【材料】切っても曲げても超撥水──「ハリセンボンのトゲ」から生まれた新材料 従来の撥水材料の弱点を克服 何にでも塗布可能
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https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1910/25/news109.html#l_ki_1609376_nims04.jpg&_ga=2.30515830.838425326.1572104823-230370288.1571669482
切ったり折り曲げたりしても撥水性が落ちない──国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)がこのほど、そんな「超撥水」材料を開発した。
撥水性の高さに加え、従来の撥水材料の折り曲げや摩耗に弱いといった弱点を克服しているという。
塗料として利用でき、従来では難しかった構造の物質などの撥水加工を見込む。
超撥水は、撥水の中でも水滴をほぼ球形(面と水滴の接触角が150度以上)にはじく性質のこと。
超撥水性を持つ材料自体はすでに普及しており、例えばクルマ向けの「超撥水コーティング」などが一般に販売されている。
一般的な超撥水コーティングはマイクロメートルの厚さで凹凸を作ることで水をはじいているが、その膜の薄さから、摩耗や傷に弱く、
容易に超撥水性能が失われてしまうなど、耐久性に問題があった。
■「ハリセンボンのトゲ」に着想 船のCO2排出量削減にも
NIMSが発表したのは、耐久性と柔軟性のある超撥水材料だ。「ハリセンボンの表皮」に着想を得て開発したという。
ハリセンボンの表皮は、柔らかい皮膚と硬いトゲでできている。ハリセンボンのトゲ1本を見てみると、消波ブロック状に4方向に針が出ている。
そのうちの1方向に伸びた針が、残る3方向に伸びる針によって皮膚の表面から突き出ている。
これを工業材料にできれば、耐久性のある超撥水素材ができると考えたという。
もともとは、汎用的な超撥水材料というよりは、船舶の流体抵抗を減らし、船舶の二酸化炭素排出量を減らす目的から開発を始めたとも。
超撥水材料を水中に沈めると、表面にごく薄い空気層が生じる。船底に空気層を生成できれば抵抗が下がり、燃費の向上につながる。
船底に空気を送り、流体抵抗を減らす実験はすでに進められており、それに今回の材料を追加することでより効果が見込めるとしている。
材料はシリコーン樹脂と酸化亜鉛の2種類。シリコーン樹脂がハリセンボンの皮膚に当たり、酸化亜鉛がトゲになる。
作り方はカンタンで、シリコーン樹脂に酸化亜鉛を混ぜ、酢酸エチルで練るだけ。
ポイントは、用いる酸化亜鉛が結晶成長しており、ナノサイズでハリセンボンのトゲのような構造を実現しているということ。
そして、その酸化亜鉛の密度を一定以上にすると、曲げても切っても超撥水な材料になる。
同材料は、曲げたり切ったりしても超撥水性を維持できる。どの断面にもトゲ状の凹凸があるからだ。表面をこすっても凹凸はなくならず、撥水性が保たれるという。
NIMSはこの性質を「金太郎あめのよう」と話す。
■生物をマネする「バイオミメティクス」のアプローチ
ハリセンボンの表皮構造をヒントにする。これは、「バイオミメティクス」(生物模倣)という手法であり、多くの製品や素材に取り入れられている。
超撥水素材も20年ほどバイオミメティクスに基づく開発が進められており、ハスの葉やセミの羽から着想を得た超撥水素材がこれまでに研究開発されてきたが、
耐久性に問題があった。
そういった背景から、NIMSは耐久性と超撥水性を両立するアイデアを探索し、ハリセンボンにたどり着いたという。
NIMSの試験では、表面を1000回こすっても超撥水性能が維持されているのを確認している。
頻繁に擦れるような場所に使用する場合は分厚く、たまに擦れるような場所であれば薄くと、使い分けられることもメリットとして挙げた。
■何にでも塗布可能 5Gの懸念解消にも期待
この超撥水材料は、希釈することで金属だけでなく、ガラスや紙、ゴム、繊維などに塗布できる。
どこにでも塗布できるとしており、汚れの付着や凍結、腐食、電波強度減衰など、水滴が付着することで生じる問題の解決に期待できる。
「金属材料のサビ防止や航空材料の凍結防止、窓ガラスの曇り防止、外壁の汚れ抑制、内視鏡の曇り防止のほか、社会実装が迫る5Gアンテナも対象になりうる」と、
NIMSは適用先を見込む。
次世代通信システムの5Gはミリ波を使用する関係上、水分の影響が大きく、アンテナに水滴が付着することで電波強度が減衰してしまうことが懸念されている。
こうした素材が、5Gの問題解決に役立つかもしれない。
動画
https://www.youtube.com/watch?v=aEU961yaK1w そういやハリセンボンってコンビの貧乏臭い顔のほうの女、最近見かけんな。 技術盗まれそうで怖いんだが
ちゃんとパクリ対策してるのか?
日本の研究者って研究力はあっても、それを守ることには無頓着すぎて
簡単に流出しちまうからな 1000回こすっても大丈夫って、工業製品としては回数が少ないのでは
10万回とか100万回とかこすらないと 少し前にも似た記事があったような
WBSで見たんだったかな…
実用化されても一般向けには出回らなさそう 海上に住めれば皆豊かになるのに
時の成功者は宇宙を目指したがる NIMSのYouTube動画めっちゃ面白いよな
自分が子供の時にこういうの見たかったわ >>11
10万回や100万回はもたなかったんだろ スマホの画面に使ったら指紋や手垢も付きにくくなんの? これで水着を作ったらどうなるんだ?
あと、車のコーティング、有効なように見えるが、あれ、結局泥水などの汚れがついてしまったら
落とさなくてはならない
そっちのほうが重要なんだよなあ >>28
ペンギンはマイクロバブルじゃなかったっけ 最近、箕輪はるかみないな、、
春菜は日テレの顔だけど >>6
すごいが、かえって飛んで服を汚すことがある件 水道管の内側にコーティングで圧力損失低減もあるね。すごいよこれ。
でも埃が積もっちゃったら水で洗い流せないね。 ハリセンボンで確か増えすぎて漁師が困ってるってニュースになってたよな 海水にずっと浸かっていて、酸化亜鉛のトゲはなくならないんだろうか 切っても曲げても超撥水!
トゲから生まれた新材料!(ヨッ) >>7
ほんとそれが問題だわ
それどころかコア技術の技術者の国外流出もザル 凄いなぁ
でもそんなものより髪の毛を復活させる技術を早くしてくれ
時間が無い >>39
24時間365日の水流に晒されたら多分すぐ剥がれちゃうし
微量でもそんな塗料が溶け込んだ水とか飲みたくないな... 撥水技術に使うってことは、最表層の被膜ということだろうし、
酸化亜鉛ってことは、水にある程度は溶けるのを覚悟しないといけないし、
船の燃費とか何言ってるのか解らない いやだから髪の毛フサフサの人をバイオミメティクスでだな・・ >船底に空気を送り、流体抵抗を減らす実験はすでに進められており、それに今回の材料を追加することでより効果が見込めるとしている。
これ沈まないか? nims
YouTubeで良く見てるわ
とても面白い >>52
俺もそう思う。
気体が攪拌されるような液体の上では浮力が失われて沈むからね。
仮に船底に気体を送っても、浮いている限りはそれに見合う抗力があるはずなんだが。
塗料を塗る事で、塗らなかった場合に摩擦で失われるエネルギーを
低減する効果はあるかもしれないけどな。 なんでこの段階のものを論文も特許も発表せずに、マスコミに流すのか
プレスリリースするだけで、何か評価点が加算されるんだろうか
行政機関だからプレスリリースのコストは簡単に払えそうだけど 日本人は世界平和と人類の発展のために身を投げ出して戦う民族
こういうものは発展途上国や水害の多い地域や国家に無償提供するべき技術
これによって救われる命が何十万とあるのだから >>59
「プレスリリースのコスト」ってなにいってるのかよくわからない。 >>11
俺は10回くらい擦られただけでヤバイから
まずまずの耐久性だと思う なんか度々こういう発明記事見るけど実用化された例ないよね >>61
ケースによるけど、研究者が自分でマスコミに情報を売り込む場合にコストがかかる
掲載料みたいなもの >>22
やめろ!より競泳水着のステテコ化が進んでしまう!
あ、透明なら肌に塗るのはOKにしよう >>4
シリコン→紫外線に強い
酸化亜鉛→紫外線に強い
>>11
原理的にはこの超撥水塗料が完全に擦りきれるまで撥水性は維持される >>70
シリコン樹脂に酸化亜鉛のテトラポット型の結晶がみっしり埋まってて、表面が摩耗しても奥からどんどん新しいトゲが露出してくる トゲが最初から内部にあるみたいな書き方だね
塩水や酸性水でも持続するなら実用性はあるかも
そこまで確認しないと、まともな雑誌は論文掲載しないのでは >>65
行政機関のプレスリリースって自分のところのwebサイトに掲載するか、本件みたいに独法ならせいぜい親元の記者クラブに資料投げ込むくらいじゃね。 誰か知らんが内容をきちんと理解して素人に説明できる記事を書いてるのに感心した。
意味不明な科学記事の方が多いのに。 >>76
そうか!
身体に塗ると抵抗無くなるから超記録が出るね >>72
> トゲが最初から内部にあるみたいな書き方だね
>>1にそう書いてあるだろ
プレスリリースによると科学誌への論文掲載もなされてる
https://www.nims.go.jp/news/press/2019/09/201909100.html >>1
それでスレ立つならこれ↓も立ててくれよ。
光学迷彩を電源なしのあらゆる環境下で実現する新素材が発明される [2019年10月24日 14時00分]
http://gigazine.net/news/20191024-quantum-stealth-optical-camouflage/
動画
http://vimeo.com/356973482
攻殻機動隊に登場する光学迷彩や、ハリー・ポッターシリーズに登場する透明マントのような、
包んだものを視覚的に透明にしてしまう新素材に関する特許をカナダのバンクーバーに拠点を置く
HyperStealth Biotechnologyが出願しました。特許出願したのは「Quantum Stealth(量子ステルス)」
と呼ばれる光学迷彩に使用可能な新素材で、発明したのはHyperStealth Biotechnologyのガイ・クラマーCEOです。
真の不可視性を実現することは不可能であると多くの物理学者が考えていますが、
HyperStealth Biotechnologyの考案するQuantum Stealthという素材は、
物体の可視光を曲げるだけでなく、紫外線・赤外線・短波赤外線も曲げることで
「物体の熱放射」も隠すことが可能になるというものです。
HyperStealth BiotechnologyはQuantum Stealthについて、「広帯域において光学迷彩」
を実現可能にする新素材であると主張しています。
Quantum Stealthは電源を必要としない、紙のように薄くて安価な素材です。
HyperStealth Biotechnologyは「人・乗り物・船・宇宙船・建物を隠すことができる」としており、
特許の中ではQuantum Stealthが13種類の素材で構成されることなどが説明されている模様。
なお、Quantum Stealthは「あらゆる環境で、昼夜を問わず、いつでも物体を隠すことができる」とのこと。
電源なしであらゆる環境下で機能するという光学迷彩に使える新素材「Quantum Stealth」が
どんなものかわかるムービーを、イギリスの一般紙であるThe Telegraphが公開しています。 >>75
んでも素人はそれも読もうとせずハッスルハッスル!とか言ってるだけ >>3
着想はハリセンボンって言ってんだろ
2 のほうが面白かった >>82
いいね!
【ステルス】光学迷彩を電源なしのあらゆる環境下で実現する新素材「量子ステルス」が発明される 物体の熱放射も隠すことが可能
https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1572117455/ でも中国が世界のトップシェアになるんでしょ? www >>22
たぶん撥水性高めると雨で汚れが簡単に落ちる >>5
貧乏神か死神かって顔してたからな
新時代=令和になって自ら姿を消したんだろう >>7
それが日本のいいところ
技術なんて独占せずにまわりにも分けてやればいいんだよ じゃ、車まるごと最初からコーティングしたのを新車で売れ
量産効果でウルトラコストダウンしたきゃビニール傘全部これ塗っとけ >>96
ゴアテックスは防水透湿、これは撥水。機能が違うから比較対象にはならない >>1
>作り方はカンタンで、シリコーン樹脂に酸化亜鉛を混ぜ、酢酸エチルで練るだけ。
<ヽ`∀´> 簡単なら国産化するニダ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています