【でじすこやブログ】

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2008年08月07日

『デジタンで結晶を観察しよう～暑い夏に涼しい景色を！～』

実験大好き！の私が今年の夏休みの宿題で挑戦するのは･･･。
『デジタンで結晶を観察しよう！』です。それもどうせ結晶を作るなら雪のように綺麗な結晶に挑戦したいと思います。
そして、そのついでに、雪のような結晶を使って私の大好きな「雪景色」を作れないかな～っと考え、それにもチャレンジしたいと思います。
果たして私のもくろみはうまくいくでしょうか･･･もし成功したら、自由研究と工作の2つの宿題がいっぺんに終わってしまうかもしれませんからね～頑張ります！ｖ（＾＾）ｖ

【準備作業】
①雪景色用のパーツを作ろう！
雪景色といえば、「山小屋」の横に「もみの木」、そして庭には「雪だるま」を想像した私は、それぞれを用意することにしました。
≪雪だるま≫
丸い発泡スチロールがホームセンターなどに売っているので、それを利用することにしました
◎用意するもの：丸い発泡スチロール　大―1個、小－1個、針金　1本
1）下半身にする丸い発泡スチロール（大）は底を少しカッターで削って、立つようにします
2）針金の半分くらいを中央に刺し、残りを丸い発泡スチロール（小）の中央に刺して、雪だるまの出来上がりです。
≪山小屋≫
今回は「山小屋工作キット」という便利なものが売っていたので、それを利用することにしました。しかし、工作も十分楽しみたいなら、お父さんに手伝ってもらって、木材を切って、「山小屋」を作ってみるのもいいかもしれませんね♪
≪もみの木≫
クリスマスの飾り用に使っていた小さな「もみの木」を使いました。
※お母さんに何か使えるものがないか相談してみてください。

皆さんも自分で雪景色を想像してみて、必要だと思うパーツを集めてくださいね。

②結晶液を用意しよう！
日ごろの生活の中で、私たちはいろいろな物の結晶を目にしています。塩や氷砂糖などがそうですね。その中で一番雪に近い結晶ができるものはどれかな～っと検討した結果、「尿素」は針状の結晶を作ることがわかりました。そこで、材料として「尿素」を使用することにしました。

≪材料≫
◎尿素（尿素は肥料としてホームセンターの園芸コーナーなどで売っています）
◎洗濯のり（PVAと書いてあるものを選んでください）
◎クレンザー
◎食器用洗剤
≪混ぜる割合≫
水100ml：尿素150g：洗濯のり（PVA ）4～5ml：クレンザー2～3滴：食器用洗剤5～10滴
※洗濯のり（PVA）や洗剤の量によって結晶の形や成長速度が変化します。自分でいろいろと工夫して試してください。
≪溶液の作り方≫
1）水を100mlに尿素150gを入れてください。
2）温めながら溶かしていきます。液体が透明になったらOKです。
3）ここに、洗濯のり（PVA）とクレンザー、食器用洗剤を加えて完成です。

【注意】
溶液を作るために火を使います。必ず、お父さん、お母さんと一緒に作業しましょう！！

③撮影環境を整えよう！
私は結晶作りを室内で行いましたので、撮影も室内で行うことにしました。
皆さんも室内で撮影する場合は床や壁が汚れないようにシートなどを敷きましょう。シートは結晶は白いので、黒いものを使用すると結晶が綺麗に見えるでしょう。
また、溶液は「霧吹きの吹き出し部分」や「筆」を使って「雪だるま」や「もみの木」などに付けます。どうやって付けるかで結晶の違いが出るのか･･･結果が楽しみですね。♪

【注意】
溶液は熱くなっています。「雪だるま」や「もみの木」などにはお父さん、お母さんに溶液を付けてもらいましょう。

【撮影開始】
①「もみの木」に溶液を霧吹きで吹き付けてみましょう。

さて、この「もみの木」がどんなふうに変化していくのでしょうか･･･
枝の一部をデジタンで大きく写して、霧吹きで溶液を吹き付けてみましょう。

溶液を霧吹きで吹き付けました。

数秒でうっすらと結晶が成長いるのが確認できました。

さらに数秒後、結晶がさらに大きく成長してきましたね。

さらに数秒後には、大きな結晶の固まりから産毛のような結晶が成長しているのが確認できました。
ではさらに拡大して、結晶の成長を観察してみましょう。

わかりますか？産毛のような結晶が針状にどんどん成長していました！
ではさらにクローズアップします。

なんだか雪の結晶のようになってきましたね。すごく綺麗です。
さらに観察を続けてみましょう。

数十分後の結晶です。針状の結晶が綺麗に成長してきました。だんだん雪っぽくなってきました。

そして最終的に「もみの木」はどのようになったかというと･･･

雪に覆われた木の雰囲気は出てきましたね。

②「雪だるま」に溶液を筆で塗りつけてみましょう。

「雪だるま」は雪を固めて作りますよね？そこで、その雰囲気を出すために筆でボテっとたっぷりの溶液を付けてみました。

ボテっと塗り付けたので結晶が成長して表面がでこぼこにはなりましたが、細かな結晶の成長は確認できませんでした。
ここに赤い紙で作った帽子を頭に載せ、待ち針で目を付け、赤い紙を口の形に切ってそれを貼り付けます。

「雪だるま」の完成です。

③「山小屋」に霧吹きや筆で溶液を塗りつけてみましょう。

たまった雪や新しく降り積もった雪を表現するために、霧吹きや筆を使って溶液を塗ってみました。

数秒で屋根に結晶ができてきました。
さらに数分待つと･･･

まるで雪が積もったような屋根が完成しました。

④ 雪景色を完成させましょう。
「もみの木」「雪だるま」「山小屋」を一枚の板の上に乗せて、雪景色の完成です。
私は板にカーゼを巻いて、そこに残った溶液を付けて雪の大地のようにしてみました。

どうでしょうか。雪景色に見えますか？ちょっと雪が足りないかな～（＾＾；
しかし、ご安心を！結晶はまだまだ成長します。そこでこのまま一晩この「雪景色」はそっと置いておきましょう。さてさて、明日にはどんな風になっているでしょうか。

⑤ 一晩置いた結晶はどうなっているのか、再度観察しましょう！

≪もみの木≫
昨日は雪がのっている雰囲気の「もみの木」が出来上がりましたが、一晩たってどんな風に変化したでしょうか。

一晩で結晶がこんなに成長しました。まるで本当に雪が降り積もった「もみの木」のようです。
では、いろいろな部分をクローズアップして観察してみましょう。

昨日に比べると、針状の結晶が大きく、綺麗に成長しているのが確認できました。
本当に綺麗な結晶です！！！

≪雪だるま≫
昨日は全く針状の結晶を確認できませんでしたが、一晩だったらどうなっているでしょうか。

一晩で表面に小さなケバケバのような結晶が成長しました。まるでベルベットのようです。
では、さらにクローズアップして観察してみましょう。

小さな針状の結晶がびっしり伸びています。筆で溶液を付けたので、このような結晶に育ったのでしょう。

≪山小屋≫
「山小屋」の屋根の結晶も成長していました。それも、屋根の色が溶け込んで成長したため、ちょっと意外なものに見えるようになりました。それは最後にお見せしますので、お楽しみに。

≪全体≫
では。最後に一晩たった雪景色をどうぞご覧ください。

結晶が成長して、さらにリアリティが増してきました。
これなら、暑い夏でも雪景色を見ながら涼しい気持ちになれますね。
私はこれで、今年の冬まで雪を待っていることができそうで～す（＾＾）ｖ

以上、私の自由研究は終わりです。いかがだったでしょうか。
結晶の成長過程をデジタンで撮影することによって、より細かい部分まで観察できるということをお伝えしたかったのですが、うまくいったでしょうか。
デジタンを使うことで、結晶の細かい部分まで鮮明に見ることができ、私は本当に楽しく観察することができました。これが皆さんに伝えることができれば嬉しいです。

結晶の観察は、細かい部分まで綺麗に撮影できるデジタンの活躍できる分野だと思います。皆さんもデジタンで撮影した写真をレポートに使えば、きっとお友達から先生まで驚くこと間違いなしです。是非、デジタンを使って夏休みの宿題を楽しんでくださいね。

また、今回の自由研究は火や熱い溶液などを使いますので、絶対に一人では行わないでください。必ず、お父さん、お母さんと一緒にチャレンジしてくださいね。家族みんなで力を合わせることで思い出に残る自由研究ができると思います。夏休みは親子で行う実験研究で決まりですね！！！（＾＾）

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【さらに研究を深めたい方へ】
結晶は身近ないろいろな材料で作ることができます。たとえば「ミョウバン」「塩」「氷砂糖」「重曹」などです。いろいろな結晶ができる過程を観察するのも楽しいかもしれません。我こそはと思う方は是非チェンジしてみてください。
尚、結晶ができるまで1～2週間程度かかるかもしれませんので、夏休みに入ったらすぐに始めたほうが良いかもしれませんね。
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【おまけ画像】
「山小屋」の結晶ですが、屋根の色が溶け込んで成長したため、ちょっと意外なものに見えるようになったとレポート中に報告いたしました。
その画像をおまけ画像として紹介します。皆さんには何に見えますか？

どうでしょうか？私には「珊瑚」に見えました。
他の色を入れたらどんなものに見えるか･･･そんな研究も楽しいかもしれませんね。（＾＾）

投稿者 kokopelli : 2008年08月07日 10:22