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温めると縮む材料を発見、既存材料の2倍以上の収縮率

2015-03-18 | 科学・技術
 東京工業大学の東正樹教授らは、中央大学・高輝度光科学研究センター・京都大学との共同研究により、室温付近で既存材料の2倍以上の大きさの「負の熱膨張」を示す酸化物材料を発見した(2月26日発表)。
 負の熱膨張を示す酸化物材料は、「ペロブスカイト」構造を持つ「BiNi1-xFexO3(ビスマス・ニッケル・鉄酸化物)」。室温近傍の温度域で温度上昇1度当たり100万分の187の負の線熱膨張係数を持つ。この新材料をエポキシ樹脂中に少量分散させ、常温の範囲で熱膨張のゼロ実現もできることも示した。
 ほとんどの物質は温度上昇による熱膨張によって長さや体積が増大する(正の熱膨張)。このため、光通信・半導体製造などの精密な位置決めが要求されると熱膨張が問題になり、温度上昇に伴って収縮する「負の熱膨張」を持つ物質によって、構造材の熱膨張を打ち消している。しかし、負の熱膨張を持つ物質の種類は少なく、市販品では最高でも温度上昇1度当たり100万分の40の負の線熱膨張係数しかない。因みに、東正樹教授らは2011年に、温度上昇1度当たり100万分の82との大きな負の熱膨張を示すビスマス・ランタン・ニッケル酸化物を報告していた。
 「大きな負の熱膨張材料」は、精密光学部品や精密機械部品など、既存の負の熱膨張材料が担っていた様々な分野での利用が期待される。加えて、「負の熱膨張」は絶縁体-金属転移を伴うことから、長さの変化を電気抵抗の巨大な変化に変換する高精度のセンサー材料への応用へつながる、との事。

 今日は概ね晴れ。気温が高く寒さを感じない。
 垣根沿いに植えられているウグイスカグラに花が咲き出した。蕾も多いのでこれからだ。花冠は細い漏斗形で、先端は5裂して開く。花後の果実はグミの様な楕円形の液果、初夏に透明感のある赤に熟す。
 名(ウグイスカグラ:鶯神楽)の由来には諸説あるが、鶯が鳴き始める頃に花が咲く、からと言う。
 ウグイスカグラ(鶯神楽)
 スイカズラ科スイカズラ属
 落葉性低木、樹高は1m~3m
 原産地は日本(北海道~本州、四国)
 開花時期は3月~5月
 花色は薄ピンク色、花冠は細い漏斗型で先は5裂して開く
 初夏(6月頃)に1cm程の果実が透明感のある赤に熟し、食べれる