素人が新聞記事書いてみた

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中部大学、窓を重さ1/10・硬さ3倍にできる薄膜材料を開発

中部大学の多賀康訓(たが・やすのり)特任教授らの研究グループは、自動車やビルの窓の重さを約1/10まで軽くし、硬さも3倍にできるという、新しい薄膜材料を開発した。

更に、可視光の浸透率80%以上で、紫外光を80%以上遮蔽することも可能だという。

 

現在、自動車の窓には無機ガラス(ミネラルガラス)が使用されていることが多い。

一般的な自動車の場合、窓の重さは車体の約5%を占める。これを1/10程度にまで軽くできれば、自動車の電動化に伴う車両の軽量化に大きく寄与する。

 

ガラス表面の硬さを向上させる研究も行われている。表面に硬いCeO2(酸化セリウム)を成膜するというものだ。

しかし、CeO2は脆いため、変形によりクラック(ひび割れ)が多発するという課題を抱えている。

 

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開発する窓材の断面構造イメージ、原典:中部大学

 

同研究グループは、フッ素樹脂のPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)に着目。これをCeO2に混合することにより、紫外線の遮断、硬度の強化、柔軟性の確保が出来ると考えた。

そして、CeO2にPTFEを5~15体積%混合した、薄膜素材「CeO2-PTFE」とその成膜技術を開発した。

 

実験では、ガラスの表面にアルゴンイオンを用いて「CeO2-PTFE」膜を成膜した。

表面の硬さは約2・8倍に向上。水をはじく性質(撥水性)は高く、指標である水滴の接触角は90度以上だった。また、可視光の透過率80%以上で、有害な紫外光を80%以上遮断でき、自動車の窓に求められる仕様よりも高い結果が得られた。

 

更に、プラスチックシートであるPC(ポリカーボネート)とPET(ポリエチレンテレフタレート)にも成膜して実験。

PCは硬さは約8・9倍、PETは約4・3倍まで向上した。自動車用耐候試験条件による劣化も全くなかった。

ガラスをプラスチックに換えることにより、窓の重さを10分の1にすることもできるという。

 

研究グループによると、薄膜素材「CeO2-PTFE」は自動車だけでなく、ビルの窓にも適用できるという。

今後はプラスチックや建材、自動車メーカーと組み、軽量で安価な窓材の量産に向けた技術を開発する。

 

情報元:自動車やビルの窓を10分の1に軽くできる新しい薄膜材料開発 ─透明で紫外線をカットし硬さがガラスの3倍、プラスチック表面に成膜可能─ 中部大学

 

軽くて硬い窓ができれば、自動車以外にもメリットがある。

台風の時などに窓が割れにくくなる。掃除も楽だ。

ぜひ実用化してもらいたい技術である。

 

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