スポンジのように軽く、バネのように伸縮可能で、マイナス100℃から350℃という極端な溫度に耐えられる。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)の兪書宏院士のチームは人類の土踏まずや弩などの構(gòu)造からヒントを得て、薄く脆いマイクロ構(gòu)造をしている「炭素バネ」と呼ばれる新型炭素材料を開発した。これはスマート磁性と振動(dòng)センサーを作る理想的な材料と考えられ、宇宙探査への活用が期待されている。新華社が伝えた。

炭素は複數(shù)の形式で地球上に存在している。天然の炭素材料は「剛にして柔にあらず」で、軽く、硬く、高溫に強(qiáng)いという特長(zhǎng)がある一方で、脆いという欠點(diǎn)がある。多孔質(zhì)炭素に「柔と剛」を兼ね備えさせるため、兪氏のチームは巧みに人類の土踏まずの構(gòu)造を利用した。兪氏によると、チームはこのほど雙方向アイステンプレート技術(shù)を用い、「マイクロアーチ構(gòu)造」が積み重なる多孔質(zhì)炭素材料を構(gòu)築した。

検査によると、この新材料は柔軟性が極めて高く、1.2倍まで引っ張られても、5分の1まで圧縮されても元の形に戻ることができる。さらにマイナス100℃から350℃の溫度に耐えられ、天然の炭素材料をはるかに上回る優(yōu)れた性能を持つ。研究者はこれを「炭素バネ」と名付け、これを利用し新型磁性と振動(dòng)センサーを開発した。前者は0.4ミリテスラの微小磁場(chǎng)を感知でき、後者は地震波のシミュレーションを含む毎秒1000回、振動(dòng)幅0.5％の高頻度微小振動(dòng)を感知できる。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)の高懐嶺副研究員は、「この2種類のセンサーは極端な溫度でも作動(dòng)でき、宇宙探査への活用が可能になる。例えば地球外天體の磁場(chǎng)の強(qiáng)度、地殻運(yùn)動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造などを探査できる」と今後の展望を語った。

國(guó)際的に有名な學(xué)術(shù)誌「アドバンスド?マテリアルズ」がこのほど、同成果を掲載した。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語版」2021年9月16日