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マグカップのような

 セラミックスは、固くて軽量で耐熱性もあって大切である。ただしそれらは脆い。この弱さを克服するために研究者らは3-Dプリンターを使い、強くて延性のあるセラミックスを創成した[1]。このような材料は航空機エンジンなどに利用可能である。セラミックス物体をつくる伝統的な方法は、圧力と熱で、無機固体を溶融するものの、この過程が小さな穴やクラックを生み、材料に負荷がかかると直ちに壊れることになる。それに対して3-Dプリンティングではこのような重大な欠陥なしにセラミックスをつくることができる。研究者らは(メルカプトプロピル)メチルシロキサンとビニルメトキシシロキサンをリン酸オキシド反応剤と混ぜた。これを赤外レーザー光に晒すと、ラジカルが発生し、シロキサンの重合が始まり、固体を与える。ここで二つの光子が同時に到達した時だけラジカルが発生し、それが重合の起こる部位を限定している。未反応のシロキサンを洗い流し、ポリマーを1000 °Cで1時間加熱、有機成分も取り除くと、シリコン、酸素、炭素だけが残る。これによって20μmの幅のセラミックス柱や複雑な格子がつくり出された。それらはこれまでつくられた材料の中で、最も固くて強い設計された材料である。材料は医療にも展開できるでしょうか。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 October 14, p. 5.

DOI:10.1016/j.matt.2019.09.009

19.11.5

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