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無機工業化学 戻る 進む 別窓で開く

12. スマホがなくなったら―インターネットと光と音―

山形大学  理工学研究科(工学系)  化学・バイオ工学科  立花和宏・伊藤智博

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インターネットと光と音

オンラインのリモート講義だって、映像と音声の配信がなければ実現できない。

鷹山 メディアと技術の発達

第三次産業革命(インターネットとコンピュータ)

インターネットでラジオが聞ける時代。 http://radiko.jp/

インターネット で動画が見られる時代。
https://abema.tv/

電信が発明されてからというもの、電話、メール、SNS,電子会議システム、電子書籍、電子出版と電子メディアの発達は大きく変化した。 符号を伝える、文字を伝える、音声を伝える、写真を伝える、動画を伝える、リアルタイムの双方向コミニュケーションも。 2020年のコロナウイルス禍で、電子会議システムやウェビナーが一気に普及した。

に墨で文字を書いた時代があった。 動力を使って紙に印刷できた時代が訪れた。 手紙を郵便で届けた時代があった。 電気が使えるようになって、 電信で情報を遠くまで一瞬で送れるようになった。 電話で肉声を遠くまで届けられるようになった。 その肉声を記録できるようになった。 写真ができた。ラジオができた。テレビができた。 FAX ができた。 そしてインターネットの時代がやってきた。 今、見ている画面は液晶ディスプレイ。半導体の技術を応用して作られる。


テレワークのためのビデオ会議サービス
サービス説明
ズーム (Zoom) googleアカウントで連携可能
スカイプ (Skype) Microsoftアカウントで連携可能
ヴィキューブ (V-Cube)
タームズ (Terms) Microsoftアカウントで連携可能
ミート (Meet) googleアカウントで連携可能
カメラ、マイク、ディスプレイ、スピーカーなどが必要
情報処理概論

45 電子書籍紙の本
項目電子書籍紙の本
媒体 ディスプレイ 、モノ
階調表現 輝度、デューティ 網点
カラー表現 RGB CMYK
質感など スワイプ? 風合い、匂い、手触り
デバイス パソコン、スマホ
通信 光回線、WiFi
伝達 メール、SNS 手紙、論文
プロセス 入稿、公開 入稿、刷版、校正、印刷
サーキュレーション 数ミリ秒 1日(速達)から数か月(論文)
イマーシブ 可能 不可
インタラクティブ 可能 不可
レスポンシブ 可能 不可
マシンリーダブル クローラ OCR
動画・音声の併用 可能 不可
発祥 21世紀、インターネット革命 16世紀、宗教革命
エネルギー 1600W/100TB 不要
サステナビリティ 廃熱 木材
11.無機工業化学

情報とエネルギー

情報を維持するのに必要な エネルギー
種類説明
情報 100TB 動画(約120分)×1000本×100人ぐらい
2TB×40+4TB×12+600GB×17, キャッシュ用SSD
電力 1600W 家庭用電子レンジ1台分
年間電力量 14025.6kWh
年間電気代 420768円 1kWhあたり30円で算出
年間排二酸化炭素 7.2792864t 東北電力の基礎排出係数0.000519tCO2/kWhより算出
ソーラーパネル面積 24㎡ 1kWあたりに必要なおおよその面積を15㎡として算出
学術情報基盤センター https://ftp.yz.yamagata-u.ac.jp/運用実績より。 通信速度は、実質1Gbps平均です。設計上の最大速度は5Gbpsです.

備忘。 https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/52210/52210_11.asp 7号館のパネルの面積は,忘れました.図面見て計算します. 10kW分のパネルです.7号館は,10kWのシステムが4台,並列でつながっています<パワコン4台 そのうちの1台が 学術情報基盤センター 米沢分室に送電されています.太陽光の電池は, リチウム電池15kWhです44,730,000円


光と映像

20世紀。アボガドロ数からの離陸。


TANOKAGA! 銀塩写真

アイマス・デレステ 8K60fps MV

ノスタルジックトレイン(実況)

米坂線前面展望


色空間 )

8Kディスプレイの色域の規格について調べ、8Kディスプレイを活かす用途について書きなさい。

染料と顔料

課題: シャチハタがビジネスの現場で敬遠される理由は印影のユニーク性に問題があることに由来するが、その前に朱肉を使わないということの意味について考えてみよう。

色度座標

墨汁、漆、朱肉、絵の具、クレタケ、みくに

種類 RGB HSB /HSL CMYK
表現 Red ff0000
green 00ff00
blue 0000ff
cyan 00ffff
magenta ff00ff
yellow ffff00
概念 光源色 通信 物体色(表面色、透過色)
蛍光色、金属光沢を除く
用途 ディスプレイ 通信 印刷、プリンター、カメラ
ジャンル エネルギー 情報 材料

R G B 加法混色
12.無機工業化学

加法混色には、DLPに使うカラーホイールなどによる時分割方式と、カラーLCDのカラーフィルターによる空間分割方式があります。 ダイクロイックミラーを使った3LCDでは、投影時に光が直接混合されます。


ニュートンのコマ

C M Y K 減法混色
12.無機工業化学

4色オフセット印刷

色相環
12.無機工業化学
https://www.i-ryo.com/entry/2019/02/24/211711

顔料をアラビアガムに分散した絵の具( 出典: ホルベイン 透明水彩絵具

LEDと照明

岩絵の具や油絵の具に使われる歴史的な顔料または染料と色の組み合わせを選び、顔料または染料に含まれる無機化合物とバインダーの性質について調べ、どのような用途で使われたか書きなさい。医薬品として使われたマーキュロクロム液のように有機金属錯体も無機化合物の顔料または染料に含めてよい。
  1. 図7.29 液晶ディスプレイの原理
    野村正勝・鈴鹿輝男, 最新工業化学―持続的社会に向けて― , 講談社サイエンティフィク , p.200 (2004).
  2. 6.2.4. 接着剤 c.重合型
    野村正勝・鈴鹿輝男, 最新工業化学―持続的社会に向けて― , 講談社サイエンティフィク , p.156 (2004).
  3. 液晶パネルの作り方
    松林光男/渡部弘 著, イラスト図解 工場のしくみ , 日本実業出版 , p. (2013).


先生:「さて、接着剤を硬化させるのに必要な紫外線。どうやって作るか?」
学生:「太陽の光じゃだめなんですか?」
先生:「夜になったら操業できなくなるじゃないか?」
学生:「その方がエコでは?」
先生:「確かにエコだけど、製品の品質を一定にするのに一定の品質の紫外線があった方がいいでしょ?」
学生:「なるほど、そうですね!電球からも紫外線が出るんですか?」
先生:「電球からも出ないわけではないけど、もっと効率的にするにはどうしたらいいと思う?」
先生:「紫外線を取り扱うときはUVゴーグルを忘れずにね!でないと目がうさぎさんになっちゃうよ」
学生:「はい」
先生:「では、今日特別に紫外線硬化型の接着剤を使って硬化実験を行ってくださる 共立化学産業 の__さんと、 ウシオ電機 の___さんです!」

http://www.kyoritsu-chem.com/about/news/report/150717.html

ビッグデータと人工知能

染料と顔料

色度座標 スペクトル

天然染料

植物染料

アイ、ベニバナ、アカネ、シコン 紅花資料館

動物染料

カイムラサキ、コチニール

合成染料

モーブ、アリザニン 染色 保土ヶ谷化学の色素材料

スマホのボディーにはアルミニウムに着色した着色アルマイトが使われています。

ベニバナ
小野寺先生

本学卒業間際に全く思いがけぬことから急に大学に残ることになってしまった。とは言うものの大学の教員は自分には似合わないし、折を見て逃げ出そうと考えていた。しかし恩師小原平太郎教授とベニバナとの出会いがその決意を鈍らせ、とうとう定年まで母校で過ごさせていただくことになってしまった。小原教授と山形県に関係の深い仕事を、と始めたのがベニバナの色素成分に関する研究で、研究を始めた当初は数年で終るものと安易に考えていた。しかしベニバナの色素成分は予想をはるかに上まわる難物であった。意欲十分な研究室スタッフ、多くの修士、学部の学生さんと日夜実験に励み、分析機器の発達にも助けられてようやくその全貌が明らかになったのは研究を始めてから40年近くも経ってからであった。炎天下でのベニバナ摘み、徹夜での合成実験や分離作業で苦労に苦労を重ねた卒業生達は全員、卒業後企業人としてすばらしい活躍をしている。若い時の苦労と情熱が人を育てることを実感していると同時に、ベニバナという一つの植物研究を通して培われた固い絆は私達研究室スタッフにとっても、卒業生にとっても何にも変えがたい貴重な財産となっている。

岩絵の具や油絵の具に使われる歴史的な顔料または染料と色の組み合わせを選び、顔料または染料に含まれる無機化合物とバインダーの性質について調べ、どのような用途で使われたか書きなさい。医薬品として使われたマーキュロクロム液のように有機金属錯体も無機化合物の顔料または染料に含めてよい。

液晶パネルとディスプレイ

8Kが来た。オリンピック、医療、アニメ、ゲーム、自然、高精細を活かす市場は何か?


ピカッとさいえんす 液晶ディスプレイ

音と音声

ライブコンサートをライブ配信で楽しむことを考えてみましょう。

音声 マイク アンプ AD変換 通信回線
音声から通信回線へ

ライブの音声は、もともとは空気の圧力変化です。 この圧力の変化量をマイクを使って電圧の変化量に変えます。 このようにからへの変換をアナログ処理と言ったりします。 次に、電圧の変化量を数字にします。電圧と時間を数字にします。 このを数字にする変換をアナログデジタル変換(AD変換)と言います。

この数字を通信回線を使って送ります。

通信回線 DA変換 アンプ スピーカー 音声
通信回線から音声へ

今度は数字を、電圧の変化量にします。数字を電圧と時間にします。 この数字を量にする変換をデジタルアナログ変換(DA変換)と言います。 そしてその電圧でスピーカーを駆動し、空気の圧力変化にします。 これで、視聴者がライブを聞けるわけです。

ここでマイクなどをセンサー、スピーカーなどをアクチュエータと言います。


マイク

test test スペクトル MUSIC LAB

スピーカー

84
交流の大きさと周波数(正弦波の振幅)
©K. Tachibana
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/_14/Amplitude.asp

ブドウ酒から作られた酒石酸で、クリスタルイヤホンを作った戦争中。

圧電素子を使ったスマホのスピーカー

磁性材料を活用したボイスコイルを持つスピーカー。スマートスピーカーまで。

エレキギター、電子ピアノ、オタマトーン


無機工業化学
  1. 明治43年、旧米沢高等工業学校の設立―産業革命と化学工業の歴史―
  2. 1000気圧が生み出す肥料と食料―酸・アルカリ工業と水資源―
  3. 3ボルトが生み出す洗剤と水素―電気化学工業―
  4. 1500℃が作る東京スカイツリー―鉄鋼―
  5. 1000℃、4Vが作る新幹線―非鉄金属―
  6. 3000℃が作る航空部材―窯業―
  7. ひとり毎日1キログラムの廃棄物―資源と環境とサプライチェーン―
  8. 太陽がくれた1キロワット毎平米―エネルギープラント―
  9. トイレットペーパーがなくなったら?-パルプ、紙、繊維―
  10. 自動車がなくなったら―目指せカーボンニュートラル―
  11. マンガ本がなくなったら―印刷技術と半導体―
  12. スマホがなくなったら―インターネットと光と音―
  13. 電池がなくなったら―生活に役立つ工業製品を作ろう―
  14. 食べ物がなくなったら―環境、持続可能な社会に向けて―
  15. ヒトはなぜモノを作らねばならないのか?-ひとりひとりの幸せを大切にするために-


QRコード
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53202/53202_12.asp

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0238-26-3573
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