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はい、みなさんこんばんは。こんにちは。元、公立高校理科教諭のちょぼ先生です。ちょぼっとサイエンスのお時間となりました。
ちょぼっとサイエンスでは、みなさんにちょこっと、ちょぼっとサイエンスに触れていただいて、科学的思考力を身につけて理系頭になっていこうということを目的に配信しております。
ということで、今日はですね、スカッと晴れまして、気持ちのいい天気になったんですけども、みなさんのお住まいのところはどうでしたかね。
すでに蚊が出始めて、私も2か所ぐらい刺されたんですけども、ここぞというときにバッと繁殖とかね、タイミングっていうか、生物の体内時計とかですね、タイミングっていうのは素晴らしいなというところなんですけども、
スーパーウッドの開発
今日のお話はですね、夢のような素材の話をしたいと思います。何かと言いますと、木材なんですけども、木のぬくもりはそのままに、鋼鉄、鋼、スチールよりもずっと頑丈な木材があったら、なんか嬉しないですか。
木材ってね、軽くてね、丈夫っちゃ丈夫ですけども、加工しやすいし、でも金属に比べれば熱に弱いですし、頑丈さで言えば、やっぱり鋼とかに負けちゃいますよね。
でもですね、今日ご紹介するお話はですね、そんな木材なんだけども、鋼のように頑丈な、スーパーウルトラすごい木材についてお話したいと思います。
これはですね、何かと言いますと、アメリカのメリーランド大学とインベントウッドというですね、木材を扱う企業がコラボレーションをして木材を開発したんですね。
その名もズバリ、もうそのままですけども、スーパーウッド。スーパーウッドがですね、商品化に向けて今ですね、研究中ということなんですね。
この木材の常識を覆すスーパーウッドって言うんですけども、何がすごいのかというと、スーパーウッドね、鋼、鋼鉄と比べて引っ張り強度がなんと50%も高い。
金属超えてるやん、みたいなね。
これはですね、2018年にこの研究結果がね、ネイチャーにも取り上げられて発表されているので、エビデンス文もありました。おすすめ付きということなんですね。
木材っていうのは加工しやすいけどやっぱり強度がっていうね、そういった弱点があったんですけども、それを見事にですね、克服してるんですね。
で、このね、私たちの生活にね、古くから支えてきた木材ね、京都とか行きますと、昔ながらの木材がね、丈夫に長持ちするんですけども、熱に弱かったりとかですね。
強度はね、やっぱり金属に負けちゃいますから、大抵のね、今の住宅っていうのはですね、合金とか金属が入ってるわけなんですけども、昔から支えてきて加工しやすいし、再生可能というね、そういうメリットがありますよね。
その加工のしやすさ、再生可能というメリットはそのままに、鋼よりも強いスーパーウッドがですね、誕生したということなんですね。
作り方なんですけども、非常に簡単というかですね、簡単なんですね。それでサイエンスというか科学の知識がね、ふんだんに盛り込まれてるんです。
まずですね、煮沸で柔らかくすると。まずですね、木材を特別な水溶液、水酸化ナトリウムとアリュー酸ナトリウムを混ぜたもので煮沸するんですね。
これによって木材の内部にあるリグニンとヘミセルロース、リグニンというのは木化、木になっていくとリグニン化って言うんですけども、
細胞補益にあるセルロースが固まるんですけども、固くなってね、丈夫になるんですけども、リグニンとヘミセルロースが一部取り除かれて、構造が柔らかくなるんですね。
柔らかくなって大丈夫って感じかもしれませんけども、次の工程がですね、高温・高圧でギュッとするわけなんですね。
柔らかくなったこの煮沸した木材を高温で加熱・加圧するとですね、木材内部の細胞壁がギューッと密着して空洞が消えちゃうらしいんですね。
微細なナノファイバーがまるで整列した兵隊のようにビシッと並ぶ構造になるんですね。
盲点ちゃ盲点ですよね。煮沸して加熱・加圧って考えそうな感じなんですけども、特別な工程があるわけで、
メリーランド大学とインベントウッドとコラボして特別な工程を経てますので、
そうするとスーパーウッドが誕生すると、一見シンプルなこのプロセスが自然の木にはない超高密度で整然とした構造を生み出し、
強度・耐久性・弾性を飛躍的に向上させているということで、細胞がギュッと並ぶと強いですからね。
配置とかズレないようにビシッと並んでたら強いし、なかなか構造が変わりにくいので、結果として強度が強いということなんですね。
なので、この鋼のライバルということで新たな合金を生み出したわけじゃなくて、木が今まで下に見てた金属たちが鋼を追い抜かれるみたいな、
お前そんな強かったの?みたいな状態になってるわけなんですよ。
このインベントウッドは商用が進められているこのスーパーウッドは、まさにスーパーということで売りに出しているわけなんですね。
一般的な木材と比べて、引っ張り重量比はなんと10倍、引っ張り強度は鋼よりも50%以上高い。
クラスAの耐火性能を持つので燃えにくい火事にも強い。
虫やカビ、傷にも優れた耐久性を発揮しているよということを売りに出して宣伝しているわけなんですね。
これは建築物の外壁や外装や構造材料としてバリバリ使えるということで、かなり宣伝しているわけなんですね。
商品化の展望
今まで鋼とかチタン合金を使っていたところに、より安くて軽くてしかも再生可能なスーパーウッドが使えるようになるかもしれないということで、まさに夢の材料として紹介されているということなんですね。
さらに、今商品化に向けて研究中と言ったんだけども、今年、2025年夏にいよいよこのスーパーウッドが商品化されて、もしかしたら日本にやってくるかもしれないということなんですね。
2025年夏にいよいよ出荷予定ということで、インベントウッド社はすでに1500万ドルもの資金調達に成功していて、実用化に向けて準備万端と、もうここまで来ているということなんですね。
しかもこの技術、いろんな種類の木材に応用できるそうということなので、もしかしたら今後私たちの身の回りにはもっともっと多様なスーパーウッドが登場して暮らしを豊かにしてくれるかもしれないということで、
夢の材料がもうできちゃっているんですよね。
商品化も今年の2025年夏に出荷予定ということで、さらに欅とか杉とか、いろんな記念にも応用可能ということで、
メリーランド大学とインベントウッド社のコラボレーションをした夢の木材、スーパーウッドが、
建築系の概念を変えるかもしれないというところで、本当に科学技術はすごいですねということで、今日はこの辺にしたいと思います。
それではみなさん、さよなら。バイバイ。
