科学技術

2016年10月21日 (金)

冥王星の模型

Meiousei

NASAジェット推進研究所(JPL)の冥王星地図から作成した5cmの模型です。

作り方説明付きの型紙を事務所の惑星模型サイトで無料公開しています。

http://saeki-ce.xsrv.jp/kyouzai/wakuseimokei.html

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2016年10月14日 (金)

木星衛星エウロパの模型

Europa001

木星の第2衛星エウロパの地図を、NASAジェット推進研究所(JPL)からダウンロードし、5cm用舟形図を作成して模型をつくった。

作り方説明付きの型紙を事務所の惑星模型サイトで無料公開しています。

http://saeki-ce.xsrv.jp/kyouzai/wakuseimokei.html

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2016年2月13日 (土)

土星の衛星ミマス模型

Mimasmokei

NASAのジェット推進研究所が公開しているミマス地図から作成した、直径5cmの模型です。スチロール球に舟形図型紙をのり付けすれば完成しますが、小さいミマスの凸凹感が出ないので、つま楊枝の後ろなどでクレーターを凹ませ、リアルな感じを出しました。完成後に絵画用の定着スプレーをかけておくと、紙の劣化が防げます。
型紙(舟形図)は事務所の教材ページからダウンロード出来ます(無料)。
http://saeki-ce.xsrv.jp/kyouzai/wakuseimokei.html

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2016年1月18日 (月)

火星模型の上下/北半球と南半球

Kasei2015122

Kasei2015121

この火星は直径5センチの模型で、スチロール球に型紙を貼って作ったものだ。

宇宙に上下はないというものの、 どちらの向きにおけば良いだろうか。
中央の大きな黒い模様は、「大シルチス平原」と呼ばれていて、大接近の頃には天体望遠鏡でもよく見える。望遠鏡での見え方は上の写真のようになる。天体望遠鏡は、主鏡や対物レンズでできた小さな倒立の実像を、そのまま接眼レンズで拡大して見るので、天地が逆になって見える。したがって、実際に肉眼で見えたとしたら下の写真のようにみえるはずだ。
でも、これは地球の北半球から見た話で、南半球では逆になる。実際に見たことはないが、試しに、空にある月をのけぞってみてみると、逆さまに見えて、南半球の気分が味わえる。
のけぞって見るときは、背後に十分注意して、事故・転倒に十分気を付けよう
火星模型の作り方と型紙は、事務所webサイトの理科工作教材のページからダウンロードできます。

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2014年7月17日 (木)

月の模型 ミニ月球儀

5cm著作権がパブリックドメインになっている月面地図から、舟形図を作成し実際に月の模型を作ってみた。月面地図は、米国の月探査機クレメンタインのデータによるもので、ウィキペディア コモンズからダウンロードできる。元の画像はあまり大きくないが、直径20cmの模型でもじゅうぶんきれいだ。

舟形図作成のプログラムは、C言語で3時間位かかって作った。元の画像を縦に12~24等分しながら、幅を緯度の余弦(cos)に縮小していけばよい。赤道は縮小なしで南北の極は幅0になる。プログラムはコマンドプロンプトから地図のファイル名と分割数を入力し、舟形図のビットマップファイルを出力する。

Funagatazu

このまま印刷して、糊代をつけて切り取って組み立てると、少しカクカクしてはいるが、ちゃんと球体になる。しかし、きれいに作るためには芯になる球体が必要だ。うまいことに、100円ショップで10cmと5cmのスチロール球を売っている。とくに5cmは4個入りでお買い得だ。20cm球は、東急ハンズで1000円弱で購入した。

球体に貼り付けるためには、しかるべき寸法で印刷する必要がある。例えば10cm球用なら幅は31.4cmでなければならない。そのために、ワープロ(一太郎)に画像枠のサイズを指定して舟形図を貼り付けると、ぴったりの型紙ができる。Wordでも可能だろう。貼り付けるときに中心線がほしいので、ワープロではなくCAD(花子)を使って、図形の両端に目印の黒丸が入った型紙を作った。

写真は、最小の5cmスチロール球を使った超ミニ月球儀だ。少ししわが目立つ。20cm球は24分割にすると、ほとんどしわにならずにきれいに仕上がる。

作り方説明付きの5cm用型紙(PDFファイル)を、事務所サイトの教材ページからダウンロードできる。
http://saeki-ce.xsrv.jp/kyouzai.html

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2013年9月21日 (土)

フラクタルCGアニメ

カオス・フラクタルCG作品集にフラッシュで掲載していた動画を、wmvファイルにしてYoutubeにアップロードした。ダウンロード待ち時間が短くなり、すぐに再生される。フルスクリーンモードで見ると、かなり迫力がある。

他のCGも動画にして、順次アップロードしてみようと思う。

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2013年9月 7日 (土)

ワイヤーで作るフラーレンC60の分子模型

C6001

6kakukei

5kakukei

市販の針金で、正五角形12個と正六角形20個を作り、アルミテープで辺を固定して32面体を作る。五角形1個を中心に六角形5個を固定すると、少しくぼんだ花の形になる。空いた辺に五角形と六角形を交互に固定すると、32面体の半分ができる。残った16個のモチーフで、同様に32面体の半分を作り組み合わせると、32面体になる。
この立体の各頂点に、炭素原子に見立てたカラーモールを巻き付ける。モールは2.5cm~3cmくらいが巻き付けやすい。モールを切るときは、飛び跳ねやすいので注意する。モールを巻き付けるときは、素手では痛いのでラジオペンチを使おう。60個の頂点にモールを巻き付けると、フラーレンC60の模型が完成だ。
針金がビニールなどで被覆されている場合は、可塑剤がアルミテープの粘着剤に移行し溶け出してくる。マニュキュアのリムーバ(除光液)で拭くと、ネバネバは綺麗に取れるが、気になる場合は、ネバってくる前にテープを剥がすとよい。
線である針金が平面のモチーフになり、さらに立体になっていくというのは、実際にやってみるととてもおもしろい。キラキラのモールを巻くととても綺麗だし、黒のモールを巻くと炭素っぽくなる。
次のステレオグラム写真で立体感を味わうことができる。(上は平行法、下は交差法)

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2013年1月26日 (土)

虫のような4足歩行ロボット

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3年前に技術士有志でTARP(タープ)というロボット開発グループを作って、2ヶ月に1回ロボット会議を開いてきた。その中で、私が作っている4足歩行ロボット(TARP-CR01)が、やっと公開できるくらいになった。このロボットはとても小さくて軽く、また重心が低く保たれるため、カーペットやプチプチの上でも歩いたり方向転換したり出来る。本来はもっと大きいロボットのひな形として作ったのだが、このサイズで歩けたのは意外だった。

材料費は約1万円くらいだが、そのほとんどはサーボモーターの値段だ。マイコンはPIC12F615が2個、プログラミング言語はC言語だ。サーボホーンを脚に固定するネジは1mmネジで、ピンバイスで穴を開けるのも、ナットをネジに入れるのも本当に大変だった。
ちょっとずつ歩けるようになっていったが、ロボットが歩けるようになったのか、私が歩けるようになったのか、わからなくなってきた。4本の脚が自分の体の一部に思えてきた頃から、うまく歩けるようになった。
事務所のサイトに、ロボットが歩く様子を動画で掲載した。プチプチを乗り越えたり、机の穴にはまったり、なかなか可愛いヤツだ。
動画のページはこちら→http://saeki-ce.xsrv.jp/ROBOT/robot001.html

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2012年8月23日 (木)

理系女子(リケジョ)

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理系女子とかリケジョという言葉を、最近よく聞くようになった。
古株で現役の一「理系女子」として、言葉に違和感はあるが最大限がまんして、徒然なるままに書き散らしてみよう。

理系と言うことで言えば、小学生の頃の私の愛読書は図鑑で、遊びは化石・鉱物・植物・昆虫採集。小学校5年生で親に懇願して(大人用の)顕微鏡を買ってもらい、中学2年生で小遣いを貯めて本格的な天体望遠鏡を買った。何でそうなったかわからないし、それが普通だと思っていた。

幼稚園か小学校1年のとき、家にあった雑誌に星雲や小宇宙(銀河)の写真があって、異様な興味を感じたのを覚えている。小学校1年の夏休み前、学校の廊下にカラーの星雲の写真があったのを強烈に覚えている。物心ついた頃には、もうそっち系になっていたようだ。

小学校4年で京都市内に引っ越してから、父親が「子供の科学」を毎月買ってきてくれるようになった。私は喜んで熟読したが、1歳下の弟は興味を示さなかった。
中学になって、天文ガイド、天文年鑑、岩波新書、ブルーバックス、サイエンス、他自然科学に関する本を乱読した。全天恒星図を買ったときはうれしくて、毎晩寝る前に1時間以上見ていた。今思い出しても胸がどきどきする。中学、高校の部活動は地学クラブだった。ここには私と同じような人たちがいて楽しかった。

小学校6年の時、将来なりたいものとして小説家、詩人、科学者、お花の先生、画家、ピアニスト等々、10以上作文に書いたら、先生が「多すぎる」とコメントを書いてくださった。(先生はきっと優しく笑っておられたと思う)

高校3年生になると、いやでも進路を意識することになり、「理系」とういう選択をした。それ以外は考えられなかった。「物理学科」がある大学をいくつか受験し、近畿大学だけから合格通知をいただいた。
期待して入学した近畿大学理工学部数学物理学科物理コースは、期待以上のところだった。女子は2人だけだったが、クラスそのものが地学クラブのような違和感のなさ、居心地の良さだった。変人扱いされることもなかった。(しかし、クラス全体が他の学科から変人扱いされていた。)ある意味、マイノリティ中のマイノリティといえるだろう。

自分の居場所は理系しかないと確信し、就職も技術職一本でがんばった。ソフトウェアの技術者は文系出身の人が急増したが、理系のものにしか出来ないこともあることを知った。理系で生きていくために、技術士の資格も取った。技術士会には同じような人がたくさんおられて、近大に入学したときのような安心感、居心地の良さを感じる。本当に技術士になってよかった。

私などは、理念的に言えば「理系の超タカ派」かもしれない。最近、自分の子供の頃からの言動が、ずいぶん「普通」からかけ離れたものであったと思うようになってきた。摩擦も多かった。言いたいこともたくさんあるが、謝らなければならないことはそれ以上にある。私がこれまでやってきたことが、誰かの役に立つのであれば、それはとてもいいことだと思う。とてつもなく広い宇宙で、ほんの一瞬存在する人間として、同じ仲間の幸せに貢献できることは、これからもたくさんあると思う。

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2012年4月30日 (月)

電池1本でLED点灯~昇圧回路~

 ニッケル水素(Ni-MH)充電池が、安く手に入るようになった。
なんと、100円ショップで充電器と電池が売られている!
しかしNi-HM充電池は電圧が1.2Vなので、2つ直列にしても3VのLEDを点灯することができない。
1.2Vから3Vに昇圧できれば、電池1本でLEDを光らすことができる。
いろいろ調べてみると、HT7733AというICを使って昇圧回路を作れることがわかった。
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 さっそく日本橋でパーツを購入して、ブレッドボードでテストしてみた。(右写真)
恐る恐る電池をつないだら、LEDがあっさりと光った。(3つのLEDは並列接続)
1.2VNi-HMでも1.5Vマンガン電池でも、同じように光る。

 4月になって、やっと基板で昇圧回路を作ったが、光らない!
回路図と見比べたり、テスターでチェックしたり、いろいろ調べたがわからない。
でも、やけくそになってテスターをビービー言わしてるとき、1回だけ光った。
 連休初日の朝、ブレッドボードの写真と見比べていて、あることに気がついた。
ダイオードの向きが逆だ!
ダイオードが怪しいと思っていたのに、何で逆さまに付いているのがわからなかったんだろう。
1回だけ光ったのは、テスターの棒でダイオードのところがショートしたのだろう。
Syouatu01
ハンダ吸い取り線でハンダを取って、正しく付け直してスイッチを入れると、見事LEDが点灯した。(右写真)
またひとつ、経験値が上がったと思っておこう。

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