されて導電性を示すことが、トポロジカル絶縁体の発現メカニズムでもあると思っている。















SrBi2Ta2O9強誘電体薄膜のトポロジカル絶縁性の発現メカニズムを結晶構造と酸化還元電位から考察

2016年10月05日 | aichi-happy理科実験2016
トポロジカル絶縁体としてのSrBi2Ta2O9(SBT)というBLSFビスマス層状強誘電体結晶の一つを取り上げる。
SrBi2Ta2O9(SBT)結晶の焼成温度と結晶構造および微細組成分析からトポロジカル絶縁体の発現メカニズムを酸化還元電位に基づいて考察する。


SBTは分極反転に伴う膜疲労が少なく強誘電体メモリーの長寿命化が図れるため
研究されていた。しかし水素ガス処理時リーク電流が流れて絶縁特性が下がりメモリとしては使いづらい材料とされて実用化は限定的だった。
なぜ、水素ガスで絶縁性が下がるか考察すると、
2016年ノーベル物理学賞のトポロジカルな考え方を使うと説明しやすい。
ここでトポロジカルとは結晶粒子の集まりである膜のなかの、結晶粒子表面だけが変質している物理現象を指している。

SBT結晶内部は水素ガスで還元されておらず、ほぼ原型を保っている。
これは水素ガスの酸化還元電位が0Vとすると、
卑金属リチウムがー3V
ストロンチウムがー2.8V
チタンがー1.6V
タンタルがー0.8V
鉛がー0.1V
ビスマスが+0.3V
貴金属に近い銅が+0.34V
と水溶液での酸化還元電位を参考に考える。
電極は貴金属の白金を使っている。

貴金属は金属になりやすく
卑金属は酸化物になりやすく還元されて金属にはなりにくい。

おそらくSBTは+0.3Vのビスマスよりもー0.1Vの鉛よりも卑な酸化物だ。
推測ではー0.8V程度の酸化還元電位をもっているために
結晶内部は水素ガスでは還元されない。

しかし、焼成温度と結晶構造解析から
フルトライト構造の微結晶(低温相)はあまり還元されない。
SBT構造の大結晶(高温相)も内部までは還元されない。
中間相のパイロクロア微結晶のうち、
耐還元型パイロクロア(低温型)はフルオライトに似ていて、あまり還元されない性質がある。その組成比はS:B:Tで0.7:2.3:2から0.9:2.1:2程度と分析できている。
易還元型パイロクロア(高温型)が特異的に還元されやすくさらに自身を酸化して接した結晶を還元する性質を持っている。
S:B:Tで0.7:1.5:2程度であると分析できている。
特にビスマスの欠損が特徴的でストロンチウムとタンタルは欠損は明らかではない。
これはビスマスが特に低融点でマイグレーションという膜内外への移動を起こすために引き起こされると推測している。
この易還元型パイロクロア(高温型)が現れると、
これが還元されやすい。しかし一方的に還元されて金属にはならずに
パイロクロアが再び酸化されて接しているSBT結晶を還元するというメカニズムを仮定すると説明がつく事象がある。

それが750℃で焼成したSBT結晶膜だ。
SBT結晶が8割程度を占めているが、2割程度高温型パイロクロアが隙間に挟まって分布している結晶構造を示すことを確認している。
そのときのリーク特性はきわめて電流値が大きく、
また疲労耐性も低い。
SBTは同じような結晶ができているのに、
特性はSBT本来の絶縁性や疲労耐性が現れない。
低温パイロクロアがある膜にくらべても圧倒的に絶縁性が低く、疲労特性も悪い。
これを説明するのに、
SBTの結晶表面がトポロジカルに導電性をもっているためと推測している。
またそのトポロジカルな導線性は金属性のビスマスのような析出物とSBT表面の変質が担っていると信じている。
SBTの表面の変質が起こるメカニズムが
前述の高温型パイロクロアがビスマス欠損型つまり、タンタルストロンチウムリッチな卑な酸化物で、しかもタンタルの性質上、再酸化しやすい、つまり接しているSBT結晶表面を還元しやすい特性をもっていることが推察される。

つまり易還元型パイロクロアはー0.9からー2.8Vの間の酸化還元電位であるが、
部分的に貴が+0.3Vのビスマスがあって、
その差が大きいことが予想される。
つまり容易に還元される部分と還元から酸化されて相手を還元する部分が現れる。


以上から、
1)SBTのリーク電流はSBT結晶表面トポロジカルな伝導性によって生じる。
2)SBTの表面トポロジカル導電性は周りのビスマス欠損型パイロクロアが一旦還元されて、すぐに周りを還元する力によって引き起こされるメカニズムにより生じる。

モデルを推測される
そのため、ビスマス欠損型パイロクロアを作らないことがリーク電流低減に役立つことが結論できる。
また、易還元型パイロクロアにならないような組成比や構成元素にすることも必要だと考えられる。

だだ漏れ妄想問わずがたり

2016年09月10日 | aichi-happy理科実験2016
秋の夜長に私が元気になるためにだらだら書き連ねるブログです。

特に愚痴以外に書くこともないし、さっきずいぶん愚痴ったので
なかなか絞り出すものもない。

それでも書いて元気になれるのなら書いてみるんです。

一人語りのとか問わず語りっていうスタイルですね。

問わず語りの背中が切ないね。

今日はボランティアが一つ終わってほっとしています。
ボランティアでも緊張してるんですね。

それも大勢に囲まれて励まし合うボランティア。
私も元気がでました。
元々は「元気をもらう」って言い方が好きじゃないけど、
陽水さんもこのごろは元気をもらうって言ってるから、私も真似してみます。

励まし合うってあるんだよね。
たしかに、解決はしてないけど、愚痴を話したり、
互いに考えをしゃべるだけでもすっきりする。

それが社会と繋がるとか、社会性の動物っていう意味だと思う。

もう寝る時間だからあんまり元気になってもまずいんだけど、
この問わず語りの書くって作業は、ちょっと中毒性があるんです。
目標も伝えたいこともなくてただ字を埋めていくだけだから
内容に関わらず、だらだら繋がっていきます。
それも自分が元気になるための作業だから読み手なんて関係なし。

昔から書くことは心や頭をすっきりさせたり、
整理することに役だったと思う。だから書くことがどこかで
読まれる可能性もあるっていう現代はすごくおもしろいし、癒しが書き手にある。

話すことも書くことも問わず語りとはいっても全くの独り言ではなく、
読まれたり聴かれる可能性があると癒しになるんだろうね。

私が前回のブログで思いついた癒しは、
お寺の一角を借りて、お店を出すんです。
物を売る訳じゃなくて、お話を売るとか、話し相手になる、
っていうお店。
ホストやキャバクラっていうイメージで接客業を悪くとらえるよりも
おもてなしでお話をする場を提供するっていう社会事業だと思えば
すごくいいことのように思えてきたんです。

それが、一人一時間1000円以上の価値があれば、
商売になるし、それ以下ならプロとして成り立たない。

心を込めたおもてなしってキーワードで商売を見渡してみると、
結構たくさんある。

飲食業やマッサージ、占い、心理学講座やアムウェイやらも
おもてなしと関係している。

もっとおもてなしで金を取ったらいいと思う。

問題は場所。月一回ぐらいならお寺を借りたり、会議室を借りたりできるけど、
日々の商売にするなら場所が欲しい。

結局は家賃とのかねあいで、
いい場所でやれば家賃が高い。
かといって田舎ではお客がいない。

キャバクラがあるような都会で一角を借りて、
いすとテーブルを用意できればいいんだけどなあ。
もっと
大勢で大勢をおもてなしすると本格的にキャバクラになるけど、
一人でおもてなしするよりリスクが分散されていいのかもしれない。

都会でも狭くて入りづらい場所でも借りてキャバクラ始めたいね。
もちろんキャバクラって名前にはしない。
人生相談とか語らいカフェとか、適当な名前を付ける。
デパートのベンチなんかじゃちょっとお金だせないよね。
やっぱり部屋が欲しいな。

でも、そうそう毎日予約でいっぱいになるとも思えない。
口コミが広がるほど人気ホストになれるとも思えない。
それでも数人集まれば、できそうな気がするから夜は深い。

あいにく、話し相手になるといっても
私自身が話し相手に困ってるぐらいで、
周りは別に困ってないかも。
お金出してまで会話を買うほど困ってる人っていないよね。
独居老人とかぐらいか。
独居老人への慰安訪問って金になりそうだな。
介護保険とか使えそう。
アウトリーチとか社会の追い風もあるよね。

老人介護で話し相手になるっていう部分だけを抜き出して
特別に会話福祉士とか独居相談員とか名乗れば名乗ったモンがちじゃないかな。

いかん、どんどん社会の現実から目をそらして働かないでもうける方向の妄想が膨らむ一方だ。


おもてなしイベント、200人集めれば20万円もうかる計算だ。
だれがお金を払うか?


今回は、このぐらいでお話を終えて、
次回に続きます。

記事を書くとき(まとめ、緒言、解決策、結言)気を付けていること。自分の職探しを例に。

2016年07月31日 | aichi-happy理科実験2016
タイトルが大事ですね。

1、まとめが一番最初に来るのも今風でしょう。

2、近年の問題点とこれまでのアプローチ

3、独自の解決策

4、その解決策の実績

5、考察。独自の解決策を思いついた理由とその仮定が正しいことを結果から証明。

6、結言。今回の結論。

言えることはくわしく全部言う。

言えないことには触れない。

一つのタイトルの文章には、あまり詰め込み過ぎず、
「これこれについて」

というタイトルで検索しやすくする。

少しでも早く発表する。

間違いや言い過ぎや誤字脱字に気を付ける。

細部のミスが全体の評価を下げるので。


これを

最近私が取り組むボランティア関連で伝えると


「高時給短時間勤務への就職を目指して」

時給の高い短時間勤務の生き方を選ぶ。
近年、働きたい障害者が増えている。
働くのは、普通のことだが、障壁もある。
本人にも、社会にも問題がある。
そこで、私は時給の高い事務職のパート仕事を探すことにした。
ボランティアができる程度の時給の余裕と自由が欲しい。
正社員やフルタイムにはこだわっていない。
それに従って、
金融系・公務・障害者求職・教育
など幅広く高時給パート仕事を探す指針を立てた。
(その結果は、今後の課題)
これは、高時給短時間勤務を望む障害者にとっての
理想像の一つであり、を
ワーク・ライフバランスを考えると、働き方は必然的にこうなる。
結論
時給の高い短時間勤務を長く継続して、ボランティアとバランスをとりつつ自己実現を目指す。


おまけ。
時給高い短時間勤務など存在しない。甘い世間知らずせいです。




身の回りには自然も科学もあふれているんですが、気づかない中学生へ

2016年07月31日 | aichi-happy理科実験2016
日本のウォークマンは歩きながらまで音楽を消費できる点で画期的でした。iPhoneは歩きながらまでネットを消費できる点で。ポケモンGOも歩きながらまでゲームを消費できる点で画期的。すべて、消費行動を極限まで増やすことが共通している。
モノやコトを売る人は、考えるよりも消費する消費者を作ろうとします。そのために考えることをかっこ悪く思わせようとしています。なぜゲームが動くのか?なぜ位置がスマホで分かるのか?スマホの内部の仕組みは?OSとは?ということに興味を持たせないようにしています。なにも考えずブームに乗って消費するだけの消費者になることは危険です。お金を使いすぎてしまう。仕組みが分からないまま、餌を待ち続けるブロイラーのようになってしまう。
かといって、いきなり中学生にポケモンGOの作り方とスマホの作り方を講義できるわけでもない。
そこで、雷と虹を例に自然に目を向けることを教えました。
雷は音と光が同時に発生して音は秒速340メートル、光はほぼ瞬時に観測者へ届きます。その早さの違いを利用して、光ってから何秒後にゴロゴロが聞こえるかで雷までの距離を計算します。
これは、人工衛星とスマホと基地局のからの電波で位置を決定するGPSの考え方の基礎だと思います。
虹は、内側から紫から青や黄色を経て赤になります。これは太陽の光を背中に受けて、霧を見ると霧の水玉の中でプリズムのように光が色をわけるために空中に虹が現れます。太陽光とはいろんな音が一斉に鳴っている音のような状態で、高い音から低い音まであります。それに対応するのが、振動の早い光(紫)と振動のゆっくりの光(赤)なのです。プリズムによって光を紫から赤に分けられるのは数百年前から知られていて、それを振動の波長の考え方で整理した人も400年ぐらい前にいるんです。
これを画面上でいろんな光を出すことでカラーのディスプレイを作って色を表現しています。
ちなみに動画の元はパラパラ漫画です。1秒間に24から30回パラパラ動くとなめらかに動いて見えます。映画は写真を1秒間に30回投影していました。ゲームはもう少し高度な動画を作っているかもしれません。背景は動かさずに、キャラクターだけを描写するような技術があるんでしょう。
音の高い低いを振動の早い遅いで合点できたら、次はマイクとスピーカーです。振動をマイクで電気に変えます。磁石を振動させて発生する電気を使って電気の振動に変えます。それを逆に電気の振動で磁石を動かすとスピーカーとして音になります。
電気の信号を今度は磁力の波で記録するとカセットテープに。
電気の信号を電波にして飛ばすとラジオになります。
身の回りには自然も科学もあふれているんですが、気づかない中学生が多いのです。

ソニー電池事業を村田製作所へ売却

2016年07月29日 | aichi-happy理科実験2016
ソニーの電池部門をとうとう村田製作所へ売却しますね。

電池ってエレクトロニクスの電源として
スマホやウォークマンの小型化や長寿命化を引っ張ってきていた。

しかし近年、電池技術の限界が見えてきたのか、劇的な進歩は見えてこない。

電池は自動車に積むための安全性や大型化がカギを握りそうだ。

小型軽量のソニーの思想とは合わなくなってきたんだろう。

電池をやっていた優秀な友人がソニーには多いので、

まとめて村田に移るのは、ちょっとブランド力という点では残念な気もします。
でも技術面で村田の持つ
新しい技術との相乗作用があれば、
きっと未来の電気自動車向けの電池やスマートグリッド向け電池への
大躍進があると信じています。

韓国や中国に追われて
追い付かれている現状だから、
競争は激しい。
これからも日本の電池は世界と競争することは変わらない。

資本力が村田にもあって、技術的にも有利なら

日本の電池の力を支え続けるプレイヤーであり続けるだろう。

自動車に電池を積むために避けて通れない売却だったと思います。

Sander OTTEさん、銅表面の塩素イオンで高密度記録

2016年07月19日 | aichi-happy理科実験2016
Sander OTTEさん、銅表面の塩素イオンで高密度記録の原理実験を成功させた。

銅の表面を覆う塩素イオンによって原子スケールの記録書き換え媒体が作成できる可能性があるらしい。
1インチ平方あたり500テラバイトというHDDの磁気記録を数桁上回る高密度記録だ。
銅メッキと塩化物イオンを卒業論文で扱い
高密度HDDを同じ研究室内で扱い、
次世代記録メモリを修士論文で扱っていたのに、
全く思いつかなかった。銅の表面の塩素イオンの配列は極低温では、位置を固定できてそれを記録のオンオフに対応させ得るんだ。
これはおもしろい。
素朴な材料を高度に制御させて新しい用途を拓くという意味でも画期的な研究だと思う。
ぜひ実用化に向けてアイディアを研ぎ澄ましていって欲しい。

Sander Otte, the lead scientist on the project, said: “In theory, this storage density would allow all books ever created to be written on a single postage stamp.”

http://www.huffingtonpost.co.uk/entry/scientists-have-created-a-device-that-writes-data-atom-by-atom_uk_578dfb2be4b019ee5fd8516f

記憶力が良くなる薬品は意外にも身近なものだった

2016年07月03日 | aichi-happy理科実験2016
記憶力が良くなる薬品は意外にも身近なものだった。

http://wired.jp/2016/06/30/memory-drug/

ワイヤードによると、

動物実験で記憶力がアップする薬品として
メチレンブルーという薬がクローズアップされた報告がアメリカ専門誌になされた。

ワイヤードから引用すると。

「この研究は、今後のメチレンブルー研究の基盤を築くものです。老化、認知障害や認知症の治療、そのほか記憶力が必要とされる場面で役立つでしょう」とドゥオンは言う。研究結果は『Radiology』誌で発表されている。


ここまで。


メチレンブルーとは

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A1%E3%83%81%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC
酸化還元指示薬で、

滴定分析の時の色が変わる薬品として知られている。

また、観賞用の魚のための薬としても簡単に手に入る。


これをそのまま飲むのはお勧めしないが、


メチレンブルーという青い染料的な薬品を水で薄めて飲む日が

来るかもしれない。

青は化学薬品や毒の色のようなイメージで、
これまで食べる人はいなかっただろう。

合成薬品で、食物に含まれるものでもない。

これが、記憶力に効くのなら、

認知症や薬の副作用などで記憶力が落ちている方への治療薬になり得るかもしれない。


発見されたのは数十年以上前の薬品らしいが、

効果は今回初めて確認されたようだ。


頭がよくなるといういい効果だけであれば、いいが、
人工物だけに人体や脳への副作用を検証すべきだと思う。

それでも、夢のような魅力ある薬になる可能性があるのだと思う。

複雑な薬ではなく、また覚せい剤風な怪しげな薬でもないところに
見つかった価値がより高まると思う。


人体や脳と薬品の関係はまだまだ不思議だらけだ。

研究する人が増えることを望みます。




スイートポテトタイム

2016年06月19日 | aichi-happy理科実験2016
今日は、激安好きな二人でドラッグストアで軽くお買い物。
水性蚊取りリキッドと油性の成分表を見て、有効成分は共通だけど、パラフィン系か水に乳化剤を混ぜたものかの違いだなあと確認しました。

ユニクロの激安品とエアーリズムをチェックしたね。

食品売り場でもお菓子とヨーグルトをちょい買いした。

ドトールコーヒー店でクッキーを贈答用に買った。自分用にも買ってみた。濡れ煎餅チックな柔らかいクッキーらしい。


それから机の広いカフェで飲み物とスイートポテト。
ボランティアの近況報告と

自分の個人的な職歴をまとめて話して今後の就職活動をプランニング。
明日は、似たような境遇で就職活動する仲間に自分の職歴を話す機会があるから、それの練習にもなったよ。当事者の話はこころに響くはずと励まされたね。

自分の職歴からすると毎日フルタイムで休まず行くのは結構ハードルになってると気づいた。

パートとか非常勤で長く働きたいと思います。たまにはお休みも欲しいの、たまが人より多いのかもしれないな。

いっぱい話せてすごくよかったよ。
ありがとう。

鬱々と

2016年06月01日 | aichi-happy理科実験2016
鬱々としています。

楽しくなる気がしない。

考えるのは、後悔や自責の念ばかり。

先週出来た事も今日は出来ない気がする。

今までやってないことは、ますます出来ない気がする。

学歴なんてちっぽけで

病歴は大きい

年金はもらえないのに

年収は全くない。

誰かわかってくれる人は

病院に連れていく。

病院に行く金もない。

生活保護しか思いつかない。

ダニエル電気自作 紙フィルター

2016年05月30日 | aichi-happy理科実験2016
自作する。







セロファンで分離すべきところを、

紙フィルターで分離している。

正極が銅、

陰極がアルミ、

電解質に塩酸と硫酸銅など。(ヨードチンキや過酸化水素も重曹も混ぜた)



電流は一定で安定している。

40mA程度。

電圧は、乾電池に比べて4割程度なので、0.4Vから0.6V程度かな。

分極は、紙フィルターでは制御できないらしい。

しかし、分極の原因と言われる正極での水素ガスの発生も起きていない。
Cuの析出も、見えない。

電流は大きいと思ったけれど、電子オルゴールは鳴らなかった。

電流は減るどころか増加している様子。電解液に浸ってる面積の問題かもしれないけどね。




追記、

その後、電流も落ちてきた。
銅は析出が見られ、硫酸銅は溶け切った。


アルミは白い泡が大量についている。

負極側に泡が出るのは、
OH- → O2 + 2e-

で酸素発生かと思う。

アルミの溶解
Al → Al+3 + 3e-

も併せて起きているとも思う。
アルミ箔は穴があいてボロボロになっている部分があります。


液とアルミと空気界面で泡が出ているんだけど、
酸性では水素発生という記事もあるなあ。

2H+ + 2e- → H2

発生しているがなんのガスかもわからない。

(;´д`)トホホ



液から引き上げてみると、

銅は、析出よりも酸化が起きている?のか

黒くさびてました。

アルミはボロボロになって銅らしき赤黒い付着物が
ついてました。




銅極で、銅の析出が起きずに水素が発生したのか?
正しく銅が析出したのか不明です。


アルミ極で銅の析出って?
アルミが溶けて銅が析出するのが、別々の電極で起こるから
電池になるのに、
実際には、一つの電極で起きてる。



途中で電池の逆反応が起きているようです。

つまり、

アルミ極で銅の析出とアルミの溶解が同時に起こる。
このとき、電子はわずかに余って流れ出して電池の負極にはなる??

正極側には電子を供給されているので、
銅が析出するはずだが、析出した銅がすぐに酸化されて、黒くなっている??

わからないことだらけになっちゃいました。















アルミ空気電池とアルミ銅電池のどちらが面白いか?

2016年05月30日 | aichi-happy理科実験2016
アルミニウム空気電池は、
簡単に自作できる教材としては優れているが、

アルミニウム金属を材料とする点で、
電気を効率よく貯めているとは言えないようだ。

アルミニウム空気電池の副産物であるアルミニウム水酸化物などを
回収して金属アルミニウムに戻すのに電気が大量に必要だからという理由がある。

二次電池化して充電できるアルミ空気電池電池も一部開発されているようだが、
高度すぎて真似できない。


電圧を上げようとするのは材料的に難しい。

電流を上げるためには、シャープペンシルを使っている限り炭素の表面積は一定である。

アルミニウムの表面積を増やすことがカギになると思って、
アルミをたくさん使ってみても電流は伸びない。

炭素棒ではなく、銅箔を正極にする方が
電流は多く流れる。

つまり、アルミ空気電池よりもアルミ銅電池の方が、電流が稼ぎやすい。



1)硫酸銅と塩酸の溶液に亜鉛と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が正極の電池になる。

2)硫酸銅と塩酸の溶液にアルミ箔と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が正極の電池になる。

3)硫酸銅と塩酸の溶液に炭素(シャープペンシル芯)と銅箔を突っ込んで電池にすると、銅が負極の電池になる。

4)硫酸銅と塩酸の溶液に炭素(シャープペンシル芯)とアルミ箔を突っ込んで電池にすると、アルミ箔が負極の電池になる。

以上の電池を酸化還元電位を基にまとめると、


アルミ、-1.6

亜鉛、-0.7

水素、0 標準水素電位(V)

銅、+0.3

ヨウ素、+0.5

酸素、+1.2

という文献値がある。

+Cu/Zn-(1.0V)
+Cu/Al-(1.9V)
+O2/Cu-(0.9V)
+O2/Al-(2.9V)

という電池特性を計算上はもつ。

銅は正極になったり負極になったりするが、

アルミは常に負極です。卑金属だからね。

昨日は、空気アルミ電池が電圧を稼ぐときには一番いいと思えたけれど、


電流が欲しいときには、電極面積が大きくしやすいアルミ銅電池もいいね。


素焼きで仕切ってるとダニエル電池風で電圧が稼げる。
仕切らずに溶液で電池を組むとボルタ電池風で簡単。


電解液でティッシュを湿らせて電極で挟み込むことも簡単に乾電池風にできます。

酸化剤であるH2O2を電解液に混ぜるのが、簡単にできる電流アップ法。



http://sai.ooiso.net/r19/990818/000.html


備長炭と銅で実測0.48V
備長炭とアルミで実測0.98V
銅とアルミで0.51V

というデータが載ってました。

電圧は、アルミ空気が一番大きいというのは理論とも私の実験とも一致してます。




電解質では、OH-とH+は特に大きな働きをします。

中性とアルカリ性と酸性では、輸率変わります。
中性でもっとも低くなって、電流が流れにくいです。


銅アルミ電池では食酢や塩酸では電流値が大きくなります。

銅が析出してアルミが溶けるという単純な機構を考えると、

酸によってアルミが溶けやすくなるんでしょうね。

アルミを溶かすには出来たら酸化性の酸にしたいところです。
これもH2O2を加える理由でしょう。

両性金属のアルミを溶かすには、アルカリにする方法もあります。

電解液にKOH,NaOHを使うのもアルカリ電池としていいのかもしれません。



アルカリの方が扱いが難しいので、
酸性電池を作る方がよさそうですね。

いずれにしてもpHが7から遠いところで電解質が働きやすいというのも
電池特性と関係してますね。