この新しい素材オーセチックスはエネルギーを抱き込んで自分の中に保存する

オーセチックス(auxetics)は、エネルギーを与えられると膨らんだり角が飛び出たりせずに、そのエネルギーを内部に保存する素材だ。押したり叩いたりするたびにそのエネルギーを蓄え、それを一定のペースで発散する。しかし歴史的にはこれらの素材には鋭利な角があって、押しすぎると簡単に破損した。そこでロンドンのクイーンメアリー大学とケンブリッジ大学の研究者たちは、オーセチックスもっと丈夫に効率的に利用する方法を発見した。この方法では、エネルギーを保存してそれを機械的に、何千回も放出するシステムを作れる。

クイーンメアリー大学のDr. Stoyan Smoukovはこう語る: “新しい素材設計の輝かしい未来は、それらがデバイスやロボットを置換していくことにある。すべてのスマートな機能を素材に埋め込める。たとえば鷲が獲物をくちばしでつつくときのように、オブジェクトを何度でもつつくことができるし、新たな力を加えることなく万力のように物を保持できる”。

たとえばロボットがこのシステムを使ったら、物を手で握って、それを離すときが来るまで手をずっと閉じていられる。開いて物を下に落とすときまで、手や鉤爪などに力を送り続ける必要がない。

このプロジェクトに参加した学部学生Eesha Khareはこう言う: “高熱など厳しい条件にさらされる素材の大きな問題は、その膨張だ。これからは、熱源との距離によって変わる温度勾配に合わせて、連続的に膨張特性が変わる素材を設計できる。それによって素材は自動的に、何度も繰り返される厳しい変化に対し、自分を自然に調節できる”。

このプロジェクトは3Dプリントを使って、歯のついたアクチュエータをつかむ小さなクリップを作った。エネルギーを放出するためには、物の反対側を引っ張って歯を外す。システムの全体はきわめて単純だが、エネルギーによってその素材が伸びたり膨らんだりせず、むしろそのエネルギーを蓄えるという事実は重要だ。これと同じ技術を使って、弾(たま)が装甲や防具に当たったら、その弾をつかんでしまうことが可能だろう。人も兵器も、より長寿になるね。

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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa

幽霊が出そうな青く光るサイクリングロードは、太陽光を吸収する素材でポーランドのスタートアップが作ったのだ

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ポーランドではこんなクールなことができる。上の不思議な写真は、プルシュクフという町のクールなサイクリングロードだ。道路に発光素材を敷き詰め、昼間の太陽光で蓄光すると、暗い中で10時間光り、サイクリストを、心を落ち着かせる青い光に浸す。

これを作ったTPA sp. z o.oは、未来的技術が売りのエンジニアリング企業だ。ハイウェイのような大きなプロジェクトに使いたいのだが、まだテスト中の素材なのでサイクリングロードで我慢している。首都のワルシャワでも近くやる予定だが、そのときは複数の色で光るようにする、という。

この素材は発光団(luminophore(s))と呼ばれ、光を吸収する性質があるので夜のサイクリングロードを光らせる。青を選んだのは、湖の多いマズーリ地方の景観に合うからだ。ポーランド語を読める人は、Gazeta Wyborczaへどうぞ。実際にポーランドの奥深い森林地帯へ旅して、光るサイクリングロードの冷たい美しさを満喫するのも、よいだろうね。

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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa))

新生児の微細な血管や臓器を傷めないカスタムメイドの医療器材を3Dプリントで作るNortheastern大学

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医療用ハードウェアの多くが、既製品だ。カテーテルもインプラントも、単純に手近にあるものを使う。でも、未熟児用のとても小さなコネクタや、特殊な形のブレースが必要なときはどうするか? 3Dプリントの出番だ。

Northeastern大学の研究者たちが、個々の患者に合わせたプラスチックやセラミックのインプラントを作り始めている。それがあれば医師は、微細な組織を傷つけたりしないし、またどんなインプラントを挿入するときでもダメージを防げる。

“新生児の場合は、個体によるサイズの違いが大きいし、また抱えている問題もさまざまだ”、とNortheasternの准教授Ran­dall Erbは語る。“でもこれからは、個々の患者に合った形やサイズのカテーテルをプリントして、患部への正確な挿入ができる。静脈に穴をあける心配もなく、薬剤等を迅速正確に移送できる”。

研究者たちの最新の研究論文がここにある

そのシステムはプラスチックとセラミックのファイバを使って、精度の高い剛体オブジェクトを作る。セラミックファイバを使っても、穴やカーブを作れるし、耐久性はプラスチックより高い。研究者たちによるとそれは、木や骨のような丈夫な自然オブジェクトを作るやり方と同じだそうだ。

チームは光造形法と磁力を使ってセラミックファイバの位置と方向をコントロールする。最初にファイバを磁化するやり方はFDAも認可しており、その合成素材の各部に超微弱な磁界を与え、液状プラスチックに浸したセラミックファイバを最終製品の仕様に従って整列させる。それは、強度のある素材を押出成形によらずに成形する、巧妙なやり方だ。

システムはまだ試験中だが、実用化はもうじきだ。

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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa)。