【研究】銃弾をも砕くガラス「ルパートの滴」ようやく仕組みを解明 [無断転載禁止]©2ch.net
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銃弾をも砕くガラス「ルパートの滴」。ようやく仕組みを解明
名前からして強そう。
溶けたガラスを水に垂らしたとき、いったい何が起こると思いますか？ ガラスが水に触れて冷やされることで、オタマジャクシのような透明の物体ができるのです。そして、一端は防弾ガラスのように強靭なのですが、もう一端はとてももろいのです。
このガラス自体は400年前から作られていたのですが、最近になってその不思議な構造の仕組みが判明しました。
このガラスはドイツのルパート公にちなんで「ルパートの滴（別名：オランダの涙）」と呼ばれています。SmarterEveryDayのDestin Sandlin氏がYouTubeに投稿した動画では、このルパートの滴の分厚い一端を狙って22口径の銃弾を撃ちます。
そして銃弾がガラスと衝突した瞬間に、見事に銃弾が砕け散っているところを動画（https://youtu.be/F3FkAUbetWU）で見られます。
ルパートの滴の作り方は至ってシンプル。ソーダ石灰ガラスや鉛ガラスのように高い熱膨張係数を持つガラスを冷たい水に垂らして、急激に冷すだけ…でも、その2つの要素こそが大事なんです。
この滴が急速に冷えることによって外側が内側より速く冷却され、外側の層に極端な圧力がかかり、逆に内側には強く引力が働きます。これらの力によって、ルパートの滴の一端に驚くべきほど強い硬さが生まれるのです。
通常内向きの張力はガラスをもろくしますが、外側に対抗する圧力がかかっているため、銃弾で打たれても壊れないような強いガラスになります。
科学ジャーナルApplied Physics Lettersに投稿された論文によると、パデュー大学の研究チームは偏光フィルターを使って、ルパートの滴内部の圧力のかかり方を視覚的にわかるよう画像にしました。
そして研究者たちは、複雑な数学の技術を使って写真を処理し、滴内部の圧力を計算しました。6.4平方センチ（1平方インチ）あたり50トンもの圧力がかかっているため、滴の頭の部分だけではありますが、鉄と同じくらいの強度があったのです。
ルパートの滴のもう一端は、薄くて長い尻尾のようになっていて、頭の部分と比べるととてももろい構造になっています。1994年に行なわれた研究で、ルパートの滴を折ると、時速6，437kmの速さでガラス全体に亀裂が入り砕け散るということは明かされていました。
これらの研究は、将来的にスマートフォンやタブレットの液晶ガラスへの応用が期待されています。もし、ルパートの滴のような液晶ガラスができたら、落としても割れないどころか、銃弾をはじくことができるようになるかもしれません。今後の発展に期待したいですね。
top image: SmarterEveryDay/YouTube
source: Purdue University via New Atlas， YouTube 1， 2
Andrew Liszewski - Gizmodo US［原文］
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20170526-00010011-giz-prod >>1
おいおいそれじゃ全国のiPhoneユーザーが困るだろ
クラック入れられなくなるじゃんか よくわかんないけど、急激に冷やされた外側の皮を剥くと内側の亀頭がピンクみたいなものか(´・ω・｀) 冷却速度に比例して残留応力が大きくなるのなら
10%食塩水の中に落とすとか、鋼の噴水焼入れ設備を使えばもっと強固になるんかな？ 現代の自動車のガラスには強化ガラスが使われているが
これもひずみを利用したもので外側は強固だが内側は脆い。
自動車のガラスは外側に石などが当たっても割れずに跳ね返すが
車内側を尖った固いもので突くと簡単に割れてしまう。
クルマが水中に転落したときに使う脱出用ハンマーはこの原理を
応用したものだ。 >>117
知ったかw
部分強化ガラスは表裏両面が強化されてるのよ。
だ か ら 脱出用ハンマーの先端は尖っている。
内側からの破壊が容易なのはガラス形状によるもの。
平板なら両面とも同様に破壊できるんだけどな。 >>117
それから「現代の」とあるが、部分強化ガラスが量産されて使われ始めたのは戦前の話だぞ。
お前みたいなのが中途半端な話をバラ撒くから困る。 セラミックなどの難くて音速が大きい材質は、
衝撃を与えて砕こうとしても、音速が早いので、
ゆがみが素早く伝わっていくのでひずみが集中させ
ずらくて、限界応力に達せさせるのがより難しくなる。
爆薬で岩などを砕くときは、爆轟の速度が破壊したい
材質の音速を超えることが肝心だ。それにより衝撃波が
材質内部に形成されて、破壊が起きる。
弾丸がマッハ1で飛んできたとして、材料の内部の音速が
それよりもうんと高いと、ぶつかっても材料内部に衝撃波
ができない。
戦車の装甲で、鋼材の間にセラミックをサンドイッチにした
構造のものがあるが、それにより、弾丸が鋼材の中に突き進む
時に、その応力をセラミック板の広がる方向に逃がして砕ける
ので、弾の進行方向への貫通をそこの層で食い止めて打ち抜け
難いようにしているそうだ。
大和などの戦艦も装甲板は炭素をたっぷり浸透させて
カーバイトのような表面層を作ることで、堅くして、貫通しにくく
してはじき返すようにしている。それでも弾の弾速がうんと
早かったり、非常に堅い材料でキリのように細い形をしていると、
打ち抜けたりする。 刀の焼き入れみたいなもんなんかな
あっちは鉄の結晶構造の変化かもだが 低能バカバトル漫画チョンピースの作者がうっかりパクって
また収拾つかないことになりそうｗ >この滴が急速に冷えることによって外側が内側より速く冷却され、
>外側の層に極端な圧力がかかり、
>逆に内側には強く引力が働きます。
>これらの力によって、ルパートの滴の一端に驚くべきほど強い硬さが生まれるのです。
この文は普通の人が100回読んでも理解できる内容ではない。
現象が起きる問題は何で頭に圧縮応力が生じるかであるが、記者は能力が低いため何ら答えられていない。
記者は単に圧縮応力と引張応力を説明してるだけ。
しかも記者の稚拙で下手な表現能力のせいで、違う概念の圧力ということばで勝手な言い換えてる。 何で頭に圧縮応力が生じるかというと、
水に滴が入ると、しずくの外側が先に冷える。
冷えたガラスは外から内に向かって縮む。縮んだ後、頭の内側の中心部に残留応力が分布する。
この残留応力が結構大きいから、外からの圧縮力に対しては非常に大きな抵抗力を示す。
これを「頭の空気側の表面に大きな圧縮応力がかかっている」と表現する。
うぬぼれんなよ、タコ記者。 (その内容からナチスのガス室を連想させる、日本の動物窒息または薬殺焼却処刑施設の保護施設への転用を言論により強く求める)
(オーストラリア居住民とその祖先に起因する、放棄・放浪猫の200万匹ホロコースト政策に強い決意で言論により抗議する)
(平成２８年熊本地震に驚き、行方不明になった猫捜索の官民連携的な支援を強く求める)
(今は亡き、「口永良部島ヘルメット猫」の冥福を祈る)
(日本のヤクザに、飼い主なく路頭に迷って悲惨に生きる猫の保護養育を希望する)
(柳ヶ瀬、組長、ネコ)
急に、かねてより、ルパート・マードック夫妻の、互いが互いを無限に超越していくような、超人的人生が羨ましくて仕方がないタイプの俺も気になるニュースだぜ
【保健所・愛護センターは残念ながら日本のナチス】
【ネコは言っている】
【ここで死ぬ】
【定めではないと】 前々から説明で来てた理論だが観測によって実証されたって記事かな？
それとも具体的な数字を算出できるようになったから仕組みを解明って言ってるの？ 製造ポッドを対地攻撃機に装着して、こいつの雨を地上に降らしたらどうなるの？
ＩＳ支配地域あたりで実験してみりゃ判るのかな？ >>15
頑丈な丸い部分を後ろにして発射すればいいんだよ。
でも相手に当たった途端に粉々になるかも。 ┏━━━━━━━━━━━┳━━┓
┃ 透明アルミニウム ┃検索┃
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透明アルミニウムは、アルミニウム系セラミックである酸窒化アルミニウム（商品名・ALON＝エイロン）でできている。
米マサチューセッツ州バーリントンにあるサーメット社が商品化した。ALONの透明度は80％で、硬度はサファイアと同じくらい。
酸化や放射線に対する耐性も非常に強い。1.6インチ（約4センチ）の厚さのALONは50口径の機関銃による徹甲弾にも耐える。 デュラレックスや耐熱ガラス蓋とかこれでもか作るんだっけ >>58
お兄様ならそんなことしなくても銃弾消し去ればいいんじゃね？ フルメタルジャケットの弾丸がガラスにあたって
弾き飛ばされるだけじゃなくて、粉々に砕けるというのが凄いな。
なんでそうなるのかと思うよ。 >>54
何かそれを高所にある空中遊歩道の床に使って観光名所にしている国があるそうな、
今のところ無事みたいだけれど。 うわ！気持ちの悪い形
ルパートの滴て何の役に立つんや？ ガラスではなくて、金属のしずくを急冷したらどうなるのだろか？
その金属のしずくが冷えて固まったときに、表面に高度のストレスが
残留すれば、やはり堅くなるのだろうか。焼き入れというのとは違うのかな？ >>151
金属の表面硬化にはいろんな手法がある。
加熱して急冷、加熱して油冷なんかの単純な手法などは序の口。
おもしろいから調べてみ。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
