じじぃの「未解決ファイル_93_最強の素材」

プラナリアの体はどうなっているのですか? 2012/11/16 Yahoo!知恵袋
プラナリアでは、体すべての細胞が生まれつきiPS細胞みたいなものなのでしょう。切断される刺激によって、プラナリアの体細胞は不足している必要な器官に分化します。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1397268393
有機化学美術館・分館:有機化学 2009年03月25日 livedoor Blog
世界で一番硬い物質
この物質は結晶学者キャサリン・ロンズデールの名を取って、「ロンズデーライト」と名づけられています。ただし天然からは顕微鏡で見るほどの小さな結晶しか得られておらず、詳しい性質は調べられていませんでした。
最近になり、この物質は計算上ダイヤモンドの1.6倍ほど硬いことが示されました。長年「最も硬い物質」として君臨してきたダイヤモンドが、ついにその王座を譲り渡す時がやってきたわけです。
ダイヤモンドはその硬度を生かし、様々な工業的応用がなされています。ロンズデーライトも自由に作れるようになれば、非常に多彩な用途が拓けるはずですが、今のところこれは実現していません。今後合成に向けた研究が本格化するのではないでしょうか。
http://blog.livedoor.jp/route408/archives/cat_50001357.html
【科学】鉄より強いプラスチック開発 2010.5.10 MSN産経ニュース
■広島大の彦坂教授ら 結晶化率ほぼ100%に成功
鉄鋼の2〜5倍の強度を持ち、加工やリサイクルが容易な新たなプラスチックの開発に、広島大の彦坂正道特任教授らが成功した。透明でガラスの代わりにもなり、既存のプラスチックとほぼ同じ方式で大量生産ができる。
プラスチックの一種であるポリプロピレンなどの既存の高分子材料は、軽量で安価といった長所がある一方、強度や耐熱性などが金属に比べて劣っていた。
研究チームは、それらの欠点の原因である高分子材料の結晶化率の低さに着目。ポリプロピレンの液体温度を融点よりも低い150度に下げてから、1ミリ以下の厚さに圧縮して引き延ばすまでの作業を、一瞬で行った。 その結果、結晶化率がほぼ100%のプラスチックを作り出すことに成功。新たなプラスチックは結晶の向きがそろっていることから「ナノ配向結晶体(NOC)」とも呼ばれ、鉄鋼やガラスなどの代替ができる。乗用車の素材として用いた場合、車体重量が現在の約半分になるという。耐熱性はポリプロピレンに比べて50度以上も高く、176度に達した。研究チームは今後も強度などの向上を目指すとしている。
http://sankei.jp.msn.com/science/science/100510/scn1005100803003-n1.htm
鉄鋼のように強い汎用プラスチックの創製 平成22年4月19日 広島大学
JST(理事長 北澤宏一)産学連携事業の一環として、広島大学大学院総合科学研究科の彦坂正道 特任教授と岡田聖香 博士研究員らは、鉄鋼を超える比強度を持ち、安価で水に浮く軽さで、リサイクルが可能なシート状の超高性能汎用高分子材料(汎用プラスチック)の創製に成功しました。
彦坂特任教授らは、融点以下に冷やした高分子の融液を引っ張って結晶化させるという極めてユニークな製法により、代表的汎用プラスチックであるポリプロピレンの結晶化度をほぼ100%に高めることに成功し、引張強度をこれまでの7倍以上の230MPa(メガパスカル)に高め、比強度を鉄鋼の2〜5倍にしました。しかも超高性能高分子材料は、高価でリサイクル困難なエンジニアリングプラスチック(エンプラ)や繊維強化プラスチックなどとは異なり、通常の汎用プラスチック並みに安価で成形しやすく、リサイクルが可能という大きな利点を持っています。この成果は、彦坂特任教授らによる"高分子結晶化メカニズムの解明"という基礎科学的成果の発展により得られました。
本研究成果の展開から今後、自動車や産業用の鋼板をはじめとして金属やセラミックス、エンプラ・汎用などの従来型プラスチックの代替も含めて、国内外で広く普及することにより、低コスト、省エネルギー、省資源、低炭素の持続型社会づくりへ貢献することが期待されます。同研究グループは、共同研究企業と協力して産業化を目指しています。
本研究成果は、2010年6月発行の日本の学術雑誌「Polymer Journal」に掲載される予定です。
<研究の背景と経緯>
高分子材料は軽量・安価・高成形性といった利点から広く利用され、世界年産約3億トン弱にも達する重要な材料です。しかし、強度や耐熱性などの材料特性が金属などより著しく劣るために高度な性能要求に応えることができません。その原因は、結晶にならない部分の比率(非晶率))の高さにあります。結晶性高分子は長いひも状分子ですが、融液(液体)中で毛玉のように互いに絡み合う部分が多いために、これらが薄い板状結晶にしかなれず、非晶と結晶が層構造を成し「球晶」というゴルフボールのような結晶体になります。つまり、球晶内には結晶にならず、固化しただけの非晶が半分以上残ってしまうのです。そこで世界中の科学者たちは結晶化度)増大の方策を探求してきましたが果たされず、現在に至っています。その難点を補完するために、高強度と高耐熱性などを特長とするスーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)や繊維強化プラスチックが開発され、航空機の構造材や高級産業製品などに利用されていますが、あまりにも高価なため、汎用の工業製品などに利用することは経済的に不可能でした。
彦坂特任教授は、1987年に高分子の結晶化のメカニズムを説明する「高分子滑り拡散理論)」を提唱して以来、「長いひも状分子である高分子」の本性に着目し、高分子の研究を続けてきましたが、結晶性高分子が融液の状態からいかにして結晶化を開始し、固体になるのかというメカニズムを解明できずにいました。
そこで彦坂特任教授と岡田博士研究員らは、(財)高輝度光科学研究センターの大型放射光施設SPring-8)((独)理化学研究所 所有)を利用して、高分子結晶化初期のナノレベルのメカニズム解明に乗り出しました。「結晶性高分子の結晶化初期メカニズム解明は不可能」というのが世界の高分子専門家の常識とされている中、10年近い歳月を費やして「結晶の赤ん坊」であるナノ核)生成の直接観察に成功し、2007年に結晶化初期のメカニズムを明らかにしました。
この「高分子結晶化メカニズムの解明」をスタートラインとして、本研究グループは、結晶化を制御することによって、従来はなかった新しい構造と活性の発現を目指す研究を続けてきました。
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20100419-2/index.html
超高性能高分子材料の国内市場規模
   分野                 年産(万トン) 年額(億円)

                                                                                                          • -

1 自動車・電車・航空機・宇宙・船舶   150      2250
2 食品容器・包装              150      2250
3 機械・器具部品               50       750
4 電気・電子・電機              20       300
5 日用品・雑貨・玩具・事務機器・家具   50        750
6 建材・土木・橋梁・道路           50       750
7 農業・水産業                20       300
8 医療・介護器具               2         30

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『よくわかるプラスチック 入門ビジュアルテクノロジー 日本プラスチック工業連盟監修 日本実業出版社 2010年発行
使いやすい素材 ポリプロピレンとポリスチレン (一部抜粋しています)
ポリプロピレン(PP)は、ポリエチレンと並んで、最もよく使用されているプラスチックです。モノマーのプロピレンを重合反応させて、ポリマーにしたものです。製造コストが安い、耐熱性が比較的高い、密度が0.90〜0.91と比較的低い、といった特徴があります。
ポリプロピレンは、非常に広範囲に利用させています。バンバーをはじめとする自動車部品、家庭電化製品やおもちゃ、日用品や雑貨など、生活のあらゆる場面でポリプロピレンを見かけます。
ポリプロピレンは側鎖にメチル基(-CH3)を持っていて、これが直線状の主鎖から脇に飛び出ることになります。メチル基の飛び出る方向によって、ポリプロピレンはいくつかに分類されます。
     ・
ポリプロピレンの構造
モノマーのプロピレンの構造式。二重結合を持っています。
   ↓ (重合)
ポリプロピレンの構造式。二重結合が解けて、隣のモノマーと結合するため、長い鎖ができています。

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どうでもいい、じじぃの日記。
現在、世界で最強の素材といったらなんだろう。
最強といっても、いろいろ用途によって異なるのかもしれない。
硬さではダイヤモンドだろうか。
自動車のボディはどんな素材で出来ているのだろう。
自動車のボディに使うとすれば、硬いだけでなく安全性も要求されるので鉄系の金属だ。
鉄でもガラスのように非晶質化させると強度が増すようである。
5月10日の産経新聞に「鉄より強いプラスチック開発」が載っている。
なんと、あのぺらぺらのプラスチックが鉄よりも強いのだという。
プラスチックの種類のなかにポリプロピレンというのがあって、メチル基をとり除いて重合化させると強度が増す。
広島大では、さらにこのプラスチックを押し潰して伸長結晶化させたものらしい。
ダイヤモンド、無定形炭素、ナノチューブなど、炭素系の物質が最強の素材かと思ったら、今度はプラスチックである。
この最強のプラスチックはナノ配向結晶体(NOC)と呼ばれるらしい。
ステンレスや自動車のボディ用鉄鋼と比べて4、5倍の強度があるのだという。
そして、安全性の面ではナノチューブなど炭素系の物質より優れているのかもしれない。
それでは、最強の生物といえばなんだろう。
クマムシ」か。「プラナリア」か。
最強の人間は?
決まっているじゃありませんか。日本女性なのです。