針金のように柔軟に曲がる細長い氷
針金のように柔軟に曲がる細長い氷 / Credit: Peizhen Xu, Bowen Cui, Xin Guo and Limin Tong, Zhejiang University
chemistry

ぐにゃりと曲がる「柔らかい氷」を作ることに成功

2021.07.13 Tuesday

2021.07.12 Monday

Making bendable ice by growing single-crystal microfibers(phys) https://phys.org/news/2021-07-bendable-ice-single-crystal-microfibers.html Scientists Have Created a New Bendy And Flexible Form of Ice(sciencealert) https://www.sciencealert.com/scientists-have-created-a-new-bendy-and-flexible-form-of-ice
Elastic ice microfibers https://science.sciencemag.org/content/373/6551/187 A flexible and springy form of ice https://science.sciencemag.org/content/373/6551/158

氷は普通ガラスのように固くて壊れやすいもの、という印象があります。

しかし、中国の浙江(せっこう)大学の研究チームは、まるで針金のように弾力性を持ち、ぐにゃりと曲げることができる水氷の作り方を報告しています。

研究の詳細は、7月9日付で科学雑誌『Science』に掲載されていて、またこの中国チームの研究概要を説明するダートマス大学の論文も同号の『Science』に掲載されています。

本来は柔軟性がある氷

まるで針金のように曲がる氷
まるで針金のように曲がる氷 / Credit: Peizhen Xu, Bowen Cui, Xin Guo and Limin Tong, Zhejiang University/
New Scientist,New kind of ice is so bendy it can curl and uncurl without breaking

この画像がぐにゃりと曲げている物体はなんでしょうか?

なにか細い針金のように見えますが、これは歴とした水です。

中国・浙江大学が発表した研究は、この柔軟性に富んだ不思議な氷の作り方についてです。

しかし、それはなにか特殊な材料を使って氷を作るというものではありません。

ただの水を凍らせて作る普通の氷なのです。

物体の破壊というものは、どのくらいの力に耐えられるか? というよりはどこまでの変形なら耐えられるのか? という割合が重要になってきます。

力を加えて変形させても、力を取り除くと元に戻れるひずみは、弾性ひずみといいます。

理論的には氷の最大弾性ひずみは約15%あるとされています。

けれどこれまで実際に測定された氷の最大弾性ひずみは0.3%以下しかありません。

これはつまり、氷はほんとうなら高い柔軟性を持っているのに、通常の氷の結晶には構造上の欠陥があり、本来の柔軟性が発揮できず簡単に壊れてしまうと考えられるのです。

そこで、浙江大学の研究チームは、その構造上の欠陥ができるだけ少ない氷を作ることを試みました。

次ページ綺麗な結晶なら氷は壊れない

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