端子と配線とバッテリー

土壌湿度センサーが急に値が取れなくなっていた。朝方には雨が降っていたので、水分が足りないとも思えず、プラスチックケースにも雨粒が滴っていたので手が出しにくかった。予想されることでは水分を図る銅が錆びているかもしれない、あるいは、回路が故障しているなど、とはいえデータベースには夜中まで値が正常に取れている。その間も雨は降っていたようだ。E-inkのディスプレイには二種類の白黒画像がある。葉っぱの画像は水をしばらく必要としない、または水をやって潤っているイメージで、泉の画像はボタンを押して水の情報をサーバーに送信しているか、あるいは水分が検出できないとき、いくつか予想を立てた銅線が錆びていれば、10円玉にレモン汁を掛けるとサビが取れるように、レモン汁を自動販売機で買ってみたりした。あるいは銅でなく錆びないアルミの端子にするなどもアイデアではある。ベランダに着いてみると銅線と土に隙間が空いていた。雨によってやや乾燥気味だった土が変形したようだ。そういったこともデータの日付によると数ヶ月ぶりで、その間も雨もあり、風もありで、変化は一日で訪れることもあるようだと実感する。ハーブを育て始めているときは、なかなか芽が出ず、それでいてしおれたりすると1日で弱ることもある、最近はそういったハーブを気にすることもなく、ベランダとリビングにはなんらかの枝葉があるというくらいになっていた。半田線を使ったものは土に溶けていったものの、銅線はそれほど錆びておらず、しばらくそっとしておこうと思う。

ポケットラジオにつないだ電気二重層キャパシタなどの電流を測る分流計に5本のケーブルが束ねられて繋がっている。半田ごての太さで、端子をくっ付けるには間が数ミリ空いている必要がある。EspシリーズなどのCPUの基盤になどの細かい端子に配線をくっ付けようとすると、半田同士がくっ付いて電気がうまく流れないときもある。そこで丸ピンヘッダーの漏斗状のピンに半田を流し、周りのプラスチックで分別すると配線や基盤をコンパクトにできる。とはいえ、ピンヘッダーには凹凸のうちどちらかしかなく、レゴブロックのジョイントになるようなパーツが少ない、またピンヘッダーには太めのピンヘッダーは軟鉄のピンが太い分上部でしっかりと繋がるものの、細いピンヘッダーの基盤には入らない。細いピンヘッダーは、CPUやセンサー類など、実際に細かい動作を行うパーツにデフォルトで付いている。太い細いピンヘッダーはどちらかを予測して半田付けするなりする必要があるが、丸ピンヘッダーは漏斗状のくぼみが太いものと細いもののどちらにも接続されるという特長があった。とはいえ、もしそういった半田がなかったなら、ピンを2本にして左右に順番に半田付けすれば、太い半田でも接触しにくく、また半田の量も十分につけることができる。そうなると開発ボードの足は、2本ピンがあると、1本は空いていて、という独特の配置になる。丸ピンヘッダーにシリコンワイヤーをつなげてその間に半田をくっ付けると、指より細い間隔にも半田付けができるけれど、半田はスマートフォンやノートパソコンにあるようなプリント基板だけでなく、手工業的な余地が残っているのかもしれない。5本のワイヤーのうち、VCC+、GND-とTX送信、RX受信の2対ずつが線になっており、間の1本は使われていなかった。なぜだか、分流計の回路を作った設計者の指の太さを意識してしまったひと時だった。

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ポケットラジオの乾電池

ポケットラジオの電源にふと疑問に思った。電源DC3V(単四乾電池2本)と仕様に記されている。それは特に変わったことはなかったが、エネループなどの充電池は1.5vよりやや少なめの1.2v〜1.4vになる。すると乾電池2本を直列にしても仕様の3vに到達せず、2v後半くらいになり十分に充電しているはずの充電池をポケットラジオに繋いでもしばらくして電源がオフになってしまう、または安定しない状況が続いた。それでも使い捨ての乾電池を使うことがもったいなかったので、多少充電池1本が高くても長い目で見てと思ったし、また様式的にもボルタ電池をカプセル化した充電池には愛着があった。なんとかして活用できないものかと工夫をこらそうと考えた。ポケットラジオの電池は左右1本ずつで分かれており、それがポケットラジオの基盤で直列になっているという想像がしにくかった。電池の蓋以外にはネジや分解できる切れ目が特になく、電池の端子に単四から比較的容量の大きい単三に替えても、そこまで継続時間が伸びなかった。また、それが上手くいかなかったので、代替品でラジオが聴けて尚且つUSBの5vでの給電ができるかどうかを探し回った。保証書は1年で、故障にも対応しているので乾電池を空にしているだけで主だった改造や故障はなく、工夫の余地と時間は残っている。まさか乾電池を充電式にすると持続時間が目減りするとは思ってもいなかった。

乾電池の単三の電極だけにして外部バッテリーにつなぐダミー回路はいくつか前例があるが、単四の大きさでは例がなく、ネジと電気を通さない木片を加工して作っていた。それはそれで一案になっていたが、ステンレスのネジのメッキが電気を通したり通さなかったりと微妙な課題もあった。現代にはいまだにUSBの5vになりそうでならない、また乾電池を加工しようにもできないという未踏の分野があるようだ。USBに比べれば乾電池は出力は省エネだけれど、それを交換する必要がある。巷の仕様書を見ていると、乾電池を乗り継いて目と感覚でユーザーの体験をフォーマットに替えて、それを専門家でなくても再現可能なマニュアルにする、そんな温かい気持ちを感じることがあった。

ふと電池ボックスを2本の交互に電極を繋いで、電圧を測ると仕様の通り3vになった。それは自分にとっては大きな発見ではあった。もしUSBの5vから3vに降圧すれば、電池が無くても動くのではという予想が立てられた。初めからそうなっていればということもあった。折しも昇圧モジュールと、降圧モジュールを外見のトロイダルコイルをなんとか使ってみたいという好奇心が先行して、どうにもミスをしていたようにも見えた。Amazonでは、すでに持っていた昇圧モジュールも一定の実績があるようだった。僕の場合は、太陽電池が曇りだった時に昇圧しようにもできず、また3.7vの充電池からUSBの5vに昇圧しようにもできなかった。また自動車用の蓄電池はすでに12vあり、それ以上昇圧しても電極から火花が漏れるのでリスクが出る可能性がある。その昇圧モジュールが、よもや発電機のモーターが6v前後の時に、12vに昇圧する時に使えるようになったのは、そのモジュールは安定した電源を持っていることが前提になっているように感じた。一定の電気と、容量が決まっている乾電池、その間で正しいことをしているのに、それが結果に結びつかないという矛盾が横たわっているようにも思えた。アメリカのテスラ自動車も日本製のバッテリーを並列にして燃料の代わりにしているという。資源に恵まれている広い海外の国がどうして日本の乾電池を活用しようと思ったのかが、興味深くはある。

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乾電池と有機的な繋がり

乾電池の単四電池は同じサイズでは海外ではAAA batteryと名前が付いている。ちなみに単三電池はAAになるという。ハンディラジオの乾電池を充電式に換えると、電圧が1.5vから1.2vに抑えられるので、説明書にあるような数十時間も長持ちがしない。それでも使い捨ての乾電池より、繰り返し使える充電池に愛着があったのか、amazonで単四電池にスマートフォンで使うようなmicroUSBが付いてその都度コンセントやモバイルバッテリーから充電できるような仕組みにしようとした。ハンディラジオのバッテリーの蓋を開けて、新型のUSB式の電池を入れてみる。ところが2本入れるとどちらか一方が出力しない、仕方がなく片方をパナソニックの充電池、もう片方をUSBが繋がったタイプにすると、バッテリーの残量メーターは緑になった。乾電池ようにmicroUSBケーブルは4又になっている。iPhoneケーブルとandroidケーブルが2又になったケーブルはあるけれど、microUSBはスマートフォンだけでなくモバイルバッテリーや様々なデバイスに使う、又Made for iPhone認証がある端子を付ければiPhoneにも対応するので、ありそうでなかったケーブルでmicroUSBが複数分岐するケーブルがあれば、配線が纏まって絡まらずに便利になると思われた。それでも家電量販店だけでなくamazonやalibabaにも見つからないけれど、きっとあったら世界にいる誰かが助かるようなアイデアを持てるきっかけになったことは多少チャンスにはなる。今までは、既存の設定が万能でそれをヒアリング、分析することでしか納得感が得られないという閉じられた世界だった。

ハンディラジオをつけると、文化放送の青二プロダクションの桃色の声が眩しかった。アニメのように動くイメージはラジオの手前、想像になるけれどキャラクターが躍動する様子がなんとなく浮かんでくる。とはいえ、そういったものはその時は元気がでるけれど、いずれ近所からはやっかまれるだろうと少し不安にはなった。ステレオの調子も良く電波も良好で何よりだった。とはいえ、それがどれだけ持続するかを試していると、2日くらいをまたいで約6時間くらいだった。とはいえ、FMはイヤホンのワイヤーをアンテナの代わりにするので、感度はよかったが、電池にusbケーブルが内蔵されると電磁波の影響でAM放送がほとんど聞こえなくなってしまった。そこでかつて蛍光灯をLEDに変えた時のようにハリボテのダミープラグを使ってそこから、単四電池を単三電池につなぎ直してはどうかと思いついた。

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日常にある科学のきっかけ

僕は漫画や映画がたとえフィクションであったとしても、学びのきっかけになると思う。とはいえもともと僕は学者やインテリの家系ではなかった。なかなか楽しさは、他人の不幸やミスを嗤うというものも実際のところ、僕にもあるのかもしれないけれど、それは状況が良くないことを先送りにするようなことで、自分にも他人にもプラスにならない。漫画や映画にバイオレンスや誹謗中傷や根拠のない空想が含まれており、それは現実と折り合いが付かないという。また、物語の主人公は実際には足りない部分を作中で克服するという展開になっており、すでに初めから終わりまで見届けた人にとっては、別の視点もできるかもしれない。

僕自身はやや出っ歯で高校の時に矯正したものの、今でもガチャ目で端正ではない、にも関わらずアニメや漫画では端正なものの言動がしっくりくると思い込んでしまう。エアギアは、バイオレンスやエロチックなどが、必要以上に過剰で、それを読んでいると実際のコミュニケーションが取りづらくなるという。あるところでは実際にはそこまでくびれがあったり、髪が長くスカートが短いとなどの明快な特徴でなく実際には地味なところに魅力があるという。そう言ったところもある。とはいえ、ベースになっているセグウェイのような靴や、地熱発電所のタービンの仕組みなど、現代で火力発電や天然ガスに頼っている状況とはまた別のあるべき未来が風景に練りこまれている。そう言ったものはグリーンピースや赤十字のようなボランティアの方や編集者の慈善集団が然るべく正義感を持って能動的な行動や視座を持っていると思われがちだ。

森博嗣の半熟セミナという日経サイエンスのQ &Aがあり、図書館で読みやすい絵本のようで、それをなんども読み返したくなったのは、別に理科の成績が良くなりたかっただけでなく、身の回りのことに素朴な疑問を感じたことが大きい。例えば、ベアリングは自転車の車輪の軸に入っていて、ペダルを漕ぐたびに車輪がハンドルに合わせて向きに動く、それには前輪にキャスタという傾きがあり、それによって丸い円がある方向に転がるようになっている。もしキャスタ角がなく、球体によってボールが付いている乗り物があったら、キャスタ角がない分、体重移動の向きで前進し、垂直にも曲がることができ、また左と右の移動もスムーズになるかもしれない。そう言った仕組みは中華料理の円卓のテーブルの板にボールキャスターが付いている。中華料理でなくても日常生活のリビングには醤油差しやソースの調味料を回転される台にも同じような仕組みが付いていて、醤油差しが右にあって、ソースが左にあったとしても、キャスタ角が無いので、ごく自然に左右を判別して、例えば目玉焼きに味付けをするという目的があるとして、スムーズに作業を遂行している。とはいえそれらは日常ではあれ、それなど曖昧な指示語になっていることもあり、それがすぐさま自立にならないとしても何かのヒントになることはある。漫画ばかり読んでいるから会話がこそばゆくなるということがしばしばあった。

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