構造・部品
画面
画面は、ガラス、タッチ層、表示を動かす電子部品、樹脂に含まれる炭素などの重なりです。ここまでは実物の部品を物理的に分け、次から含まれる材料を見ます。
分ける理由:画面は外から触れて情報を見る層で、ガラス・タッチ層・表示部品が重なる境界なので、内部の電子部品とは分けて見ます。
次に見るもの:次はガラス・樹脂・半導体などへ進み、透明さ、タッチ、表示を支える材料の役割を追います。
この説明の出典:
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
素材
二酸化ケイ素のネットワーク物質
二酸化ケイ素は、ガラスなどでは原子がネットワーク状につながる物質として扱います。単独の分子と断定せず、ここでは代表的な構成元素を示します。実際のガラスには他の成分も含まれます。
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USGS Minerals in Mobile Devices
原子
ケイ素原子
ケイ素という元素の原子です。ガラスや半導体の説明で登場します。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
USGS Minerals in Mobile Devices
原子核・電子
原子核
原子の中心にある原子核の一般モデルです。元素や同位体によって陽子・中性子の数は異なります。ここでは代表的な構成を示します。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
原子核・電子
陽子
陽子は、2個のアップクォークと1個のダウンクォークからなる価クォーク構成のモデルとして表します。実際の陽子はグルーオンなども含む複合粒子です。
この説明の出典:
OpenStax University Physics Volume 3: Introduction to Particle Physics
基本粒子
アップクォーク
アップクォークは、現在の標準模型では基本粒子として扱われます。
この説明の出典:
OpenStax University Physics Volume 3: Introduction to Particle Physics
基本粒子
ダウンクォーク
ダウンクォークは、現在の標準模型では基本粒子として扱われます。
この説明の出典:
OpenStax University Physics Volume 3: Introduction to Particle Physics
原子核・電子
中性子
中性子は、1個のアップクォークと2個のダウンクォークからなる価クォーク構成のモデルとして表します。実際の中性子はグルーオンなども含む複合粒子です。
この説明の出典:
OpenStax University Physics Volume 3: Introduction to Particle Physics
基本粒子
電子
電子は、現在の標準模型では基本粒子として扱われます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
OpenStax University Physics Volume 3: Introduction to Particle Physics
原子
酸素原子
酸素という元素の原子です。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
分子・構成単位
樹脂の分子鎖
樹脂は、同じような単位がつながった大きな分子鎖として表します。物理的な部品ではなく、材料の構成として見ます。
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Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
原子
炭素原子
炭素という元素の原子です。りんご、鉛筆、樹脂などに共通して登場します。
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OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
原子
水素原子
水素という元素の原子です。ここでは水素1(¹H)の原子核と電子へ進みます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
原子核・電子
水素1の原子核
水素1(¹H)の原子核は、陽子1個からなるモデルです。中性子は含みません。
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OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
構造・部品
本体の外側
外側の枠や背面は、金属、ガラス、樹脂などで作られます。ここまでは実物の部品を物理的に分け、含まれる材料へ進みます。
分ける理由:本体の外側は、手で持ち、内部を守り、形を決める境界なので、画面と中の電子部品から分けます。
次に見るもの:次は金属・ガラス・樹脂へ進み、強さ、透明さ、軽さを担う材料の違いを見ます。
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Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
原子
アルミニウム原子
アルミニウムという元素の原子です。
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USGS Minerals in Mobile Devices
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
構造・部品
電子部品
電池、基板、カメラ、スピーカーなどが内部に配置されています。ここまでは実物の部品を物理的に分けて見ます。
分ける理由:電子部品は、電気をためる・処理する・光や音に変える役割が集まる内部のまとまりなので、外装から分けます。
次に見るもの:次は電池・基板・カメラや音の部品へ進み、電気や信号がどこを通るかを追います。
この説明の出典:
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
Material composition trends in printed circuit boards of mobile phones
構造・部品
電池
電池は、電極や電解質など複数の材料からなる層です。ここからは物理的な部品ではなく、含まれる材料と構成元素を代表例として示します。
分ける理由:電池は電気をためて供給する一つの機能まとまりですが、内部は電極・電解質などの層で働くため分けて見ます。
次に見るもの:次は電池材料と構成元素へ進み、電気をためる仕組みを材料の役割から読みます。
この説明の出典:
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
素材
リチウムイオン電池の材料
電池は正極・負極・電解質などの複数材料からなります。物理的な部品をさらに割ったものではなく、材料の構成として代表的な元素へ進みます。
この説明の出典:
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
原子
リチウム原子
リチウムという元素の原子です。電池材料の説明で登場します。
この説明の出典:
USGS Minerals in Mobile Devices
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
原子
銅原子
銅という元素の原子です。電気を通す部材の代表として登場します。
この説明の出典:
Material composition trends in printed circuit boards of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
素材
黒鉛
黒鉛は炭素原子が層状につながった物質です。鉛筆の芯や電池の負極の代表材料で、物理的な部品ではありません。
この説明の出典:
Field Emission Properties of Polymer Graphite Tips
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
構造・部品
基板
基板には、半導体、銅の配線、金属部材、樹脂基材やガラス繊維などが使われます。ここからは物理的な部品ではなく、含まれる材料・構成元素を代表例として示します。
分ける理由:基板は部品同士を電気的につなぐ面で、配線・半導体・絶縁材が同じ働きに組み合わさるため、まとまりとして取り出します。
次に見るもの:次は半導体・銅・樹脂・ガラスなどへ進み、信号を通す部分と支える材料を分けます。
この説明の出典:
Material composition trends in printed circuit boards of mobile phones
USGS Minerals in Mobile Devices
構造・部品
カメラ・音の部品
カメラ、マイク、スピーカーなどの小さなモジュールです。ここからは物理的な部品ではなく、含まれるガラス、半導体、樹脂、銅の配線を代表例として示します。
分ける理由:カメラ・マイク・スピーカーは、光や音と電気信号を変換する役割を持つ小さな機能まとまりなので、基板から分けて見ます。
次に見るもの:次はガラス・半導体・樹脂・銅の配線へ進み、変換と接続を支える材料を見ます。
この説明の出典:
Material composition and associated toxicological impact assessment of mobile phones
Material composition trends in printed circuit boards of mobile phones
分子・構成単位
水分子
水分子は、水素原子2個と酸素原子1個からなる代表的な分子です。物体を物理的に割った部品ではなく、含まれる物質の構成単位として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
ブドウ糖
りんごに含まれる糖の代表例として、ブドウ糖を表示します。物理的な部品ではなく、含まれる物質の代表例です。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
果糖
りんごに含まれる糖の代表例です。物理的な部品ではなく、含まれる物質の代表例として示します。実際の含有量や比率は品種で変わります。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
セルロース
植物の細胞壁をつくる長い分子の代表です。物理的な部品ではなく、組織に含まれる物質として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
たんぱく質
たんぱく質は、複数の元素を含む大きな分子です。物理的な部品ではなく、含まれる物質の代表例として構成元素を示します。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
油脂の分子
種などに含まれる油脂の代表的な構成単位です。物理的な部品ではなく、含まれる物質として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
分子・構成単位
植物由来の成分
色や香りに関わる成分を、代表的な分子の集まりとして扱います。物理的な部品ではなく、含まれる物質として見ます。
この説明の出典:
The Science of Plants: Fruit Morphology
分子・構成単位
固体粒子の構成単位(代表例)
コロイド粒子は、数百〜数千の分子が集まった粒子の場合と、1個の大きな分子の場合があります。ここでは固体粒子をつくる構成原子の代表例へ進みます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry: Colloids
素材
固体網目の構成物質(代表例)
ゲルの固体網目は、たんぱく質の繊維や二酸化ケイ素など、材料によって異なります。代表的な材料を選んで、その構成へ進みます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry: Colloids
分子・構成単位
気体分子(代表:窒素・酸素)
泡の気体は空気などの混合物です。ここでは代表的な窒素・酸素の分子から原子へ進みます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry: Colloids
分子・構成単位
界面活性剤の分子(代表例)
泡の膜を保つ界面活性剤には、水になじむ部分と油になじみにくい部分があります。種類によって構成元素は異なるため、ここでは代表例として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry: Colloids
素材
粘土鉱物
鉛筆の芯では、黒鉛と粘土鉱物を混ぜて硬さを調整します。物理的な部品ではなく、材料として構成元素を見ます。鉱物の種類は製品で変わります。
この説明の出典:
Field Emission Properties of Polymer Graphite Tips
素材
リグニン
木材を支える植物由来の成分の代表です。木を物理的に割った部品ではなく、材料の構成として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Biology 2e: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules
素材
結合材
芯の材料をまとめる成分です。物理的な部品ではなく、材料の構成として見ます。種類や割合は製品によって変わります。
この説明の出典:
Field Emission Properties of Polymer Graphite Tips
素材
塗料
鉛筆の表面を覆う塗膜です。物理的な部品ではなく、色材・結合材・樹脂などの組み合わせとして見ます。具体的な配合は製品で異なります。
この説明の出典:
Faber-Castell Pencil Manufacturing
OpenStax Chemistry: Colloids
素材
色材
色をつくる顔料や染料などの代表です。顔料は細かな粒子として分散することがあり、種類と化学組成は色や製品で変わるため、ここでは代表材料としてここまで見ます。
この説明の出典:
Faber-Castell Pencil Manufacturing
OpenStax Chemistry: Colloids
原子
窒素原子
窒素という元素の原子です。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
原子
硫黄原子
硫黄という元素の原子です。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
素材
炭酸カルシウム
鶏卵の殻をつくる主成分の代表例です。実物の殻そのものではなく、殻に含まれる材料として見ます。
この説明の出典:
USDA Egg Grading Manual
素材
鋼
自転車の部品に使われる鉄を主成分とする合金の代表例です。車種・部品によって材料は変わります。
この説明の出典:
Shimano Manuals & Technical Documents
OpenStax Chemistry: Transition Metals
素材
ゴム
タイヤやパッドなどに使われる弾性材料の代表例です。配合は製品によって異なるため、構成元素を代表例として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Organic Chemistry: Natural and Synthetic Rubbers
原子
カルシウム原子
カルシウムという元素の原子です。鶏卵の殻の材料を構成する元素の代表として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
USDA Egg Grading Manual
原子
鉄原子
鉄という元素の原子です。鋼を構成する元素の代表として見ます。
この説明の出典:
OpenStax Chemistry 2e: Electronic Structure of Atoms
OpenStax Chemistry: Transition Metals