拡散と浸透のシミュレーター

拡散と浸透のシミュレーターの使い方

1. 赤い溶質粒子と小さな青い水粒子が膜の両側でランダムに動き回ります。片側の溶質を他方より多く設定します。
2. 透過性の膜ではすべてが通過し、両側の濃度が同じになります。これが拡散です。
3. 半透膜では水だけが通り、薄い側から濃い側へ移る水の方が戻る水より多くなります。これが浸透です。水の個数が開いていく様子を見てください。

よくある質問

拡散とは？

粒子が濃いところから薄いところへ正味で移動することで、原動力は粒子のランダムな運動だけです。混み合った領域から出ていく粒子の方が入ってくる粒子より多いからです。濃度が均一になると止まりますが、粒子は動き続けています。

浸透とは？

水は通すが溶質は通さない膜を横切って、溶質の少ない側から多い側へ水が正味で移動することです。このシミュレーションでは、膜の自分側に集まった溶質粒子が孔をふさぐため、濃い側から渡れる水分子が減ります。実際の仕組みを単純化したものです。

細胞にとってなぜ重要ですか？

細胞膜は半透膜です。純水に入れた細胞は水を取り込んで破裂することがあり、濃い食塩水では水を失って縮みます。生理食塩水（0.9% NaCl）のような等張液は細胞と同じ溶質濃度なので正味の流れはありません。濃度そのものは希釈のガイドと濃度の単位換算で扱います。

WebGL が無効と表示されます。

3D 表示には WebGL が必要で、現行のブラウザはすべて対応しています。ブラウザ設定でハードウェアアクセラレーションが無効になっているか、グラフィックドライバーが非常に古いと無効になることがあります。ハードウェアアクセラレーションを有効にするか、別のブラウザをお試しください。

何かアップロードされますか？

いいえ。シミュレーションはお使いのブラウザが WebGL で描画しています。どこにも送信されず、ページを一度読み込めばオフラインでも動きます。