ワインの涙とミズスマシのおいしい研究+フランスの水辺再び

ワインの涙とミズスマシのおいしい研究+フランスの水辺再び
「マランゴニ効果」入りカクテルはいかが?


川面に映える緑が深い旧市街downsize
(川面に映える緑が深いストラスブール旧市街(再掲載))





マランゴーニ効果を使う者たち
(カクテルボート、樟脳の舟、ミズスマシ: マランゴニ効果を操るものたち)
カクテルの海を走るボート
カクテルグラスの液面を小さなボートが走りながらリキュールを垂らしてゆく「カウテルボート」なるものが科学雑誌に紹介されていました。

表面張力勾配がマランゴニ効果
(表面張力の勾配がマランゴニ効果を生む)
推進力はアルコール、教授のゆかいな研究
「ボート」のシッポから出るリキュールのアルコールが水面の表面張力を下げるためまるで「押し出される」ように水面を進むしかけで、界面の物理化学や表面張力を研究しているMITの応用数学教授John Bush氏の愉快な発明です。

ティウー運河から見る愛の橋downsize
(アヌシーのティウー運河から見る愛の橋(再掲載))
夜店の樟脳の舟と同じ原理です
おや、これは小さい頃夜店で買ったセルロイドと樟脳の舟と同じ原理じゃないか?樟脳のカケラをセルロイドの舟のシッポにつけて水を張った金ダライに浮かべると勝手に舟が走りました。やがて止まるのですが、新聞紙で水面をぬぐうとまた走り出す、フシギでしたね、幼心には。(樟脳(カンファー、Camphor):クスノキの精油の主成分、昇華性の結晶、"カンフル剤"の語源、かゆみどめ、防虫剤に使われた)

ワインの涙もマランゴニ効果
(「ワインの涙」は最初に見つかったマランゴニ効果です)
液分子の綱引きがボートを走らせる
水面(液面)に表面張力が違う液体などを垂らすと表面張力の勾配が出来て広がったり縮んだり液面が動きます。これに合わせてカクテルボートや樟脳の舟が進む原理で、一見ジェットのように吐き出した反動のように見えますが、実際は周りのより表面張力の高い水分子が引っ張っているのです。表面張力とは水面(液面)上の水分子(液体分子)が二次元で互いに引き合って釣り合う“綱引き”です。

プティットフランスの花いっぱいレストランdownsize
(ストラスブールのプティットフランス地区、花いっぱいレストラン(再掲載))
19世紀、Marangoni氏の先駆的研究
この原理そのものは古くて19世紀イタリアの研究者Marangoni氏が発見し「マランゴニ効果」と呼ばれています。表面張力は温度でも変わるので液体を不均一に温めてもやはり表面張力の勾配が生まれて流れが起こります。

運河沿いの花と自転車REVdownsize
(ストラスブール旧市街の運河沿い、花と自転車(再掲載))
水面の昆虫「昔から使ってますけど」
生き物たち、特に水生昆虫はヒトが現れるずっと前からこの「マラゴーニ効果」を使っているらしいです。ミズスマシなど水面を歩く水生昆虫は敵に襲われるなど緊急時には水面をダッシュで駆けます、化学物質を放出しながら。カクテルボート、樟脳の舟と同じでおしりから出す化学物質で局所的に表面張力を下げてロケットダッシュすると言う訳です。

愛の橋はカップルに大人気downsize
(アヌシーの名所、愛の橋はカップルに大人気(再掲載))
マランゴニ効果の古典、「ワインの涙」
マランゴニ効果は当初「ワインの涙」の原理として19世紀に発見されましたが、「ワインの涙」そのものは古くから知られていました。
出典:ウキペディア(ENG): “Marangoni effect” http://en.wikipedia.org/wiki/Marangoni_effect(リンク貼っていません)

アヌシー湖上のシャトーdownsize
(アヌシー湖上のシャトーは水面に浮かぶファンタジー(再掲載))
表面張力の勾配が「ワインの涙」を生む
ワイングラスにワインを注いでしばらく置くと、特に横からの光によるグラスの影を見るとワインの薄膜がグラスを登り、その先で「しずくの玉」になってやがて落ちることを繰り返す、この「しずく」が「ワインの涙」です。

水に垂れそうな花で飾られたティウー運河downsize
(水に垂れそうな花で飾られたアヌシー旧市街のティウー運河(再掲載))
壁面のアルコールの蒸発が勾配を作り出す
表面張力でワインはグラスの壁を少し登りますが、アルコールは水より早く蒸発してしまうので、結果アルコール濃度が下がり表面張力が増します。するとグラス壁の薄膜に引っ張られて更にワインが“登り”ますが、溜まった液滴は重力で落ちるので、一種の準平衡状態となり「ワインの涙」と呼ばれる模様が壁面に出来ます。「ワインの涙」はJohn Bush氏も研究しています。
出典:ウキペディア(ENG/JPN): “Tears of wine”、「ワインの涙」(リンク貼っていません)
http://en.wikipedia.org/wiki/Tears_of_wine
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%81%AE%E6%B6%99


朝の運河は鏡のように橋を映していますREVdownsize
(アヌシーの朝、ティウー運河は鏡のように橋を映しています(再掲載))
Bush教授の愉快な研究プロジェクト
このカクテルボートの粋な研究をしているJohn Bush氏のホームページを訪問すると様々な面白い研究テーマが紹介されています。液体の動き、液体の境い目、つまり界面ど起こる、身近にあって日々私たちが目にしているのに未だにフシギが残っている現象を多くとても楽しそうな研究です。(当然ながら)英語のサイトですが、それぞれの研究プロジェクト紹介の美しい画像や動画だけでも十分楽しめますので訪問してみてはいかがでしょうか。

フランスの水辺でした
今回は水面(界面)でのお話につきストラスブール(Strasbourg)とアヌシー(Annecy)の水辺写真を再度掲載しました。

関連過去記事はここ↓
水に囲まれたプティットフランスはディズニーアニメの世界
ストラスブールはアルザスの香り木組みの家並みが陽にまぶしい
フランスアルプスの宝石アヌシー番外編
氷河が作ったアヌシー湖と氷河期を見つけたアガシ第2章アヌシー湖とルイアガシ
氷河が作ったアヌシー湖と氷河期を見つけたアガシ 第1章
なぜか心が潤うフランスの水辺の風景

出典:John Bush MIT教授のホームページ(リンク貼っていません)
http://math.mit.edu/~bush/
「カクテルボート(cocktail boat)」研究プロジェクトのページ” Cocktail boats: on bugs and beverages”
http://math.mit.edu/~bush/?p=1499
マティーニのグラスで回るカクテルボートの動画もあります
「ワインの涙(wine tears)」研究プロジェクトのページ”The dynamics of wine tears”
http://math.mit.edu/~bush/?p=87
出典:日経サイエンス2014年4月号P.24「カクテルを彩るマイクロマシン」


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テーマ : パリ、フランス - ジャンル : 海外情報

コメント

Re: 楽しいお話

lakme様、いつもありがとうございます。今回lakmeさんに教えて頂き初めて腑に落ちました。アヌシー湖畔の家々はとても立派で大きく、朝市に来る人々や公園をジョギングする人たちが垢抜けていた訳が。日本ならさしずめ軽井沢?でしょうか、チーズフォンデュの老舗がとてもおいしかったのも納得です。

> これからワインを飲むたびに思い出してしまいそうです。アヌシー湖はヨーロッパ一の透明度でしたよね。何回か行きましたが、フランスでは、パリ8区並みにアヌシーの土地の価格は高いと友人が言っていました。駐車場の車は豪華でしたね。BMWで普通以下みたいな。友人のシトローエンがオモチャに見えましたっけ(笑)

楽しいお話

これからワインを飲むたびに思い出してしまいそうです。アヌシー湖はヨーロッパ一の透明度でしたよね。何回か行きましたが、フランスでは、パリ8区並みにアヌシーの土地の価格は高いと友人が言っていました。駐車場の車は豪華でしたね。BMWで普通以下みたいな。友人のシトローエンがオモチャに見えましたっけ(笑)

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