スマホの画面を割っても心配いらず! 自己修復するガラスが誕生

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スマホの画面を割っても心配いらず! 自己修復するガラスが誕生

2018.07.04

提供:マイナビ進学編集部

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スマホの画面を割っても心配いらず! 自己修復するガラスが誕生

スマホを落として画面が割れてしまった! でも割れた破片と破片を押し付けると元通りに……。こんな話が、近い将来実現するかもしれません。ある研究グループが、割れても自己修復するガラスの開発に成功しました。まるで夢のような自己修復ガラスとは、一体どういう仕組みなのでしょうか?

この記事をまとめると

  • ある大学の研究グループが、割れても自己修復するガラスを開発
  • 自己修復ガラスの開発を可能にしたのは「ポリエーテルチオ尿素」
  • 研究はまだ道半ばだが、世界の市場を動かす可能性大

破片をくっつければ元通り、世界初の自己修復するガラスの開発に成功!

割れても破片と破片をくっつけて、断面を押し当てると修復するという画期的なガラスの開発にある大学の研究チームが成功しました。割れたガラス同士を、室温で30秒ほど密着させるだけで元戻りになるのです。こうした性質はゴムなどの柔らかい物質では知られていましたが、ガラスのように硬い物質では120℃程度の高温で加熱しなければ難しいとされてきました。

スマホの画面はもちろん、お気に入りのコップや、繊細なガラスのアクセサリー、教会のステンドグラスなど、壊れてほしくない貴重なガラス製品はさまざま。この「自己修復するガラス」が実用化されれば、教室や車の窓、水槽など身の回りの製品の寿命を大幅に延ばすことができると期待されています。

世界初の「自己修復するガラス」を実現したポリエーテルチオ尿素とは?

ゴムやゲルのような柔らかい素材の一部は、生物の組織のように自己修復することが10年ほど前から報告されています。ゴムが自己修復できるのは、素材が柔らかく組織内部で分子が活発に動き回っているから。千切れた断面を押し付けることで、分子が絡み合うため、くっついて元通りになるのです。一方、ガラスのような固い材料は分子の運動スピードが遅いため、加熱し溶かさない限りは再利用できませんでした。

研究チームが開発したガラスは「ポリエーテルチオ尿素」という高分子材料で作られており、分子と分子が鎖のように絡み合って、面ファスナー(マジックテープ)のような粘り強い接着を実現しました。20〜25℃の常温で押さえつければ、人の力でも自己修復できます。

ガラス製品の寿命を大幅に伸ばし、大切な資源を守る一助にも!

加熱溶融しなくても再利用できるガラスは画期的な発明であり、大きな注目が集まっています。実用化に向けて、酷暑や極寒、水中などでの耐性や、つないだ部分の傷をきれいにする方法など課題の研究が進められています。

実用化されれば、ガラスが割れても捨てずに半永久的に使えるようになります。スマホやパソコンの画面や、メガネ、窓や建材など、その可能性は無限に広がっています。繰り返し使える環境に優しい素材として、将来の世代まで資源を残していく「持続可能な社会」の実現にも一役買いそうです。

このような技術を開発することに興味があれば、化学を学んでみてはいかがでしょうか。ガラスに限らず、自己修復してリサイクルできる物質の開発は、最近の世界的な潮流でもあります。この研究はまだ始まったばかり。将来市場を動かすと期待されるすごい化学技術を生み出すことができるかもしれませんよ。


【出典】
週刊エコノミスト|自己修復するガラス 割れてもくっつく特殊素材を発見
https://www.weekly-economist.com/20180123feature/

この記事のテーマ
数学・物理・化学」を解説

私たちの生活基盤である自然界で生じるさまざまな事象や物質、それらが織りなす理論が研究対象です。宇宙や生物がどのようにして誕生し、どのような構造になっているのかという、究極的な知的探究心は人類ならでは。森羅万象の構造や性質、法則と変化を探求する物理や化学、その習得に必要な数学というように、これらの学問は互いに深く関連しています。未知の領域への研究を進めながら、さまざまな原理解明をしていく分野です。

「数学・物理・化学」について詳しく見る

この記事で取り上げた
「化学」
はこんな学問です

身のまわりにある物質の原子・分子構造を解明して理解し、新しい物質をつくることにもつながる学問。無機化合物の構造を解明する「無機化学」、エネルギーなどの熱力学量の観点から物質を解明する「物理化学」、新たな化合物をつくる「応用化学」など、研究範囲は広い。クリーンエネルギーや医療への活用など、人の未来にとって大切な役割を担う学問といえる。化学製品や食品、薬などの製造業へ進む人が多いが、研究職を選ぶ人もいる。

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