新素材展 - 仙台市科学館

｢新 素 材 展 ｣
１
ねら い
近年，最先 端技術の進歩 にはめざま しい ものがあります 。その技術を 支えている もの
が次々と登場す る新素材であ ると言って も過 言ではありませ ん。現在では ，あらゆる 分
野で新素材の研 究開発が進め られていま す。 新しい技術が新 素材を必要と し，また新 素
材が新たな技術 を創出するこ とに貢献し てい ます。
この企画展 では，いくつ かの新素材 に注 目し，種類・特 徴・用途・最 新科学技術 との
関わりなどを市 民に分かりや すく紹介し ます 。
２
会
場
仙台市科学館
３階生活系展 示 室ＷＯＯＤＳコ ーナー
３
期
間
平成 19 年 9 月 8 日(土)∼平成 20 年１月 13 日(日)
４
協
力 (順 不 同 ， 敬 称 略)
東北大学大学院理学研究科
齋藤研究室
東北大学大学院工学研究科
滝澤研究室
東北大学大学院工学研究科
堀切川研究室
東北大学大学院環境科学研究科
東 北大学 多元 物質研 究所
石田研究室
宮下 研究室
名古屋 大学 大学院 理学研 究科
篠原 研究室
産業技 術総合 研究 所
東 北セン ター
産業技 術総 合研究 所
中 国セ ンター
産業技 術総 合研究 所
関 西セ ンター
産業技 術総 合研究 所
中 部セ ンター
帝人フ ァイ バー株 式会社
チッソ 株式 会社
ヤマハ 株式 会社
ＴＤＫ 株式 会社
５
内
(1)
容
実際に展示する素材を以下に 紹 介します。
RB セラミ ック ス
米ぬかを原料と する新しい 炭素材料です 。製 造から捨てられ るまで
自然環境に優し いエコマテ リアルです． たく さんの気孔（穴 ）を含む
ため，非常に軽 く，摩擦し てもすり減り にく い材料です。ま た，油が
なくても，すべり やすい（低摩 擦）反面，RB セラミックスの 粒子をゴ
ムに混ぜると， 濡れた面です べりにくく なり ます。
<レ ー ス 用 耐 滑 安 全 靴 >
(2)
光触 媒ガラ ス
ガラスの表面に 、酸化チタ ンの透明薄膜 光触 媒がコーティン
グされています 。光を照射 すると強力な 酸化 力を生じ、水中 の
有害有機化合物 を、水や炭 酸ガスに分解 し、 水道水のカルキ 臭
などの悪臭を除 去すること ができます。 また 、抗菌・防かび 効
果もあり、水が 腐りにくく 、花瓶として 使用 すると花を長持 ち
させることがで きます。
(3)
<光 触媒ガラス>
ク レー スト®
粘土を 用い、少量のプ ラスチック を加えた 薄い膜です。プラス
チックフィルム とは違い、 燃えたり、高 温で 溶けたりしませ ん。
また、気体をほ とんど通さ ない(ガスバ リア 性)という特徴を もっ
ています。その ガスバリア 性能は、従来 の材 料とはけたはず れで
す。
(4)
＜ クレースト >
カ ーボ ンナノ チュー ブ
『フラーレン』は 60 個もしく はそれ以上 の炭 素原子が球状の 中空構造を有 する巨大分 子
です。
『カ ーボンナノチ ューブ 』はフラー レン を観
察しようとした 日本人科学者 によって発 見さ れま
した。炭素でで きた筒状の物 質で，筒の 直径 は数
ナノメートル、長 さは数マイ クロメート ルと いう、
とても小さな物 質です。新素 材として様 々な 分野
で応用が期待さ れています。 素材に混ぜ て強 度を
上げたり，コン ピュータや医 療機器など さま ざま
な分野へ応用が 期待されてい る。
(5)
<世 界 的 に も 珍 し い フ ラ ー レ ン 各 種 溶 液 >
汚れな い素材
カタツムリの殻はいつでもピカピカで
す。『カタツム リのすごさ』 を賢く活か す
と汚れない素材 をつくること ができます 。
右の写真は①油 性マジックで 書いた後， ②
水を吹きかけ③ 紙で簡単に拭 き取ってい ま
す。
(6)
①
無電源 エアコ ン素 材
土でつくられた シロアリの 巣の内部は、 外気 温が 0∼50℃で も
30℃±0.9℃に保た れています 。この『土の す ごさ』を賢 く活かす
と右のグラフの ように外の 気温や湿度の 変化 にほとんど影響 を受
けない理想的な 住環境をつく ることがで きま す。
②
③
(7)
新繊維 モルフ ォテ ックス
生きた宝石と 呼ばれるモル フォ蝶。美 しい コバ
ルトブルーの発 色は羽のりん 粉の複雑な 構造 がも
たらしています 。蝶の発色原 理から生ま れた 新素
材がモルフォテ ックスです。
屈折率の異なる ポリエステル とナイロン をナ ノオ
ーダー単位で交 互に（61 層）積み重ね ること により，光干渉に よる構
造発色を実現し ました。
(8)
熱電半 導体
P 型、N 型の熱電半導体を“ 電気的に直 列” に
“熱的に並列 ” に配置 し、そ の両端をセ ラミ ック
基板ではさみみ 込んだもので す。これに 電流 を流
すことで、一方 のセラミック 基板側から 他方 のセ
ラミック基板側 に熱流の移動 を生じるこ とが でき
ます。この流れる 電流量を制 御すること でセ ラミック基板上 の精密な温度 制御ができ ます 。
現在，家電や医 療，光通信な ど幅広い分 野で 活躍しています 。
(9)
超磁歪 素子
超磁歪素子とは コイルや磁 石で磁界をか ける と伸びる材料で す。
超磁歪素子は重 いものも高 速で動かせる ばか りでなく，高速 応答
性，大きな駆動 力，有害元 素を含まない 環境 にやさしい素材 など
優れた特性を持 っています 。音響用 途、アク チ ュエータ，乗 り物，
ロボット等，多 方面で活躍が 期待されて いま す。
(10)
ポリ オレフ ィン系 合成 紙｢カ ルレ｣
普通の紙は木(パ ルプ)からつ くられます が，合成紙は石油(プ ラスチ
ック)からつくら れます。水や汚れ に強くいだ けでなく，破れにくく 印
刷もきれいに仕 上がります 。右の写真は 合成 紙で作った仙台 市科学館
オリジナルシー ルです。期間 中お持ち帰 りい ただけます。
(11)
バイ オマス プラス チッ ク
木や草などの 生物資源(バ イオマス)と プラ スチックを分子 のレベル
で混ぜたり，く っつけたり して作ります 。木 を用いたもので は，木と
プラスチックの 両方の特徴 を持っていま す。 木よりも強くて ，雨に濡
れても腐りにく いため建材 や自動車の部 品な ど，広い用途で 利用が広
がっています。
(12)
蛍光 ガラス 材料
蛍光灯などに使 われている 蛍光物質を含 ませ たガラスです。 ガラ
スだから透明で ，透明だか ら向こうが見 えま す。また，ガラ スだか
ら熱に強く，耐 熱ガラスと 同じく熱で割 れま せん。光ファイ バと同
じ石英ガラスな ので紫外線を 通し、よく 光り ます。
(13)
エア ロゲル
エアロゲルはナ ノメートル サイズの骨格 ・空 孔を持つ多孔質
材料です。気孔 率（体積中 に占める孔の 部分 の割合）は９５ ％
以上のため非常 に軽く、非 常に骨格構造 が小 さいため、光の 散
乱が抑えられ、 ほぼ無色透 明となります 。右 の写真はシリカ 及
びチタニア被覆 シリカのエ アロゲルです 。エ アロゲルは、透 明
であるばかりで なく、熱伝 導率がグラス ウー ルなど通常の断 熱
材に比べて非常 に小さく、優 れた断熱材 でも あります。
(14)
カラ ーコー ディネ ート チタン
チタン合金は軽 量で強度が高 く、耐食性 が良 い非常に
優れた金属です 。この金属 は表面を酸化 させ ることで発
色することが知 られていま す。このとき 酸化 膜の厚みが
変わると、干渉 する光の波 長が変わるた め、 人間の目に
は種々の色に見 えます。加 熱酸化法にお ける 諸因子を制
御することで， むらなく安 定的に色を出 すこ とに成功し
ました。
蛍光物質