【技術】衝撃に200倍強いガラス開発、軟体動物の殻に着想　眼鏡やスマートフォンなどに応用される可能性　カナダ研究［14/01/29］

軟体動物の殻はもろい無機物でできているにもかかわらず硬くて丈夫だが、その構造に
ヒントを得て、標準的なガラスの200倍の強度を持つガラスを開発したとの研究論文が
28日、英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに掲載された。
直感に反するようだが、このガラスは極小の「ひび」を網目状に入れることで強度を
高めているという。

カナダ・マギル大学の研究チームは、研究を開始するにあたって、軟体動物の殻、骨、
爪などの、もろい無機物でできているにもかかわらず、驚くほど強靭（きょうじん）な
天然物質を詳細に調べた。
するとその秘密は、これらの無機物が結合し、より大きく頑丈な構成単位を
形成していることにあることがわかった。
つまり、結合の境目に当たる「界面」と呼ばれる小さな断層線が殻に多数含まれている
ことになる。これは一見すると「もろさ」につながると思われるが、実際には外部からの
力をうまくそらす働きをしている。
一例を挙げると、真珠層や真珠母として知られている、一部の軟体動物の殻の内側に
みられる光沢のある層状構造は、これを構成する無機物の約3000倍の強度を持って
いる。
「弱い界面を含ませることで物質の強度を高めるのは、直観に反するように見えるかも
しれないが、天然物質では普遍的で強力な戦略になっているように思われる」と論文は
述べている。

■割れずに衝撃を吸収
研究チームは、自然界から学んだこの事実に倣い、3次元（3D）レーザーを用いて
スライドガラスに極小のひびを刻み込み、その内部をポリマーで満たした。
するとガラスの強度は200倍になった。
ひびを刻み込んだガラスは、衝撃を加えても粉々に割れずに少したわんで曲がり、
衝撃をうまく吸収した。
折れるまで「伸びる」ことができる変形率は、
標準的なガラスが0.1％しかないのに対し、ひびを刻んだガラスでは5％近くあった。
この強化ガラスは、防弾窓、眼鏡、スマートフォン（多機能携帯電話）の画面などに
応用される可能性がある。

ガラスは、透明性、硬さ、耐化学薬品性、耐久性など機能的に優れている点が
多いものの、最大の難点はその「もろさ」にあった。
論文の共同執筆者の1人、フランソワ・バルトラ氏は、このもろさを解決するための
今回の新手法は「非常に経済的」だと説明し、「必要なのは、あらかじめ決めておいた
ポイントに焦点を正確に合わせることができるパルス状レーザービームだけ」と述べた。
「われわれが開発した3Dレーザーでひびを刻む技術は、容易にスケールを拡大して、
より大きくて厚みのある様々な形状の部品に応用が可能だ」

ソースは
http://www.afpbb.com/articles/-/3007443
http://www.afpbb.com/articles/-/3007443?pid=0&page=2
■Nature Communications　http://www.nature.com/ncomms/index.html
　Overcoming the brittleness of glass through bio-inspiration and micro-architecture
　http://www.nature.com/ncomms/2014/140128/ncomms4166/full/　　ncomms4166.html
　↑有料で全文読めます。

カナダ　侮りがたしだな。　日本も蜘蛛の糸とか。

それよりUVを99.9%カットする透明ガラスを
作ってよ。

もしくは熱伝導率が低いガラスとかさ。

防弾用の強化ガラスより何倍強いのよ？

透明度は保てるの？
>>1に出てる物体はどれも不透明か半透明だけど

脆くないガラスだろ
優秀じゃん

擦りガラスや窓ガラスにわいいな。
スマホわプラッチックみたいな有機物で透明なのがイイ。

日本だと自然の現象から学ぶのは経験則だとして馬鹿にされるんだよな

それ危険じゃね
武器になってしまう

なんか熱も遮断しそうじゃね。

すごいじゃん

目鱗だな

これポリマー部分の劣化で着色とかしちゃうんじゃ…

>>8
それあるな。航空機の主翼の技術も鳥の生態を研究して活用しているけど
日本では馬鹿にするだけ。
結果、主翼の強度や正確性の技術はあっても、効率の良さでは
完全に海外に負けている。

>>3
今でも車のガラスとかはUV90何％かカットしてるだろ。

>その内部をポリマーで満たした。

平らなガラスにポリマーで皮膜したのとどちらが強いのかだな。

そんなのより
この記事の隣にあったこれが気になる

真の愛」だけが外せるブラジャー、日本のブランドから登場
http://www.afpbb.com/articles/-/3007424
【1月29日 AFP】長らく待ち望まれていた「情熱的なホルモンとクールなエンジニアリングの融合」
が実現した。日本のランジェリー会社が、
着用している女性が「真実の愛を感じているときだけ」外れるブラジャーを開発したのだ。

八木・宇田アンテナも
光ファイバーも
日本じゃまったく評価されず
むしろ小馬鹿にされた代物
だったしな・・・(´・ω・`)

>>1
しかし、今時、ガラス製のメガネって少ないんじゃないの？　重いからな。

防音できるなら使ってもいい真空ガラスも効果あるけど

普通に窓ガラスとして引っ張りだこになるよ。

膨張率とか屈折率も大幅に変わるだろうし今の用途にそのまま入れ替えは厳しいだろなぁ

通常ガラスの200倍の強度ってのが
他の物質で例えるとどの程度の強度なのか知りたいな

固すぎて液晶デバイスの廃棄が大変なことになりそうな・・

>>17
ブラがそれでもパンツ脱げるなら意味ないなｗ

この窓ガラスだと泥棒も退散するってか

ひんと　王蟲の抜け殻

壊れ難いんだろうけど切るとかキズには弱いんじゃないかな？

このガラスで出来たスマホを胸ポケットに入れておけば
銃で撃たれても助かるのですね

と言うかいつまでガラスを使うつもりなんだ。
あんな重くて割れて傷がつくような前時代の遺物を。

コストが高そうだな

>>30
安くて化学的に安定してるからな
そう簡単にはお役御免にならないだろう

>>32
ガラスの硬度はHRC55〜 工具鋼なら上回るが
ステンレス鋼はHRC40くらいだから、ほとんどの鉄より硬い。

また比重は2.7(アルミと同じ)に対して、鉄は8もあって重い。
ほとんど素晴らしい特性だが、
割れまくるという欠点があったが、これで完了

レーザーで溝掘ればいいだけらしいから強化ガラス処理(めんどくさい)より簡単なくらい。

ガラスのハート　が使えなくなるな

>>33
つまりどういうことかというと
「戦車とかがガラス製になります」

軽くてステンレスより硬くて割れないなら、使いますね。
軽いんだし戦闘機にも使えばいいかと。

わかった、レーザーで溝ほって、プラスチックで溝を埋めたみたいだ
これはつまり、ガラスの特性も失われる
耐用年数は樹脂で決る

ガラス、樹脂とも熱に弱い

核の直撃にも耐えるガラスなら防空壕として需要あるかもな

とりあえず包丁とかいいね
水に沈めると見えなくなる

>>33
今のスマホとかに使ってる強化ガラスは熱処理じゃなくて薬剤処理だからそんなに製造が大変じゃないはず

知ってた。でも新しい。
そうかレーザー加工して、か。

>>36
すでに樹脂と組み合わせて製品化してる物にはいけそうだな
既出のとおり、液晶画面とか

>>1

「靭性が高い」って事か？
素人向けに、やさしい言葉で置き換えないほうが良い。

素晴らしいな
日本ももっと頑張らないと

結局、透明性、硬さ、耐化学薬品性、耐久性などを犠牲にしてるわけだし
そもそもこれはガラスと呼べるのだろうか？
ガラスを基材に使ったポリマーの板なのではないだろうか

曲面液晶のスマホに使われますかね

防弾ガラスやメガネに使えるなら普通にガラスでしょ

反対します【文学界】

ガラスもプラスチックも透明度95%以上だから違いはないね。
硬度は完全にガラスだが、割れるからプラスチックにしてただけ。

ガラスの比重ってアルミと同じで
そんでガラスの硬度は工具鋼レベルだぞ。＝アルミじゃ絶対にムリ。
硬度はジュラルミンの5倍以上
温度耐久性が問題だが

素晴らしいですね。

よく酔っ払いが落として割ってるな
飲みに行くときだけガラケー持って行けばいいだけなのにアホだな

そんなに強度があって軽いなら、自転車のフレームとかいいかもね
フレーム全体が導光板になってて、ぼんやり光るような感じで
夜間走行の安全性（被視認性）が格段に向上するし、多分、カッコいい
ブレードランナーの傘とかも実用的なのが作れそう

いろんな形状のガラスに応用できるなら
デザイン面で革命が起きるかもね

バイオエンジニアリングか
こういうイノベーションは本来、日本が得意にしているんだから
他国に先駈けてやってかないとならんよ

発想の転換だね、今までの強化ガラスは一般的なガラスより
大幅に傷を無くす事によって強度を上げてきていたけど逆に
傷を多くつけて利用することによって強度を上げた、
オーディオの1ビット化の時のような発想を連想した

【物理】ガラス特性の定説、覆る可能性
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1368881547/

【生体工学】 動物や昆虫をヒントに製品開発するバイオミミクリー（生物模倣）　ネコの舌で掃除機、鳥の羽でエアコン室外機など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1326512873/

霜降り肉みたいなものか？

【住宅】だぼ…筋交いより3倍強い耐震伝統技法［11/04/22］
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1303452469/
ttp://www.yomiuri.co.jp/photo/20110422-545510-1-L.jpg
ttp://www.yomiuri.co.jp/photo/20110422-545475-1-L.jpg
板のつなぎ目に小さな木片「だぼ」をはめ込み、揺れを吸収させることで、震度６強クラスの大地震にも
耐えられるという。

実験では、震度６強の揺れに相当する圧力を横からかけたが、だぼが板のずれを抑え込み、
壁は水平方向にゆがんだものの破壊を免れた。
圧力を抜くと元に戻り、筋交いを１本入れた木製壁に比べて３倍の強度を示した。


【建設】鉄骨使わず平安・鎌倉時代の技術採用　清水建設、明治神宮外拝殿の耐震補強工事［11/09/12］
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1315804006/
柱を水平方向につなぐ「長押」の強化には、平安時代の補強技術を使ったほか、
壁同士を結びつける板と板の間には鎌倉・室町時代に用いられたずれ防止材「ダボ」を使った。
ダボは浄土寺や銀閣寺の棟やお堂の建立時に使われたが、室町時代以降は施工例がないとしている。
清水の受注額は１億５０００万円。

>スライドガラスに極小のひびを刻み込み、その内部をポリマーで満たした。

って、ポリウレタンかよwwwww

>ガラスは、透明性、硬さ、耐化学薬品性、耐久性など機能的に優れている点が
>多いものの、最大の難点はその「もろさ」にあった。

で、ポリウレタンは？

>>33
掘った溝より広い範囲で力がかかるならともかく、刃物とか作ったらガラスの特性が
そのまんま出るぞ

>>36
そうそう

割れない水槽とか出来るかな？

＞＞パルス状レーザービーム

某戦艦の対空火器だっけ。

>>19
プラスチックのレンズは丁寧に扱ってもそのうち必ずコーティングが剥がれて見難くなるので
ガラスでコーティング無しのいっちゃん安い奴が最も優れていると思う

メガネはもうJINSとかの激安品でいい。
その分こまめに買い直した方が見栄えも上。

>>60
でも俺みたいに度のきついやつはとんでもなく分厚くて重い。

>>8
されないよ
適当なこと言わない方がいい

素材の分野で動植物の表面構造を分析するのは一般的
というか、日本こそそういうの好き

シャープとかも積極的
猫の舌みたいな凹凸つけたフィン開発したり

>>25
ブラが外れなくても下がグチョグチョになってバツが悪いのは女やしなｗ

ガラスのナイフが造れそうね

記事読む限り、ガラスよりもセラミックの脆さの改善に役立つ技術のように感じるんだけど

ビール瓶で武器つくるのが200倍難しくなるのか

>>19
あんまり無いね、値段も一枚2万位した。
でも見え方はすっきりシャープだよ。
プラから変えて、それ以来ガラス。
何より、温度や傷、薬品、紫外線劣化に強い。

>>67
そのまま鈍器でいいでしょ。

「この瓶割れねえ!?」

びっくり鈍器ー

透明なのかな。
石跳ねとかツララ直撃のある新幹線にピッタリじゃねの？

>>66
王蟲の殼で作くれ

>>1
この製品の市場は超巨大になる。


・車のガラス
・建物の窓ガラス
・水族館など水槽
・ガラスコップなど
・携帯やテレビなど電子機器

コスト考えたら割れたほうがマシなんてオチだったり

大根で殴ると折れるが蓮根だと折れないということか?

>>1
「衝撃に強い」

キズには？
ゆがみには？
変色には？
温度には？
耐油には？

ガラスとして破損に強いだけだろう。

逆にミクロレベルで全くキズやヒビが無ければガラスってものすごい強いんじゃなかったけ？

>>73
アクリルでよくね？

>>63
液晶はイカ漁からだしな

防弾ガラスだったかなぁ
ハンマーで叩いたりしても貫通出来ずに
フォークを使って追突させて貫通させようとした動画があったなぁ

>>67
一方ロシアは鉛筆を使ったコピペみたいなの産まれそう

強化ガラスの処理費用は料金２００倍頂きます

>>78
アクリルの欠点は、
・乾燥に弱い
・吸水で歪む
・耐候性がガラスに大きく劣る
・ガラスよりもはるかに傷つき安い（メラミンスポンジで擦ると曇る）
・耐熱性がガラスに劣る
・溶剤に弱い

その分、ガラスより優れた長所もたくさんあるが>>1の技術は
ガラスの欠点を大きく無くせる

>>81
口にウォッカを・・・

新しいG-shockに使ってやカシオ

じゃ　全部ポリマーで

陸自の軽装甲機動車は窓が小さくて運転しづらいと聞く。
フロント正面に大きなピラーがあるからな。
それが解消されるとよいが

>>87
あの手の車両はピラー付きが多いけどな
ピラー省いていざ実戦で弾に抜かれたら「ピラー付けてくれ」と泣きながら懇願してくるだろう

サイエンスゼロでやってたな

アルミ戦車は「燃える」んだわ
対弾性能も脆弱 アルミは合金でも鉄の半分以下の強度
軽いだけ

で、ガラスはアルミと同じ軽さで、硬いんだよな。
装甲にもってこいだな。自動車にもいいんじゃね？

こういうの前から思ってたんだよ
貝みたいなプラスティック作れないかなーって
考えることは皆いっしょなんだなぁ
実際に作るのがすごいけど

王蟲の眼みたいなもんか？

ゴリラガラスやドラゴントレイルガラスより上なんすかね

>>89　貝殻の強度の研究でサイエンスアイかＺＥＲＯで、同じような研究をやってたな

結晶化ガラスみたいにノコギリで加工とか出来たら日曜大工に良さそう

>>1
これは凄い！レーザーで微小な傷を付けるテクは
チタンとかクロムとかセラミックとかタングステン、硬くて脆いものにはすべて有効なはず

しかも微小な傷を付ける範囲やパターンが簡単にコントロールできる

強度じゃなくて柔度じゃん

♪るるルールルールールール

バルス！

ゴッ

あれ？

建築構造材として使えるようになったら凄いな。
以前から「極厚のガラスなら構造材に使えるはず」と言う話はあったが、
まだ構造材としては認められてないよな？
可能になったら、建築の歴史が変わるぞ。

>>17
これ、自分で外せるのか？

200倍ってどうなの
元がゼロだからな

>>83
ところがこれ、ウレタン樹脂使ってるから、お前が想定したメリットは全部ぶち壊し

たぶんガラスじゃない安価な透明な樹脂が開発されて駆逐されると思う。(笑)

極端にガラスだ多いFRPみたいな物か？

ダイヤモンドに応用すると200倍の強度のダイヤモンドができるわけ？

>>102
ガラス内部に閉じ込められてるなら問題ないだろ

>>106
ウレタンどっから入れるんだよwwwww

>>107
つ積層

光と熱で劣化すんだろ…

サイズにもよるがレーザー加工ならやたら時間がかかるだろ。
量産がむずかしいので何でもかんでもというわけにはいかないな。

ヒートショックとかに弱そうだけど大丈夫かね？

>>110
そんなにかからんよ。
完全に切断するわけじゃなし。ものすごいスピードで大量にできる。

硬いものすべてに使えるとすごいなー
「無機物」ならなんでもいいわけで。

「クソ硬いけど、すぐに折れる」ものっていくらでもある
それを改良できればすごいな。

STAPセルがどうのよりこっちの方がすごい。

ほう

人間の歯の表面も､凹凸溝で構成された面で出来ています｡

>>108
それじゃあ、普通の積層ガラスだな

この話は、インターロックするように組み合わせるんだよ

こういう先端技術は日本がトップを走ってたのに、今や韓国どころかカナダにも負けるようになったんだね。
日本人に産まれたことが本当に恥ずかしい…。

>>116
おまえ韓国がカナダより上だと思ってるのか

最近は韓国が比較対象
カンコクガーカンコクガー
韓国に勝った負けたで一喜一憂
日本人もいよいよ惨めになってしまったね

ぼやぼやしてんな旭硝子

生体建材が

割れやすさはもろくないダイヤが7.5
ステンレスが２００
タングステンが２０

え？7.5が200倍になるから・・1500？

ダイヤの硬度でステンレスの７倍割れないの？
かつ重さが鉄の半分以下?なんじゃそれ？
エイリアンが使う装甲かよｗ

たぶんUFOとかはそんなのでできてるな。

ガラスの破壊靭性は0.6MP
ジュラルミンが20MPで
チタン合金が80MPで
マルエージング鋼が112MP

0.6のガラスを200倍したら120MPになっちゃうんだが・・
ガラスにキズつけただけで、チタン合金超えるじゃん・・

おまえら、ガラスってサランラップ並みに薄くすると曲がるんだぞ。
これを重ねて厚いガラスを作ったらものすごく強いのができるんじゃないか？

見えない！　曲がる！　ガラスの常識を覆す日本電気硝子ブース
http://www.gizmodo.jp/2013/10/_ceatec_16.html
これだろ、
これはこれですごいが
マイクロクラックの拡大抑制の問題だから
それとは違う。

ゆっくり曲げてもいい問題と、衝撃は違います。

防弾樹脂とか衝撃吸収ポリマー併用したらどうなるの

衝撃に強いセラミックってワケ分からんのだが・・
燃費がカブと同じ10トントラックと同じで、言ってる意味が相反する。
ガラスは衝撃に弱くて、そのほかの性能が最強っていう素材なわけで・・

あ、カーボンファイバーと同じかな。
カーボンファイバーは接着してるだけなんだよな。
「異質材つかう」という発想が重要だったのかな。

スマホは割れやすいらしいからね・・

>>122
ナイロンでも鋼より強いだから
あり得るじゃないのか

ガラスの弾性率変わるくらいだと、ガラスとして使いにくくなるね。押したらビヨーンとかしても困るし。

>>122
耐磨耗性や表面硬度は従来のガラスとほとんど変わらないでは？

>>129
強度が増した上での弾性率向上だから影響はないのでは？
たわませるほどの力を加えたら従来のガラスでは割れるわけで。

　
　
世界のコーニング社が黙っちゃいませんぜ・・・(´･ω･`)
　

オームの殻から作れよ

これでまた昔のimac発売当時みたく
なんでもかんでもバカの一つ覚えでスケルトンモデルばっかになるのか？

>>133
すぐ分かるやつ少ないと思うぞｗ

強化ガラス製のボンネットでスケルトンカー

>>131
いや、基本的に、樹脂が増える程、弾性は樹脂に近くはなるので一般には下がる方向。
ま、入れ方次第だろうから、その辺は今後の課題なんだろうけど。

>>135
お前2ちゃんなめてんのか？

透明アルミはよ

コレに使えるほど隙間への浸透力があって強度が最強となる樹脂ってなんだろうね

【化学】結晶でも非晶質でもない第3の状態、「準結晶」ができる仕組みを発見/近畿大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1392302010/

強いメガネ希望

G-SHOCKのガラスに採用！

車のボデーに使えば
透明カーができるな

軟体動物シリーズ

世界最高耐熱のバイオプラスチックを開発
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/21/542/index.html
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/21/542/images/001l.jpg
世界最高耐熱のバイオプラスチック

遺伝子組換えした大腸菌から得られるシナモン類を光化学的手法で加工して、世界最高耐熱性の
バイオプラスチックを作るのに、北陸先端科学技術大学院大学マテリアルサイエンス研究科の
金子達雄准教授と筑波大学の高谷直樹教授らが成功した。JST課題達成型基礎研究「先端的低炭素化技術開発」
の一環で、自動車部品や電装部品などの金属やガラスの代替物質として利用を目指している。

このバイオプラスチックは透明で、これまで最高耐熱と報告されている芳香族バイオポリエステルの305度を超える
390〜425度の耐熱性を備えていた。剛性や難燃性なども確認した。熱によるサイズの変化率も金属並みに低く、
金属代替材料になりうる。自動車のエンジンの周囲の部材に使えば、自動車の軽量化の道も開ける。

金子准教授は「どんな構造にすれば、有効なバイオプラスチックができるか、分子設計に5年間苦労した。
この構造なら、バイオプラスチックの用途は飛躍的に拡大できる。透明性は思いもよらなかった。
ガラスの代替材料としても活用できる」と話している。

ガラスはいいね

　
ダイヤより強いのか

ガラスにポリマーをくっつけた、って要はFRPなんだけど、
屈折率合わせてあんのかな？透明でなければただのFRP

透明な金属ってできないのかね？

>>150
ito