【材料】世界でもっとも強靭な繊維素材を開発　slip knotsでじん性が大幅に向上−伊トレント大

世界でもっとも強靭な繊維素材を開発

Extreme Techに、イタリアのトレント大学の研究者Nicola Pugno氏が開発した新しい素材に関する
記事が「World’s toughest material created by tying slip knots into weak, commercial thread」
として掲載された。Nicola Pugno氏は自らの発見を「コロンブスの卵」的であると呼んでおり、簡単な
方法できわめて高い効果が得られる方法だと紹介している。

同記事ではまず引張強度とじん性について紹介。物が「丈夫である」と評価される場合、いくつかの
側面から「何が丈夫なのか」を評価する必要がある。引張強度とは荷重ないしは引張に対する強さ、
じん性は粘り強さを表しており衝撃に対してどこまで強いかを表している。たとえばガラスは引張強度は
高いがじん性は低い。硬いが、強い衝撃が加わるといきなり割れるという特性だ。ゴムなどは引張
強度は低く引っ張るとすぐに切れるが、じん性は高く衝撃に強い。

じん性は壊れる直前の重量あたりのジュール、または面積あたりのジュールなどで表現される。「World’s
toughest material created by tying slip knots into weak, commercial thread」ではNicola Pugno
氏の研究の結果、繊維質のじん性を高める方法が発見されたとして、その方法を紹介している。

高分子繊維として販売されているEndmaxのじん性は44j/gほどと説明があるが、この繊維を引き結び
(slip knots)で編み込んだところ、じん性が1,070j/gまで引き上がったという。引き結びは引っ張れば
引っ張るほど締まっていく輪を作るような結い方のひとつで、簡単な結い方で実用的であることらか、
さまざまなシーンで使われている。

Nicola Pugno氏はさまざまな引き結びを試してみたが、もっとも基本的な引き結びの方法が効果的
だったと説明。繊維に加えられるエネルギーの大半が繊維の摩擦へ変換されることで、一本の繊維
だったときよりも大きなエネルギーに耐えることができるようになったという。

現在、理論上ではカーボンナノチューブやグラフェンが1,000j/gほどだとされているが、グラフェンをさらに
引き結びで編みこむことができれば、原理的には100,000j/gといったじん性の繊維を実現できるという。
これは防弾チョッキなどに使われている繊維の1,250倍のじん性に相当する。

後藤大地/マイナビニュース　2013/05/08
http://news.mynavi.jp/news/2013/05/08/106/

World’s toughest material created by tying slip knots into weak, commercial thread
Sebastian Anthony/Extreme Tech April 29, 2013 at 1:57 pm
http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2013/04/bullet-proof-vest-test-1923-640x353.jpg
Testing a bullet proof vest, in 1923

The Egg of Columbus for making the world toughest fibres
Nicola M. Pugno
http://arxiv.org/abs/1304.6658

トレン太君かと思って損した。

もれのじんせいは弱いでつ

ＵＦＯ造れるのは人類だけだガンガレ

はいはい、宇宙エレベータね。

軌道エレベーターに必要な引っ張り強度ってどのくらいなんだ？

デュポンがアップを始めますた

これか
http://www.youtube.com/watch?v=CSvFpBOe8eY&list=RD02SMs3wOw9Qy0

Corey Taylorが歌うのか。

ピィポー イィコー シ〜

>カーボンナノチューブやグラフェンが1,000j/gほどだとされているが、
>グラフェンをさらに引き結びで編みこむことができれば、
グラフェンはシート状、CNTはnmレベルの短繊維しか作れなくて
添加物や助材として混ぜるくらいしか使い道無くなってんじゃんｗ

素材は日本のお家芸なのに先越されたらだめじゃん

当たり前じゃね、くだらんな

じん性
漢字で書こうよ

無茶苦茶軽い防弾チョッキが完成するってことか

>>1
この技術は利用法も多岐にわたる素晴らしいものだよ

でも防弾には衝撃の吸収という課題があるから靭性だけが高くても意味無いから例としては余り適さないんじゃないかな
重いものを支えるものとかの方が合ってないか
ロープとか建材とか

>>16
僕の人生も向上してもらえますか？

>>11
cntは10mm程度までの記録があったはずだが

http://news.rice.edu/2013/01/10/new-nanotech-fiber-robust-handling-shocking-performance-2/

糸状にする技術も既に存在するようだな。

>>1の画像って実弾でやってんの？ｗ

衝撃がそれぞれの結び目の摩擦へ分散変換されるということは、
引張方向への衝撃吸収力も高いと。これならケブラーでスカイフックが開発できるかもｗ

俺のじん生は向上できません！！

防弾チョッキ用途だったら、カーボンナノチューブよりコロッサルカーボンチューブの方が有望だよな。
しかしいくら「貫通」を防いでも、体に与える衝撃はすごい物になりそう。

いあ、カーボンナノチューブなんか例に出すから、変な感じになってるが
>>16の言うとおり応用範囲の広い　すばらしい発明じゃね

つり橋やロープウェイーのロープ、洋上給油の支索とか
新しい吊構造ビルデイング（代々木体育館が一例）

防弾チョッキやスポールライナ

もし、繊維強化プラスチックの繊維には使えるなら
航空機や風力にも使えるな

高価なカーボン繊維じゃなく、安価なガラス繊維で靭性を出せるならすばらしい

願わくば、繊維強化プラスチックに使えることを実証してくれ

じん性色々

これ、瞬間的な軔性は高まるだろうが継続的な負荷にはあまり変わらないんじゃ…

残念ながら宇宙帆船向けでは無いみたいね

>>24
エネルギーを摩擦に変換するわけだから、伸びきった状態のロープや建材には強度はないと思う。
ロープや建材に必要な強度は引っ張り強度で、それはダイアモンドの強さとかと同じもの。
これが使えるのは防弾チョッキとかそういう用途。後はヨットの帆とか、スポーツ用品とかか。

回転毎の負荷減少時に結び目が緩む特性を持たせた編み方と組み合わせれば、ローター
ベータでもいけるかなと思ったんだが。回転角によって紐の負荷増減があっても、0にはならんしなｗ

摩擦が生じている状態は、界面を横にずらすベクトルと
界面を押さえつけるベクトルが存在している状態

>1　は、マクロな引っ張り応力がかかっている時に、ミクロなスケールにおいては
元の力を引っ張り応力だけではなく圧縮応力にも分配することができる、
そういうことが可能な構造があるということを示した話
ということでいいのかな

ああ、沸騰したお湯を三回掛けると解けるやつか

これでまたアナウンサーがビルから落ちるな

>現在、理論上ではカーボンナノチューブやグラフェンが1,000j/gほどだとされているが、グラフェンをさらに
>引き結びで編みこむことができれば、原理的には100,000j/gといったじん性の繊維を実現できるという。

無理じゃね

マクロなロープならともかく、エネルギーの大半がCNTの摩擦へ変換されたら、切れるだろ

>>26
瞬間的な靭性が求められる様な所に使えば言い訳だなー。
旗とかどうだろ？

これとどっちが強いんだよ

【材料】鋼鉄超える強度とナイロン顔負けの伸縮性　世界初「クモの糸」量産化
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1369406972/

>>35クモの糸を>>1の手法で織れば最高だね