日時計 その2

コマ型日時計

日時計1

日時計を作ってみることにしよう。 ホームページを探してみると、日時計作成のホームページやブログがたくさんあった。

まず、「キャノンサイエンスラボ・キッズ」の日時計を作ることにしよう。
ホームページのアドレスは

http://web.canon.jp/technology/kids/experiment/e_07_02.html

ここにあるコマ形日時計を作る。

ホームページに型紙がPDFファイルで紹介されているので、それを利用する。
緯度の高さを利用する三角形は、型紙のではなく、実際に自分の土地の緯度になるように作図した。今では、インターネットから自分の土地の緯度もわかるし、iPhoneでは付属のアプリで現在地の緯度・経度が分かる。 

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上の写真は三角柱の展開図と、ダウンロードした型紙の時刻盤を貼り付けたもの。三角柱の展開図は自分の土地の緯度で作図してある。

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キャノンのホームページの日時計は、段ボールを使っているが、家にお菓子の入っていた木箱が会ったのでそれを使うことにした。 IMG_2206 IMG_2208

箱の裏底に緯度の角度で作った三角柱を取り付け、箱の蓋に時刻盤を貼り、中心にくしを取り付けてこれで影を作るようになっている。 

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これで完成。

しかし設置方法が最後の難関。 ホームページを見てみると、 日時計3

実際に作って、太陽の光で影を記録していくと、日時計が水平面に設置されているか、影を作る「くし」が天の北極を指しているかによって大きく影響することがわかった。

基本的にはこの「コマ型日時計」の時刻の線は同じ間隔で、角度は1時間あたり15度でどれも同じ角度になる。
仮に朝9時に影と事前に用意した文字盤の線をあわしておけば、あとは1時間毎に15度の線状に太陽の影が落ちるはず。しかし水平面でなかったり、天の北極からずれているとそうはならない。最初の設置が肝心かなめなのである。

また、方位磁石は真北を指しているのではない。iPhoneで真北を調べて日時計を設置したが微妙な誤差が出てくる。

作成した日時計の製作上での誤差、設置上での誤差が積み重なり、「日時計の精度誤差」になってくる。そうしてそれが、よくある「日時計というのはおおまかな時間しかわからない」ということになる。 

日時計4

左の図のキャノンのホームページにあるように、地球は約24時間の周期で自転をし、地球から見れば約24時間で太陽が地球の周りを回っているようにみえる。
太陽の作る影は約24時間で一回転する。それを利用したのが日時計。
太陽と地球の関係で日時計ができている。日時計の誤差はそれを作った人間の作成誤差にあることをたえず思い起こそう。

それにしても、古代の人達は何年もかけて太陽の動きを測定し、今の私たちが当たり前としていることを発見していったのである。
簡単な日時計を作ってみることで、あらためて先人達の知恵と努力に感心してしまった。

 

 

 

藍を育てる 4

2.生葉を煮だして染める

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四五日経つと切った藍の根本から、もう新しい葉が出てきている。 藍の生命力に驚く。

今回は、生葉を煮だして染める方法をやってみよう。その前に、藍がどうして染まるのか、その理屈を調べてみた。

 

藍の色素はインジゴときいている。でも調べてみると、その青い色素・インジゴが藍の葉に含まれているのではない。
インジゴのもとになるインディカンという物質が含まれている。この物質は無色で水溶性である。
ミキサーで葉を砕くと、インディカンは葉の細胞から外に出て水に溶ける。同時に存在していた酵素インジカナーゼも葉から出てきて、インディカンと反応してインドキシルという物質になり繊維に染みこむ。
このインドキシルが繊維の中で酸素と反応して二個の分子が結合し、水に溶けない藍の色素インジゴになる。これが染まる、ということだとわかった。

さて、生葉を煮ることによって、葉にあるインディカンを取り出す。
このとき、酵素のインジカナーゼは熱によりその働きを失うので、外から新しい酵素インジカナーゼが必要になる。新しいインジカナーゼを取る作業を含めて、今回は二段階の作業が必要になる。

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煮出し用の生葉を200g、酵素インジカナーゼを取り出すための生葉を20g用意した。
まず、200gの生葉を2リットルの湯で煮る。時間は 10分間。

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酵素用の生葉を20g、水を500ccでミキサーをまわし、酵素液を濾す。これは前の生葉で染めた時と同じ。

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ポリバケツにためた生葉を煮て抽出した染料液に、生葉から取り出した酵素液を加えて混ぜる。これでインディカンとインジカナーゼが反応してインドキシルが生成されるわけだ。ここにレーヨンの布と糸を入れる(布と糸は中性洗剤であらっておく)。

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染めムラのできないように動かし続けて30分。

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30分たてば、軽く絞って空気にさらす。 そのあと水で洗う。
4回くらい水をかえてあらう。(生葉の時と同じ)

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タオルに巻いて水分をとり、天日干しする。

 

 

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青っぽいのが生葉で染めてもの。緑がかっているのが、葉を煮て染めてもの。少し、色が違う。

生葉も煮た葉も青い色で染まるが、雰囲気が違う。
なるほどなあ、私にとっては新しい発見だ。

 

 

 

藍を育てる 3

1.生葉染め(なまはぞめ) 

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ベランダの藍も大きくなってきた。高さを計ってみると、40cmは越しているので、藍染めをすることにした。
まず最初に「生葉ぞめ」体験。 
「藍染めの絵本」「アイの絵本」(どちらも農文協)を参考にした。

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根元から数センチでバッサリと刈り取る。計ってみると確かに40cmを超えている。

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葉と茎にわける。茎も茎染めに利用できるそうだが今回はしない。また茎を使っての挿し木もできるそうだが、時期が遅いこれも今回はあきらめる。

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資料には絹を使っているが、絹は高価なのでレーヨン(羊毛)の布を使う。タンパク質にはよく染まるそうだ。 事前にレーヨン布を中性洗剤で洗っておく。 資料によると、 布10g、葉50g、水700cc なので、この割合で布と生葉を準備する。

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ミキサーに水と生葉の分量を計り入れる。ミキサーで1分間。 

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資料には、目の細かい木綿布で濾す、と書いてあるが、私は古いタオルを利用した。 濾された染色液はきれいな黄緑色。

ミキサーにかけてから染料液にし、染めるまでを5分以内でする、と本に注意があった。とにかく手早く作業を進める。

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  布を染色液につけて染めムラができないように、たえず動かし続ける。15分間。

ここで注意。
手袋をすること。人間の皮膚も爪もタンパク質なのできれいに染まる。染まってしまうとなかなか色が落ちない。特に爪はどうしようもない。
くれぐれも素手で作業をしないこと。

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15分たったら、軽く絞って広げて空気にさらす。 その後水洗い。4回くらい水を変えて洗う。

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タオルに巻いて脱水して、できるだけ早く乾かす。すぐに乾かさないと色がくすむ、と本に書いてある。

 

次に羊毛の糸にチャレンジ。

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残っている染色液(色がこくなっている)に、羊毛の糸をつけて染めてみる。 羊毛の糸を10g計って、染色液に入れて15分。あとは上の作業と同じ。

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 IMG_183915分染めた後は、軽く水を絞って空気にさらす。
そのあと水で洗う。
布と同じように4回くらい水を変えて洗った。

タオルにまいて水分をとり、天日に干す。羊毛の糸も染まることがわかった。

 

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上の写真は染める前の白布ときれいな藍色に染まった布。
次回は生葉を煮だして染める方法をやってみよう。