ガスなんて要らないよ!

ここ最近の記事ではフロンガスについて、オゾンホールと呼ばれるオゾンの穴を生み出した環境破壊物質である元祖R12に始まり、世代を経るごとに環境に優しい物質になっていた移り変わりを簡単に見ていました。


そもそもオゾンが壊されたら何が嫌なのかというと、まぁ以前の記事で軽く触れてはいましたが、地球上空に存在するオゾン層は紫外線を吸収してくれる役割がありますから、人間にとって有害な太陽光が地表まで届きやすくなってしまうということで…

…気温が上がるという「温暖化」のみならず、より身近な話でいえば、紫外線が強力になって肌に大ダメージを食らうようになり、日焼けやシミソバカスはもちろんのこと、肌にシワができてミズミズしさがなくなるといった老化の原因にもなりますし、見た目ばかりか皮膚ガンや眼の病気にも極めてなりやすくなるという、正直、

「冬温かくなるなら、むしろ温暖化とか歓迎じゃね?俺寒いの嫌だし」

…みたいな感じでどこか他人事にも思える温暖化(これだけの暑さの夏を経験しますと、別に思えないかもしれませんが(笑))以外に、より現実な側面として、自分の身体に関わる部分で深刻な被害をもたらしてくるといえますから、やっぱりこれは損得の面から考えても、オゾンさんには頑張っていただきたい限りですね。


(「シミとかシワとかの美容は、俺にはあんま関係ねぇわ」という男性も多いかもしれませんが、紫外線を浴びて頭皮にダメージが加わるとハゲるというのも、細胞生物学的に考えて間違いないことですから(参考:ヘアクリニック系のサイトなど↓)……

times.agahairclinic.or.jp

…男女関係なく、ここはもう、オゾン層破壊は敵認定して絶対問題ないといえましょう(笑))

 

ちなみに、ウィッキー先生のオゾンホールの記事(↓)を見てみると…

 

ja.wikipedia.org

フロンガスの世代交代や規制を経て、オゾンホールは着実に縮んでおり、我らがNASAによると21世紀末にはこの問題は解決する見通しである……とのことですけど(「今世紀末とか、遅ぇーっ!もう死んどるやん…」とも思えてしまうものの(笑))、しかし、

「2003年には、いままでで最大のオゾンホールの発生が確認された。」

という話もあれば、

「2019年は、南極オゾンホールの最大面積が1990年以降最小となり、消滅が最も早かった。この原因を気象庁は、南極域上空の冬の気温が高い特異な状態によるとしている。」

という話もあり、「元祖フロンが撤廃されて10年近くも経ってた2003年時点で最大に…?」と思えるとともに、2019年にオゾンホールが最小になったのはいいものの、「結局『たまたま気温が高かった』からなの…?じゃあむしろちょっと温暖化が進めば、オゾン層も回復して、逆説的に地球保護にもなるのでは…?」とか疑問に思えるといいますか……

…正直やっぱり、「本当に人間の活動がそこまで地球環境に影響を及ぼすのだろうか…?そりゃ明らかに害のあるものをなるべく出さないようにするのは大切かもしれないけど、実は全ては地球の気まぐれひとつで、別に普通に冷夏になる年とかもあるんちゃいますのん?」という気は、素人の目線からは感じてしまうかもしれませんね。

 

有り体にいえば、「なんか本来の意図や目的を超えた、ビジネス臭みたいなもんを、温暖化うんぬんには感じてしまう…」ってのが正直な所なわけですけど、でもまぁ仮にビジネス的な何かがあったとしても、エコ意識を持つのと持たないのとでは間違いなく持つ方がいいように思えますし、最悪ストローとか納得いかないことがあっても、「ま、シミシワハゲを防止していることにつながると思えば、まぁえぇか…」と納得するのも手といえるかもしれません。

結局、人間は自分のメリットがある場合に、最もモチベーションが上がる愚かな生き物だといえますからね(笑)。

 

…と、過去一番レベルにちょっと時間がない状況で駄文を書き連ねているため、あまりにも浅い話をグダグダ並べてしまっていますが、フロンについては一通り見終えた所で、別の「冷やす」方法について、今回は少し触れてみようと思います。

 

これまで何度も、

「冷やすといえば冷蔵庫やエアコンですが、こいつらは気体の圧縮・膨張を繰り返すことで『ヒンヤリ』を得ているんですね。

 事実上、この『気化熱を奪う』というのが、この世の『ヒンヤリ』のほとんどを作り出している形だといえましょう」

…などと書いていましたが、ちょうど前回の冷蔵庫のウィ記事の中の「冷却の原理」の部分でも紹介されていたんですけど、科学技術の発展に伴い、ガスを使って気化熱を奪う冷却サイクルよりももっと何というか「凄そう」な仕組みで「ヒンヤリ」を作ることも可能になっているのです。


あぁ、こないだ見ていた「ヒヤロン」なんかも、ガスが絡まないヒンヤリメーカーといえる感じでしたが、今回話に出すのは化学ではなく、もっと物理の知識の結晶的なもので、ズバリ、ペルチェ素子と呼ばれる半導体の一種が、ナイスヒンヤリメーカーとして、結構色々なところで使われている感じなんですね!

 

ja.wikipedia.org


WikiP記事の表題は「ペルティエ」でしたが、僕は「ペルチェ素子(そし)」の方が馴染みが深いですけどそれはともかく、これは(リンクカードの画像にもありましたが、アイキャッチ画像用にオリジナル画像をお借りした)この画像にある通り(↓)…

 

https://ja.wikipedia.org/wiki/ペルティエ素子より

…本当に単なる金属の部品といいますか、電子回路みたいな小型のパーツで、僕も実際に現物を直接見たことはないものの、温度を下げる機能を備えた小型の電子機器・装置なんかに実装されていることが多いものになっています。

 

具体的には、これまた全く一般的ではなく、単に自分に馴染みが深いだけのあんま面白くない例かもしれないんですけど、PCRを行うための「サーマルサイクラー」と呼ばれる、いわゆるPCR装置なんかで使われている感じで、生命科学系のフォーラムなんかで実験機器について語られるスレとかでよく目にするため、個人的には大変聞き馴染みのあるものだった形です。

 

PCRマシンについては……というかそもそものPCRについて、例の完全途中状態のままになっている一連の分子生物学入門シリーズ・「激甘物質ソーマチンを合成しよう」みたいなネタの一番最後の〆として、ちょうどコロナ検査で話題になってることもあり満を持して触れようと思っていたのですが、気付いたらコロナ騒動も大分鎮静化してしまい(ちょうど、最近また感染者数が増えているというニュースも目にするものの)、機を逸してしまった感じなんですけど(笑)…

(まぁ別にアクセスアップを狙うブログでもないので、それはあんまり関係なく、単に脱線につぐ脱線を繰り返してこうなってしまった感じですが(笑))

PCRの仕組み自体はまたいつかソーマチンネタに戻った後に触れていくとして、実はPCRマシン自体は、以前、シリーズ一連のこちらの記事(↓)で触れたことがあったんですね。

 

con-cats.hatenablog.com

この記事から画像をコピペしますと、

f:id:hit-us_con-cats:20210815065409p:plain

https://www.bio-rad.com/webroot/web/pdf/lsr/literature/10020523.pdfより

…こんな感じのやつがよく使われるPCR装置の操作画面で、「95℃に加熱→55℃に冷却→72℃に加熱→また95℃に加熱…」というサイクルを30~40回(画像だと、34回繰り返す設定なので、合計35サイクル)とか繰り返して、DNAを増幅する感じなんですけど…

PCRを30サイクル回すだけで、DNAは、2の30乗≒(2の10乗はおおよそ10の3乗=1000なので)「10の3乗」の3乗=1000の3乗で、キロ (千) → メガ (百万) → ギガ (十億) ですから、10億倍に増える感じですね。

 さらに10サイクル回せばもう1000倍=1兆倍になる感じですし、PCRというのは欲しいDNAを尋常じゃない量増やすことができる、偉大な技術です)

…この冷却過程に、ペルチェ素子さんが活躍していると、そういう感じなんですね。

 

具体的になぜ冷えるかは、「半導体の性質で、そういうものがあるのをペルチェさんが発見したから」としか言えないし僕も詳しい電子回路の仕組みは分からないですけど、小型なだけあって当然、エアコンや冷蔵庫で使われる圧縮気化の冷却ポンプよりも規模や効率は落ちるものの、こういったPCR装置みたいなものであれば、特に電子制御されていることから「温度の速やかかつ厳密な制御」を得意としていることもあるため、設定した温度に素早く移動させることがキモのPCRにはまさに打ってつけで、個人的にはPCRが発展したのはペルチェ素子のおかげだとすら思える感じです。


PCR装置は、1秒で大体2-3℃ぐらいは温度を下げられる感じになっています(もちろん、加熱はもっと早いですが)。

 また、PCRが生まれた当初は、各温度に設定したヒートブロックを用意し、手でDNAの入ったチューブを各温度のブロックに移動させていた感じです。

 僕も学生実験でそういう古典的なPCRをやったことがありますが、移動を1サイクル2回とか3回を合計30サイクルってことで、面倒くさいの極みですね。)

 

ってなところで、また完全時間切れになってしまいました。

次回ももうちょい温度ネタを続ける予定です…。

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