最新記事

サイエンス

磁界を使った新しい接着剤が発明される......エネルギー、時間を節約できる

2020年12月28日(月)16時30分
松岡由希子

磁気接着剤によって接着された2つの木材を曲げてみせるシンガポール・南洋理工大学のラジュ教授 CREDIT: NTU SINGAPORE

<シンガポール・南洋理工大学(NTU)の研究チームは、磁界を用いてエポキシ樹脂を硬化させる新たな手法「磁気硬化」を発明した...... >

プラスチックやセラミック、木材などの接着剤として幅広く用いられている「エポキシ樹脂」は、一般に、熱や光によって硬化する。そのため、フレキシブルエレクトロニクス(折り曲げられる電子回路)や生分解性プラスチックといった熱に弱い材料や断熱材料には適用しづらい。また、その硬化過程で多くのエネルギーを要し、これを長時間かけて硬化させるための高温炉も必要となる。

既製のエポキシ樹脂を「磁気硬化性樹脂」に変えることができる

シンガポール・南洋理工大学(NTU)の研究チームは、磁界を用いてエポキシ樹脂を硬化させる新たな手法「磁気硬化」を発明した。一連の研究成果は、2020年9月20日に学術雑誌「アプライド・マテリアルズ・トゥデイ」で掲載されている。

「磁気硬化」とは、既製のエポキシ樹脂にマンガン、亜鉛、鉄を配合した独自の磁性ナノ粒子を混ぜ合わせ、この「磁気硬化性樹脂」を小型の電磁気装置で生成した磁界に通し、磁性ナノ粒子を発熱させ、短時間で硬化させるという手法だ。

磁性ナノ粒子は電磁エネルギーが通ったときに発熱するよう設計されており、その際の最大温度や加熱速度も、磁性ナノ粒子によって調整できる仕組みとなっている。

研究論文の共同著者で南洋理工大学のラジュ・ラマヌジャン教授は「磁性ナノ粒子を既製のエポキシ樹脂と混ぜるという『磁気硬化』の手法により、あらゆる既製のエポキシ樹脂を『磁気硬化性樹脂』に変えることができる」と述べている。

短時間で硬化させることができ、エネルギーを大幅に軽減できる

「磁気硬化性樹脂」は、従来の熱硬化性樹脂に比べて、短時間で硬化させることができ、この過程で要するエネルギーを大幅に軽減できるのが利点だ。

従来の熱硬化性樹脂を硬化させるには2000ワットの高温炉で1時間かかるが、「磁気硬化」によれば、200ワットの電磁気装置を用いて「磁気硬化性樹脂」1グラムをたった5分で硬化できる。硬化過程に要するエネルギーは、従来の熱硬化性樹脂のわずか120分の1にあたる16.6ワット時だ。

たとえば、スポーツシューズの場合、ゴムが断熱材で、従来のエポキシ接着剤への熱伝達に抵抗するために、ゴム底と靴のアッパー部分の間の接着剤を加熱が難しいことがよくある。磁気硬化接着剤を使うとこうしたプロセスがより容易になるという。

「磁気硬化性樹脂」は、熱に弱い材料や断熱材料を含め、より幅広く活用できる。一連の研究成果では、木材、セラミック、プラスチックに適用できることが示された。また、その強度は最大7メガパスカル(MPs)で、既製のエポキシ樹脂と同等だ。航空宇宙や自動車、電子機器、スポーツ用品、医療機器など、様々な産業にわたって応用できると期待が寄せられている。

NTU Singapore scientists invent glue activated by a magnetic field

今、あなたにオススメ
ニュース速報

ビジネス

米PCE価格指数、3月前月比+0.3%・前年比+2

ワールド

米中外相会談、ロシア支援に米懸念表明 マイナス要因

ワールド

ベトナム国会議長、「違反行為」で辞任 国家主席解任

ビジネス

ANAHD、今期18%の営業減益予想 売上高は過去
今、あなたにオススメ
MAGAZINE
特集:世界が愛した日本アニメ30
特集:世界が愛した日本アニメ30
2024年4月30日/2024年5月 7日号(4/23発売)

『AKIRA』からジブリ、『鬼滅の刃』まで、日本アニメは今や世界でより消費されている

メールマガジンのご登録はこちらから。
人気ランキング
  • 1

    「おやつの代わりにナッツ」でむしろ太る...医学博士が教えるスナック菓子を控えるよりも美容と健康に大事なこと

  • 2

    「すごい胸でごめんなさい」容姿と演技を酷評された米女優、「過激衣装」写真での切り返しに称賛集まる

  • 3

    中国の最新鋭ステルス爆撃機H20は「恐れるに足らず」──米国防総省

  • 4

    今だからこそ観るべき? インバウンドで増えるK-POP…

  • 5

    未婚中高年男性の死亡率は、既婚男性の2.8倍も高い

  • 6

    タトゥーだけではなかった...バイキングが行っていた…

  • 7

    「鳥山明ワールド」は永遠に...世界を魅了した漫画家…

  • 8

    アカデミー賞監督の「英語スピーチ格差」を考える

  • 9

    「誹謗中傷のビジネス化」に歯止めをかけた、北村紗…

  • 10

    「たった1日で1年分」の異常豪雨...「砂漠の地」ドバ…

  • 1

    「おやつの代わりにナッツ」でむしろ太る...医学博士が教えるスナック菓子を控えるよりも美容と健康に大事なこと

  • 2

    世界3位の経済大国にはなれない?インドが「過大評価」されていると言える理由

  • 3

    タトゥーだけではなかった...バイキングが行っていた「身体改造」の実態...出土した「遺骨」で初の発見

  • 4

    「世界中の全機が要注意」...ボーイング内部告発者の…

  • 5

    最強生物クマムシが、大量の放射線を浴びても死なな…

  • 6

    医学博士で管理栄養士『100年栄養』の著者が警鐘を鳴…

  • 7

    ハーバード大学で150年以上教えられる作文術「オレオ…

  • 8

    「たった1日で1年分」の異常豪雨...「砂漠の地」ドバ…

  • 9

    NewJeans日本デビュー目前に赤信号 所属事務所に親…

  • 10

    「すごい胸でごめんなさい」容姿と演技を酷評された…

  • 1

    人から褒められた時、どう返事してますか? ブッダが説いた「どんどん伸びる人の返し文句」

  • 2

    韓国で「イエス・ジャパン」ブームが起きている

  • 3

    ロシアの迫撃砲RBU6000「スメルチ2」、爆発・炎上の瞬間映像をウクライナ軍が公開...ドネツク州で激戦続く

  • 4

    バルチック艦隊、自国の船をミサイル「誤爆」で撃沈…

  • 5

    最強生物クマムシが、大量の放射線を浴びても死なな…

  • 6

    「おやつの代わりにナッツ」でむしろ太る...医学博士…

  • 7

    88歳の現役医師が健康のために「絶対にしない3つのこ…

  • 8

    ロシアが前線に投入した地上戦闘ロボットをウクライ…

  • 9

    「燃料気化爆弾」搭載ドローンがロシア軍拠点に突入…

  • 10

    世界3位の経済大国にはなれない?インドが「過大評価…

日本再発見 シーズン2
CHALLENGING INNOVATOR
Wonderful Story
MOOK
ニューズウィーク日本版別冊
ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中