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 昔の戦で使われた鎖帷子(チェインメイル)にインスピレーションを受けて開発された特殊構造の素材は、外から加えられた力に応じて柔軟に変形する。

 それでいて真空パックで圧縮してしまえば、橋にも使える強度を発揮する。その原理は、お米が詰められた袋が硬くなるのと同じであるそうだ。

 アルミを使ってこの素材を作れば、防弾チョッキや外骨格アーマーとして使用できるほどの強度を持つという。
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鎖帷子をモデルにつくられた新素材

 南洋理工大学(シンガポール)とカリフォルニア工科大学(米)の研究グループが目指したのは、柔軟に変形できて、必要とあれば強い負荷にも耐えることができる素材だ。

 開発のヒントになったのが、昔の戦で着用されていた鎖帷子(チェインメイル)であるという。3Dプリンターで織られた生地は、鎖帷子のような構造をしており、自由に形を変えることができる。
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image by:Nanyang Technological University
 だが、それだけではない。お好みの形にしたら、それをビニールに包んで、真空パックしてしまう。するとがっちりとした強度を発揮するようになるのだ。
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image by:Nanyang Technological University

お米が入った袋が硬くなる原理「ジャミング転移」を利用

 日本人ならその原理はとても身近なものだ。お米が入っている袋がガチガチと硬いことを、おそらく誰もが知っているだろう。

 あれはお米の粒が動きまわる隙間がなくなり、お互いにかみ合うことが原因だ。この現象を物理学では「ジャミング転移」と呼んでいる。

 今回の新素材もこれと同じ。ビニールで真空パックされることで、鎖帷子が動く隙間がなくなるために、がっちりとした強度を発揮するようになる。
The smart chain mail fabric that can stiffen on demand

真空パックにすると自重の50倍に耐える

 ナイロンからつくられた鎖帷子素材は、圧縮することで25倍も硬くなるという。板のような形にした場合、1.5kg(自重の50倍)の重さに耐えることができる。

 また圧縮していない状態のものに鉄球を落とすと26ミリたわむが、これを真空パックすると3ミリしか変形しなくなる。

圧縮してない状態
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image by:Nanyang Technological University
圧縮した状態
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image by:Nanyang Technological University

アルミからも作れて防弾チョッキとしても使用できる

 この構造布地はナイロンだけでなく、アルミからもつくることができる。こちらはナイロンと同等の柔軟さがありながら、ジャミングしたときはさらに頑丈だ。

 真空パックする袋もビニールではなく、ケブラーを利用する。そのとき発揮される強度は、防弾チョッキや外骨格アーマーとして使えるほどだ。

 またこうした特性を利用すれば、怪我の治癒に合わせて硬さが変わるギプス、必要に応じて巻いてたたむことができる橋といったものも開発できるかもしれないそうだ。
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image by:Nanyang Technological University
 現在研究グループは、鎖帷子布地の性能向上に取り組むとともに、磁気や温度、あるいは電気といったもので硬度を自在に変化させる方法を模索しているとのことだ。

References:Structured fabrics with tunable mechanical properties | Nature / Material Inspired by Chain Mail Transforms from Flexible to Rigid on Command | www.caltech.edu / written by hiroching / edited by parumo

追記:(2021/08/15)タイトル、本文を一部訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 08:41
  • ID:dmtRt9YX0 #

尖ってる部分が自分に刺さって常時スリップダメージ受けそう

2

2. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 08:46
  • ID:bdzYN.Nk0 #

くさびかたびら?

素で間違えているのか、wizの有名な誤植を皮肉っているのか、
どっちだ?

3

3. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:18
  • ID:1xY.4tW90 #

千葉真一に着て欲しい

4

4. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:20
  • ID:Pl.vW14W0 #

リンフォンか?

5

5. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:22
  • ID:c5tiWG.l0 #

コメ袋やコーヒー袋で弾丸が防げるか誰か試してみて欲しい

6

6. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:31
  • ID:kA2qTxEQ0 #

記事中は鎖帷子と正しく表記されているのに
タイトルだけ楔帷子になっております 
訂正されたほうがよいのではないかと

7

7. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:37
  • ID:wsvWato.0 #

「アルミで作れば防弾チョッキとしても使用できるから」も作れる
こういう商品名のモノがあるんですね。

8

8.

  • 2021年08月15日 09:38
  • ID:Nq7g4rGA0 #
9

9. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 09:45
  • ID:jHYzqRXg0 #

ついには高出力レーザー兵器とのいたちごっこに突入するという事か

10

10. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 10:01
  • ID:3mLxHSIw0 #

米の鎧

11

11. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 10:25
  • ID:QOGiJMfI0 #

ゲッターロボのように自在変形するメカが作れる、と。
質量増減? 知らんな。

12

12.

  • 2021年08月15日 10:31
  • ID:ZcmTzO200 #
13

13.

  • 2021年08月15日 10:43
  • ID:3C3Edlk90 #
14

14.

  • 2021年08月15日 10:45
  • ID:mBWPmJxJ0 #
15

15. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 10:51
  • ID:pccb5ouQ0 #

防弾に使うと、パッキング材が破れたらザーッと溢れない?

16

16. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 11:18
  • ID:m2dkzq4F0 #

鎖帷子は動きを邪魔しない優れた防具だけどフルプレートの方が好きなんです・・

17

17. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 11:30
  • ID:f.1MvYsO0 #

タングステン合金で作れば最強か?

18

18.

  • 2021年08月15日 11:36
  • ID:pccb5ouQ0 #
19

19. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 11:46
  • ID:F1oRieat0 #

>>9
実際対光学兵器ってどうするんやろな
個人的には煙幕しか思いつかんわ

反射とか可能でも味方に反射したのが当たりそうやし

20

20. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 11:48
  • ID:F1oRieat0 #

>>15
「スーツがオシャカになった!」
がリアルで発生する訳ですね?

21

21. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 11:51
  • ID:htY2iWfW0 #

トニースターク「おっ、これええやん」

22

22. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 12:34
  • ID:oGxAyRqb0 #

※5
Dr.Stoneって漫画で小麦粉袋で銃弾防ぐの思い出した
あれだと死にはしなかったけど重症だったな

23

23. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 12:50
  • ID:YxY.dT.D0 #

米軍のボディアーマー、ドラゴンスキンは武士の鎧みたいな構造なんですよね。
身を守る用途だと伝統的な構造に行き着くのかしら

24

24. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 12:57
  • ID:KNPz86fu0 #

※1
肌を守るための層を内側にもう1枚着ることになるんじゃないかな。中世のチェインメイルも肌を守るために、下に布の鎧をもう1枚着たらしいよ。

25

25.

  • 2021年08月15日 13:12
  • ID:n3H.2Om20 #
26

26. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 13:12
  • ID:MbCgoq.p0 #

※17
それだと重量がかさむから逆に使いにくいんでないか?軽量で必要な強度が出せる利点からアルミが選ばれてんじゃない?

27

27. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 13:47
  • ID:gvSjTO8l0 #

※24
もう1枚着るというか、
この素材を包む布地の 着用本人に当たる内側を、
突起が気にならない程度の厚地にするなり
クッション生地を挟むなりする方が、便利な気が。

28

28. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 17:54
  • ID:jkVIzksQ0 #

※27
絶対に臭くなるから別々にして内側だけ洗える構造の方がいいよ。
衝撃も吸収する必要があるからどうしても分厚くなって、そうすると厚着してるのと一緒だから着ると汗だくになるから、確実に剣道の小手みたいな臭いになる。

29

29. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 19:17
  • ID:OsGpxtXq0 #

真空状態でなくなったら途端に強度が激減するようじゃ、耐久性を求められるような建築物には全く向いてない。
橋なんて50年、100年保たせなきゃならんから、なおさらダメでしょう。

30

30. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:20
  • ID:wcwZeg420 #

「温故知新」
技術者が忘れてはならない言葉なんだけど、改めて思い知らされるわ

31

31. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:22
  • ID:Pl.vW14W0 #

>>2
味噌煮込みうどんを、にそみこにうどんみたいな……

いや、すまん。何でもない。

32

32. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 20:24
  • ID:Pl.vW14W0 #

どうでもいいけど、サムネの人カッコいいな。

33

33. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 21:49
  • ID:BDa8uX4G0 #

真空パックされた小豆のパッケージみたいなもんか

34

34. 匿名処理班

  • 2021年08月15日 22:08
  • ID:lyfosuJB0 #

※15
お米みたいな粒粒だとそうなるけど、クサリカタビラみたいなんだと編まれてるから大丈夫でしょう。でも強度がさがるからそのパックは交換かな。
構造を考えるとたぶん保温性(両面の温度差が大きくても良い)があるから消防士のヘルメットや外装にも使えると思う。そーいや、思い出したけどシャープの冷蔵庫の断熱材(何かの微粉末をラミネートして空気を抜く)が似たような構造じゃなかったかな。

35

35. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 05:22
  • ID:1uZOSsRK0 #

※29
それはずっと使うこと前提の橋で、こういうので作る橋は災害時や軍事作戦時等の一時的な渡河などに使うんだろ。

これ、安く手軽に使えるようになったら、車がスタックした時とかにタイヤに噛ませる奴とかにいい気がするわ。

36

36. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 11:13
  • ID:z8Bn7J0s0 #

早くナノマシン装置で変身アイテム出来ないかな…

37

37. 匿名処理班

  • 2021年08月16日 12:47
  • ID:.20asjwU0 #

※11
物理法則もあったもんじゃねぇな!

38

38. 匿名処理班

  • 2021年08月19日 18:19
  • ID:XYlFYvTM0 #

ちょっとでもビニールに穴空いて空気入った瞬間にやわらかくなって崩壊するので
橋とかへの実用化は無理
まずはそのビニールに穴が開かないように強度増す必要があるという皮肉

39

39.

  • 2021年08月20日 12:39
  • ID:die.kFJj0 #
40

40. 匿名処理班

  • 2021年08月24日 05:02
  • ID:XHJDR.YS0 #

※23 残念ながらドラゴンスキンは米軍装備には不採用になりました。
能力的には7.62mm弾(しかもアーマーピアシング=装甲弾丸)を複数撃ち込まれても大丈夫と言う瞠目せざるおえない成績を残したものの、政治的な問題の結果、6年間の保証期間中の性能を維持出来ないと言う理由で一般的な防弾性能の基準であるNIJ規格の認定が貰えなかったそうです。(中身に経年劣化し易いポリウレタンでも使ってたのかな?)

41

41. 匿名処理班

  • 2021年08月30日 03:02
  • ID:j.b3SznV0 #

>>29
一時的な用途にって記事は示唆してますよ
万能基準はあなただけの意見

42

42. 匿名処理班

  • 2021年09月07日 16:01
  • ID:sr3iPepm0 #

板と違ってへこみっぱなしにならないから変形メカのダメージ受けたら歪んで変形できないって言う命題が解決しそう

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