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８月の人気実験総選挙
「実験強化年度」真っ最中！学芸員の山田こうすけです。
先月も、月イチ恒例サイエンスショー「こうすけハカセの人気実験総選挙」を８月１９日（土曜日）と２０日（日曜日）に行いました！
（※実験強化年度？人気実験総選挙？なにそれ？？という方は学芸員NOW「５月の人気実験総選挙」の記事を読んでね！）
今回のテーマの発表の前にクイズです！名古屋市科学館ではじめてサイエンスショーが行われたのはいつでしょうか？答えは「１９７３年８月３０日」です。今年で当館のサイエンスショーは５０周年を迎えました！！これもひとえに、サイエンスショーを応援してくださっている皆様のおかげです！！
というわけで、今月は５０周年記念として一番最初に行った「低温の実験」をオマージュし、「液体窒素」を使った超低温の実験を披露しました。特に歓声の大きかった2つの実験を当館公式YouTubeチャンネルに投稿してあります。どうぞご覧ください。（下の「こちら」から）
液体窒素は「−195.8℃」という超低温であるため、普段見ることができないような現象を見ることができます。定番のものから、意外なものまで、様々なものを液体窒素の中に入れてどうなるのか？を実験していきます。
★液体窒素の中に入れたもの
・花（生花＆造花）（公式YouTubeチャンネル→こちら）
・ゴムボール
・空気＆酸素
・オレンジ色LED（公式YouTubeチャンネル→こちら）
初めは「お花」です。
とてもキレイなお花ですが、我々の探究心・好奇心のためしっかりと感謝の気持ちを込めて液体窒素の中に入れさせていただきました。取り出した花を手でにぎると…花びらがバラバラになってしまいました。これは花びらの水分が凍ってしまい、にぎったことで花びらがバラバラになったのです。
では次のお花でも実験すると…今度はバラバラになりません！実は、このお花はニセモノのお花「造花」でした。この造花の花びらはポリエステルの布でできており、水分を含んでいないため凍らず、バラバラにならなかったんですね。
続いては「ゴムボール」です。
液体窒素の中に入れ冷やしていきます。お花の実験で水分がポイントだとわかりましたね？ゴムボールに水分は含まれていま…せん！どうなるのでしょうか？
さぁ冷やしたゴムボールを床に落とすと……！！割れました！！これは「ゴム」が冷やされたことで「ガラス」になったからです。
普段のゴムは、長い分子が絡まった状態になっており、この絡まりがほどけることで伸びることができます。しかし液体窒素の超低温の世界では、この絡まりがほどけないように固まってしまうため、ゴムは伸びることができなくなります。この状態はガラスと同じであり、ガラスのコップを高いところから落とすと割れるように、ゴムボールも割れてしまったのです。
さて、3つ目の実験は風船です。風船の中には「空気」が入っています。
風船を液体窒素の中に入れると…どんどんしぼんでいきます。空気が抜けてしまったのでしょうか？液体窒素から取り出すと…まるで風船が生きているかのようにふくらんでいき、元の大きさに戻りました。これは中の空気が冷やされて「気体から液体になった」ため体積が小さくなり風船がしぼんだのです。
こうなると液体の空気が見たくなりますよね？今回は、空気ではなく「酸素」を液体にして観察してみましょう！酸素を透明なカサ袋に入れて液体窒素で冷やすと……なんと、水色の液体がカサ袋の中に現れました！！これが「液体酸素」です！！液体酸素は赤色の光を吸収するため、水色に見えるのです。
さて最後の実験は「オレンジ色のLED」を使います。
オレンジ色に光るLEDを液体窒素の中に入れると…色がオレンジ→黄→黄緑と変わっていくではありませんか！これは不思議です！！そして液体窒素から取り出すと、今度は逆に黄緑→黄→オレンジと色が戻っていきました。
LED（半導体）は冷えることでバンドギャップが大きくなるという特性を持っています。これにより発光色が短波長側に遷移したため、オレンジ→黄→黄緑と変化していったのです。面白いのは、どんな半導体でもキレイに色が変わるわけではなく、同じオレンジ色のLEDでも違う型番のものは変わらずに消えてしまったり、赤や青のLEDは変化しなかったりと、モノによって変化が異なるのです。
液体窒素を使った「低温の世界」いかがだったでしょうか？
来月９月の総選挙ショーでは、上半期No.1決定戦と題して４〜７月の各１位である「さかさまグラス」「ビンチョウタンでんち」「マグネシウムをもやす」「はずむシャボン玉」をパワーアップして披露し、上半期No.1を決定したいと思います！！
次回の「こうすけハカセの人気実験総選挙」は・・・
令和５年９月１６日（土曜日）１３時から、１７日（日曜日）１３時から （３０〜４０分程度）
名古屋市科学館 天文館４階 サイエンスステージ （入退場自由、要観覧料）
※こうすけハカセの体調等により中止になる場合があります。
次回も、みなさまのご来館をお待ちしております。
学芸員 山田厚輔