悠々なんでもダイアリー

【科学】氷が解けて水になる「きっかけ」解明 氷の結晶構造崩壊をPCでシミュレーション…総研大らが発表

2ch http://uni.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1371903720/引用

1 ： ◆5Xxc......eg ＠砂嵐φ ★：2013/06/22(土) 21:22:00.53 ID:???0

氷の結晶構造が崩壊し、解けて水になるきっかけをコンピューターのシミュレーションで解明したと、
総合研究大学院大（神奈川県葉山町）の院生望月建爾さんらが英科学誌ネイチャーに発表した。

岡山大の松本正和准教授や分子科学研究所（愛知県岡崎市）の大峯巌所長との共同研究で、
さまざまな化学物質の構造や水を含むたんぱく質の構造が変わる仕組みを解明するのに役立つという。

水分子は小さな水素原子２個と大きな酸素原子１個から成る。固体の氷では、分子が六角形の
網を構成するように整然と並んでいる。しかし、温度が上昇すると分子が揺らぎ出し、分子同士の
結合が切れて六角形の形が崩れる所が現れる。望月さんらはこの結合の切れ方に注目し、
分子間に働く力の計算を繰り返した。

分子が揺らいで結合が切れ、六角形の形が崩れても、初めのうちはすぐつながって元に戻る。
しかし、温度上昇で揺れがひどくなると、つながる際に間違った分子の組み合わせが発生してしまい、
連鎖的に組み替えが起きて結晶構造が崩壊することが分かった。

ソース： http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2013062200252
固体の氷の結晶構造が崩壊し、液体の水に変わってゆくイメージ。

2 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:22:17.84 ID:5RXQ5k9f0

もうすぐはるですね

3 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:22:29.07 ID:MEETYMHa0

動画早よ

4 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:23:04.66 ID:jPy1UKYg0

>総合研究大学院大 聞いたことない大学だな どうせFランだろ

5 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:23:49.49 ID:zvIoIO8k0

とけた氷の中に恐竜がいたら

6 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:23:56.44 ID:k+H2bLgZ0

ガン細胞に変わるような感じか

7 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:23:56.91 ID:kYy1VTwP0

夏場は溶けないアイスとか溶けない氷があると有難い

8 ：43歳無職童貞キモピザ低学歴低身長禿ロリ ◆IlXz0xqYhxQ6 ：2013/06/22(土) 21:24:48.61 ID:5kI+16Pp0

今まで判ってなかった事に愕然だわｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

9 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:25:21.24 ID:vP/5ejwp0

分かりやすく言えばこの研究で今より１０倍おいしいかき氷ができるようになる

10 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:26:56.67 ID:Eb7DdwKpP

>>4
ここ大学院大学だから 4大とは違う

11 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:29:13.60 ID:3u8Zui2i0

一つの分子の付き方が乱れるだけで全体が崩壊するってことなのか 分子がひとつひとつ離れていくんじゃ時間かかりそうだもんな

12 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:29:35.07 ID:vXnF66iZ0

マジか そんなの知ってるけどｗｗ 温度とは振動エネルギーの度合いだからそうなる

13 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:31:54.80 ID:ztY9/Ejk0

マジレスすると水には水素原子が含まれている

14 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:32:28.04 ID:3u8Zui2i0

間違えた繋がりを触媒か何かで強制的に作れば氷点下でも融解が進むのかな？

15 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:32:42.20 ID:zKb4zg2dO

>>4
入れ物がそんなに気になる？

16 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:33:12.96 ID:+ihpZHhC0

水の原子が崩壊したら、放射能や放射線が出てるだろ

17 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:33:23.40 ID:gUYafFmAP

数万の小さい磁石の塊を 振動させながら加熱するのと同じイメージかな？

18 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:33:42.89 ID:FuRb6kmS0

マジレスすると温度か上がると融ける

19 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:34:35.55 ID:z9f2JQ6L0

これ、量子論ってやつだよね わずかなきっかけで固体が液体になる、逆もしかり 宇宙の始まりも、わずかなきっかけで２次元から３次元になったという・・・

20 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:35:15.55 ID:A+PMqTjc0

これが判ったことで、何かに応用が利く？

21 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:36:17.85 ID:EqPgxKZl0

融解熱が何故生まれるのが？ ガラスでは生じないだろ

22 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:36:20.67 ID:gUYafFmAP

融解熱の仕組みと 圧力で氷が溶けるメカニズムも希望

23 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:37:27.35 ID:Lzbf5dXW0

つまり、俺がアイス食べてると、これが起きてると

24 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:39:05.45 ID:gUYafFmAP

>>21
ガラスは、アモルファスだし

25 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:40:36.26 ID:wma2NE4F0

>>20
相転移のシミュレーションモデルができるというこことか。 散逸構造のモデル化もできるかな。 現象はわかっていたけれど、たしかメカニズムは不明な領域だったから。

26 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:40:50.05 ID:+/1H2LjN0

＞水分子は小さな水素原子２個と大きな酸素原子１個から成る。 ってことは、大きな水素原子２個と小さな酸素原子１個の場合もあるってことだよね。

27 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:41:09.38 ID:K8u9RYHVT

こういうテーマを研究題材にするとは思わなかったな コロンブスの卵というか 氷が水になるのは当たり前だろって感じだったから

28 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:42:27.31 ID:J8VPwVfz0

>>26
お前は何をいっているんだ・・・

29 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:43:46.40 ID:J5qhmdsD0

そもそも何で温度で固まったり水になるんだ？ 圧力や電気、磁力で固まらないのはなんでだろう？

30 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:43:50.56 ID:oFGAta9D0

>>26
ないない。 水素原子が最小の原子。

31 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:44:05.23 ID:cAfl1W4S0

一枚が二枚、二枚が四枚、四枚が八枚、 八枚が十六、三十二、六十四、百二十八、二百五十六、五百十二 せん……、せん……、 水になる

32 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:44:46.91 ID:flPRwFOQ0

>>16
水の原子なんて呼称は存在しないんだが・・・

33 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:44:48.59 ID:RcM6cB8AP

総合研究大学院大ってはじめてきくけどどのレベルの大学からきてるんだろ。 奈良とか新潟に大学院大学あるのしってたけどここ初めてきくな。

34 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:45:02.75 ID:XJ4WGoT6O

この大学院、 図書費が年間１億なんだっけ？ 中曽根さんが、もっと博士号を取りやすくするために作ったんだっけ でも、文系の方は中々、博士号取らせてくんないよねｗ 理系は知らんが

35 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:45:13.82 ID:Qu+8onSnP

>>14
いわゆる凍結防止剤って奴では？

36 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:45:34.07 ID:XSofX/O50

何気にノーベル賞クラスの発見に見える だからネイチャーに載ったんだろうが、すごいな！ 結晶構造の崩壊って切り口はすばらしい！！

37 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:45:35.42 ID:gUYafFmAP

>>27
水は、特異な性質があって 1気圧においては4度の時が最も体積が小さく 極冷却し圧力を加えると、体積が確か6割くらいになる

38 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:47:21.12 ID:PfboCGSYO

塩を加えると、融点が下がる現象が、説明できるのか？ 飲んでも大丈夫な不凍液が作れるんかね？

39 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:48:56.43 ID:UYcH1Q2b0

そういや液体から固体になって密度が減るのって水だけだったっけ。 20年以上前に聞いたような気が。

40 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:49:20.52 ID:gUYafFmAP

実は、水は、 緩やかであるが、 なんでも溶かす事が出来る

41 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:49:49.02 ID:UE0d77QO0

水が氷る時に間違った結合にならないんだろうか。 不思議だなあ

42 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:52:18.14 ID:gUYafFmAP

そう言えば ンペンバ効果って、 まだ説明出来てないの？ あんなの、外が凍って内圧が高くて凍りにくいだけなんだが

43 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:52:18.31 ID:wAvYSHQK0

>>1
すげぇな 逆に水が氷になるきっかけや 網が構築されるきっかけを解明できたら メタンハイドレートや建築資材や新素材つくりまくれるじゃん！！！！！！！！！！！！！！！！！！

44 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:52:19.61 ID:cN+pkNMi0

>>1
ソースを何度も読み返したがＰＣとは書いてないぞ

45 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:56:12.98 ID:kyKM7w/L0

シミュレーションするためにはある程度の理論がいるけど それを目に見えるようにしてみましたってことだよね？

46 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:56:26.08 ID:BjS4WXM30

冷えた水に衝撃を与えると一気に氷になる現象ってどういう原理なんだ？

47 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:56:32.18 ID:dry1Jt030

>>40
え？ 時間さえかければ油も水に溶けるっていうの？ んなバカなｗ

48 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:56:35.13 ID:msT+WNVB0

そもそも、くっつこうとする力はなんなの？ 磁力…じゃないよね？ 復元力…みたいな？

49 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:58:02.81 ID:WG415nrP0

>>7
生暖かい氷でもいいのか

50 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:58:40.87 ID:dry1Jt030

>>46
化学の基礎から学びなおせよ……

51 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 21:59:53.39 ID:1W8i9aag0

>>33
新潟？ 北陸先端大は確か石川だったような…

52 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:00:17.47 ID:S63DDa7M0

ここに詳しい解説があった 総研大など、氷の「均一融解」の初期過程を分子レベルで解明 http://news.mynavi.jp/news/2013/06/21/041/

53 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:00:31.42 ID:Ei80oyL00

>>7
アイス・ナインってのがあってだな

54 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:01:37.25 ID:Eb7DdwKpP

>>50
過冷却は基礎じゃ説明できんだろ

55 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:02:41.89 ID:hvBCDKrJT

【ゲンダイ】「おばちゃん爆発」 “爆弾魔”が動画投稿、大騒ぎに http://uni.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1371904518/

56 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:04:29.22 ID:iYEpRgwk0

>>39
アンチモンもそうだよ。活字合金に活かされてる

57 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:04:41.22 ID:dry1Jt030

>>54
いや現実に基礎で教えてるし……まあ、概要だけだけどな でも>>46
程度にならそれで充分だろ？

58 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:04:45.64 ID:4gEGsoFz0

>>2
恋をしてみませんか？

59 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:06:36.58 ID:/6imgAY60

>>7
それって冷えない氷になると思うｗ

60 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:07:05.81 ID:4TV8x7YTO

六角ボルト ＼(^_^)／ 本日最後のアーレハイネセン

61 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:10:37.13 ID:Cx06dfHK0

>>29
いい問いだな

62 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:11:13.38 ID:QqsZ7bsd0

話は聞かせてもっらった そんなことより今夜の

63 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:11:22.92 ID:dmrT6zlG0

芸術的だな

64 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:13:19.31 ID:B2qCYdI80

>>1
> つながる際に間違った分子の組み合わせが発生してしまい、 > 連鎖的に組み替えが起きて結晶構造が崩壊することが分かった。 へー。

65 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:13:42.40 ID:ltO2qhJ60

日本の技術は世界一ィィイイイイイ

66 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:15:14.98 ID:aQU993dr0

>>1
雲が発生するきっかけも、コンピューターのシミュレーションで解明して欲しい。

67 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:15:38.10 ID:Eb7DdwKpP

>>57
面白い現象はコラム的にのっけてりゃいいとは思うけど 基礎では三態さえ覚えててらいいんじゃないか 物理ではただし真空とするみたいな感じ

68 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:16:10.37 ID:dJIWXXz7O

実に面白い

69 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:16:15.54 ID:vXnF66iZ0

水に電磁波で振動を与えながら−２０℃に冷やしても凍らないのですよ そこで電磁波を止めても凍らなかったりする デコピンすると・・・あーら不思議・・・凍っちゃいますた

70 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:18:15.53 ID:kwohaaASO

>>29
どういう条件か忘れたが一定の条件下では低温でも凍らない 蛇口を捻って出た直後は水だが外気に触れ地面に着く頃には凍ってる映像を見たな

71 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:18:18.72 ID:wfWbiq8W0

イメージ画像がどうかんがえてもおかしいんだが

72 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:21:07.17 ID:04XKT4vx0

エントロピー

73 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:21:13.63 ID:znUVWT900

見たか韓国！これがノーベル常連国の実力だ！！！

74 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:21:26.91 ID:KZ4fo3Ya0

てえか こういうのを分かったって言うのか?

75 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:28:33.46 ID:vcs2TAM70

>>74
これ、当たり前のことしか言ってないよね。 固体から液体への相転移なんて皆こんなもんだもん。 結合が切れる場所を分子１個のレベルで具体的に特定して 予想できるような方程式（モデル）が発見されたというなら凄いけど・・・。 ま、修士レベルの俺みたいなボンクラ技術屋にはワカンネ。orz

76 ：王 猛烈：2013/06/22(土) 22:29:51.79 ID:jtyj78890

>>39
あたま良いねえ。 それってさ、サイボーグ技術を発展させるときにも必須の要素になるよ。 ＳＦで登場させるなら、この融解の仕組みと、低音環境下での衝撃による水分子整列についての 知見を添え書きしておけば、ネタとして成立するさ。 日本発の優れた知財だな。 外国が盗む前に、著作化したほうがいいぜｗ

77 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:30:03.41 ID:4Td7PZaj0

温度ってそもそもなんなんだろな？ 質量の無い温度粒子でも存在するのかね・・・？

78 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:31:42.09 ID:rgfCTeU10

>>77
空間とか時間とか考えだすともっと気持ち悪くなるぞｗ

79 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:32:58.57 ID:wma2NE4F0

「総合研究大学院大学(総研大)、岡山大学、分子科学研究所(IMS)の3者は、氷が自分自身で自発的に結晶構造を乱して融解のきっかけを作り出す現象である「均一融解」の初期過程を、分子レベルで詳細に解明することに成功したと共同で発表した。」 総研大など、氷の「均一融解」の初期過程を分子レベルで解明 http://news.mynavi.jp/news/2013/06/21/041/ 「自分自身で自発的に」というところがポイントだな。

80 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:34:35.83 ID:FSe8DahE0

この理論の逆で、漫画や映画の 氷結技とか現実に出来るのん？

81 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:34:51.22 ID:vXnF66iZ0

全様・全過程を解明した（分かった・解った）とは記載されてない模様 あぁー電子構成粒子を直視できる目が欲しーぃ

82 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:36:46.58 ID:jMhe0l2Q0

1枚が2枚、2枚が4枚、4枚が8枚、8枚が16、32、64、128、256、512、10・・・・・水にな−る♪

83 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:50:47.00 ID:iCmtBQws0

確かに溶けやすい氷、溶けにくい氷があるんだよな いやマジで オンザロックばかり飲んでるからよくわかる＾＾

84 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 22:54:06.74 ID:i+LH3oQj0

当たり前の事なのに実はよく分からんって多いらしいな 刃物が切れる仕組みも厳密には分かってないとか

85 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:01:18.77 ID:wma2NE4F0

雷のメカニズムもわかっていない。

86 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:03:56.27 ID:PYXgI2/90

水とエタノールも任意に混ざると言われるけれど、ミクロでみると相分離してる 分子レベルになると世界が変わるね

87 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:05:00.91 ID:NbG1uVUmO

ということは、熱に波形があって分子と共鳴する 尚且つ、温度によって周期が違うってことか

88 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:07:34.86 ID:xqi1zRvs0

>>7
たとえ溶けなくても熱は移動するから、冷たい状態を維持するのは不可能だな

89 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:08:24.61 ID:iCmtBQws0

よくわかってないじゃなくて 分かろうとする気が無いからだ！！ と雷鳴を鳴らしてみるテスト

90 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:09:19.67 ID:xE7JyPic0

＞温度上昇で揺れがひどくなると、つながる際に間違った分子の組み合わせが発生してしまい、 ＞連鎖的に組み替えが起きて結晶構造が崩壊する 人間も、熱くなって、対応を少し間違うと、 それが連鎖的に広がって、たいへんなことになることがありますわな。

91 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:09:44.85 ID:xqi1zRvs0

>>70
なんかの実験であったな ペットボトルにタオル巻いて冷凍庫入れればじっくりと冷えて、きっかけが無くて凍らない氷点下の水を作るの 衝撃与えれば一瞬で凍るんだよな

92 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:12:53.52 ID:c97JnSfiO

おれもきっかけがあればやる気だす

93 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:15:33.49 ID:WB9hT7CO0

水を冷やさずに固体のまま保存・運搬できれば…

94 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:15:50.47 ID:mBos8Im80

窓ガラスの中の気泡が何十年もかけて上に移動する現象を誰か解明してくれ

95 ：名無しさん＠１３周年：2013/06/22(土) 23:18:19.87 ID:h1T+u4130

>>58
泣いてばかりいたって幸せは来ないから