参考までに: 地球上で最も軽い金属は何ですか? 参考までに: 地球上で最も軽い金属は何ですか?

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空中に打ち上げる構造物は軽ければ軽いほど良い。ダチョウが飛べない理由の一つは、ダチョウの骨が中空ではなく中実だからだ。また、HRL研究所の研究者たちが人類史上最も軽い金属を開発した理由の一つでもある。

研究者たちは、カリフォルニア工科大学とカリフォルニア大学アーバイン校の科学者と協力し、航空宇宙構造部品向けに、発泡スチロールよりも軽量な金属マイクロラティスを設計しました。この素材は非常に軽量であるため、タンポポの上に置いてもタンポポを潰すことはありません。

しかし、だからといって強度がないわけではありません。この素材は圧縮試験で50%を超える歪みにも耐え、荷重を取り除くと元の形状と高さの98%に戻ります。

超軽量カテゴリー(10 mg/cm3未満)に分類される他の材料、例えばシリカエアロゲル、カーボンナノチューブエアロゲル、金属フォーム、ポリマーフォームなどは、非常にランダムなセル構造を有しています。つまり、これらの低密度材料は、高い比表面積(特定の単位面積あたりの材料の総表面積)などの利点を維持している一方で、より重い材料のような剛性、強度、エネルギー吸収性、伝導性を備えていません。HRLの研究者たちは、超軽量でありながら構造的に堅牢な材料を開発しました。

主要な構造要素は、一連の中空チューブです。昨年11月にScience誌に掲載された研究で、研究者らはパターン化されたマスクを通して感光性液体を紫外線にさらすことで、3次元フォトポリマー格子を作製しました。次に、このポリマー格子上にニッケルリン層を堆積し、エッチングを行いました。残った構造は、中空チューブを基本構造要素とするマクロ的な材料でした。得られた材料の密度は0.9 mg/cm3でした。比較対象として、超軽量シリカエアロゲルの密度は1 mg/cm3です。

金属マイクロラティスはこれまでに開発された中で最も軽い金属ですが、最軽量素材の称号を保持したのはわずか1年足らずでした。ハンブルク工科大学とキール大学の研究者によって開発された炭素材料であるエアログラファイト(2012年6月にAdvanced Materials誌の記事で初めて報告)の重量はわずか0.2 mg/cm3です。

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