UNSWのニーラジ・シャルマ氏とヘレン・メイナード氏
UNSWのニーラジ・シャルマ氏とヘレン・メイナード氏 / Credit:ANSTO News(Youtube)_Advanced material has zero thermal expansion(2021)
chemistry

−269〜1126℃の間で「熱膨張ゼロの新素材」が偶然発見される

2021.06.15 Tuesday

Extraordinary new material shows zero heat expansion from 4 to 1,400 K https://newatlas.com/materials/thermally-stable-zte-advanced-material/
Sc1.5Al0.5W3O12 Exhibits Zero Thermal Expansion between 4 and 1400 K https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.1c01007

グラスに熱湯を注ぐと割れてしまいます。

これは物体の熱膨張によるものであり、材料の種類によっても膨張の程度には違いがあります。

オーストラリア・ニューサウスウェールズ大学(UNSW)に所属する化学者ニーラジ・シャルマ氏ら研究チームは、-269〜1126℃(4~1400ケルビン)の間で熱膨張ゼロの材料を新しく発見しました。

これまで発見された中で最も熱安定性の高い材料となる可能性があります。

研究の詳細は、5月6日付の科学誌『Chemistry of Materials』に掲載されました。

-269〜1126℃の間で熱膨張しない新材料

新材料「Sc 1.5 Al 0.5 W 3 O 12」
新材料「Sc 1.5 Al 0.5 W 3 O 12」 / Credit:ANSTO News(Youtube)_Advanced material has zero thermal expansion(2021)

新しい材料「Sc 1.5 Al 0.5 W 3 O 12」は、スカンジウムアルミニウムタングステン酸素で構成されています。

当初研究チームは、バッテリー関係の研究を行うためにそれらを扱っていました。

ところが偶然にも安定する組成を発見。しかもそれは「非常に熱膨張しにくい」という性質があったのです。

そこでチームは、オーストラリア原子力科学技術機構(ANSTO)の解析装置を利用することにしました。

その結果、「Sc 1.5 Al 0.5 W 3 O 12」は、-269〜1126℃の間で熱膨張ゼロだと分かりました。

これは絶対零度に近い環境でも、マッハ5で飛行する超音速航空機に加わる熱を受けたとしても、全く同じ体積を維持しているということです。

これまでに発見された最も熱的に安定した材料の1つだと言えるでしょう。

次ページ熱膨張ゼロの材料は、航空宇宙工学や医療インプラントに役立つかも!

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