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早いもので、２月も今日で終わり
明日から３月ですが、
まだまだ寒い日が続いてますね
私も？布団から出にくいです（笑）
冷えると温かい飲み物が欲しくなります
アナタは何を飲まれますか？
紅茶？ 緑茶？ 生姜湯？
私はコーヒーが多いです
コーヒーをよく飲み始めたのは
大学生の頃からでしょうか
高校生の頃までは
紅茶を飲んでいたように思います
いれたてのコーヒーや紅茶の表面に
条件によっては
白い薄らとした膜が
見えることがあります
私は高校生の頃から
その膜が気になっていました
その膜をよくみていると、数秒毎に
幅１ミリくらいの亀裂が入って
亀裂のパターン（模様）が変わります
常に亀裂が入り続けるのではなく
数秒間はパターンが安定していて
突然、ピキピキと亀裂が入るのが
とても不思議でよく眺めていました
戦前の物理学者、寺田寅彦も
エッセイでこのことに触れています
##### 引用ここから
次には熱い茶わんの湯の表面を日光にすかして見ると、湯の面に虹の色のついた霧のようなものが一皮かぶさっており、それがちょうど亀裂きのように縦横に破れて、そこだけが透明に見えます。この不思議な模様が何であるかということは、私の調べたところではまだあまりよくわかっていないらしい。
##### ここまで
寺田寅彦『茶わんの湯』より
「虹の色のついた霧のようなもの」
というのが、
上述の「白い薄らとした膜」
と思われます
先ごろ、
京大と九大の研究者が
ハイスピードカメラでその様子を調べた
という論文が発表されました
Umeki T, et al. (2015)
"Dynamics of microdroplets over the surface of hot water"
Scientific Reports 5 #8046.
doi:10.1038/srep08046
どうやら、
0.01ミリの微小な水滴が、
水面の 0.1ミリから0.01ミリの高さで
空中に浮遊していたとのこと
そして、
白い膜の亀裂は、その微小な水滴が
集団的に消えることで起きて、
その消える領域は秒速１～２メートル
で進んでいたそうです
空中で浮遊しているメカニズムは
まだよく分かっていないようですが、
蒸発するときの空気の流れや、
微小な水滴が自身のマランゴニ効果で
回転することで出来た空気の流れ、
それから、
微小水滴に帯電した静電気などが
候補として検討されているようです
ちなみに、
マランゴニ効果というのは
温度などの条件で液体の表面張力が
不均一になったことで液体に流れが
生まれる効果です
「マランゴニ対流実験の基礎知識」 by JAXA
ついでに、
実験で使われたハイスピードカメラは
キーエンスの
ハイスピードマイクロスコープVW-9000
なんと、8000 fps！
「fps」は flames per second で
１秒間に何コマで記録するかということ
300万円くらいとか
高いのか、安いのか微妙な感じ。。
キーエンスのサイトには
撮影例として映像がたくさんあります
8000fps の映像は
「引張試験」と「ランプの点灯」
だけで、あまり面白くないかも
4000fpsはいろいろあって楽しめます
「ミルククラウン」
「リンゴ落下」
15,000fps の
「インクジェットプリンタ印字」
もいいですね
技術の進歩により
より小さい現象
より速い現象
が捉えられ、いろいろなことが
分かっていくのは面白いですね
今度、
コーヒーや紅茶を飲まれるときは
表面を観察してみてください
観察も、飲まれるのも、
冷めないうちに。。
（おしまい）
文：生塩研一
お読みいただきまして、ありがとうございました。
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