Electronics

2009.06.26

高圧電気でコインを一瞬にして縮める映像

Text by kanai

Hackerbot LabsIntellectual Venturesに招かれて、Maker Faireのエディターズチョイス賞を獲得した高圧電気コイン縮小機の実験を行い、その様子を10万fpsというVision ResearchのPhantom超高速度カメラで撮影した。
Hackerbot Labsのチームは、手製の装置に組み込まれた10 kV(15,000ジュール!)の電圧を巨大な300μFキャパシターから放出し「50セント玉を25セント玉に、25セント玉を10セント玉に、10セント玉を小さな金属の塊に!」変えてしまう。このプロセスは“電磁成型”と呼ばれるものだ。

コイルに電流を流すと電磁場が発生する。この場合は、電流が非常に大きいので、大変に強力な電磁場が作られ、コイルはメチャクチャ強力な電磁石になります。
磁石と化したコイルの中の電磁場は、渦電流を引き起こし、コイルの中に置かれたコインを取り巻きます。コインの中を電流が通ることで、ここでも電磁場が発生します(つまりコインも磁石になるわけです)。このとき、コインの磁石とコイルの磁石は磁性が逆になっているので、この2つは激しく反発し合います。
この反発力は、金属自身の強度を上回り、コイルは膨張して爆発します。一方、コインは押しつぶされて小さくなります。

shrinker.jpg
実験の結果、いくつか面白いことがわかった。

  • 10万fpsで撮影した映像を見ると、コインは30~40マイクロ秒で縮んでいる。
  • コインはコイルが爆発する前に縮んでいる。
  • コイルの爆発によって 135 dB もの衝撃波が発生した。
  • 縮むときのコインの縁の速度は、時速約 640 Km。

quarters.jpg

High Speed Coin Shrinking(英語)
Intellectual Venturesより]
訳者から:10万フレーム毎秒で撮影しても、コインが縮む瞬間はほんの4フレーム分しかない。後半で緑色に光っているのは、コイルの銅が蒸発した瞬間だそうだ。
– Adam Flaherty
原文