NHK番組「チコちゃんに叱られる!」の放送内容を詳しく紹介!

チコちゃんに叱られる!

チコちゃんクイズ

なんでゴムは伸び縮みするの?→まるで水のようだから。ゴム分子の特徴は紐のように長くつながっている 、自由に動き回れる という2つ。

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今回は、2020年6月5日金曜日放送、チコちゃんに叱られる!「▽ゴムの秘密▽人一倍って?▽カルビ」の番組内容を紹介。


なんでゴムは伸び縮みするの?




改めて聞かれると答えられないですね。


なぜなんだろう?




なんでゴムは伸び縮みするの?


本日の1つめ目の話題。


チコちゃん「ねぇねぇ、岡村、この中で一番のびの~び生きているステキな大人ってだーれ?」


大竹さん「俺はアチコチに気遣って生きてるよ!」


と言っていましたが、岡村さんにより大竹さんが回答者に。


のびのびからゴムの話題。


チコちゃん「なんでゴムは伸び縮みするの?」


大竹さん「繊維の間に「帰って来いよ~♪」って言ってるんだよ。」


と歌って答える大竹さん。


チコちゃん「ボーっと生きてんじゃねーよ!」と叱られちゃいました。


街頭インタビューでも正解なし。


チコちゃんの答えは、「まるで水のようだから。」


大竹さん「なるほどね。。。」(わかったふり)



まるで水のようだから


ゴムの分子の構造は非常に特徴的。


現在は、科学的に合成していますが、ゴムというのは元々はゴムの木の樹液が主な原料。




科学的に分析するとゴムというのは炭素が水素に囲まれている構造。





さらにそれが沢山繋がってゴムの分子を形成して紐状に。




この紐のような分子は一本の長さがおよそ10ナノメートル(1万分の1ミリメートル)。





電子顕微鏡でも見えないほどの小ささ。


そしてこれが「水」のように動きます。


水の分子というのは固体である氷に比べて決められた範囲の中で分子が自由に動き回っている状態。




氷の分子はほとんど動きませんが、水の分子は動き回ることができます。





ゴムの分子もこれと同じような性質。


つまりゴムの分子も自由に動き回っています。


例えば輪ゴムを引っ張ると伸びながら細くなります。


元に戻すと縮みながら太くなります。


それはこの性質のおかげ。


水をビーカーに入れた時は太い径の器に合わせたサイズに。


メスシリンダーに入れると細い径に合わせたサイズに変化。






これは同じ体積のまま伸びたり縮んだりしているのと同じ状態。



この伸び縮みしている時にゴムに起きている現象をからみあった毛糸を例にして解説


まずゴムが縮んでいる時は長い紐のような分子(毛糸)がグチャグチャにからんだ状態。





この時は分子(毛糸)は自由に動いています。


それがひとたび引き伸ばされるとグチャグチャだった分子(毛糸)の塊が横に伸びます。





この時は分子(毛糸)は動き回れない状態。


すると今度は「自由に動き回りたい」という性質に従って元に戻って縮もうとします。


これが伸び縮みの正体。


ここまで説明してもなかなかピンと来にくい。


中嶋教授「ゴムの気持ちになってみれば分かりやすい」



一般の方6人に参加してもらって実験


6人は仮想ゴム分子。





ゴム分子の主な特徴は、

・紐のように長くつながっている
・自由に動き回れる

という2つ。


そこで、6人の手首をつないで用意された部屋内で自由に動いてもらう事に。


部屋内で様々な行動をとる際にはお互いに距離を近づけて不自由なく動けるように工夫。





これはあたかもゴム分子がグチャっとして状態。


とここで急にショータイム。

1994年『LOVER’S RUBBER BRAIN 恋人達のゴム脳』のミュージックスタート。


歌うのはシティボーイズ2号の斉木しげるさん





6人の実験参加者たちは突如現れた斉木しげるさんに手拍子。


ここでダンサーが6人の端二人を横に引っ張って、一直線に伸ばします。


横に広がって引っ張られた状態。





仮想ゴム分子の6人は手を動かせなくなってます。


引っ張るのをやめると縮んで手拍子再開。


ゴムの分子は自由に動き回りたいので引き伸ばされると元に戻りたがるということ。


中嶋教授「そうそう。そういうこと。ブラボー」



斉木しげるさんのコメント


斉木さん「びっくりだよね。よりによってコレ25、6年前の歌なんですよ。滝のように冷や汗が出てんだぜ。背中には。」


斉木さん「(大竹さんに)20年前よりは少し上手くなったかな。なったよね!?」



結論


というわけで、


「なんでゴムは伸び縮みするの?」は、


「まるで水のようだから」


でした。
 


解説してくれたのは


東京工業大学の中嶋健教授


中嶋健教授
性別 男
生年月 1969.04
電話番号(連絡先番号) 03-5734-2939
電話番号(内線) 2939
FAX番号
メールボックス番号 H-133
E-Mailアドレス knakaji(at)polymer.titech.ac.jp
個人ホームページURL 研究室ホームページ

ResearcherID
研究者情報画面URL ? https://search.star.titech.ac.jp/titech-ss/pursuer.act?event=outside&key_rid=5000065022&lang=jp

所属学協会
日本ゴム協会
高分子学会
日本表面科学会
日本レオロジー学会
ACS Rubber Division, USA
TPE技術研究会
ナノ構造ポリマー研究協会
日本学術振興会 ナノプローブテクノロジー第167委員会
日本トライボロジー学会
色材協会
応用物理学会
日本顕微鏡学会
日本表面真空学会
日本接着学会

科研費細目名 高分子・繊維材料 (4804), ナノ構造科学 (2101), 複合材料・物性 (5403)
研究分野キーワード 高分子物理学、高分子ナノメカニクス、原子間力顕微鏡
研究テーマ 高分子ナノテクノロジー(1997-2003)
新規な走査型プローブ顕微鏡の開発(1997-2003)
単一分子計測(2000-2003)
共同・受託研究希望テーマ ナノ触診原子間力顕微鏡を用いた高分子材料評価, 研究態様:[産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望], 協力可能形態:[技術相談、受託研究、共同研究]
概要:ナノ触診原子間力顕微鏡を用いて、各種高分子材料評価を行います。
共同・受託研究実績

職歴
理化学研究所 国際フロンティア研究システム 基礎科学特別研究員(1997-2000)
理化学研究所 フロンティア研究システム フロンティア研究員(2000-2003)
東京工業大学 大学院理工学研究科 助手(2003-2007)
東京工業大学 大学院理工学研究科 助教(2007-2008)
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 准教授(2008-2015)
東京工業大学 大学院理工学研究科 教授(2015-)

委員歴
学歴(出身学校・出身大学等)
東京大学 工学系研究科 物理工学専攻 博士 修了(1997)
東京大学 工学系研究科 物理工学専攻 修士 修了(1994)
東京大学 工学部 物理工学科 卒業(1992)
(大学HPより)



東京工業大学


東京工業大学(とうきょう こうぎょうだいがく、英語: Tokyo Institute of Technology)は、東京都目黒区大岡山2丁目12-1に本部を置く日本の国立大学である。1929年に設置された。大学の略称は東工大(とうこうだい)、英語ではTokyo Tech(公称)[1]。指定国立大学法人に指定されている。

大学全体
工業立国を模索する明治政府が、専門技術の素養を備えた優れた職工長・工業教員の養成を目的に設立した、学制下での最初の工業教育機関である東京職工学校を母体とする。現在は、伝統的な理工学に加え、情報系、バイオ系、社会・経営系をカバーする、理工系総合大学となっている。2000年にノーベル化学賞を受賞した白川英樹工学博士を輩出している。

教育および研究

スーパーコンピュータ「TSUBAME」2.0
教員および卒業生により[誰?]、テレビの発明(高柳健次郎、2009年IEEEマイルストーン)、磁気記憶材料フェライトの発明(2009年IEEEマイルストーン)、ビタミンB2の合成技術の開発、電気を通すプラスチックの発見(2000年ノーベル化学賞)、光ファイバー通信技術の開発など、現代社会の基盤となる技術が継続的に生み出されている。

教育面では、基礎科学を重視するとともに、文化・芸術も学べるようにするなど、創造性の開発に力を入れているといえる。

2006年4月、日本国内最速となるスーパーコンピュータ「TSUBAME」を稼働させ(2007年当時、アジア1位)、教育や研究に無料ないし低い利用料で提供するとともに、日本の大学としては初めて学部学生でも研究やレポートの作成用として自由に利用できるようにした。また、このスパコンを利用した教育活用として Supercomputing Programming Contest が開催されている。

英『タイムズ』紙系の教育専門誌『タイムズ・ハイアー・エデュケーション』によるTHE世界大学ランキングでは、毎年上位にランクされている。2019年は第251-300位、アジア第28位、国内第3位だった[2]。
(Wikipediaより)




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