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]

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
https://i.gzn.jp/img/2018/10/08/improbable-membrane/00_m.jpg

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/

すげー(´・ω・｀)なにこれすごい

えっちなことに利用できそう

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？

大きさなのか重さなのかわからんな

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。

頭の良い人は発想からしてすげーのね

人間は落ちるけどぬこは大丈夫なんだな
良かった

踏んで通る自動ドアとかそうだよな

個体でも利用できるなら凄いね

素粒子論の漸近自由みたいなものだな

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

君のはとうれない

ザルの組み合わせじゃないの？

白血球さんの食い殺すのはこれで血小板たそのフィブリンは普通にコーヒーのフィルター(網)だよな
確かに膜はよごれるけどフィルターの目詰まりよりは全然まともだな

破れないシャボン玉か

これ厳密には大きさではなく通過の際のエネルギーで通れるかどうか決まるんじゃないの

何かを水に浸けて沈まなかった上澄みだけ取るとか良くありそうな気もする

あれ？万有引力は？(ピサの斜塔の実験は？)

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

>>19
mghのmの違い

＞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。

↑ひところ話題になったクリアラテか。あれ人気あるのか？

通過するときに、少しは膜に使われてるヌルヌルの液体が付着しちゃいそうだけどな

空気は通さないと思ったが
気圧差によってシャボン玉が
いっぱいできちゃうんじゃないか

宇宙空間で使えば、デブリは通過して空気は逃がさないとかできるのかな。

あれだ、人間が微小化する漫画とかでコビト化すると水に絡め取られるってやつだ、すげー

普通のフィルターで濾した後、残った大きなものを バサっと、ザルを
ひっくり返せば いいだけじゃね？

おもしれー
簡単に作れるのも格好いい

面白ーい

シナチョンのみが通れないフィルターを作ってくれ

チンコは通るが精液は通らない
処女膜販売か

>>9
なるほど、確かに同じ原理だな。

大きなものが小さなものを食べたとき
そのフィルターは小さなものを通すのか通さないのか

蚊を通さない網戸はよ

んう

おしろもい

これでいうと蜘蛛の巣とかもそう？
蜘蛛の巣は壊れちゃうけどね

これって水の上に浮いた油の事だよね

>>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

デカい奴しか穴に入れないのか…(´・ω・`)

下痢をオナラと勘違いして通しちゃう肛門もたいなもんか

俺のちんこは透過できるんか

>>42
小さくても高速で頑張ればOK

小さいものは網目にはめて流す感じか

こんなん、和紙で楽勝だろ。

金魚すくいとかサ。

液体の膜？　すごいような昔からあったようなないような

通った物はみな濡れてるの？

なんだろこれ、すげーな
球体の表面張力で、張ってるゲルを全部吸い上げた奴だけ＞通過できる
みたいな感じなのかなぁ

アイディア賞もんだな

>>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

>>49
ナトリウムというか洗剤だよ
まさにシャボン玉の膜

>>3
お前のモノは通過できないから心配するな。

>>1
面白すぎる

原理図もわかりやすい

つまりおまえらのあれは無理で、俺のは通過貫通できるってことだなｗ

https://youtu.be/Rod7nmKSWF0?t=55
ここエロすぎる

この張力をエンジンオイルで実現できたら様々なことが劇的に改善されるよ

一派ｂ人の常識としては確かに身についてはなさそうだけど物理の知識あれば誰でも知ってることなのに

霊界の危機だなw

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

>>5
ただ単に重いと二重層で受け止めきれないだけに見えるよね。

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・・・

じゃあ俺のチンコは余裕で通過できるな。

すごいな。全然発想もしたことなかったよ

>>60
動画でその対策も確か紹介されてたはず

これがフィルター？
ハンドガンの弾は通さないがライフルの弾は通すフィルターとか作れそうだな

「フィルター」より「トラップ」と言った方が しっくり来る。

>>65
フィルターと言い切るところがアイデアだな

>>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。

>>28
まず小部屋にはいって台風並みの強風を吹き付ける
小さなものは飛ばされてフィルターに吸着し、
大きなものは飛ばされないから、その場にのこる
そして大きなものは歩いて、クリーンルームに入る

っていうか、それってただのエアシャワーじゃね？

法律の網は
昔からそうだよ

>>1
エアカーテンっていうのにすればいいのに
小さなものはエアカーテンを通過できない
大きなものはエアカーテンの風圧に耐えて進める

コーヒーって色と味は別だったのか？
知らなかった。
色＝豆で、豆が水と混ざってるからこそ味がするのだと思っていた。

冷蔵庫　開けたときに
冷気を逃さないで
ものを 取り出せる

ゼロ除算（division by zero）1/0=0、0/0=0、z/0=0
2018年05月28日(月)
テーマ：数学
これは最も簡単な　典型的なゼロ除算の結果と言えます。　
ユークリッド以来の驚嘆する、誰にも分る結果では　ないでしょうか？

Hiroshi O. Is It Really Impossible To Divide By Zero?.
Biostat Biometrics Open Acc J. 2018; 7(1): 555703.
DOI: 10.19080/BBOJ.2018.07.555703
ゼロで分裂するのは本当に不可能ですか？ - Juniper Publishers

https://juniperpublishers.com/bboaj/pdf/BBOAJ.MS.ID.555703.pdf

再生核研究所　ゼロ除算の発見と重要性を指摘した：2014年2月2日

Global Journal of Advanced Research on Classical and Modern Geometries ISSN: 2284-5569, Vol.7, (2018), Issue 2, pp.44-49 APPLICATIONS OF THE DIVISION BY ZERO CALCULUS TO WASAN GEOMETRY HIROSHI OKUMURA AND SABUROU SAITOH
http://geometry-math-journal.ro/pdf/Volume7-Issue2/1.pdf

岡山大学における日本数学会における講演要旨:
https://ameblo.jp/syoshinoris/entry-12407517586.html

考えてはいけないことが、考えられるようになった。
説明できないことが説明できることになった。
Matrices and Division by Zero z/0 = 0
http://file.scirp.org/pdf/ALAMT_2016061413593686.pdf

追記：
(2016) Matrices and Division by Zero z/0 = 0. Advances in Linear Algebra & Matrix Theory, 6, 51-58.
http://www.scirp.org/journal/alamt　 　http://dx.doi.org/10.4236/alamt.2016.62007
http://www.ijapm.org/show-63-504-1.html
http://www.diogenes.bg/ijam/contents/2014-27-2/9/9.pdf DOI:10.12732/ijam.v27i2.9.

追記：
http://www.scirp.org/journal/alamt　 　http://dx.doi.org/10.4236/alamt.2016.62007
http://www.ijapm.org/show-63-504-1.html
http://www.diogenes.bg/ijam/contents/2014-27-2/9/9.pdf DOI:10.12732/ijam.v27i2.9.
*156 Qian,T./Rodino,L.(eds.):　Mathematical Analysis, Probability and
Applications -Plenary Lectures: Isaac 2015, Macau, China.
(Springer Proceedings in Mathematics and Statistics, Vol. 177)　 Sep. 2016 305 pp. (Springer)
Paper:Division by Zero z/0 = 0 in Euclidean Spaces
Dear Prof. Hiroshi Michiwaki, Hiroshi Okumura and Saburou Saitoh
With reference to above, The Editor-in-Chief IJMC (Prof. Haydar Akca) accepted the your paper after getting positive and supporting respond from the reviewer.
Now, we inform you that your paper is accepted for next issue of International Journal of Mathematics and Computation 9 Vol. 28; Issue 1, 2017),
数学基礎学力研究会のホームページ
URLは
http://www.mirun.sctv.jp/~suugaku

何故ゼロ除算が不可能であったか理由

１　割り算を掛け算の逆と考えた事
２　極限で考えようとした事
３　教科書やあらゆる文献が、不可能であると書いてあるので、みんなそう思った。

Matrices and Division by Zero z/0 = 0
http://file.scirp.org/pdf/ALAMT_2016061413593686.pdf

>>1
これ映像みたけど、個人的にはこれじゃない感がある
それを察してか、実際のフィルターとしての映像が少な目
なんというか、そう言えなくもない映像を編集しただけにみえちゃうんだよね

宇宙船のエアロックに使える

なるほど、コーヒー豆は通しコーヒーは通さない。これが出来たのか？出来れば画期的、
でも重量や圧力を利用した分離装置は有るけどな
サイクロンなど遠心分離機、振動分離機も広義フィルターだな

別に特殊でもそう新しいものでもないよなぁ。
風でほこりを吹き飛ばすというようなのも、細かいものだけ排除して
大きいものを残すフィルターだ。

洗濯と同じで昔からあったような

んー。わからんｗｗ

軽いものが浮いて水面を通過できず、
重いものが沈んで水面を追加してゆくイメージ？

>>17
発泡スチロールの玉は通れなそう

>>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

ごめん。追加じゃなくて通過ね。

ごめん。水面だと説明がつかないか。

>>3 >>51
処女膜がこれだったら大変だな・・・(´；ω；｀)

HPLCとかのカラムだってデカイ分子量の奴から出てくるじゃん
そんなに不思議なことじゃないだろ、これ

>>61
原理をよく見ろ
勢いがないのはせき止められる

エネルギーの大きなものだけ通すみたいな

＞ハエだけが通れないフィルター

「ハエだけが通れる」じゃ無いの？
それだと普通の網とかフィルタだと思うけど。
もしゴミ箱などで、ゴミは通すけど、ハエは通れないと言うのなら
そんな大きな面積の膜にするのが難しそうだし

蜘蛛の巣と一緒？

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。

抽選会とかでズルやる時に使えたりする？

でも重力方向にしか使えないんでしょ

逆転の発想の勝ちやね
勝利は常に正しい

>>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

これ単に中性洗剤でつくったシャボン膜だから、大きな物体が通り抜けたら壊れて消えるだけじゃん

事前に大きな物体の表面にも中性洗剤ぬりたくっておけばその限りではないから、それでとりあえずの映像
は作れるかもしれんが、実用性はゼロだよな

>>100
表面張力は小さいんだが？

トイレや流しのトラップと似たようなもん？

>>102
違う
物体の慣性を利用したフィルタリングだから遠心分離機が近い
また、ウランとかプルトニウムの濃縮にも近いはず

金魚すくい大繁盛

>>27
おおっ！

>>3
もしかしてお前天才か？

従来のフィルタでも引っかかったものと通過したもののその後の行き先をどうするかで同じ事が実現できるよね

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

>>1
え？
ゲルクロ・・・

活性炭フィルターでいいんじゃねえの

サイズ排除クロマトだな

流水で滝の幕を作った方が汚れなくて良さそう

>>112
空気の方がもっと良さげ
ま、ゴミの分別とかで既に応用されてるけど

普通のフィルターで十分じゃん。
だって透過した方を排除して透過しなかった方を拾うようにすればいいんだから。

>>5
ロビンマスク理論によると重要なのは「重さ」だな

重さは等しくて体積だけが異なる物体の通過なのかな？
だとすると常識と異なるね。

サイズ排除クロマトを応用するのかなと思ったら表面張力か
大きさというより重さだな、こりゃ

>>22
不味い

でもこれネコに止まってるハエとかは通過できそうだな

>>114
なんも開発できないタイプね

ゲルろ過じゃいかんの？

どうせエロいことにしか応用されない予感
もしくはハエがでかく進化するだけ

法律の網は
昔からそうだよ

法律の網は粗いようでいて、漏らさず捕まえる

それは大物ならすり抜けられるという比喩かな？

>>9
なるほど。そういうことに気付く人って尊敬するよ。

>>119
表面張力である程度は洗い流してしまうんじゃないの

暖簾でいいだろ。

オマエのチンポは通るのにオレのチンポは通らない…
ガッカリだよ

人体にオナラだけを通す穴があれば悲劇はかなり減る

大きいのが好きと言ってたオネイちゃんがいたな

>>86
運動エネルギー／衝突断面積　

発泡スチロールで細長い矢を作って高速で飛ばしたら突破できる

コバエは通れないが
ぬこは通れる
ぬこについてるノミダニは通れるが
コバエは通れない

コバエはひらめいた

雨量がある程度あり、経済的に豊かになっていく仮定で
汲み取り式のボットン便所に廃油を流しこむアイディアは誰でも思い浮くだろうが
洪水であふれるとものすごいことになるので、禁止されてたんだろう

>>134
昔のトイレにそんなアサガオあったね
今のは人がいなくても水が流れるけど

>>1
油膜みたいなもんか

>>1
大きな粒子を通し、小さな粒子を阻む不思議なフィルタ--ペンシルベニア州立大学
https://japan.cnet.com/article/35126367/

小さい粒子をブロックして大きい粒子を通す――通常と逆に機能する液体フィルターを開発
https://engineer.fabcross.jp/archeive/180907_self-healing-reverse-filter.html

大きい粒は通過 小さい粒は残す 米大が透過膜開発
https://www.nikkei.com/article/DGKKZO38081910S8A121C1MY1000/